2020年高中生物专题2微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优化练习

2020年高中生物专题2微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优化练习

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 一、选择题 ‎1．下列关于土壤取样的叙述，错误的是(　　)‎ A．土壤取样时，应选取肥沃、湿润的土壤 B．先铲去表层土‎3 cm左右，再取样 C．取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌 D．应在酒精灯火焰旁称取土壤 解析：在“分解尿素的细菌的分离与计数”实验中，必须在含微生物丰富的湿润、肥沃土壤中取样，所用小铁铲和信封必须灭菌。‎ 答案：C ‎2．用以尿素为唯一氮源加入酚红指示剂的培养基，培养尿素分解菌后，指示剂将(　　)‎ A．变蓝色　　　　　　　 B．变红色 C．变黑色 D．变棕色 解析：尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，会使培养基的碱性增强，pH升高，加入酚红指示剂将变红。‎ 答案：B ‎3．测定土壤中细菌的数量一般选104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释液，其原因是(　　)‎ A．细菌个体小，真菌个体大 B．细菌易稀释，真菌不易稀释 C．细菌在土壤中的含量比真菌高 D．随机的，没有原因 解析：细菌在土壤中的含量多于真菌，因此稀释涂布时，细菌的稀释倍数要大于真菌的稀释倍数，这样才能使平板上培养出的菌落清晰易辨。‎ 答案：C ‎4．下列能分离出分解尿素的细菌的培养基是(　　)‎ A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水 B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、水 C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、水 D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水 解析：要想分离尿素分解菌，应把尿素作为培养基中的唯一氮源，而B项中无氮源，C项中无碳源，D项中牛肉膏、蛋白胨都可作为氮源。‎ 答案：A ‎5．用来判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照是(　　)‎ A．未接种的选择培养基 B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 6‎ D．接种了的选择培养基 解析：将菌液稀释相同的倍数并接种，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目，因此，应选择接种菌种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照实验遵循的原则是单一变量原则。‎ 答案：C ‎6．在做分离分解尿素的细菌实验时，一同学从对应稀释倍数为106的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。该同学的结果产生的原因可能有(　　)‎ ‎①土样不同　②培养基被污染　③操作失误　④没有设置对照 A．①②③ B．②③④‎ C．①③④ D．①②④‎ 解析：实验结果不同，最可能的原因是土样不同，其次是操作失误或培养基被污染，而与是否设置对照没有关系。‎ 答案：A ‎7．抗生素可由微生物产生，具有抑菌作用，能在琼脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时，先在琼脂培养基平板上划线接种一种从土壤中获得的甲菌，在‎27 ℃‎下培养3天，形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌(图A)，继续在同样条件下培养3天，结果如图B。分析结果，得出的结论是(　　)‎ ‎①甲菌产生了抗生素 ‎②丁菌的生长被丙菌产生的抗生素抑制 ‎③乙菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制 ‎④丙菌产生的抗生素抑制了乙菌的生长 A．①③ B．①④‎ C．②③ D．②④‎ 解析：乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素，否则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。从图B来看，乙菌的生长被抑制，最可能的原因是甲菌产生了抗生素，此种抗生素只能抑制乙菌的生长，而对丙、丁两种致病菌没有影响。‎ 答案：A ‎8．下列关于微生物分离和培养的叙述，错误的是(　　)‎ A．可采用干热灭菌法对微生物培养基进行灭菌 B．测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法 C．分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度 D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源 6‎ 解析：培养基灭菌通常用的是高压蒸汽灭菌法，而干热灭菌法通常适用于玻璃器皿、金属用具等耐高温且不适合其他方法的物品；分离能分解尿素的细菌，用的选择培养基里尿素是唯一的氮源，这样才能分离出分解尿素的细菌。‎ 答案：A ‎9．下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法，不正确的是(　　)‎ A．因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离 B．测定土壤中不同微生物的数量，选用的稀释范围不同 C．如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数 D．牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显小于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落 解析：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目。实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落在30～300之间适于计数的平板。土壤中不同类型的微生物的数量不同，因此在测定其数量时，选用的稀释范围也不同。将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，从而说明选择培养基的筛选作用。‎ 答案：D ‎10．欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作不正确的是(　　)‎ A．将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释 B．同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板 C．可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照 D．用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌 解析：欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，要将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释，同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板，同时要将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照，以检查培养基灭菌是否彻底；筛选分解尿素的细菌要用酚红指示剂。‎ 答案：D ‎11．下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是(　　)‎ A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、蒸馏水 B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水 C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、蒸馏水 D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、蒸馏水 解析：在A项的培养基中既有尿素作为唯一氮源，又有其他各种成分，可以选择出分解尿素的细菌；而C项中缺少碳源，B项中无尿素作氮源，D项中有牛肉膏可提供氮源的成分。‎ 答案：A ‎12．某同学对101、102、103倍稀释液计数的平均菌落数分别为2 760、295和16，则菌落总数为(所用稀释液体积为0.1 mL)(　　)‎ A．2.76×104 个/mL B．2.95×105 个/mL C．4.6×104 个/mL D．3.755×104 个/mL 6‎ 解析：菌落计数法是计算不同稀释度的平均菌落数。首先选择平均菌落数在30～300之间的平板，以该平均菌落数与体积之比乘以稀释倍数即为该样品的细菌总数。若所有稀释倍数的菌落数均不在30～300之间，则应以最接近300或30的平均菌落数进行计算。‎ 答案：B 二、非选择题 ‎13．下表为培养某种微生物的培养基配方，请回答有关问题：‎ KH2PO4‎ Na2HPO4‎ MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 蒸馏水 ‎1.4 g ‎2.1 g ‎0.2 g ‎10.0 g ‎1.0 g 定容至 ‎1 000 mL ‎(1)该培养基按作用划分属于________培养基，该培养基具有选择作用的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数，上述培养基中还需要添加的成分是________，接种时应采用______________法，该方法接种培养后的菌落，不可能是图中的________。‎ ‎(3)某同学用0.1 mL稀释液在稀释倍数为106的平板中测得菌落数的平均值为163，则每毫升样品中的细菌数是________。‎ ‎(4)从土壤中分离出分解尿素的细菌后，要对其做进一步的鉴定，可在上述培养基中加入________指示剂，培养该菌后，如果指示剂变________，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。‎ 解析：(1)由于尿素是该培养基的唯一氮源，只有能分解尿素的微生物才能在上面生存，因此该培养基具有选择作用，属于选择培养基。(2)若要通过统计培养基中的菌落数来估计样品中的细菌数，应使用固体培养基，并采用稀释涂布平板法进行接种，因此需加入凝固剂如琼脂；D为平板划线法得到的平板。(3)每毫升样品中的细菌数＝(C÷V)×M＝163÷0.1×106＝1.63×109。(4)尿素分解会产生氨，氨能使酚红指示剂变红，据此可以推测培养基中的尿素是否被分解。‎ 答案：(1)选择　该培养基中唯一的氮源是尿素，只有能分解尿素的微生物才能在此培养基上生长繁殖　(2)琼脂　稀释涂布平板　D　(3)1.63×109　(4)酚红　红 ‎14．下面是探究如何从土壤中分离出自生固氮菌与计数的实验，完成下列问题：‎ 实验原理：农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量比较多。将用表层土壤制成的稀泥浆，接种到无氮培养基上进行培养。在这种情况下，只有自生固氮菌才能生长繁殖。用这种方法，可以将自生固氮菌与其他细菌分离。‎ 材料用具：农田的表层土壤、无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、盛有9 mL无菌水的试管、无菌吸管、无菌涂布器、无菌培养皿、盛有90 mL无菌水的锥形瓶、恒温箱。‎ ‎(1)方法步骤：‎ ‎①倒平板：分别将无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基倒平板，应在______________操作。‎ ‎②制备土壤稀释液：取土样‎10 g加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。用无菌吸管吸取上清液1 mL，转至盛有9 mL的无菌水的试管中，依次稀释到107稀释度。‎ 6‎ ‎③涂布：按照由103～107稀释度的顺序分别吸取0.1 mL进行平板涂布，每个稀释度下，无氮培养基应至少涂布________个平板，牛肉膏蛋白胨培养基涂布________个平板。‎ ‎④培养：放入恒温箱内，在28～‎30 ℃‎下培养3～4 d。⑤细菌的计数：当菌落数目稳定时，选取菌落数在________的平板进行计数。如果测定的平均值为50，则每克样品中的菌株数是________。(稀释度是105)‎ ‎(2)预期结果：相同稀释度下，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数________(填“多于”或“少于”)无氮培养基上的数目。原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)在酒精灯火焰旁倒平板，可以避免杂菌的污染。为了保证实验结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值，则每克样品中的菌株数为(50÷0.1)×105＝5×107个。(2)牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，以消除无关变量对实验结果的影响，该培养基适合土壤中几乎所有细菌生存，所以它比无氮培养基上的菌落数目多。‎ 答案：(1)①酒精灯火焰旁　③3　1　⑤30～300　5×107　(2)多于　无氮培养基上只有土壤中的自生固氮菌能生存繁殖，而牛肉膏蛋白胨培养基上几乎允许土壤中所有菌类生存 ‎15．在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解，长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明)。‎ ‎(1)制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行________处理。‎ ‎(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌，从物理性质、用途方面来看，上述培养皿中培养基的特点是_______________________。‎ ‎(3)在划线培养时，只有很少菌落出现，大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是__________________或有氧条件抑制了这些细菌的生长。‎ ‎(4)在固体培养基上形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源主要是________，有透明带菌落利用的氮源主要是________，据此可筛选出目的菌。‎ ‎(5)科研人员用放射线处理该细菌获得两个突变株A和B，然后对突变株A和B进行实验，结果如下表所示：‎ 该种的菌种 一般培养基 实验处理及结果 A 不生长 添加营养物质甲，能生长 B 不生长 添加营养物质乙，能生长 A＋B 能生长 不添加营养物质甲、乙就能生长 突变株A不能在一般培养基上生长的原因是______________________。突变株A和B混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因是________________________________________________________________________‎ 6‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理。(2)从物理性质来看，题图培养皿中培养基属于固体培养基；从用途方面来看，该培养基是以含氮除草剂为唯一氮源的选择培养基。(3)在以该除草剂为唯一氮源的培养基上，不能降解该除草剂的细菌(除具有固氮能力的细菌外)是不能生长的。(4)含一定量该除草剂的培养基不透明，菌落周围形成透明带是由于该除草剂被某些细菌降解导致的。(5)突变株A的生长依赖于营养物质甲，突变株B的生长依赖于营养物质乙。不添加营养物质甲和乙，二者混合培养时都能生长，最可能的原因是突变株A为突变株B提供了营养物质乙，突变株B为突变株A提供了营养物质甲。‎ 答案：(1)稀释　(2)以该除草剂为唯一氮源的固体培养基　(3)培养基中缺少这些细菌可利用的氮源　(4)氮气　该除草剂　(5)突变株A缺乏合成营养物质甲所需要的酶　突变株A生长需要营养物质甲，突变株B可以提供；突变株B生长需要营养物质乙，突变株A可以提供 6‎