2019-2020学年名师同步人教版生物选修一课下提能：专题2　课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

2019-2020学年名师同步人教版生物选修一课下提能：专题2　课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

专题 2 课题 2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计 数 课下提能 一、选择题 1．发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种，消灭杂菌、获得纯 种的方法不包括( ) A．根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基 B．根据微生物需要的生长因子的种类，在培养基中增减不同种类的生长因 子 C．根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸 D．根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同种类的抗生素 解析：选 C 由于不同的微生物对碳源、氮源、无机盐、生长因子的需求不 同，可以根据微生物的生长需求来配制特殊的培养基，以获得单一的纯种；也可 以根据其对抗生素的敏感性不同，加入不同的抗生素来获得单一的纯种。 2．分离土壤中分解尿素的细菌时，对培养基的要求是( ) ①加尿素 ②不加尿素 ③加琼脂 ④不加琼脂 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦加硝酸盐 ⑧不加硝酸盐 A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．①③⑤⑧ D．①④⑥⑦ 解析：选 C 土壤中分解尿素的细菌能够合成脲酶，将尿素分解生成氨，利 用尿素中的氮合成自身有机物。培养基中尿素作为唯一氮源，分解尿素的细菌能 生长，其他微生物不能生长；分离微生物要用固体培养基，需要加琼脂；土壤中 分解尿素的细菌属于异养微生物，需要加葡萄糖作为碳源。 3．下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是 ( ) A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板 B．取 104、105、106 倍的土壤稀释液和无菌水各 0.1 mL 分别涂布于各组平 板上 C．将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养 24～48 h D．确定对照组无菌后，选择菌落数在 300 以上的实验组平板进行计数 解析：选 D 采用稀释涂布平板法统计菌落数目时，一般选择菌落数在 30 ～300 的实验组平板进行计数。 4．下列操作需要在火焰旁进行的是( ) ①土壤取样 ②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板 ⑤微生物的培 养 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．③④⑤ D．②③④ 解析：选 D 实验操作过程要进行严格的无菌操作，除实验空间必须消毒外， 每个操作步骤都必须在无菌区进行。土壤的称取、溶液的稀释、涂布平板都需要 在酒精灯火焰旁的无菌区(或接种箱内的酒精灯火焰旁)完成，以防止杂菌污染。 5．通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺 乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可抑制细菌和 放线菌的生长；在培养基中加入 10%酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述方 法不能从混杂的微生物群体中分离出的是( ) A．大肠杆菌 B．霉菌 C．放线菌 D．固氮细菌 解析：选 A 固氮微生物的生长不需要从培养基上获得氮源，可在缺乏氮源 的培养基上正常生长；加入青霉素的培养基上不能生长细菌和放线菌，则可收获 霉菌；加入酚的培养基使细菌和霉菌不能正常生长，而放线菌却能利用酚作为原 料合成自身产物。 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：选 A 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。 7．(2019·郑州期中)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中，关于倒平板的 描述正确的是( ) ①等培养基冷却至 40 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板 ②将灭过菌的 培养皿放在桌面上，左手拔出棉塞 ③右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰 ④ 用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙 ⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培 养皿，左手立即盖上皿盖 ⑥等待平板冷却 5～10 s，将平板倒过来放置，使皿 盖在下，皿底在上 A．③④⑤ B．②③④⑤ C．②③④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 解析：选 A 等培养基冷却至 50 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，防 止杂菌污染，①错误；不能将灭过菌的培养皿放在桌面上，因为桌面上可能有杂 菌，②错误；右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰，高温可防止杂菌污染，③正 确；用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不能打开皿盖， ④正确；右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿，左手立即盖上皿盖，并通过酒精灯 火焰，⑤正确；等待平板冷却 5～10 分钟，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿 底在上，⑥错误。 8．苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生 物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中 筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如下图所示，①为土 壤样品。下列相关叙述错误的是( ) A．图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源 B．如果要测定②中活细菌数量，常采用稀释涂布平板法 C．若图中④为对照实验，则其中应以苯酚作为唯一的碳源 D．使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落 解析：选 C 培养能降解苯酚的微生物，培养基中应以苯酚为唯一碳源。测 定培养液中细菌数目常采用稀释涂布平板法。若④为对照实验，则④中应含除苯 酚外的其他碳源，⑤以苯酚作为唯一碳源。使用稀释涂布平板法或平板划线法都 可以在⑥上获得单菌落。 9．关于土壤中细菌的分离，下列正确的操作步骤是( ) ①土壤取样 ②称取 10 g 土壤，加入盛有 90 mL 无菌水的锥形瓶中 ③吸 取 0.1 mL 进行平板涂布 ④依次稀释至 101、102、103、104、105、106、107 倍的 稀释液 A．①→②→③→④ B．①→③→②→④ C．①→②→④→③ D．①→④→②→③ 解析：选 C 在分离土壤中某种细菌时，应先选取土样(10 g)，然后加无菌 水获得土壤浸出液，并进行不同倍数稀释，最后将稀释液涂布到培养基表面进行 培养，并分离和计数。 10．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 解析：选 A 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。 二、非选择题 11．某些土壤细菌可将尿素分解成 CO2 和 NH3，供植物吸收和利用。回答下 列问题： (1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生________。 能 分 解 尿 素 的 细 菌 不 能 以 尿 素 的 分 解 产 物 CO2 作 为 碳 源 ， 原 因 是 _____________________________________________________________________ _____________________________________________。 但 可 用 葡 萄 糖 作 为 碳 源 ， 进 入 细 菌 体 内 的 葡 萄 糖 的 主 要 作 用 是 _____________________________________________________________________ _____________________________________________(答出两点即可)。 (2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择________(填“尿 素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _________________________________。 (3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有 KH2PO4 和 Na2HPO4，其作用有 _____________________________________________________________________ _____________________________________________ (答出两点即可)。 解析：(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。 尿素分解菌是异养生物，不能利用 CO2 来合成有机物，必须利用现成的有机物(如 葡萄糖)作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动提供能量， 同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄 糖能为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是只允许特定种类的微生物 (目的微生物)生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目 的菌是可分解尿素的细菌，因此，配制的培养基应只允许尿素分解菌生长， NH4NO3 可以作为所有细菌的氮源，培养基中如含有 NH4NO3，将不能起到筛选 作用。(3)KH2PO4 和 Na2HPO4 能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐，而 H2PO－ 4 /HPO 2－ 4 可以使培养基中 pH 保持相对稳定。 答案：(1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物，不能利用 CO2 来合成有机物 为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料 (2)尿素 其他两组 都含有 NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用 NH4NO3， 不能起到筛选作用 (3)为细菌生长提供无机营养；作为缓冲剂保持细胞生长过 程中 pH 稳定 12．(2019·云浮质检)在肉牛产业中，常在饲料中加入一定量的尿素，因其有 瘤胃，在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物以尿素作为唯一氮源。某同 学设计了如下实验，对能分解尿素的细菌进行分离和计数。 (1) 图 中 弧 线 箭 头 上 “ ？ ” 的 具 体 操 作 是 _________________________________________________________。 (2) 纯 化 菌 种 时 为 了 得 到 单 一 菌 落 ， 常 采 用 的 接 种 方 法 是 _________________________________________________________。 (3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入______________，培养后，若出现 ________色，说明其中含有能够分解尿素的细菌。 (4)在实验中，当菌落数目稳定时，应选取________法计数；研究者每隔 24 小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止 ________________________________________。 答案：(1)挑出菌落 (2)平板划线法、稀释涂布平板法 (3)酚红指示剂 红 (4)平板计数 因培养时间不足导致遗漏细菌菌落数目 13．日前微博传言手机细菌比马桶多。如图，央视和北京卫视通过实验展示 调查结果。回答下列相关问题： (1)该实验需制备________(填“固体”或“液体”)培养基，在液体培养基中 加入________可配制成固体培养基。 (2) 据 图 ， 两 电 视 台 均 采 用 ______________ 法 接 种 ， 接 种 前 需 要 采 用 ______________法对培养基进行灭菌。 (3)通过观察菌落的______________________________以初步鉴定手机屏幕 和马桶按钮上的生物类群。两电台实验操作均正确且完全一致，但报道结果截然 不同，你认为原因是____________________________________________________ _________________________________________________________。 (4)按图操作取样面积，实验员测定某手机屏幕的细菌数量，将 10 mL 菌悬 液进行梯度稀释，分别取 0.1 mL 稀释倍数为 100 倍的样品液接种到三个培养基 上，培养一段时间后，统计菌落数分别为 98、100、102，则该手机屏幕的细菌 数为________个/cm2。该实验对照组要取培养基涂布________________进行培 养。 答案：(1)固体 琼脂 (2)稀释涂布平板 高压蒸汽灭菌 (3)形状、大小、 隆起程度和颜色等 手机的取样和马桶的取样都不相同 (4)4×104 0.1 mL 无 菌水 14．苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学 准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请 回答下列问题： (1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可 作 为 碳 源 的 有 _________________________________________________________。 (2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐________， 以 达 到 富 集 酚 降 解 菌 的 目 的 。 若 上 图 平 板 中 菌 落 过 于 密 集 ， 应 进 一 步 ____________，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物 质外，还必须添加________。 (3)下图为连续划线法示意图，在图中________(填图中序号)区域更易获得单 菌落。 (4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制 作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中 1～5 号比色管的苯酚浓度应分别为 ________________________。 管号 1 2 3 4 5 6 苯酚浓度(mg/L) 1 如果废水为 50 mg/L 苯酚溶液，降解后约有 21%的苯酚残留，则需将残留液 稀释________(填序号：①5 ②10 ③20)倍后，再进行比色。 解析：(1)富集培养基中蛋白胨、苯酚都是含 C 的有机物，可作为碳源。(2) 欲富集酚降解菌，需随转接次数增加逐渐增加培养基中苯酚的含量；若接种培养 后平板上菌落过于密集，则应进一步稀释后再进行涂布，以降低平板上菌落密度， 便于菌落计数与分离；平板培养基是固体培养基，除含有水、营养物质(碳源、 氮源、无机盐等)外，还需添加琼脂作为凝固剂。(3)利用连续划线法接种时，最 后的划线区域(③)中，菌体的密度较小，容易获得单菌落。(4)因系列浓度梯度中 6 号比色管中苯酚浓度为 1 mg/L，故 1～5 号比色管中的苯酚浓度应分别为 0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L；根据题意，废水为 50 mg/L 苯 酚溶液，降解后约有 21%的苯酚残留，要使稀释后的苯酚残留液浓度介于 0～1 mg/L，需将残留液稀释 20 倍左右。 答案：(1)蛋白胨、苯酚 (2)增加 稀释涂布 凝固剂 (3)③ (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8 ③