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人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数当堂达标检测题
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这是一份人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数当堂达标检测题，共10页。试卷主要包含了1 mL,分别涂布于各组平板上等内容，欢迎下载使用。
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
基础过关练
题组一 筛选菌株的原理和方法
1.以下关于分解尿素的细菌的说法正确的是( )
A.能以尿素的分解产物CO2作为碳源
B.筛选该细菌时以尿素作为唯一的碳源
C.环境中含有大量的尿素诱导该细菌产生了分解尿素的特性
D.以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基培养该菌后不会使酚红指示剂变红
2.分离土壤中分解尿素的细菌,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.①③⑤⑧B.②④⑥⑧C.①③⑤⑦D.①④⑥⑦
3.(2020陕西西工大附中高二月考)在微生物培养的过程中,需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种,下列与之相关的叙述中不正确的是( )
A.尿素分解菌能够分解尿素的原因是能合成分泌蛋白酶
B.尿素分解菌能够将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红
C.在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株
D.在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
题组二 统计菌落数目的方法及设置对照
4.(2020贵州铜仁一中高二期中)下列关于统计菌落数目的方法的叙述,正确的是( )
A.采用平板划线法获得的菌落数往往多于实际的活菌数
B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C.为了保证结果准确,一般采用密度较大的平板进行计数
D.采用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对培养基中的菌落进行计数
5.用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的数目,为了提高实验结果的可信度,往往要设置对照实验,对于对照组的要求不包括( )
A.对照组培养基用量的大小与实验组必须绝对相同
B.对照组培养基也要严格灭菌,且不接种任何微生物
C.对照组和实验组的培养基都要置于相同条件下培养
D.对照组所用培养基的成分及pH应与实验组完全一致6.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小时
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
题组三 土壤中分解尿素细菌的分离及计数
7.(2020四川成都外国语学校高二期中)如图为从土壤中分离纯化尿素分解菌的过程。下列有关叙述错误的是 ( )
A.①②③④培养基都应以尿素为唯一氮源
B.图中所用培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C.①~③过程是梯度稀释,稀释溶剂是无菌水
D.可用酚红指示剂鉴定菌落周围是否出现红色透明圈
8.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是( )
A.3号试管中的菌落稀释倍数为103倍
B.4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号的10倍
C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×106个
D.该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要高
9.(2020湖北云梦高二联考)分离土壤中尿素分解菌的实验操作中,无法分离得到尿素分解菌的原因最可能是 ( )
A.制备浸出液的土壤取自土壤的表层
B.涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌
C.牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素作为氮源
D.接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒
能力提升练
一、选择题
1.()如图为分离以尿素为氮源的微生物的实验结果,下列叙述正确的是( )
A.图中采用平板划线法接种
B.图中①和②表示尿素培养基长出的菌落
C.图中③④培养基中菌落生长代谢时,会释放CO2
D.实验结果表明,自然界中能合成脲酶的微生物比例较高
2.()在做“分离分解尿素的细菌”实验时,A同学从对应10-6培养基中筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.A同学出现这种结果的原因可能是土样不同
B.可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以检验培养基是否受到污染
C.让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误
D.B选项的实验思路遵循了实验的对照原则,而C选项的没有
3.()幽门螺杆菌(能分解对热不稳定的尿素)是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素。为从带菌者胃黏膜样本中分离出该细菌,相关实验步骤和方法不合理的是( )
A.配制培养基并灭菌后,需要加入无菌尿素
B.应设置未接种的培养基,作为实验的对照
C.统计样本中活菌数量时,可用平板划线法接种
D.可利用酚红指示剂对培养的菌落进行鉴定
4.()关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述正确的是( )
A.培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B.选择菌落数在30~300的所有平板进行计数,以平均数为实验结果
C.对10 mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该10 mL土样中分解尿素的细菌个数为2.55×108
D.应该设置对照以排除非测试因素对实验结果的干扰,提高可信度
二、非选择题
5.(2019四川攀枝花高二期中,)大肠杆菌是人和动物肠道中普遍存在的一种兼性厌氧型菌,在无氧条件下,大肠杆菌通过发酵能将葡萄糖转变为多种有机酸并产生CO2等气体。某研究机构使用“滤膜法”对受污染的河流水体进行了大肠杆菌活菌数目的测定。请回答下列问题:
(1)研究人员向培养大肠杆菌的葡萄糖蛋白胨培养液中加入适量的溴麝香草酚蓝水溶液,培养一段时间后,可观察到溶液颜色的变化为 。为了鉴别大肠杆菌菌落,可向培养基中加入 作为指示剂。
(2)研究人员采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是 。
(3)为了便于统计污染严重的水体中活菌的数目,需将水样进行适当稀释,例如,取水样1 mL加入无菌水 mL制备稀释倍数为102的稀释液,并照此依次制备更高倍数的稀释液。每个稀释倍数的菌液取10 mL进行过滤,然后将滤膜放置在培养基上。为了防止杂菌污染,稀释、过滤和旋转滤膜等操作都应该在 附近进行。
(4)将放有滤膜的平板置于适宜条件下培养,每隔12 h统计一次菌落数目,应选取菌落数目 时的记录作为结果。如果经过培养后稀释倍数为102的4个平板上菌落数分别为43、47、42、48,那么每升河水中约含大肠杆菌 个。用这种方法测定的细菌数量比实际活菌数量要少,这是因为 。
6.(2019安徽淮北一中高二月考,)如表为培养某种微生物的培养基配方,请回答有关问题:
(1)该培养基只允许分解尿素的细菌生长,这种培养基称为 培养基。该培养基会抑制其他种类微生物生长,其原因是该培养基 。
(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,该方法接种培养基后的菌落,不可能是下图中的 (单选)。
(3)从土壤中分离出分解尿素的细菌后,要对其进行进一步的鉴定,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。
答案全解全析
课题2 土壤中分解尿素的
细菌的分离与计数
基础过关练
1.D 分解尿素的细菌是一种分解者,属于异养型生物,不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,A错误;筛选分解尿素的细菌时以尿素为唯一氮源,B错误;该细菌分解尿素的特性是由基因控制的,C错误;以尿素为唯一氮源的培养基中,只有能分解尿素的微生物可以生长,该微生物可以分泌脲酶,把尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,但由于酸碱缓冲剂的存在,培养基的pH维持稳定,故酚红指示剂不会变红,D正确。
2.A 分离分解尿素的细菌所用的培养基应以尿素为唯一氮源,①正确,②错误;分离土壤中分解尿素的细菌用固体培养基,需加入琼脂,③正确,④错误;培养基中需要加碳源即葡萄糖,⑤正确,⑥错误;培养基中不需要加除尿素以外的氮源,故不加硝酸盐,⑦错误,⑧正确。
3.A 尿素分解菌能够分解尿素,是因为其能合成分泌脲酶,A错误;尿素分解菌能够将尿素分解为氨,使培养基的碱性增强,从而使酚红指示剂变红,B正确;在培养基中加入抗生素,有相应抗性的菌株存活,没有相应抗性的菌株不能存活,所以能够筛选出具有相应抗性的菌株,C正确;乳酸菌产生的乳酸可分解碳酸钙,在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”,D正确。
4.B 平板划线法不能用于计数,可用于计数的是稀释涂布平板法,A、D错误;当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落,B正确;为了保证结果准确,一般选取菌落数在30~300的平板进行计数,C错误。
5.A 对照组与实验组的无关变量应尽量保持一致,故对照组与实验组需有相同的培养条件、培养基成分及pH,且都需要严格灭菌,而一般来说培养基的用量是相对充足的,只需大致相同即可,不需绝对相同,故选A。
6.D 本题考查的是土壤中细菌总数的计数,所以培养所使用的培养基应该是标准培养基,并要经过高压蒸汽灭菌处理;涂布时要对样本进行稀释,一般选取104、105、106倍的土壤稀释液各0.1 mL进行涂布,为了检查平板培养基是否制备合格,要同时把一培养基接种等量无菌水,以作空白对照;为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,故选D。
7.C 尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解,因此要分离纯化尿素分解菌,培养基应以尿素为唯一氮源,A正确;对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌,B正确;①~③过程是梯度稀释,该过程用来选择培养尿素分解菌,因此稀释溶剂应该是以尿素为唯一氮源的培养基,而不是无菌水,C错误;尿素分解菌能将尿素转化成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH升高,酚红指示剂会变红,因此可用酚红指示剂鉴定菌落周围是否出现红色透明圈,D正确。
8.B 10 g土样加入90 mL无菌水中,相当于1克土样稀释了10倍,在此基础上依次进行稀释,1~5号试管稀释倍数分别为102、103、104、105、106,A错误;从4号试管到5号试管稀释了10倍,因此如果稀释倍数适当,4号试管稀释度下涂布平板得到的菌落的平均数可能是5号的10倍,B正确;5号试管涂布结果的菌落的平均数为(168+175+167)/3=170(个),即该土壤样品的菌株数为170÷0.1×106=1.7×109(个),C错误;稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细胞长成一个菌落的情况,使该实验方法统计得到的结果往往比实际活菌数目要少,D错误。
9.C 取样一般取距离地表约3~8 cm的土壤层,而土壤的表层中微生物数量也很大,因此该操作可能获得尿素分解菌,A不符合题意;涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌,这会导致杂菌污染,但由于在以尿素为唯一氮源的培养基上,只有能分解尿素的微生物才能生长,故该操作可能获得尿素分解菌,B不符合题意;分离尿素分解菌所用培养基必须以尿素作为唯一的氮源,不能使用添加了尿素的牛肉膏蛋白胨培养基,否则其他微生物都能生长,该培养基就无法起到选择的作用,即无法分离得到尿素分解菌,C符合题意;接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒,可能会造成污染,但可能获得尿素分解菌,D不符合题意。
能力提升练
一、选择题
1.C 根据实验结果可知,图中采用的接种方法为稀释涂布平板法,A错误;根据图中①和②的菌落特征可知,①稀释度为10-6的菌落数明显多于②稀释度为10-7时的菌落数,可能是杂菌污染的结果,而不是分离出以尿素为氮源的微生物,B错误;③④培养基已经分离出由单个细菌繁殖而来的尿素分解菌的菌落,尿素分解菌含有脲酶,脲酶催化尿素分解时会释放CO2,C正确;根据实验结果无法判断自然界中能合成脲酶的微生物比例,D错误。
2.D A同学获得的菌落数远大于其他同学,可能是由于所取的土样不同,也可能是在操作过程中被污染,A正确;A同学的实验结果可能是培养基被污染造成的,可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以检验培养基是否受到污染,B正确;如果是A同学所选土样不同造成的,让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误,C正确;B选项的实验思路遵循了实验的对照原则,C选项中也有对照实验,D错误。
3.C 幽门螺杆菌能分解尿素,因此在分离培养基中加入尿素作为唯一氮源,可将幽门螺杆菌与其他微生物分离。由于尿素对热不稳定,因此需对培养基灭菌后再加入无菌尿素,A正确;依据实验的对照原则,应设置未接种的培养基作为实验的对照组,B正确;统计样本中活菌数量时,可用稀释涂布平板法接种,C错误;幽门螺杆菌将尿素分解为氨而使培养基的碱性增强,可利用酚红指示剂进行鉴定,D正确。
4.D 从土壤中分离分解尿素的细菌,培养基应以尿素为唯一氮源,尿素分解菌为异养型微生物,利用的是有机碳源,硝化细菌是自养型微生物,以二氧化碳为碳源,A错误;用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时,为了保证结果准确,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,确定对照组无菌后,应将菌落数明显最小和最大的平板舍弃,选择菌落数在30~300的平板进行计数,求其平均值,再通过计算得出土壤中的细菌总数,B错误;对10 mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该10 mL土样中分解尿素的细菌个数为[(234+276)÷2]÷0.1×106×10=2.55×1010,C错误;分离微生物时,需要设置不接种的培养基与实验组一起培养作空白对照,以排除实验组中非测试因素对实验结果的干扰,提高可信度,D正确。
二、非选择题
5.答案 (1)由蓝变绿再变黄 伊红美蓝 (2)检测培养基平板灭菌是否合格 (3)99 酒精灯火焰 (4)稳定 4.5×105 当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的是一个菌落
解析 (1)向葡萄糖蛋白胨培养液中加入适量的溴麝香草酚蓝水溶液,培养一段时间的大肠杆菌可产生CO2,CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。伊红美蓝是鉴别大肠杆菌的指示剂,鉴别大肠杆菌菌落可向培养基中加入伊红美蓝作为指示剂。(2)在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是检测培养基平板灭菌是否合格,如果空白平板上有菌落产生,说明灭菌不合格。(3)用稀释涂布平板法对微生物进行计数时,当样品的稀释度足够高时,培养基表面的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品大约含有多少活菌,若将水样稀释102倍,可取水样1 mL加入99 mL的无菌水中进行稀释;为了防止杂菌污染,在稀释、过滤和旋转滤膜等操作时都应该在酒精灯火焰附近进行。(4)统计培养的菌落数目时应选取菌落数目稳定时的记录作为结果,如果经过培养后稀释倍数为102的4个平板上菌落数分别为43、47、42、48,则平板上平均菌落数=(43+47+42+48)÷4=45(个),每毫升河水中约含大肠杆菌数=(C÷V)×M=(45÷10)×102=4.5×102(个),每升河水中约含大肠杆菌数=4.5×102×103=4.5×105(个);用稀释涂布平板法测定的细菌数量比实际活菌数量要少,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落。
6.答案 (1)选择 以尿素为唯一氮源 (2)琼脂 稀释涂布平板 D (3)酚红 红
解析 (1)根据题中表格分析,该培养基以尿素为唯一氮源,属于选择培养基,只允许分解尿素的细菌生长,而其他微生物不能生长。(2)菌落的分离和计数应该用固体培养基,因此题述培养基中还应该加入凝固剂琼脂;微生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法,两者都可以用于菌种的分离,而后者可以用于菌种的计数,因此计数时应采用稀释涂布平板法,图中A、B、C都可以表示该方法。(3)土壤中分解尿素的细菌合成的脲酶能够将尿素分解为氨,氨可以使培养基pH升高,从而使酚红指示剂呈红色,所以鉴定该菌可以在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,说明该菌能够分解尿素。
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.D
2.A
3.A
4.B
5.A
6.D
7.C
8.B
9.C
1.C
2.D
3.C
4.D
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
基础过关练
题组一 筛选菌株的原理和方法
1.以下关于分解尿素的细菌的说法正确的是( )
A.能以尿素的分解产物CO2作为碳源
B.筛选该细菌时以尿素作为唯一的碳源
C.环境中含有大量的尿素诱导该细菌产生了分解尿素的特性
D.以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基培养该菌后不会使酚红指示剂变红
2.分离土壤中分解尿素的细菌,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.①③⑤⑧B.②④⑥⑧C.①③⑤⑦D.①④⑥⑦
3.(2020陕西西工大附中高二月考)在微生物培养的过程中,需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种,下列与之相关的叙述中不正确的是( )
A.尿素分解菌能够分解尿素的原因是能合成分泌蛋白酶
B.尿素分解菌能够将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红
C.在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株
D.在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
题组二 统计菌落数目的方法及设置对照
4.(2020贵州铜仁一中高二期中)下列关于统计菌落数目的方法的叙述,正确的是( )
A.采用平板划线法获得的菌落数往往多于实际的活菌数
B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C.为了保证结果准确,一般采用密度较大的平板进行计数
D.采用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对培养基中的菌落进行计数
5.用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的数目,为了提高实验结果的可信度,往往要设置对照实验,对于对照组的要求不包括( )
A.对照组培养基用量的大小与实验组必须绝对相同
B.对照组培养基也要严格灭菌,且不接种任何微生物
C.对照组和实验组的培养基都要置于相同条件下培养
D.对照组所用培养基的成分及pH应与实验组完全一致6.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小时
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
题组三 土壤中分解尿素细菌的分离及计数
7.(2020四川成都外国语学校高二期中)如图为从土壤中分离纯化尿素分解菌的过程。下列有关叙述错误的是 ( )
A.①②③④培养基都应以尿素为唯一氮源
B.图中所用培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C.①~③过程是梯度稀释,稀释溶剂是无菌水
D.可用酚红指示剂鉴定菌落周围是否出现红色透明圈
8.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是( )
A.3号试管中的菌落稀释倍数为103倍
B.4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号的10倍
C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×106个
D.该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要高
9.(2020湖北云梦高二联考)分离土壤中尿素分解菌的实验操作中,无法分离得到尿素分解菌的原因最可能是 ( )
A.制备浸出液的土壤取自土壤的表层
B.涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌
C.牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素作为氮源
D.接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒
能力提升练
一、选择题
1.()如图为分离以尿素为氮源的微生物的实验结果,下列叙述正确的是( )
A.图中采用平板划线法接种
B.图中①和②表示尿素培养基长出的菌落
C.图中③④培养基中菌落生长代谢时,会释放CO2
D.实验结果表明,自然界中能合成脲酶的微生物比例较高
2.()在做“分离分解尿素的细菌”实验时,A同学从对应10-6培养基中筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.A同学出现这种结果的原因可能是土样不同
B.可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以检验培养基是否受到污染
C.让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误
D.B选项的实验思路遵循了实验的对照原则,而C选项的没有
3.()幽门螺杆菌(能分解对热不稳定的尿素)是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素。为从带菌者胃黏膜样本中分离出该细菌,相关实验步骤和方法不合理的是( )
A.配制培养基并灭菌后,需要加入无菌尿素
B.应设置未接种的培养基,作为实验的对照
C.统计样本中活菌数量时,可用平板划线法接种
D.可利用酚红指示剂对培养的菌落进行鉴定
4.()关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述正确的是( )
A.培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B.选择菌落数在30~300的所有平板进行计数,以平均数为实验结果
C.对10 mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该10 mL土样中分解尿素的细菌个数为2.55×108
D.应该设置对照以排除非测试因素对实验结果的干扰,提高可信度
二、非选择题
5.(2019四川攀枝花高二期中,)大肠杆菌是人和动物肠道中普遍存在的一种兼性厌氧型菌,在无氧条件下,大肠杆菌通过发酵能将葡萄糖转变为多种有机酸并产生CO2等气体。某研究机构使用“滤膜法”对受污染的河流水体进行了大肠杆菌活菌数目的测定。请回答下列问题:
(1)研究人员向培养大肠杆菌的葡萄糖蛋白胨培养液中加入适量的溴麝香草酚蓝水溶液,培养一段时间后,可观察到溶液颜色的变化为 。为了鉴别大肠杆菌菌落,可向培养基中加入 作为指示剂。
(2)研究人员采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是 。
(3)为了便于统计污染严重的水体中活菌的数目,需将水样进行适当稀释,例如,取水样1 mL加入无菌水 mL制备稀释倍数为102的稀释液,并照此依次制备更高倍数的稀释液。每个稀释倍数的菌液取10 mL进行过滤,然后将滤膜放置在培养基上。为了防止杂菌污染,稀释、过滤和旋转滤膜等操作都应该在 附近进行。
(4)将放有滤膜的平板置于适宜条件下培养,每隔12 h统计一次菌落数目,应选取菌落数目 时的记录作为结果。如果经过培养后稀释倍数为102的4个平板上菌落数分别为43、47、42、48,那么每升河水中约含大肠杆菌 个。用这种方法测定的细菌数量比实际活菌数量要少,这是因为 。
6.(2019安徽淮北一中高二月考,)如表为培养某种微生物的培养基配方,请回答有关问题:
(1)该培养基只允许分解尿素的细菌生长,这种培养基称为 培养基。该培养基会抑制其他种类微生物生长,其原因是该培养基 。
(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,该方法接种培养基后的菌落,不可能是下图中的 (单选)。
(3)从土壤中分离出分解尿素的细菌后,要对其进行进一步的鉴定,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。
答案全解全析
课题2 土壤中分解尿素的
细菌的分离与计数
基础过关练
1.D 分解尿素的细菌是一种分解者,属于异养型生物,不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,A错误;筛选分解尿素的细菌时以尿素为唯一氮源,B错误;该细菌分解尿素的特性是由基因控制的,C错误;以尿素为唯一氮源的培养基中,只有能分解尿素的微生物可以生长,该微生物可以分泌脲酶,把尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,但由于酸碱缓冲剂的存在,培养基的pH维持稳定,故酚红指示剂不会变红,D正确。
2.A 分离分解尿素的细菌所用的培养基应以尿素为唯一氮源,①正确,②错误;分离土壤中分解尿素的细菌用固体培养基,需加入琼脂,③正确,④错误;培养基中需要加碳源即葡萄糖,⑤正确,⑥错误;培养基中不需要加除尿素以外的氮源,故不加硝酸盐,⑦错误,⑧正确。
3.A 尿素分解菌能够分解尿素,是因为其能合成分泌脲酶,A错误;尿素分解菌能够将尿素分解为氨,使培养基的碱性增强,从而使酚红指示剂变红,B正确;在培养基中加入抗生素,有相应抗性的菌株存活,没有相应抗性的菌株不能存活,所以能够筛选出具有相应抗性的菌株,C正确;乳酸菌产生的乳酸可分解碳酸钙,在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”,D正确。
4.B 平板划线法不能用于计数,可用于计数的是稀释涂布平板法,A、D错误;当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落,B正确;为了保证结果准确,一般选取菌落数在30~300的平板进行计数,C错误。
5.A 对照组与实验组的无关变量应尽量保持一致,故对照组与实验组需有相同的培养条件、培养基成分及pH,且都需要严格灭菌,而一般来说培养基的用量是相对充足的,只需大致相同即可,不需绝对相同,故选A。
6.D 本题考查的是土壤中细菌总数的计数,所以培养所使用的培养基应该是标准培养基,并要经过高压蒸汽灭菌处理;涂布时要对样本进行稀释,一般选取104、105、106倍的土壤稀释液各0.1 mL进行涂布,为了检查平板培养基是否制备合格,要同时把一培养基接种等量无菌水,以作空白对照;为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,故选D。
7.C 尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解,因此要分离纯化尿素分解菌,培养基应以尿素为唯一氮源,A正确;对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌,B正确;①~③过程是梯度稀释,该过程用来选择培养尿素分解菌,因此稀释溶剂应该是以尿素为唯一氮源的培养基,而不是无菌水,C错误;尿素分解菌能将尿素转化成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH升高,酚红指示剂会变红,因此可用酚红指示剂鉴定菌落周围是否出现红色透明圈,D正确。
8.B 10 g土样加入90 mL无菌水中,相当于1克土样稀释了10倍,在此基础上依次进行稀释,1~5号试管稀释倍数分别为102、103、104、105、106,A错误;从4号试管到5号试管稀释了10倍,因此如果稀释倍数适当,4号试管稀释度下涂布平板得到的菌落的平均数可能是5号的10倍,B正确;5号试管涂布结果的菌落的平均数为(168+175+167)/3=170(个),即该土壤样品的菌株数为170÷0.1×106=1.7×109(个),C错误;稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细胞长成一个菌落的情况,使该实验方法统计得到的结果往往比实际活菌数目要少,D错误。
9.C 取样一般取距离地表约3~8 cm的土壤层,而土壤的表层中微生物数量也很大,因此该操作可能获得尿素分解菌,A不符合题意;涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌,这会导致杂菌污染,但由于在以尿素为唯一氮源的培养基上,只有能分解尿素的微生物才能生长,故该操作可能获得尿素分解菌,B不符合题意;分离尿素分解菌所用培养基必须以尿素作为唯一的氮源,不能使用添加了尿素的牛肉膏蛋白胨培养基,否则其他微生物都能生长,该培养基就无法起到选择的作用,即无法分离得到尿素分解菌,C符合题意;接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒,可能会造成污染,但可能获得尿素分解菌,D不符合题意。
能力提升练
一、选择题
1.C 根据实验结果可知,图中采用的接种方法为稀释涂布平板法,A错误;根据图中①和②的菌落特征可知,①稀释度为10-6的菌落数明显多于②稀释度为10-7时的菌落数,可能是杂菌污染的结果,而不是分离出以尿素为氮源的微生物,B错误;③④培养基已经分离出由单个细菌繁殖而来的尿素分解菌的菌落,尿素分解菌含有脲酶,脲酶催化尿素分解时会释放CO2,C正确;根据实验结果无法判断自然界中能合成脲酶的微生物比例,D错误。
2.D A同学获得的菌落数远大于其他同学,可能是由于所取的土样不同,也可能是在操作过程中被污染,A正确;A同学的实验结果可能是培养基被污染造成的,可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以检验培养基是否受到污染,B正确;如果是A同学所选土样不同造成的,让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误,C正确;B选项的实验思路遵循了实验的对照原则,C选项中也有对照实验,D错误。
3.C 幽门螺杆菌能分解尿素,因此在分离培养基中加入尿素作为唯一氮源,可将幽门螺杆菌与其他微生物分离。由于尿素对热不稳定,因此需对培养基灭菌后再加入无菌尿素,A正确;依据实验的对照原则,应设置未接种的培养基作为实验的对照组,B正确;统计样本中活菌数量时,可用稀释涂布平板法接种,C错误;幽门螺杆菌将尿素分解为氨而使培养基的碱性增强,可利用酚红指示剂进行鉴定,D正确。
4.D 从土壤中分离分解尿素的细菌,培养基应以尿素为唯一氮源,尿素分解菌为异养型微生物,利用的是有机碳源,硝化细菌是自养型微生物,以二氧化碳为碳源,A错误;用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时,为了保证结果准确,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,确定对照组无菌后,应将菌落数明显最小和最大的平板舍弃,选择菌落数在30~300的平板进行计数,求其平均值,再通过计算得出土壤中的细菌总数,B错误;对10 mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该10 mL土样中分解尿素的细菌个数为[(234+276)÷2]÷0.1×106×10=2.55×1010,C错误;分离微生物时,需要设置不接种的培养基与实验组一起培养作空白对照,以排除实验组中非测试因素对实验结果的干扰,提高可信度,D正确。
二、非选择题
5.答案 (1)由蓝变绿再变黄 伊红美蓝 (2)检测培养基平板灭菌是否合格 (3)99 酒精灯火焰 (4)稳定 4.5×105 当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的是一个菌落
解析 (1)向葡萄糖蛋白胨培养液中加入适量的溴麝香草酚蓝水溶液,培养一段时间的大肠杆菌可产生CO2,CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。伊红美蓝是鉴别大肠杆菌的指示剂,鉴别大肠杆菌菌落可向培养基中加入伊红美蓝作为指示剂。(2)在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是检测培养基平板灭菌是否合格,如果空白平板上有菌落产生,说明灭菌不合格。(3)用稀释涂布平板法对微生物进行计数时,当样品的稀释度足够高时,培养基表面的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品大约含有多少活菌,若将水样稀释102倍,可取水样1 mL加入99 mL的无菌水中进行稀释;为了防止杂菌污染,在稀释、过滤和旋转滤膜等操作时都应该在酒精灯火焰附近进行。(4)统计培养的菌落数目时应选取菌落数目稳定时的记录作为结果,如果经过培养后稀释倍数为102的4个平板上菌落数分别为43、47、42、48,则平板上平均菌落数=(43+47+42+48)÷4=45(个),每毫升河水中约含大肠杆菌数=(C÷V)×M=(45÷10)×102=4.5×102(个),每升河水中约含大肠杆菌数=4.5×102×103=4.5×105(个);用稀释涂布平板法测定的细菌数量比实际活菌数量要少,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落。
6.答案 (1)选择 以尿素为唯一氮源 (2)琼脂 稀释涂布平板 D (3)酚红 红
解析 (1)根据题中表格分析,该培养基以尿素为唯一氮源,属于选择培养基,只允许分解尿素的细菌生长,而其他微生物不能生长。(2)菌落的分离和计数应该用固体培养基,因此题述培养基中还应该加入凝固剂琼脂;微生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法,两者都可以用于菌种的分离,而后者可以用于菌种的计数,因此计数时应采用稀释涂布平板法,图中A、B、C都可以表示该方法。(3)土壤中分解尿素的细菌合成的脲酶能够将尿素分解为氨,氨可以使培养基pH升高,从而使酚红指示剂呈红色,所以鉴定该菌可以在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,说明该菌能够分解尿素。
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.D
2.A
3.A
4.B
5.A
6.D
7.C
8.B
9.C
1.C
2.D
3.C
4.D
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