2019_2020学年高中生物专题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练习新人教版.docx

课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数随堂巩固1分离出分解尿素的细菌的方法是A以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂B以蛋白胨为唯一氮源的培养基中加入伊红美蓝试剂C以牛肉膏为唯一氮源的培养基中加入苏丹试剂D以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂解析在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的PH升高，酚红指示剂将变红，因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，即可初步鉴定所培养的细菌是否可以分解尿素，A项正确，B、C、D三项均错误。答案A2在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养细菌后，指示剂的颜色是A蓝色B红色C黑色 D棕色解析分解尿素的细菌能合成脲酶，将尿素分解形成碱性物质氨，在碱性环境下，酚红指示剂变红。答案B3在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红的目的是A分离出能分解尿素的细菌B给分解尿素的细菌提供营养C对分离的菌种作进一步的鉴定D维持正常pH抑制杂菌的生长繁殖解析尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解为氨，使pH升高，培养基中进入酚红指示剂后，氨可以使指示剂呈红色，据此可以用酚红指示剂鉴别尿素分解菌，故选C。答案C4在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用氮源只含尿素的培养基，乙组实验用氮源除含尿素外还含硝酸盐的培养基，其他成分都相同，在相同条件下操作、培养与观察，则乙组实验属于A空白对照 B自身对照C相互对照 D条件对照解析本实验甲组为实验组，乙组为对照组，给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理，为条件对照。答案D5如表所示为分离分解尿素的细菌所用的培养基配方：KH2PO41.4 gNa2HPO42.1 gMgSO47H2O0.2 g葡萄糖10.0 g尿素1.0 g琼脂15.0 g自来水定容至1000 mL请根据以上配方，回答下列问题。(1)该培养基含有微生物所需要的_类营养物质。其中最主要的碳源是_，氮源是_。(2)该培养基按物理性质划分是_培养基；按培养基的作用划分是_培养基。(3)在该培养基中，可通过检测pH的变化来判断尿素是否被分解，依据的原理_。(4)若用该培养基来鉴定某种细菌是否能够分解尿素，可在培养基中加入_指示剂，尿素被分解后指示剂变_色。(5)某同学尝试使用罐头瓶在常温下制作果酒，开始时向消过毒的罐头瓶中加入了新鲜的葡萄汁和酵母菌，添加葡萄汁的目的是为酵母菌的生长发育提供_。解析(1)该培养基含有微生物所需要的碳源、氮源、水和无机盐4类营养物质。其中最主要的碳源是葡萄糖，氮源是尿素。(2)该培养基中加入了凝固剂琼脂，所以按物理性质划分是固体培养基。按培养基的作用分离分解尿素的细菌所用，属于选择培养基。(3)在该培养基中，可通过检测pH的变化来判断尿素是否被分解，依据的原理是在细菌分解尿素的过程中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高。(4)若用该培养基来鉴定某种细菌是否能够分解尿素，可在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后指示剂变红色。(5)添加葡萄汁的目的是为酵母菌的生长发育提供所需的各种营养物质。答案(1)4葡萄糖尿素(2)固体选择(3)在细菌分解尿素的过程中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高(4)酚红红(5)所需的各种营养物质(或碳源、氮源、水、无机盐和生长因子)限时检测时间45分钟，满分80分一、选择题(每小题5分，共50分)1在分解尿素菌的分离和鉴定中，对先后用到的两种培养基，叙述正确的是A加入酚红指示剂作为选择培养基，再加入唯一碳源作为鉴别培养基B加入唯一氮源作为选择培养基，再加入酚红指示剂作为鉴别培养基C加入唯一氮源作为鉴别培养基，再加入酚红指示剂作为选择培养基D加入唯一碳源作为选择培养基，再加入酚红指示剂作为鉴别培养基解析在分解尿素菌的分离和鉴定中，应该先加入尿素作为分解尿素菌的唯一氮源，分解尿素菌合成的脲酶，能分解尿素，产生氨，氨呈碱性；然后加入酚红指示剂培养细菌，指示剂将变为红色。答案B2关于从土壤中分离出分解尿素的细菌，相关描述正确的是A细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，取样时要在酒精灯火焰旁铲去38 cm表层土B取土样的小铁铲、盛土样的信封在使用前都要采取干热灭菌措施C称取土样时不能在酒精灯火焰旁，因为会使分解尿素的细菌死亡D某些细菌将尿素分解后产生氮气和二氧化碳解析细菌分布在距地表约38 cm的土壤层，故要铲去表层土，大约3 cm，A错误；取样用的小铁铲和信封在使用前需要进行灭菌处理，采取干热灭菌，B正确；称取土壤时，为避免杂菌污染，需要在酒精灯火焰旁进行操作，C错误；细菌将尿素分解后产生氨气和二氧化碳，D错误。答案B3可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是A以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂B以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂C以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹试剂D以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂解析在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，即可初步鉴定所培养的细菌是否可以分解尿素。综上所述，A项正确，B、C、D三项均错误。答案A4在做分离“分解尿素的细菌”实验时，A同学从对应106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AA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，以证明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DB选项的实验思路遵循了实验的对照原则，而C选项的没有解析甲同学获得的菌落远大于其他同学，可能是由于所取的土样不同，也可能操作过程被污染，A正确；A同学的实验结果可能是培养基污染造成的，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，以证明培养基是否受到污染，B正确；如果是A同学实验操作过程中污染造成的，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，而C选项的也为对照实验，D错误。答案D5从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，下列实验操作不正确的是A将土壤用无菌水稀释，制备103105稀释倍数的土壤稀释液B将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上C用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌D从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株解析从土壤中分离以尿素为氮源的细菌时，将土壤用无菌水稀释，制备土壤稀释液，将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上，用加入酚红指示剂的鉴别培养基可以鉴别分解尿素的细菌。从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株。答案C6下列有关“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分解尿素的细菌能产生脲酶，将尿素分解产生氮气B将实验组和对照组平板倒置，25 恒温培养2448小时C统计尿素分解菌的数目时，以菌落数在300以上的平板进行计数D用尿素为唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌，指示剂变红解析分解尿素的细菌能产生脲酶，将尿素分解为氨和二氧化碳，A错误；将实验组和对照组平板倒置，3037 恒温培养2448小时，B错误；统计尿素分解菌的数目时，以菌落数在30300间的平板进行计数，求其平均值，C错误；用尿素为唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌，指示剂变红，D正确。答案D7下列就“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的有关叙述，不正确的是A经高压蒸汽灭菌的培养基所倒平板和接种后培养时的平板均要倒置B同一稀释度下至少要涂布三个平板并且要培养到菌落数稳定时计数C在稀释度足够高时，所形成的单个菌落中所有细胞的遗传信息必定相同D在相同培养条件下，未接种的培养基表面无菌落生长说明培养基没有被杂菌污染解析经高压蒸汽灭菌的培养基所倒平板和接种后培养时的平板均要倒置，以防止杂菌污染，A项正确；同一稀释度下至少要涂布三个平板并且要培养到菌落数稳定时计数，并求其平均数，B项正确；细菌以二分裂的方式进行增殖，不能确保遗传物质平均分配，所以在稀释度足够高时，所形成的单个菌落中所有细胞的遗传信息不一定相同，C项错误；在相同培养条件下，未接种的培养基表面无菌落生长说明培养基没有被杂菌污染，D项正确。答案C8分离土壤中分解尿素菌的实验操作中，下列有关操作错误的是A取表层土样制备土壤浸出液B取土样的铁铲和装土样的信封在使用前均需灭菌C用添加了尿素作为氮源的肉汤培养基分离细菌D选取菌落数在30300之间的平板用于计数解析制备浸出液的土壤取自土壤的表层，A正确；取土样的铁铲和装土样的信封在使用前均需灭菌，B正确；该培养基必须以尿素为唯一的氮源，不能使用牛肉膏蛋白胨培养基或在其中添加尿素作为氮源，C错误；选取菌落数在30300之间的平板用于计数，D正确。答案C9下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是AKH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水BKH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、琼脂、水CKH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、尿素、琼脂、水DKH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水解析在A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中缺少碳源，B中无尿素作氮源，D中无尿素且有牛肉膏、蛋白胨可提供氮源的成分。答案A10牛或山羊的瘤胃中生活着多种微生物，若想从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物，下列哪一项操作会导致达不到实验目的A以尿素为唯一氮源 B以葡萄糖作为碳源C将培养基调至酸性 D培养环境有充足O2解析分离出能够分解尿素的微生物，必须制备以尿素为唯一氮源的选择培养基，A正确；培养基中可以以葡萄糖作为碳源，B正确；牛或山羊的瘤胃内为酸性环境，所以需要将培养基调至酸性，C正确；牛或山羊的瘤胃中是一个相对缺氧的环境，所以筛选分离牛或山羊的瘤胃能够分解尿素的微生物需要保证在缺氧条件下培养，D错误。答案D二、非选择题(共3小题，共30分)11(12分)(2019全国卷)物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是_。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌，应该选择_菌落进一步纯化，选择的依据是_。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即_。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加_，三处滴加量相同。一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明_；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明_。解析(1)目标菌为能降解W的细菌，又因为W为含氮有机物，要利用选择培养基从土壤中分离该目标菌，即需选择该目标菌可利用的氮源，故所用选择培养基中的氮源应该是W。(2)乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌落中含有能降解W的目标菌，故应选择乙菌落进一步纯化从而得到目标菌。(3)为验证其是否可利用空气中的氮气作为氮源，应控制其培养基中的氮，使空气中的氮气作为氮源，故应接种在无氮源的培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能用空气中的氮气作用氮源。(4)为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，设计实验时应控制单一度量。在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加缓冲液，作为空白对照，三处滴加量相同，排除缓冲液对实验的影响。一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W，若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。答案(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近12(8分)(2017全国卷)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，其作用是_(答出两点即可)。命题点：土壤中微生物的分离。解析(1)有些细菌能分解尿素是因为这些细菌能产生脲酶，将尿素分解成CO2和NH3。能分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2作为碳源合成有机物，但这些细菌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：作为能源物质氧化分解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)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择尿素作为唯一氮源，这样只有能分解尿素的细菌才能在培养基上生存。若选择“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”作为氮源，能分解尿素的细菌和不能解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，它们可以为细菌生长提供无机营养；同时，KH2PO4和Na2HPO4还可以作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH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13(10分)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。图甲图乙(1)图中选择培养基应以_为唯一氮源；鉴别培养基还需添加_作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_色。(2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、1