2024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课堂演练含解析新人教版选修1

PAGE7-课题2土壤中分解尿素的细菌的分别与计数1．在以尿素为唯一氮源的培育基中加入酚红指示剂，培育细菌后，指示剂将()A．变蓝色 B．变红色C．变黑色 D．变棕色解析：细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培育基的碱性增加，pH上升，加入酚红指示剂将变红。答案：B2．下列是关于“检测土壤中细菌总数”试验操作的叙述，其中错误的是()A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培育基，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0.1mL，分别涂布于各组平板上C．将试验组和比照组平板倒置，37℃恒温培育24～48hD．确定比照组无菌后，选择菌落数在300以上的试验组平板进行计数解析：检测细菌总数，用蒸馏水配制培育基，常用高压蒸汽灭菌法灭菌后，取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上，将试验组和比照组放置在相宜条件下培育，在确定比照组无菌后，选择菌落在30～300的平板为代表进行计数，D错误；A是培育基的灭菌方法，B设置了一系列比照试验，C是细菌的培育方法。答案：D3．用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推想出样品中的活菌数。缘由是()A．平板上的一个菌落就是一个细菌B．菌落中的细菌数是固定的C．此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌D．此方法统计的菌落数肯定与活菌的实际数相同解析：用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，但间或也能来自两个细菌，所以此方法统计的菌落数可能与活菌的实际数不相同。答案：C4．分别土壤中分解尿素的细菌，对培育基的要求是()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．②④⑥⑧C．①③⑤⑧ D．①④⑥⑦解析：要分别土壤中分解尿素的细菌，培育基中尿素应是唯一的氮源，不能加硝酸盐；在固体培育基上形成菌落，要加琼脂作凝固剂；分解尿素的细菌是异养生物，要加有机碳源(如葡萄糖)。答案：C5．(2024·四川卷)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。(1)图中选择培育基应以____________为唯一氮源；鉴别培育基还需添加____________作指示剂，产脲酶细菌在该培育基上生长一段时间后，其菌落四周的指示剂将变成____________色。(2)在5个细菌培育基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1mL，培育一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程实行的接种方法是______________，每克土壤样品中的细菌数量为________×108个；与血细胞计数板相比，此计数方法测得的细菌数目较________。(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示的位置增加了70个核苷酸，使图乙序列出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中，终止密码为________，突变基因表达的蛋白含________个氨基酸。解析：(1)关键信息：“筛选产脲酶细菌”“接种稀释倍数为105的土壤样品溶液”，使“图乙序列”出现终止密码。(2)解题关键：区分选择培育基与鉴别培育基，驾驭细菌计数的方法。本题考查微生物的培育与分别方法及基因表达。(1)脲酶能够催化尿素分解为氨，要从土壤中筛选出产脲酶的细菌，需用以尿素作为唯一氮源的选择培育基。由于尿素被分解成了氨，氨会使培育基的碱性增加，pH上升，使酚红指示剂变红色。(2)将稀释倍数为105的土壤样品溶液接种在细菌培育基平板上，用于计数细菌菌落数的方法是稀释涂布平板法。统计的菌落数应介于30～300之间，选择细菌菌落数为156、178和191的平板计数，每克土壤样品中细菌数量为(156＋178＋191)÷3÷0.1×105＝1.75×108。由于两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，用此方法测得的细菌数目偏低。(3)密码子由3个相邻的碱基组成，箭头前面的碱基一共构成91个密码子；插入的70个核苷酸和后面2个碱基一共构成24个密码子，后面是UGA，是终止密码，翻译结束后，表达的蛋白质含有115个氨基酸。答案：(1)尿素酚红红(2)稀释涂布平板法1.75少(3)UGA115[A级基础巩固]1．产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培育基分别是()A．一个细菌、液体培育基 B．很多细菌、液体培育基C．一个细菌、固体培育基 D．很多细菌、固体培育基解析：在液体培育基中生活的细菌，无论是一个还是很多，肉眼都是看不见的。在固体培育基上的细菌，当数目较少时也是看不见的。当固体培育基上有很多细菌并且集中在较小范围内时，肉眼可见。而菌落是一个细菌或几个细菌的子细胞群体，形成于固体培育基上，有肯定的形态结构，所以肉眼可见。同种细菌形成的菌落，形态结构是相同的。假如有很多细菌形成的菌落，就不行能有比较标准的形态，因为很多细菌的话，第一很可能是不同种细菌，其次不行能在培育基的同一个点上。答案：C2．下列能选择出分解尿素的细菌的培育基是()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项的培育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项中有牛肉膏可供应氮源的成分。答案：A3．关于土壤取样的叙述错误的是()A．土壤取样，应选取肥沃、潮湿的土壤B．先铲去表层土3cm左右，再取样C．取样用的小铁铲和信封在运用前不用灭菌D．应在火焰旁称取土壤答案：C4．下列关于微生物培育和利用的叙述不正确的是()A．利用稀释涂布平板法只能分别微生物不能对微生物进行计数B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培育基可选择和鉴别尿素分解菌D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量改变是先增加后削减解析：用稀释涂布平板法可以分别微生物也可以对微生物进行计数；接种划线可以将菌体分散，最终得到单个菌体细胞，经过培育可以得到单个菌落；以尿素为唯一氮源且含酚红的培育基可选择和鉴别尿素分解菌；在泡菜的腌制过程中，起先亚硝酸盐含量增加，10天后含量起先下降。答案：A5．在做分别分解尿素的细菌试验时，A同学从对应106培育基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。A同学的结果产生缘由可能有()①由于土样不同②由于培育基被污染③由于操作失误④没有设置比照A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④答案：A6．下列关于统计菌落数目的方法的叙述，不正确的是()A．采纳平板计数法获得的菌落数往往少于实际的活菌数B．当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落C．为了保证结果精确，一般采纳密度较大的平板进行计数D．在某一浓度下涂布三个平板，若三个平板统计的菌落数差别不大，则应以它们的平均值作为统计结果解析：当两个或多个细胞连在一起时，平板上视察到的只是一个菌落，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，密度过大会使计数结果偏小，影响结果的精确性。涂布三个平板，作为重复组，取其平均值作为统计结果能增加试验的劝服力与精确性。答案：CB级实力训练7．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染状况而进行了试验。试验包括制备培育基、灭菌、接种及培育、菌落视察计数。请回答与此试验相关的问题。(1)培育基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培育供应了________和________。除此之外，培育基还必需含有的基本成分是________和________。(2)对培育基进行灭菌，通常采纳的方法是_______________________________________________________________________。(3)为了尽快视察到细菌培育的试验结果，应将接种了湖水样品的平板置于________中培育，培育的温度设定在37℃。要使该试验所得结果牢靠，还应当同时在另一平板上接种________作为比照。(4)培育20h后，视察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有________种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭遇细菌污染的程度越________。(5)假如提高培育基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐________细菌，这种培育基被称为________。解析：(1)蛋白胨来源于动物材料，含有维生素、糖和有机氮等养分物质，主要是为微生物供应氮源。培育微生物的培育基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。(2)试验室的灭菌方法一般有灼烧灭菌(适合于接种工具的灭菌)、干热灭菌(适合于耐高温的、须要保持干燥的物品的灭菌)、高压蒸汽灭菌(适合于培育基等物体的灭菌)。(3)要想使微生物快速繁殖，就要将平板置于相宜的条件下，特殊是温度要相宜，所以要置于恒温培育箱中。比照组应接种等量的无菌水，以解除其他因素的干扰。(4)不同的细菌形成的菌落具有不同的形态、颜色，细菌菌落的特征是识别不同细菌的主要依据。菌落一般是由一个细菌细胞繁殖而来的，菌落多则说明细菌的数目多。(5)加入了特定的物质，用于筛选各种特定细菌的培育基就是选择培育基。例如加入了NaCl就可以用于筛选耐盐细菌。答案：(1)氮源(碳源，不作要求)碳源无机盐水(2)高压蒸汽灭菌法(3)恒温培育箱等量的无菌水(4)多高(5)盐(或NaCl)选择培育基8．有机化工原料氯苯不易降解，会污染环境，现欲从土壤中分别高效降解氯苯的微生物。回答下列问题：(1)为了获得能降解氯苯的微生物菌种，可在被氯苯污染的土壤中取样，并应选用以________为碳源的培育液进行选择培育。除含有碳源外，培育液还应含有________、无机盐和蒸馏水等。(2)将获得的3种待选微生物甲、乙、丙分别接种在1L含20mg氯苯的相同培育液中培育(培育液中其他养分物质充裕、条件相宜)，观测从试验起先到微生物停止生长所用的时间，甲、乙、丙分别为33h、15h、46h，则应选择微生物乙作为菌种进行后续培育，理由是_____________________________________________________。(3)若要测定培育液中选定菌种的菌体数，既可在显微镜下用________干脆计数，也可选用________法统计活菌数目。(4)制备固体培育基，基本步骤是：计算→称量→溶化→分装→________→包扎→高压蒸汽灭菌→________。(5)接种时要对接种环进行灼烧，目的是________。答案：(1)氯苯氮源(2)微生物乙分解氯苯的实力比甲、丙更强(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)加棉塞倒平板(5)杀灭接种环上的微生物，避开感染杂菌9．广东省是我国甘蔗生产区之一。甘蔗是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母发酵→蒸馏→成品(燃料酒精)。(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是志向的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：步骤1：野生菌液体培育一段时间后接受紫外线照耀诱变处理。步骤2：制备选择培育基。在基本培育基的基础上，留意________和________，加琼脂后灭菌，制成固体平板。步骤3：将紫外线照耀后的菌液稀释涂布平板。步骤4：依据___________________________________________，筛选出突变菌。(2)上述步骤2、3和4的依据分别是______________________________________________________________________________。解析：(1)要筛选耐高糖和耐酸的菌种，培育基中必需加入高浓度蔗糖和调低pH，能在选择培育基上生长的即为所需菌种。(2)步骤2是给其供应高糖或酸性的筛选环境；步骤3是为了获得单菌落；步骤4是依据能生长的菌株具有耐高糖和耐酸的特性筛选出突变菌。答案：(1)添加高浓度蔗糖(葡萄糖)调低pH是否能在选择培育基上生长(2)供应高糖和酸性的筛选环境；获得单菌落；能生长的菌落具有耐高糖和耐酸的特性10．(2024·全国卷Ⅰ)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物汲取和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，缘由是前者能产生______________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，缘由是__________________________，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，在配制培育基时，应选择________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的缘由是________________________。(3)用来筛选分解尿素细菌的培育基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有____________________________________(答出两点即可)。解析：(1)细菌分解尿素是由于细菌体内合成脲酶的结果，尿素是有机物，分解尿素的细菌是分解者，而不是生产者，只有生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物。葡萄糖通常既作为碳源，也可作为能源。(2)筛选分解尿素的细菌，通常只能用尿素作为唯一氮源，对于“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”均含有无机氮源。(3)KH2PO4和Na2HPO4为微生物供应P元素和无机盐离子如钾离子和钠离子，还可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型生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生物生命活动供应能量，为其他有机物的合成供应原料(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)为细菌生长供应无机养分，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定11．尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类、数量繁多，某生物小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下试验，并胜利筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培育基成分如下表所示，试