2024-2025學年高中生物專題2微生物的培養(yǎng)與應用課題2土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)測評含解析新人教版選修1

PAGE9-課題2土壤中分解尿素的細菌的分別與計數(shù)課后篇鞏固提升基礎鞏固1.下列關(guān)于土壤取樣的敘述,錯誤的是()A.土壤取樣,應選取肥沃、潮濕的土壤B.先鏟去表層土,再取土壤C.取樣用的小鐵鏟和信封在運用前不用滅菌D.應在火焰旁稱取土壤答案C解析土壤取樣過程中,為防止雜菌污染,取樣用的小鐵鏟和信封在運用前必需滅菌。2.下表是微生物培育基的成分及含量。下列有關(guān)說法錯誤的是()編號①②③④成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2含量/g0.44.00.50.5將上述物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到100mLA.此培育基可用來培育自養(yǎng)型微生物B.此表中的養(yǎng)分成分共有三類,即水、無機鹽、氮源C.若除去①,此培育基可培育圓褐固氮菌D.培育基中若加入氨基酸,則它可充當碳源、氮源答案C解析由題表可知,該培育基成分中含有水、無機鹽、氮源,但不含含碳有機物,可用來培育自養(yǎng)型微生物;圓褐固氮菌同化類型為異養(yǎng)型,培育基中必需存在含碳有機物,所以該培育基不能用來培育圓褐固氮菌;氨基酸中既含有碳又含有氮,故既可作為碳源,也可作為氮源。3.某同學在稀釋倍數(shù)為106的培育基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234,那么每克樣品中的菌落數(shù)是(涂布平板時所用稀釋液的體積為0.1mL)()A.2.34×108 B.2.34×109C.234 D.23.4答案B解析依據(jù)計算方法“每克樣品中的菌落數(shù)=(C÷V)×M”,則題中每克樣品中的菌落數(shù)為(234÷0.1)×106=2.34×109。4.某些土壤細菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物汲取和利用。下列關(guān)于土壤中分解尿素的細菌的分別和計數(shù)的敘述,正確的是()A.尿素為分解尿素的細菌供應碳源B.配制培育基時,須要在酒精燈火焰旁操作C.分別分解尿素的細菌運用的選擇培育基為固體培育基D.涂布平板操作時,用接種環(huán)將菌液勻稱涂布在培育基表面答案C解析尿素為分解尿素的細菌供應碳源和氮源,A項錯誤;配制培育基時,不須要在酒精燈火焰旁操作,配制完成后再進行滅菌,B項錯誤;分別分解尿素的細菌時,運用的選擇培育基為固體培育基,可在培育基的表面得到單個菌落,C項正確;涂布平板操作時,用涂布器將菌液勻稱涂布在培育基表面,D項錯誤。5.下列是關(guān)于“檢測土壤中細菌總數(shù)”試驗操作的敘述,其中錯誤的是()A.配制牛肉膏蛋白胨固體培育基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板B.取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1mL,分別涂布于各組平板上C.將試驗組和比照組平板倒置,37℃恒溫培育24~48hD.確定比照組無菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的試驗組平板進行計數(shù)答案D解析在細菌計數(shù)時,為保證結(jié)果精確,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù)。6.為探究土壤中的微生物對尿素是否有分解作用,某同學設計了以下試驗,并勝利篩選到能高效降解尿素的細菌(目的菌)。培育基成分及含量如下表所示,試驗步驟如下圖所示。請分析回答下列問題。KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素瓊脂1.4g2.1g0.2g1g10g15g將上述物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到1000mL(1)簡述土壤中可分解尿素的細菌的鑒定方法及原理。。

(2)培育基中加入尿素的目的是篩選,這種培育基屬于培育基。

(3)目的菌生長所需的氮源和碳源分別是培育基中的和。

(4)試驗結(jié)束后,運用過的培育基應當進行處理后,才能倒掉。

答案(1)在以尿素為唯一氮源的培育基中加入酚紅指示劑,細菌合成的脲酶將尿素分解為氨,使培育基的堿性增加,pH上升,酚紅指示劑變?yōu)榧t色(2)目的菌選擇(3)尿素葡萄糖(4)滅菌7.苯酚是工業(yè)生產(chǎn)排放的有毒污染物質(zhì),自然界中存在著能降解苯酚的微生物。某工廠產(chǎn)生的廢水中含有苯酚,為了降解廢水中的苯酚,探討人員從土壤中篩選獲得了能降解利用苯酚的細菌菌株,篩選的主要步驟如下圖所示,①為土壤樣品。請回答下列問題。(1)②中培育目的菌株的選擇培育基中應加入作為唯一碳源,②中不同濃度碳源的培育基(A.影響;B.不影響)細菌的數(shù)量,假如要測定②中活細菌數(shù)量,常采納法。

(2)④為比照,④與⑤培育基的主要區(qū)分在于④的培育基沒有加入任何碳源,⑤的培育基加入苯酚作為碳源,微生物在中不生長,在中生長;運用法可以在⑥上獲得單菌落。采納固體平板培育細菌時進行倒置培育的緣由是。

(3)試驗過程中如何防止其他微生物的污染?

。

答案(1)苯酚A稀釋涂布平板(2)④⑤稀釋涂布平板(或平板劃線)防止皿蓋上的冷凝水落入培育基,造成污染(3)培育基滅菌,接種環(huán)滅菌,接種過程進行無菌操作解析依據(jù)微生物對養(yǎng)分的需求,在培育基中加入或不加某些物質(zhì)以達到促進目的菌生長,抑制或阻擋其他雜菌生長的目的,然后再用稀釋涂布平板法、平板劃線法或其他方法篩選出單個目的菌落,再接種鑒別培育即可獲得純目的菌。固體平板培育細菌過程中,為防止培育基中水蒸氣冷凝后形成的水珠落入培育基中,造成污染,要將培育皿倒置。在設計試驗時要留意單一變量原則和比照原則,操作中要嚴格進行無菌操作。實力提升8.試驗測定鏈霉素對3種細菌的抗生素效應,用3種細菌在事先打算好的瓊脂平板上劃3條等長的平行線(3條線均與圖中的鏈霉素帶接觸),將平板置于37℃條件下恒溫培育3d,結(jié)果如下圖所示。從試驗結(jié)果分析,以下敘述不正確的是()A.鏈霉素能阻擋結(jié)核桿菌的生長B.鏈霉素對結(jié)核桿菌比對霍亂菌更有效C.鏈霉素對結(jié)核桿菌比對傷寒菌更有效D.鏈霉素可以用于治療傷寒病人答案D解析從圖中可以看出,含有鏈霉素的選擇培育基中,接種三種細菌后,霍亂菌和結(jié)核桿菌都可以被殺滅,并且鏈霉素對結(jié)核桿菌殺滅的有效程度大于對霍亂菌的有效程度,而傷寒菌照常生長不受影響,所以D項錯誤。9.下圖所示為分別某種以尿素為氮源的細菌試驗過程,下列敘述錯誤的是()A.土樣從有哺乳動物尿液的地方取,獲得目的菌種概率很高B.為驗證尿素固體培育基具有選擇作用,可用牛肉膏蛋白胨固體培育基做比照C.將試驗組和比照組37℃恒溫培育24~48h時,需將平板倒置D.在尿素固體培育基上生長的細菌都是以尿素為氮源的細菌答案D解析在含哺乳動物尿液的土壤中有較多含脲酶的細菌,因此土樣從有哺乳動物尿液的地方取,獲得目的菌種概率很高,A項正確;取不同稀釋倍數(shù)的土壤稀釋液各0.1mL,分別涂布于牛肉膏蛋白胨固體培育基、尿素固體培育基上,其中牛肉膏蛋白胨固體培育基是比照,B項正確;將試驗組和比照組37℃恒溫培育24~48h時,需將平板倒置,C項正確;在尿素固體培育基上生長的細菌大多數(shù)是以尿素為氮源的細菌,還有一些利用空氣中氮氣的微生物等,D項錯誤。10.三個培育皿中分別加入10mL不同的培育基,然后接種相同的大腸桿菌樣液,培育36h后,計算菌落數(shù),結(jié)果如下表所示,下列選項正確的是()培育皿培育基成分菌落數(shù)Ⅰ瓊脂、葡萄糖35Ⅱ瓊脂、葡萄糖、生長因子250Ⅲ瓊脂、生長因子0A.該試驗采納的是液體培育基B.該試驗采納平板劃線法接種C.Ⅰ和Ⅲ比照,說明大腸桿菌的生長不須要生長因子D.Ⅱ和Ⅲ比照,說明大腸桿菌的生長須要碳源答案D解析該培育基加入了瓊脂,故為固體培育基,A項錯誤;對微生物進行計數(shù),應采納稀釋涂布平板法接種,B項錯誤;Ⅰ與Ⅲ比照,有兩個變量,不能證明是否須要生長因子,C項錯誤;Ⅱ和Ⅲ比照,自變量是有無葡萄糖,說明大腸桿菌的生長須要碳源(葡萄糖),D項正確。11.有些細菌可分解石油,從而消退由石油泄漏造成的土壤污染。某同學欲從受石油污染的土壤中篩選出能高效降解石油的菌株。請回答下列問題。(1)在篩選過程中,應將土壤樣品稀釋液接種于以為唯一碳源的固體培育基上。從功能上講,該培育基屬于培育基。

(2)純化菌種時,為了得到單菌落,常采納的接種方法有兩種,即和。

(3)為了篩選出高效菌株,可比較單菌落四周分解圈的大小,分解圈大說明該菌株的降解實力。

(4)通常狀況下,在微生物培育過程中,試驗室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、和。無菌技術(shù)要求試驗操作應在酒精燈旁邊進行,以避開四周環(huán)境中微生物的污染。

答案(1)石油選擇(2)平板劃線法稀釋涂布平板法(3)強(4)干熱滅菌高壓蒸汽滅菌火焰解析(1)從受石油污染的土壤中篩選出能高效降解石油的菌株,運用的培育基應是以石油為唯一碳源的選擇培育基,保證能高效降解石油的菌株的生長,抑制其他微生物的生長。(2)菌種純化培育時,常采納平板劃線法或稀釋涂布平板法接種。(3)當固體培育基上長出單菌落后,可通過比較菌落四周分解圈的大小,來推斷菌株降解石油實力的大小。一般來說,分解圈越大說明該菌株的降解實力越強,反之則越弱。(4)試驗室培育微生物的過程中,常用灼燒滅菌法對接種環(huán)、接種針等進行滅菌;用高壓蒸汽滅菌法對培育基、試管等進行滅菌;用干熱滅菌法對玻璃器皿(吸管、培育皿)和金屬用具等進行滅菌。試驗操作應在酒精燈火焰旁進行,因為酒精燈火焰旁可形成一個無菌環(huán)境,防止微生物的污染。12.下圖是從土壤中分別能降解對羥基苯甲酸的微生物的試驗過程。請分析回答下列問題。(1)本試驗所需培育基屬于,唯一的碳源為。

(2)①→③重復培育的目的是。

(3)⑤的菌落中大部分是降解的微生物。

(4)⑥為組,⑦為組,設置⑥的目的是。

(5)將單菌落接種到⑥的培育基中,在操作過程中為防止污染應留意的事項是

。

答案(1)選擇培育基對羥基苯甲酸(2)增大能分解對羥基苯甲酸的微生物的濃度(3)對羥基苯甲酸(4)比照試驗說明通過選擇培育的確得到了目標微生物(5)接種環(huán)在火焰上灼燒滅菌,燒紅的接種環(huán)在火焰旁冷卻,同時打開皿蓋挑取菌落接種到試管中,并塞好棉塞,接種環(huán)在火焰上灼燒,殺滅殘留物解析選擇培育主要是利用不同微生物的生長繁殖對環(huán)境和培育基的特別要求進行富集培育和分別。要從土壤中分別能降解對羥基苯甲酸的微生物,必需依據(jù)該微生物的特點,采納以對羥基苯甲酸為唯一碳源的培育基進行選擇培育。設置比照試驗的目的是說明通過選擇培育的確得到了目標微生物。13.某些土壤細菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物汲取和利用?；卮鹣铝袉栴}。(1)有些細菌能分解尿素,有些細菌則不能,緣由是前者能產(chǎn)生。能分解尿素的細菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,緣由是。但可用葡萄糖作為碳源,進入細菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是(答出兩點即可)。

(2)為了篩選可分解尿素的細菌,在配制培育基時,應選擇(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的緣由是

。

(3)用來篩選分解尿素細菌的培育基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有(答出兩點即可)。

答案(1)脲酶分解尿素的細菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機物為細胞生命活動供應能量,為其他有機物的合成供應原料(2)尿素其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用(3)為細菌生長供應無機養(yǎng)分,作為緩沖劑維持細胞生長過程中pH的穩(wěn)定解析(1)有些細菌能分解尿素是因為其能產(chǎn)生分解尿素的酶,即脲酶。能分解尿素的細菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機物。葡萄糖既能作為能源,為細胞的生命活動供應能量,也能作為碳源,為其他有機物的合成供應原料。(2)利用尿素作為唯一氮源的選擇培育基可篩選分解尿素的細菌。其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用。(3)培育基中的KH2PO4和Na2HPO4既可為細菌生長供應無機養(yǎng)分,又可作為緩沖劑維持細胞生長過程中pH的穩(wěn)定。14.圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細菌的過程,圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。(1)圖中選擇培育基應以為唯一氮源;鑒別培育基還需添加作指示劑,產(chǎn)脲酶細菌在該培育基上生長一段時間后,其菌落四周的指示劑將變成色。

(2)在5個細菌培育基平板上,均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1mL,培育一段時間后,平板上長出的細菌菌落數(shù)的數(shù)值分別為13、156、462、178和191。該過程實行的接種方法是,每克土壤樣品中的細菌數(shù)量為×108;與血細胞計數(shù)板計數(shù)法相比,此計數(shù)方法測得的細菌數(shù)較。

(3)現(xiàn)有一菌株的脲酶由于基因突變而失活,突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個核苷酸,使圖乙序列中出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中,終止密碼為,突變基因表達的蛋白含個氨基酸。

答案(1)尿素酚紅紅(2)稀釋涂布平板法1.75少(3)UGA115解析(1)脲酶能夠催化尿素分解為氨,故圖中選擇培育基應以尿素作為唯一氮源。由于尿素被分解成了氨,氨會使培育基的堿性增加,pH上升,可使酚紅指示劑變?yōu)榧t色,故用酚紅作為指示劑。(2)本題用于計數(shù)細菌菌落數(shù)的接種方法是稀釋涂布平板法,應統(tǒng)計菌落數(shù)介于30~300之間的平板,故應選擇細菌菌落數(shù)為156、178和191的平板計數(shù),每克土壤樣品中的細菌數(shù)量為(156+178+191)/3÷0.1×105=1.75×108。由于兩個或多個細菌連接在一起時,往往統(tǒng)計的是一個菌落,故用此方法測得的細菌數(shù)偏低。(3)密碼子由mRNA上三個相鄰的堿基組成,271個堿基和后面2個堿基一起共構(gòu)成91個密碼子,插入的70個核糖核苷酸和后面2個堿基一起共構(gòu)成24個密碼子,最終面是UGA,是終止密碼,翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)含115個氨基酸。15.已知一種有機物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解,會造成環(huán)境污染。某小組用三種培育基篩選土壤中能高效降解X的細菌(目標菌)。Ⅰ號培育基:在牛肉膏蛋白胨培育基中加入X(5g/L)