20202021高中生物專題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)練習(xí)全國通用版選修1經(jīng)典實(shí)用

1、課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)1在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)細(xì)菌后，指示劑將()a變藍(lán)色b變紅色c變黑色 d變棕色解析：細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成了氨，氨會使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，ph升高，加入酚紅指示劑將變紅。答案：b2測定土壤中細(xì)菌數(shù)量一般選用104、105和106倍的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)，而測定真菌的數(shù)量一般選用102、103和104倍稀釋，其原因是()a細(xì)菌個(gè)體小，真菌個(gè)體大b細(xì)菌易稀釋，真菌不易稀釋c細(xì)菌在土壤中數(shù)量比真菌多d隨機(jī)的，沒有原因解析：土壤中的微生物大約70%90%是細(xì)菌，真菌的數(shù)量要比細(xì)菌少。樣品的稀釋度越高，在平板上生成的菌落數(shù)目就越少。在實(shí)際

2、操作中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30300，適于平板計(jì)數(shù)，所以細(xì)菌的稀釋倍數(shù)要高于真菌的稀釋倍數(shù)。答案：c3用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)就能推測出樣品中的活菌數(shù)。原因是()a平板上的一個(gè)菌落就是一個(gè)細(xì)菌b菌落中的細(xì)菌數(shù)是固定的c此時(shí)的一個(gè)菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌d此方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)一定與活菌的實(shí)際數(shù)相同解析：用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)時(shí)，平板上的一個(gè)菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，但偶爾也能來自兩個(gè)細(xì)菌，所以此方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)可能與活菌的實(shí)際數(shù)不相同。答案：c4土壤中的細(xì)菌能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣?/p>

3、一種()a尿素酶 b脲酶c蛋白酶 d肽酶解析：能夠分解利用尿素的細(xì)菌，其細(xì)胞內(nèi)含有脲酶，可以把尿素分解成氨，然后進(jìn)一步利用。答案：b5(2020·四川卷)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程，圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mrna部分序列。(1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以_為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加_作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時(shí)間后，其菌落周圍的指示劑將變成_色。(2)在5個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1 ml，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是_，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為_×

4、;108個(gè)；與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板相比，此計(jì)數(shù)方法測得的細(xì)菌數(shù)目較_。(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在圖乙箭頭所示的位置增加了70個(gè)核苷酸，使圖乙序列出現(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(dá)的蛋白含_個(gè)氨基酸。解析：(1)關(guān)鍵信息：“篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌”“接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液”，使“圖乙序列”出現(xiàn)終止密碼。(2)解題關(guān)鍵：區(qū)別選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基，掌握細(xì)菌計(jì)數(shù)的方法。本題考查微生物的培養(yǎng)與分離方法及基因表達(dá)。(1)脲酶能夠催化尿素分解為氨，要從土壤中篩選出產(chǎn)脲酶的細(xì)菌，需用以尿素作為唯一氮源的

5、選擇培養(yǎng)基。由于尿素被分解成了氨，氨會使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，ph升高，使酚紅指示劑變紅色。(2)將稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液接種在細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，用于計(jì)數(shù)細(xì)菌菌落數(shù)的方法是稀釋涂布平板法。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)應(yīng)介于30300之間，選擇細(xì)菌菌落數(shù)為156、178和191的平板計(jì)數(shù)，每克土壤樣品中細(xì)菌數(shù)量為(156178191)÷3÷0.1×1051.75×108。由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連接在一起時(shí)，往往統(tǒng)計(jì)的是一個(gè)菌落，用此方法測得的細(xì)菌數(shù)目偏低。(3)密碼子由3個(gè)相鄰的堿基組成，箭頭前面的堿基一共構(gòu)成91個(gè)密碼子；插入的70個(gè)核苷酸和后面2個(gè)堿基一共構(gòu)成24個(gè)密

6、碼子，后面是uga，是終止密碼，翻譯結(jié)束后，表達(dá)的蛋白質(zhì)含有115個(gè)氨基酸。答案：(1)尿素酚紅紅(2)稀釋涂布平板法1.75少(3)uga115a級基礎(chǔ)鞏固1分離土壤中分解尿素的細(xì)菌，對培養(yǎng)基的要求是()加尿素不加尿素加瓊脂糖不加瓊脂糖加葡萄糖不加葡萄糖加硝酸鹽不加硝酸鹽abc d解析：分離土壤中分解尿素的細(xì)菌，培養(yǎng)基中要有尿素、瓊脂糖、葡萄糖，尿素給分解尿素的細(xì)菌提供氮源，不加硝酸鹽。答案：c2從土壤中分離能分解尿素的細(xì)菌，可以利用選擇培養(yǎng)基，其成分中一定有()尿素有機(jī)氮化物無機(jī)鹽有機(jī)碳化物水無機(jī)碳化物abc d解析：分離能分解尿素的細(xì)菌，故培養(yǎng)基中一定有尿素，一定沒有有機(jī)氮化物；另外，水

7、、無機(jī)鹽和碳源、能源也是細(xì)菌生長所必不可少的。有機(jī)碳在這里既是碳源又是能源，因?yàn)榉纸饽蛩氐募?xì)菌是異養(yǎng)微生物，不能利用無機(jī)碳化物。答案：a3關(guān)于土壤取樣的敘述錯(cuò)誤的是()a土壤取樣，應(yīng)選取肥沃、濕潤的土壤b先鏟去表層土3 cm左右，再取樣c取樣用的小鐵鏟和信封在使用前不用滅菌d應(yīng)在火焰旁稱取土壤答案：c4下列關(guān)于微生物培養(yǎng)和利用的敘述不正確的是()a利用稀釋涂布平板法只能分離微生物不能對微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)b接種時(shí)連續(xù)劃線的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單菌落c以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養(yǎng)基可選擇和鑒別尿素分解菌d用大白菜腌制泡菜的過程中亞硝酸鹽含量變化是先增加后減少解析：用稀釋涂布平板法可以分離微

8、生物也可以對微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)；接種劃線可以將菌體分散，最后得到單個(gè)菌體細(xì)胞，經(jīng)過培養(yǎng)可以得到單個(gè)菌落；以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養(yǎng)基可選擇和鑒別尿素分解菌；在泡菜的腌制過程中，開始亞硝酸鹽含量增加，10天后含量開始下降。答案：a5在做分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，a同學(xué)從對應(yīng)106培養(yǎng)基上篩選出大約150個(gè)菌落，而其他同學(xué)只篩選出大約50個(gè)菌落。a同學(xué)的結(jié)果產(chǎn)生原因可能有()由于土樣不同由于培養(yǎng)基被污染由于操作失誤沒有設(shè)置對照a bc d答案：a6下列關(guān)于統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法的敘述，不正確的是()a采用平板計(jì)數(shù)法獲得的菌落數(shù)往往少于實(shí)際的活菌數(shù)b當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，一個(gè)活菌會形成一個(gè)菌落c為了保

9、證結(jié)果準(zhǔn)確，一般采用密度較大的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)d在某一濃度下涂布三個(gè)平板，若三個(gè)平板統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)差別不大，則應(yīng)以它們的平均值作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果解析：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落，因此統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，密度過大會使計(jì)數(shù)結(jié)果偏小，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。涂布三個(gè)平板，作為重復(fù)組，取其平均值作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果能增強(qiáng)試驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性。答案：cb級能力訓(xùn)練7在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究上，常常需要進(jìn)行微生物的培養(yǎng)和計(jì)數(shù)。(1)如圖是利用_法進(jìn)行微生物接種，把聚集的菌種逐步_分散到培養(yǎng)基的表面。 (2) 分析下面培養(yǎng)基的配方：nano3、kh2po4、

10、nah2po4、mgso4·7h2o、kcl、h2o。若此培養(yǎng)基用于培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌，則應(yīng)除去上述的_，并加入_，以補(bǔ)充_源。 (3) 若在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為233，那么每毫升樣品中的菌落數(shù)是(涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.2 ml)_。解析：(1) 由題圖可知，其采取的是平板劃線法，該方法能把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。(2) 培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌，其氮源是尿素，所以培養(yǎng)基中要除去含氮物質(zhì)，即除去nano3，并加入尿素和葡萄糖，以提供氮源和碳源。(3) 根據(jù)題意可知，每毫升樣品中的菌落數(shù)平板上菌落數(shù)的平均值÷體積×稀

11、釋倍數(shù)233÷0.2×1061.165×109。答案：(1) 平板劃線稀釋(2) nano3尿素和葡萄糖氮、碳(3) 1.165×109 8有機(jī)化工原料氯苯不易降解，會污染環(huán)境，現(xiàn)欲從土壤中分離高效降解氯苯的微生物。回答下列問題：(1) 為了獲得能降解氯苯的微生物菌種，可在被氯苯污染的土壤中取樣，并應(yīng)選用以_為碳源的培養(yǎng)液進(jìn)行選擇培養(yǎng)。除含有碳源外，培養(yǎng)液還應(yīng)含有_、無機(jī)鹽和蒸餾水等。 (2) 將獲得的3種待選微生物甲、乙、丙分別接種在1 l含20 mg氯苯的相同培養(yǎng)液中培養(yǎng)(培養(yǎng)液中其他營養(yǎng)物質(zhì)充裕、條件適宜)，觀測從實(shí)驗(yàn)開始到微生物停止生長所用的時(shí)間

12、，甲、乙、丙分別為33 h、15 h、46 h，則應(yīng)選擇微生物乙作為菌種進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng)，理由是_。(3) 若要測定培養(yǎng)液中選定菌種的菌體數(shù)，既可在顯微鏡下用_直接計(jì)數(shù)，也可選用_法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)目。 (4) 制備固體培養(yǎng)基，基本步驟是：計(jì)算稱量溶化分裝_包扎高壓蒸汽滅菌_。 (5) 接種時(shí)要對接種環(huán)進(jìn)行灼燒，目的是_。 答案：(1) 氯苯氮源(2) 微生物乙分解氯苯的能力比甲、丙更強(qiáng)(3) 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板稀釋涂布平板(4) 加棉塞倒平板(5) 殺滅接種環(huán)上的微生物，避免感染雜菌9廣東省是我國甘蔗生產(chǎn)區(qū)之一。甘蔗是一種高光效的c4植物，單位面積產(chǎn)量很高，種植面積日益擴(kuò)大，目前已成為南方地區(qū)燃料酒精生產(chǎn)的

13、重要原料。利用甘蔗生產(chǎn)燃料酒精的一般工藝流程為：甘蔗榨汁(蔗糖)酵母發(fā)酵蒸餾成品(燃料酒精)。(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種，對野生酵母菌進(jìn)行誘變后通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌，誘變及篩選過程如下：步驟1：野生菌液體培養(yǎng)一段時(shí)間后接受紫外線照射誘變處理。步驟2：制備選擇培養(yǎng)基。在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，注意_和_，加瓊脂后滅菌，制成固體平板。步驟3：將紫外線照射后的菌液稀釋涂布平板。步驟4：根據(jù)_，篩選出突變菌。(2)上述步驟2、3和4的依據(jù)分別是_。解析：(1)要篩選耐高糖和耐酸的菌種，培養(yǎng)基中必須加入高濃度蔗糖和調(diào)低ph，能在選擇培養(yǎng)基上生長的即為所需菌種。(2

14、)步驟2是給其提供高糖或酸性的篩選環(huán)境；步驟3是為了獲得單菌落；步驟4是根據(jù)能生長的菌株具有耐高糖和耐酸的特性篩選出突變菌。答案：(1)添加高濃度蔗糖(葡萄糖)調(diào)低ph是否能在選擇培養(yǎng)基上生長(2)提供高糖和酸性的篩選環(huán)境；獲得單菌落；能生長的菌落具有耐高糖和耐酸的特性10(2021·全國卷)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成co2和nh3，供植物吸收和利用。回答下列問題：(1)有些細(xì)菌能分解尿素，有些細(xì)菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生_。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物co2作為碳源，原因是_，但可用葡萄糖作為碳源，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是_(答出兩點(diǎn)即可)。(2)為了篩選可分解尿素

15、的細(xì)菌，在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)選擇_(填“尿素”“nh4no3”或“尿素nh4no3”)作為氮源，不選擇其他兩組的原因是_。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有kh2po4和na2hpo4，其作用有_(答出兩點(diǎn)即可)。解析：(1)細(xì)菌分解尿素是由于細(xì)菌體內(nèi)合成脲酶的結(jié)果，尿素是有機(jī)物，分解尿素的細(xì)菌是分解者，而不是生產(chǎn)者，只有生產(chǎn)者才能利用co2作為碳源合成有機(jī)物。葡萄糖通常既作為碳源，也可作為能源。(2)篩選分解尿素的細(xì)菌，通常只能用尿素作為唯一氮源，對于“nh4no3”或“尿素nh4no3”均含有無機(jī)氮源。(3)kh2po4和na2hpo4為微生物提供p元素和無機(jī)鹽離子如鉀離子和鈉離子，還可

16、作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中ph穩(wěn)定。答案：(1)脲酶分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)型生物，不能利用co2來合成有機(jī)物為細(xì)胞生物生命活動提供能量，為其他有機(jī)物的合成提供原料(2)尿素其他兩組都含有nh4no3，能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用nh4no3，不能起到篩選作用(3)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中ph穩(wěn)定11某同學(xué)要分離土壤中能分解尿素的細(xì)菌，并統(tǒng)計(jì)每克土壤樣品中活菌數(shù)目，培養(yǎng)基配方如下表。將各種物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 ml，再經(jīng)高溫滅菌，制成固體培養(yǎng)基備用。kh2po4na2hpo4mgso4·7h2o蛋白胨葡萄糖尿素瓊脂1.4 g2

17、.1 g0.2 g1.0 g10.0 g1.0 g15.0 g(1) 根據(jù)培養(yǎng)基的成分判斷，該同學(xué)能否分離出土壤中分解尿素的細(xì)菌？_(填“能”或“不能”)，原因是_。(2) 培養(yǎng)基用_法滅菌，培養(yǎng)皿用_法滅菌，待培養(yǎng)基冷卻到_(填“20”“30”“40”或“50”)左右時(shí)，在_附近倒平板，等平板冷卻凝固后，將平板倒過來放置，可以防止_，以免造成污染。 (3) 培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌時(shí)，在接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。對于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是_。(4) 實(shí)驗(yàn)中使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過_處理后才能丟棄，以防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。 解析：(1) 據(jù)表分析，表中的蛋白胨可以為微生物的生存提供氮源，所以不能分離尿素分解菌，分離尿素分解菌需要用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)。(2) 培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌，培養(yǎng)皿常用干熱滅菌。培養(yǎng)基要冷卻到50 左右時(shí)才能倒平板，倒平板時(shí)要在酒精燈火焰旁進(jìn)行，以防止雜菌的污染。將平板倒過來放置可以防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基對培養(yǎng)基造成污染。(3)培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌時(shí)，在接種前需