（新教材適用）高中生物第1章發(fā)酵工程第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用第2課時(shí)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)課后習(xí)題新人教版選擇性必修3

第2課時(shí)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)基礎(chǔ)鞏固1.某些土壤細(xì)菌可將尿素[CO(NH2)2]分解為CO2和NH3供植物吸收和利用,但分解物CO2不能為該菌提供營(yíng)養(yǎng)。下列關(guān)于配制分離這一菌種的選擇培養(yǎng)基的成分符合要求的是()A.僅尿素 B.尿素+葡萄糖C.僅葡萄糖 D.牛肉膏蛋白胨答案:B解析:由題意可知,該土壤細(xì)菌是異養(yǎng)微生物,要配制分離這一菌種的選擇培養(yǎng)基需要含碳有機(jī)物作為碳源,尿素作為唯一氮源。2.下圖是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過(guò)程,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.能產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌可以分解利用尿素B.圖中逐級(jí)稀釋的程度會(huì)直接影響細(xì)菌培養(yǎng)基上菌落的數(shù)量C.培養(yǎng)基中可添加KH2PO4、Na2HPO4以提供無(wú)機(jī)鹽和作為緩沖劑D.培養(yǎng)基①應(yīng)以尿素為唯一氮源,培養(yǎng)基②加入酚紅會(huì)變藍(lán)答案:D解析:分解尿素的細(xì)菌可以產(chǎn)生脲酶將尿素分解為氨,使pH升高,培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑后,呈紅色。3.在自然環(huán)境中,常常是多種微生物混雜在一起,要對(duì)其中的某種微生物進(jìn)行研究,就必須獲得其純培養(yǎng)物,以排除其他微生物的干擾。下列關(guān)于微生物純化培養(yǎng)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.分離能分解尿素的細(xì)菌,要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源B.測(cè)定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量,常用稀釋涂布平板法C.分離土壤中不同類別的微生物要采用不同的稀釋度D.平板劃線法可用于微生物的分離和計(jì)數(shù)答案:D解析:平板劃線法可以對(duì)微生物進(jìn)行分離,但不能計(jì)數(shù),稀釋涂布平板法可用于微生物的分離和計(jì)數(shù)。4.在做土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí),甲組實(shí)驗(yàn)用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基,乙組實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基中的氮源除尿素外還有硝酸鹽,其他成分都相同,在相同條件下操作,培養(yǎng)觀察。則乙組實(shí)驗(yàn)屬于()A.空白對(duì)照 B.條件對(duì)照C.相互對(duì)照 D.標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照答案:B解析:生物實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照實(shí)驗(yàn)可以分為空白對(duì)照、條件對(duì)照、自身對(duì)照、相互對(duì)照等。①空白對(duì)照是指不給予對(duì)照組施加任何處理因素。②條件對(duì)照是指雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素,但不是所要研究的處理因素。③自身對(duì)照是指對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行,不另設(shè)對(duì)照組。④標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照是指用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法或常規(guī)方法作對(duì)照,將觀察測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,以確定其正常與否。根據(jù)以上分析可知,甲組實(shí)驗(yàn)與乙組實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件不同,形成了條件對(duì)照。5.釀酒廠常用酸性脲酶去除酒精類飲品中的尿素,以改善酒精類飲品的品質(zhì)。下列敘述正確的是()A.從土壤中篩選酸性脲酶生產(chǎn)菌,其培養(yǎng)基的主要成分有葡萄糖、尿素、瓊脂等B.對(duì)篩選得到的酸性脲酶生產(chǎn)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)可用平板劃線法C.在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,若指示劑變紅,說(shuō)明該細(xì)菌分解尿素的能力很強(qiáng)D.每個(gè)稀釋度至少涂布3個(gè)平板的目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響答案:A解析:從土壤中篩選酸性脲酶生產(chǎn)菌,應(yīng)配制以尿素為唯一氮源的固體培養(yǎng)基。平板劃線法只能用于分離微生物,不能用于計(jì)數(shù)。用酚紅指示劑鑒定,若指示劑變紅,說(shuō)明該細(xì)菌能分解尿素,但不能確定其分解尿素的能力很強(qiáng)。設(shè)置對(duì)照組(未接種的平板)可排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。每個(gè)稀釋度至少涂布3個(gè)平板的目的是減小誤差。6.下圖為“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.取4號(hào)試管中的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng),得到的菌落平均數(shù)一定恰為5號(hào)試管的10倍B.5號(hào)試管的結(jié)果表明每克該土壤中的菌株數(shù)為1.7×107個(gè)C.在用移液管吸取菌液時(shí),所用移液管都是經(jīng)滅菌處理的,每移一次更換一個(gè)移液管D.某一稀釋度下至少涂布3個(gè)平板,該實(shí)驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果往往會(huì)比實(shí)際活菌數(shù)目偏高答案:C解析:取4號(hào)試管中的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng),得到的菌落平均數(shù)不一定恰為5號(hào)試管的10倍。取5號(hào)試管中的稀釋液進(jìn)行稀釋涂布平板,根據(jù)3個(gè)平板上菌落的數(shù)目計(jì)算可得,每克土壤中的菌株數(shù)為(168+175+167)÷3÷0.1×106≈1.7×109(個(gè))。運(yùn)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)時(shí),個(gè)別菌落可能是由兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌形成的,所以結(jié)果往往較實(shí)際值偏低。7.脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸鉃榘焙虲O2,其活性位點(diǎn)上含有兩個(gè)鎳離子,在大豆、刀豆種子中含量較高。土壤中的某些細(xì)菌也能夠分泌脲酶。實(shí)驗(yàn)室從土壤中分離得到了能夠分解尿素的細(xì)菌M,并分別研究了培養(yǎng)液中的Ni2+、Mn2+和尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)細(xì)菌M脲酶產(chǎn)量的影響(說(shuō)明:研究某一項(xiàng)時(shí)其他條件相同且適宜),結(jié)果如右上表所示。下列說(shuō)法正確的是()Ni2+或Mn2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)00.00050.0010.0050.010.05脲酶相對(duì)產(chǎn)量Ni2+0.020.0560.0670.280.360.08Mn2+0.0310.210.280.310.370.085尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)00.20.40.60.81.0脲酶相對(duì)產(chǎn)量01.151.601.731.450.28A.細(xì)菌M合成脲酶需要尿素誘導(dǎo),尿素的最適質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.4%和0.8%之間B.實(shí)驗(yàn)表明培養(yǎng)液中Ni2+和Mn2+對(duì)脲酶的影響為低濃度促進(jìn),高濃度抑制C.所有脲酶都在核糖體上合成且在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上加工使其與鎳離子結(jié)合才具有活性D.分解尿素的細(xì)菌產(chǎn)生的脲酶與雙縮脲試劑反應(yīng)需要水浴加熱答案:A解析:由題表可知,細(xì)菌M合成脲酶需要尿素誘導(dǎo),且尿素的最適質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.4%和0.8%之間。在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi),培養(yǎng)液中Ni2+和Mn2+對(duì)脲酶都起促進(jìn)作用。脲酶是細(xì)菌M分泌的,而細(xì)菌是原核生物,是沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的。分解尿素的細(xì)菌產(chǎn)生的脲酶屬于蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)常溫下即可進(jìn)行,不需要水浴加熱。8.土壤是微生物的天然培養(yǎng)基,下面是有關(guān)“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)為分離出土壤中分解尿素的細(xì)菌,應(yīng)該用的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行分離。

(2)若取土樣5g,應(yīng)加入配制成稀釋10倍的土壤溶液。因土壤中細(xì)菌密度很大,需要不斷加以稀釋,配制成上圖所示的不同濃度的土壤溶液。取樣稀釋前,一定要以減少誤差。分別吸取103~107倍稀釋的稀釋液0.1mL加到固體培養(yǎng)基上,用涂布器將菌液分散。每個(gè)濃度稀釋液至少接種個(gè)平板,以減少實(shí)驗(yàn)誤差。

(3)將接種的培養(yǎng)皿在37℃的中培養(yǎng)24~48h,觀察并統(tǒng)計(jì),結(jié)果如下頁(yè)左上表所示。請(qǐng)找出合適濃度,計(jì)算出每克土樣中細(xì)菌數(shù):。

稀釋倍數(shù)103104105106107平均菌落數(shù)/個(gè)>5003672482618答案:(1)以尿素為唯一氮源(2)45mL無(wú)菌水搖勻(振蕩、混勻)3(3)倒置恒溫培養(yǎng)箱菌落數(shù)2.48×108個(gè)解析:(1)尿素分解菌能分解尿素,而其他微生物在尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基上會(huì)因?yàn)槿鄙俚炊荒苌L(zhǎng)。所以為分離出土壤中分解尿素的細(xì)菌,應(yīng)該用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行分離。(2)若取土樣5g,應(yīng)加入45mL無(wú)菌水配制成稀釋10倍的土壤溶液。取樣稀釋前,一定要振蕩使菌體分布均勻,以減少誤差。分別吸取103~107倍稀釋的稀釋液0.1mL加到固體培養(yǎng)基上,用涂布器將菌液分散。每個(gè)濃度稀釋液至少接種3個(gè)平板,以減少實(shí)驗(yàn)誤差。(3)將接種的培養(yǎng)皿倒置在37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24~48h,觀察并統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)。計(jì)數(shù)時(shí)選擇的合適的稀釋倍數(shù)應(yīng)以相應(yīng)的平板上出現(xiàn)30~300個(gè)菌落為宜,所以應(yīng)選擇的稀釋倍數(shù)為105。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可推測(cè)出每克土樣中細(xì)菌數(shù)為248÷0.1×105=2.48×108(個(gè))。能力提升1.(不定項(xiàng)選擇題)下列有關(guān)利用稀釋涂布平板法對(duì)土壤中微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)的說(shuō)法,正確的是()A.相同稀釋倍數(shù)的樣液至少涂布3個(gè)平板才能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性B.將不同稀釋倍數(shù)下計(jì)算的菌落數(shù)求平均值得到較為準(zhǔn)確的菌落數(shù)C.本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置一個(gè)接種無(wú)菌水的對(duì)照組,以提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度D.土壤中真菌的數(shù)量比細(xì)菌的數(shù)量少,所以真菌的稀釋倍數(shù)要比細(xì)菌小答案:ACD解析:相同稀釋倍數(shù)的樣液涂布至少3個(gè)平板,才能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。在相同稀釋度下計(jì)算的菌落數(shù)求平均值得到較為準(zhǔn)確的菌落數(shù)。本實(shí)驗(yàn)需要做一個(gè)接種無(wú)菌水的對(duì)照組,排除實(shí)驗(yàn)中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。土壤中真菌數(shù)量比細(xì)菌少,所以真菌的稀釋倍數(shù)要比細(xì)菌小。2.(不定項(xiàng)選擇題)篩選淀粉分解菌需使用以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基。接種培養(yǎng)后,若細(xì)菌能分解淀粉,培養(yǎng)平板經(jīng)稀碘液處理,會(huì)出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈(如下圖所示),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)右上表。菌種菌落直徑(C)/mm透明圈直徑(H)/mmH/C細(xì)菌Ⅰ5.111.22.2細(xì)菌Ⅱ8.113.01.6下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.除淀粉外,培養(yǎng)基中還含有氮源等其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)B.篩選分解淀粉的細(xì)菌時(shí),菌液應(yīng)稀釋后涂布C.以上兩種細(xì)菌均不能將淀粉酶分泌至細(xì)胞外D.H/C值反映了兩種細(xì)菌分解淀粉能力的差異答案:ABD解析:培養(yǎng)基一般含有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽等成分。篩選淀粉分解菌時(shí),需要對(duì)菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,再將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。由題意可知,兩種菌均會(huì)產(chǎn)生透明圈,說(shuō)明它們均可產(chǎn)生淀粉酶并將其分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用。淀粉分解菌的H/C值越大,說(shuō)明其產(chǎn)生的淀粉酶分解的淀粉相對(duì)越多,即該淀粉分解菌分解淀粉的能力越強(qiáng)。3.在Ⅰ~Ⅲ3個(gè)培養(yǎng)皿中分別加入10mL不同的培養(yǎng)基,然后接種相同的大腸桿菌樣液。培養(yǎng)36h,計(jì)算菌落數(shù),結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述正確的是()培養(yǎng)皿培養(yǎng)基成分菌落數(shù)/個(gè)Ⅰ瓊脂、葡萄糖35Ⅱ瓊脂、葡萄糖、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)250Ⅲ瓊脂、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)0A.該實(shí)驗(yàn)采用的是液體培養(yǎng)基B.該實(shí)驗(yàn)采用平板劃線法接種C.Ⅰ和Ⅲ對(duì)照,說(shuō)明大腸桿菌的生長(zhǎng)不需要特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)D.Ⅱ和Ⅲ對(duì)照,說(shuō)明大腸桿菌的生長(zhǎng)需要葡萄糖答案:D解析:培養(yǎng)基中加入了瓊脂,故為固體培養(yǎng)基。對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)采用稀釋涂布平板法接種。Ⅰ與Ⅲ存在葡萄糖、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)兩個(gè)變量,不能得出相應(yīng)結(jié)論。Ⅱ和Ⅲ對(duì)照,自變量是有無(wú)葡萄糖,說(shuō)明大腸桿菌的生長(zhǎng)需要葡萄糖。4.某實(shí)驗(yàn)小組欲從土壤中篩選出能分解淀粉的芽孢桿菌。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.采樣與培養(yǎng):稱量1g土樣置于剛配制的液體培養(yǎng)基中,30℃振蕩培養(yǎng)B.接種:為避免培養(yǎng)液中菌體濃度過(guò)高,需經(jīng)過(guò)系列稀釋后接種C.選擇:所用的固體培養(yǎng)基,應(yīng)以淀粉作為唯一碳源D.篩選:將適量的碘液滴加到平板中的菌落周圍,出現(xiàn)透明圈說(shuō)明此種菌能分解淀粉答案:A解析:為了確保分離出的目的菌來(lái)自土壤,所用培養(yǎng)液和儀器等都要嚴(yán)格滅菌,所以剛配制的培養(yǎng)基必須經(jīng)高壓蒸汽滅菌處理才能使用。5.現(xiàn)有兩種固體培養(yǎng)基,已知其成分和含量(單位:g)如下表(除水、瓊脂外)所示。用這兩種培養(yǎng)基分別分離土壤中的兩種微生物。下列敘述正確的是()成分KH2PO4MgSO4·7H2ONaClCaSO4·2H2OCaCO3甲培養(yǎng)基0.20.20.20.1552乙培養(yǎng)基0.20.20.20.15——A.甲培養(yǎng)基適于分離自養(yǎng)型自生固氮菌;乙培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型自生固氮菌B.甲培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型自生固氮菌;乙培養(yǎng)基適于分離自養(yǎng)型自生固氮菌C.甲培養(yǎng)基適于分離酵母菌;乙培養(yǎng)基適于分離真菌D.甲培養(yǎng)基適于分離自養(yǎng)型共生固氮菌;乙培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型共生固氮菌答案:B解析:固氮菌中能獨(dú)立生存的是自生固氮菌。甲培養(yǎng)基中含有有機(jī)碳源(葡萄糖和淀粉),無(wú)氮源,由此推出該培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型的自生固氮菌;乙培養(yǎng)基中不含有機(jī)碳源,也不含氮源,所以可用來(lái)分離自養(yǎng)型的自生固氮菌。6.在體外培養(yǎng)條件下耐藥基因能夠在不同種屬的乳酸菌菌株中發(fā)生轉(zhuǎn)移。鑒于此,科研小組對(duì)市售酸奶中的乳酸菌進(jìn)行分離和鑒定,通過(guò)藥物敏感性實(shí)驗(yàn)確定菌株的耐藥譜。同時(shí)調(diào)查環(huán)丙沙星耐藥基因、慶大霉素耐藥基因、四環(huán)素耐藥基因等在這些菌株中的分布情況,為乳酸菌的安全評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。請(qǐng)分析回答下列有關(guān)乳酸菌培養(yǎng)過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題。(1)從功能上看,培養(yǎng)基包括選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。本研究使用的細(xì)菌培養(yǎng)基中特別加入了一定量的碳酸鈣,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能與不溶性的碳酸鈣生成可溶性的乳酸鈣,從而在菌落周圍形成溶鈣圈。從功能角度分析,本研究使用的培養(yǎng)基屬于。(2)在利用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)培養(yǎng)基滅菌時(shí),鍋內(nèi)水加熱煮沸后,必須,以保證鍋內(nèi)氣壓上升、溫度升至121℃,滅菌后的培養(yǎng)基應(yīng)適當(dāng)冷卻后,在附近倒平板。

(3)在酸奶制作過(guò)程中,嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵,通常所指的發(fā)酵條件包括(至少答出兩項(xiàng))。一般情況下,含抗生素的牛奶不宜制作酸奶,原因是。

(4)在“檢測(cè)乳酸菌對(duì)環(huán)丙沙星、慶大霉素、四環(huán)素耐藥性”實(shí)驗(yàn)中,(填“需要”或“不需要”)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)基配制好后再分別接種。

(5)在統(tǒng)計(jì)菌落時(shí),發(fā)現(xiàn)0.1mL稀釋倍數(shù)為105的稀釋液在平板上的平均菌落數(shù)為40個(gè),則每毫升樣液中的乳酸菌數(shù)大約為個(gè)。用此法測(cè)定的乳酸菌數(shù)量比實(shí)際活菌數(shù)量,原因是。

答案:(1)鑒別培養(yǎng)基(2)將鍋內(nèi)冷空氣徹底排出酒精燈火焰(3)無(wú)菌、密閉(無(wú)氧)(至少答出兩項(xiàng))抗生素抑制乳酸菌的生長(zhǎng)(4)需要等量相同的待檢測(cè)的乳酸菌菌種(5)4×107少一個(gè)菌落可以由一個(gè)或多個(gè)乳酸菌形成解析:(1)培養(yǎng)基中加入一定量的碳酸鈣,碳酸鈣與乳酸菌產(chǎn)生的乳酸生成可溶性的乳酸鈣,在菌落周圍形成溶鈣圈,可以鑒別出乳酸菌菌落。從功能角度分析,該培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基。(2)使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),必須將鍋內(nèi)冷空氣徹底排出,因?yàn)榭諝獾呐蛎泬捍笥谒魵獾呐蛎泬?當(dāng)水蒸氣中含有空氣時(shí),在同一壓力下,含空氣蒸汽的溫度低于飽和蒸汽的溫度。滅菌后的培養(yǎng)基應(yīng)冷卻到50℃左右,在酒精燈火焰附近倒平板,防止被空氣中的雜菌污染。(3)酸奶制作過(guò)程中利用的主要菌種是乳酸菌,乳酸菌是厭氧細(xì)菌,需要無(wú)菌、密閉(無(wú)氧)的發(fā)酵條件。乳酸菌是細(xì)菌,抗生素會(huì)抑制乳酸菌的生長(zhǎng),所以一般情況下含抗生素的牛奶不宜制作酸奶。(4)在檢測(cè)乳酸菌對(duì)環(huán)丙沙星、慶大霉素、四環(huán)素耐藥性的實(shí)驗(yàn)中,需要設(shè)置不添加抗生素的培養(yǎng)基作對(duì)照,培養(yǎng)基配制好后分別接種等量相同的待檢測(cè)的乳酸菌菌種。(5)0.1mL稀釋倍數(shù)為105的稀釋液在平板上的平均菌落數(shù)為40個(gè),則每毫升樣液中的乳酸菌數(shù)大約為40×105÷0.1=4×107(個(gè))。由于一個(gè)菌落可以由一個(gè)或多個(gè)乳酸菌形成,所以測(cè)定的乳酸菌數(shù)量比實(shí)際活菌數(shù)量少。7.空氣中的微生物在重力等作用下,會(huì)發(fā)生一定程度的沉降現(xiàn)象。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物,以了解教室內(nèi)不同高度空氣中