2024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)課堂演練含解析新人教版選修1

PAGE7-課題2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分別與計(jì)數(shù)1．在以尿素為唯一氮源的培育基中加入酚紅指示劑，培育細(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(huì)使培育基的堿性增加，pH上升，加入酚紅指示劑將變紅。答案：B2．下列是關(guān)于“檢測土壤中細(xì)菌總數(shù)”試驗(yàn)操作的敘述，其中錯(cuò)誤的是()A．用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培育基，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(yàn)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(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù)解析：檢測細(xì)菌總數(shù)，用蒸餾水配制培育基，常用高壓蒸汽滅菌法滅菌后，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，將試驗(yàn)組和比照組放置在相宜條件下培育，在確定比照組無菌后，選擇菌落在30～300的平板為代表進(jìn)行計(jì)數(shù)，D錯(cuò)誤；A是培育基的滅菌方法，B設(shè)置了一系列比照試驗(yàn)，C是細(xì)菌的培育方法。答案：D3．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)就能推想出樣品中的活菌數(shù)。緣由是()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)肯定與活菌的實(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，但間或也能來自兩個(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．分別土壤中分解尿素的細(xì)菌，對(duì)培育基的要求是()①加尿素②不加尿素③加瓊脂④不加瓊脂⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦加硝酸鹽⑧不加硝酸鹽A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧C．①③⑤⑧ D．①④⑥⑦解析：要分別土壤中分解尿素的細(xì)菌，培育基中尿素應(yīng)是唯一的氮源，不能加硝酸鹽；在固體培育基上形成菌落，要加瓊脂作凝固劑；分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，要加有機(jī)碳源(如葡萄糖)。答案：C5．(2024·四川卷)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)圖中選擇培育基應(yīng)以____________為唯一氮源；鑒別培育基還需添加____________作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培育基上生長一段時(shí)間后，其菌落四周的指示劑將變成____________色。(2)在5個(gè)細(xì)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(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。該過程實(shí)行的接種方法是______________，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為________×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)分選擇培育基與鑒別培育基，駕馭細(xì)菌計(jì)數(shù)的方法。本題考查微生物的培育與分別方法及基因表達(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選擇培育基。由于尿素被分解成了氨，氨會(huì)使培育基的堿性增加，pH上升，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)菌培育基平板上，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30～300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(156＋178＋191)÷3÷0.1×105＝1.75×108。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)UGA115[A級(jí)基礎(chǔ)鞏固]1．產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)菌落的細(xì)菌的最初數(shù)目和培育基分別是()A．一個(gè)細(xì)菌、液體培育基 B．很多細(xì)菌、液體培育基C．一個(gè)細(xì)菌、固體培育基 D．很多細(xì)菌、固體培育基解析：在液體培育基中生活的細(xì)菌，無論是一個(gè)還是很多，肉眼都是看不見的。在固體培育基上的細(xì)菌，當(dāng)數(shù)目較少時(shí)也是看不見的。當(dāng)固體培育基上有很多細(xì)菌并且集中在較小范圍內(nèi)時(shí)，肉眼可見。而菌落是一個(gè)細(xì)菌或幾個(gè)細(xì)菌的子細(xì)胞群體，形成于固體培育基上，有肯定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，所以肉眼可見。同種細(xì)菌形成的菌落，形態(tài)結(jié)構(gòu)是相同的。假如有很多細(xì)菌形成的菌落，就不行能有比較標(biāo)準(zhǔn)的形態(tài)，因?yàn)楹芏嗉?xì)菌的話，第一很可能是不同種細(xì)菌，其次不行能在培育基的同一個(gè)點(diǎn)上。答案：C2．下列能選擇出分解尿素的細(xì)菌的培育基是()A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、瓊脂、蒸餾水B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、瓊脂、蒸餾水C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、瓊脂、蒸餾水D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂、蒸餾水解析：在A項(xiàng)的培育基中既有尿素作為唯一氮源，又有其他各種成分，可以選擇出分解尿素的細(xì)菌；而C項(xiàng)中缺少碳源，B項(xiàng)中無尿素作氮源，D項(xiàng)中有牛肉膏可供應(yīng)氮源的成分。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、潮濕的土壤B．先鏟去表層土3cm左右，再取樣C．取樣用的小鐵鏟和信封在運(yùn)用前不用滅菌D．應(yīng)在火焰旁稱取土壤答案：C4．下列關(guān)于微生物培育和利用的敘述不正確的是()A．利用稀釋涂布平板法只能分別微生物不能對(duì)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育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改變是先增加后削減解析：用稀釋涂布平板法可以分別微生物也可以對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)；接種劃線可以將菌體分散，最終得到單個(gè)菌體細(xì)胞，經(jīng)過培育可以得到單個(gè)菌落；以尿素為唯一氮源且含酚紅的培育基可選擇和鑒別尿素分解菌；在泡菜的腌制過程中，起先亞硝酸鹽含量增加，10天后含量起先下降。答案：A5．在做分別分解尿素的細(xì)菌試驗(yàn)時(shí)，A同學(xué)從對(duì)應(yīng)106培育基上篩選出大約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)生緣由可能有()①由于土樣不同②由于培育基被污染③由于操作失誤④沒有設(shè)置比照A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④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．采納平板計(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(huì)形成一個(gè)菌落C．為了保證結(jié)果精確，一般采納密度較大的平板進(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)，平板上視察到的只是一個(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30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，密度過大會(huì)使計(jì)數(shù)結(jié)果偏小，影響結(jié)果的精確性。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)果能增加試驗(yàn)的勸服力與精確性。答案：CB級(jí)實(shí)力訓(xùn)練7．某小組同學(xué)為了調(diào)查湖水中細(xì)菌的污染狀況而進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)包括制備培育基、滅菌、接種及培育、菌落視察計(jì)數(shù)。請(qǐng)回答與此試驗(yàn)相關(guān)的問題。(1)培育基中含有的蛋白胨、淀粉分別為細(xì)菌培育供應(yīng)了________和________。除此之外，培育基還必需含有的基本成分是________和________。(2)對(duì)培育基進(jìn)行滅菌，通常采納的方法是_______________________________________________________________________。(3)為了盡快視察到細(xì)菌培育的試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將接種了湖水樣品的平板置于________中培育，培育的溫度設(shè)定在37℃。要使該試驗(yàn)所得結(jié)果牢靠，還應(yīng)當(dāng)同時(shí)在另一平板上接種________作為比照。(4)培育20h后，視察到平板上有形態(tài)和顏色不同的菌落，這說明湖水樣品中有________種細(xì)菌。一般說來，菌落總數(shù)越多，湖水遭遇細(xì)菌污染的程度越________。(5)假如提高培育基中NaCl的濃度，可以用于篩選耐________細(xì)菌，這種培育基被稱為________。解析：(1)蛋白胨來源于動(dòng)物材料，含有維生素、糖和有機(jī)氮等養(yǎng)分物質(zhì)，主要是為微生物供應(yīng)氮源。培育微生物的培育基一般都含有水、碳源、氮源、無機(jī)鹽。(2)試驗(yàn)室的滅菌方法一般有灼燒滅菌(適合于接種工具的滅菌)、干熱滅菌(適合于耐高溫的、須要保持干燥的物品的滅菌)、高壓蒸汽滅菌(適合于培育基等物體的滅菌)。(3)要想使微生物快速繁殖，就要將平板置于相宜的條件下，特殊是溫度要相宜，所以要置于恒溫培育箱中。比照組應(yīng)接種等量的無菌水，以解除其他因素的干擾。(4)不同的細(xì)菌形成的菌落具有不同的形態(tài)、顏色，細(xì)菌菌落的特征是識(shí)別不同細(xì)菌的主要依據(jù)。菌落一般是由一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞繁殖而來的，菌落多則說明細(xì)菌的數(shù)目多。(5)加入了特定的物質(zhì)，用于篩選各種特定細(xì)菌的培育基就是選擇培育基。例如加入了NaCl就可以用于篩選耐鹽細(xì)菌。答案：(1)氮源(碳源，不作要求)碳源無機(jī)鹽水(2)高壓蒸汽滅菌法(3)恒溫培育箱等量的無菌水(4)多高(5)鹽(或NaCl)選擇培育基8．有機(jī)化工原料氯苯不易降解，會(huì)污染環(huán)境，現(xiàn)欲從土壤中分別高效降解氯苯的微生物?；卮鹣铝袉栴}：(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________為碳源的培育液進(jìn)行選擇培育。除含有碳源外，培育液還應(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1L含20mg氯苯的相同培育液中培育(培育液中其他養(yǎng)分物質(zhì)充裕、條件相宜)，觀測從試驗(yàn)起先到微生物停止生長所用的時(shí)間，甲、乙、丙分別為33h、15h、46h，則應(yīng)選擇微生物乙作為菌種進(jìn)行后續(xù)培育，理由是_____________________________________________________。(3)若要測定培育液中選定菌種的菌體數(shù)，既可在顯微鏡下用________干脆計(jì)數(shù)，也可選用________法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)目。(4)制備固體培育基，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(duì)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實(shí)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，避開感染雜菌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志向的酒精發(fā)酵菌種，對(duì)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：野生菌液體培育一段時(shí)間后接受紫外線照耀誘變處理。步驟2：制備選擇培育基。在基本培育基的基礎(chǔ)上，留意________和________，加瓊脂后滅菌，制成固體平板。步驟3：將紫外線照耀后的菌液稀釋涂布平板。步驟4：依據(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，培育基中必需加入高濃度蔗糖和調(diào)低pH，能在選擇培育基上生長的即為所需菌種。(2)步驟2是給其供應(yīng)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是依據(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是否能在選擇培育基上生長(2)供應(yīng)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．(2024·全國卷Ⅰ)某些土壤細(xì)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(xì)菌能分解尿素，有些細(xì)菌則不能，緣由是前者能產(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，緣由是__________________________，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的細(xì)菌，在配制培育基時(shí)，應(yīng)選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作為氮源，不選擇其他兩組的緣由是________________________。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培育基含有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(duì)于“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”均含有無機(jī)氮源。(3)KH2PO4和Na2HPO4為微生物供應(yīng)P元素和無機(jī)鹽離子如鉀離子和鈉離子，還可作為緩沖劑保持細(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(dòng)供應(yīng)能量，為其他有機(jī)物的合成供應(yīng)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)菌生長供應(yīng)無機(jī)養(yǎng)分，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定11．尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)細(xì)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種類、數(shù)量繁多，某生物小組試圖探究土壤中微生物對(duì)尿素是否有分解作用，設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)，并勝利篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌(目的菌)。培育基成分如下表所示，試