学年高中生物 第一部分 微生物的利用 实验2.docx

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学年高中生物第一部分微生物的利用实验2

实验2分离以尿素为氮源的微生物

一、选择题

土壤中有些微生物能利用尿素是因为（　　）

A．其体内含有脲酶

B．其体内含有氨（NH3）酶

C．它能将CO2合成为有机物

D．它们不需要氮源

解析：

选A。

能利用尿素的微生物就是因为体内含有脲酶，可降解尿素为其生长繁殖提供氮源。

从土壤中分离以尿素为氮源的微生物时，所用的LB培养基由以下哪一组成分构成（　　）

A．蛋白胨、NaCl、水、酵母提取物、琼脂

B．蛋白胨、NaCl、水、琼脂糖

C．蛋白胨、NaCl、水、酵母提取物、琼脂糖

D．葡萄糖、NaCl、水、酵母提取物、琼脂

解析：

选C。

LB培养基必须含五大营养元素：

碳源、氮源、水、无机盐、生长因子。

由于是固体培养基还必须有凝固剂，为与尿素培养基作对比，所用凝固剂不能带来氮源干扰，因此只能选择相对更为纯净的琼脂糖了。

用10－4稀释度的细菌悬液分别涂布于LB、尿素培养基上，培养后的结果，以下叙述正确的是（　　）

A．LB培养基上未出现任何菌落

B．尿素培养基上出现的菌落数量和种类都多于LB培养基上的

C．尿素培养基上出现的菌落数量和种类都少于LB培养基上的

D．尿素培养基上是不可能出现菌落的

解析：

选C。

LB培养基为完全培养基，会出现大量菌落。

尿素培养基上只有能以尿素做氮源的微生物能存活，因此其上的菌落数量和种类都将会减少。

尿素培养基上出现的菌落就是能利用尿素的那些微生物菌落。

在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应稀释倍数为106的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。

A同学的结果产生原因可能有（　　）

①由于土样不同　②由于培养基污染　③由于操作失误　④没有设置对照

A．①②③　　　　　B．②③④

C．①③④D．①②④

解析：

选A。

该同学可能取的土样不同，可取其他同学的土样进行培养，同时将未接种的培养基同时培养，如果结果不是大约50个菌落，可能是培养基污染或操作有误；如果结果和其他同学数据相同，且未接种的培养基没有菌落生成，说明是土样不同。

能合成脲酶的微生物所需的碳源和氮源分别是（　　）

A．二氧化碳和氮气B．葡萄糖和氨

C．二氧化碳和尿素D．葡萄糖和尿素

解析：

选D。

能合成脲酶的微生物主要是分解尿素的细菌，其碳源为葡萄糖，氮源为尿素。

某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每克样品中的菌落数是（涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL）（　　）

A．2.34×108B．2.34×109

C．234D．23.4

解析：

选B。

每克样品中的菌落数＝（C÷V）×M＝（234÷0.1）×106＝2.34×109。

可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是（　　）

A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂

B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂

C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂

D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂

解析：

选A。

酚红指示剂是灵敏性高的碱性指示剂，分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，使pH升高，使酚红指示剂变红。

进行系列稀释时，按怎样的顺序进行（　　）

A．稀释倍数递增B．稀释倍数递减

C．不论稀释度大小D．A、B两者都可

解析：

选A。

将菌液进行系列梯度稀释，在稀释倍数足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。

有关倒平板的操作错误的是（　　）

A．将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上

B．使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰

C．将培养皿打开，培养皿盖倒放在桌子上

D．等待平板冷却凝固后需要倒过来放置

解析：

选C。

在倒平板时，左手将皿盖打开一条缝隙，不能将培养皿完全打开，以免杂菌污染。

将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是（　　）

A．对比观察培养基有没有被微生物利用

B．对比分析培养基上是否生有杂菌

C．没必要放入未接种的培养基

D．为了下次接种时再使用

解析：

选B。

将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是检测培养基是否被杂菌污染，即制备是否合格。

如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。

据图分析正确的是（　　）

A．3号试管的稀释倍数为103倍

B．4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰好为5号试管的10倍

C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个

D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要高

答案：

C

统计菌落数目的方法是（　　）

①涂布平板法　②重量法　③直接计数法　④比浊法　⑤生理指标法　⑥膜过滤法

A．①②③⑥B．③④⑤⑥

C．②③④⑥D．①③④⑥

解析：

选D。

微生物计数法主要有显微镜直接计数法、平板菌落计数法、光电比浊法、最大可能数（MPN）法、膜过滤法等。

分离以尿素为氮源的细菌和分离大肠杆菌都使用了LB培养基，其成分（　　）

A．前者含琼脂，后者不含琼脂和琼脂糖

B．两者都含有琼脂

C．前者含有琼脂糖，后者不含琼脂糖但含琼脂

D．两者都不含琼脂和琼脂糖

解析：

选C。

琼脂和琼脂糖都起凝固剂的作用，用于制备固体培养基。

但琼脂为混合物，含少量含氮化合物，琼脂加以纯化，去除含氮化合物就成为琼脂糖。

分离大肠杆菌和含脲酶的细菌用的都是固体培养基，因此都必须含有凝固剂：

琼脂或琼脂糖。

但是，由于琼脂为混合物，其中含一定量的含氮化合物，因此不能用于分离以尿素为氮源的细菌。

琼脂糖为琼脂的纯化物，不含含氮化合物，可用于分离以尿素为氮源的细菌。

下列说法不正确的是（　　）

A．科学家从70～80℃热泉中分离得到耐高温的TaqDNA聚合酶

B．统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，以M3作为该样品菌落数的估计值

C．设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度

D．同其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最大，种类最多

解析：

选B。

统计菌落数应注意选择菌落数在30～300的平板进行计数，且至少涂布3个平板作为重复组，重复组的结果不能相差太多，然后取平均值进行计算。

通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。

在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%的酚类可以抑制细菌和霉菌。

利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分离出（　　）

A．大肠杆菌B．霉菌

C．放线菌D．固氮细菌

解析：

选A。

缺乏氮源的培养基可以选择出固氮细菌；在培养基中加入青霉素，可以选择出霉菌；在培养基中加入10%的酚类可以选择出放线菌。

在农田土壤的表层自生固氮菌较多。

将用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开，对培养基的要求是（　　）

①加抗生素　②不加抗生素　③加氮素　④不加氮素　⑤加葡萄糖　⑥不加葡萄糖　⑦37℃恒温箱中培养　⑧28～30℃温度下培养

A．①③⑤⑦B．②④⑥⑧

C．②④⑤⑧D．①④⑥⑦

解析：

选C。

自生固氮菌生长繁殖的适宜温度是28～30℃，能够将无机氮源合成有机氮，不需要加氮源。

细菌对抗生素敏感。

固氮菌是异养生物，需要加葡萄糖。

能够测定样品活菌数的方法是（　　）

A．稀释涂布平板法B．直接计数法

C．重量法D．比浊法

解析：

选A。

利用稀释涂布平板法能够在不影响生活的情况下将细菌个体从固体培养基上分离出来，并可以繁殖形成菌落，可根据菌落数测定出样品活菌数。

在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用氮源只含尿素的培养基，乙组实验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培养基，其他成分都相同，在相同条件下操作，培养与观察，则乙组实验属于（　　）

A．空白对照B．标准对照

C．相互对照D．条件对照

解析：

选D。

乙组和甲组实验仅是培养条件不同，所以为条件对照。

下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是（　　）

A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，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．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小时

D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

解析：

选D。

选择菌落数在30～300的一组平板为代表进行计数，所以D不对。

用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是（　　）

A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230

B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238

C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、240和250，取平均值163

D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233

解析：

选D。

在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B不正确。

C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。

二、非选择题

某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。

回答下列问题：

（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生__________________。

能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

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，在配制培养基时，应选择________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________________________________

（答出两点即可）。

解析：

（1）土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。

尿素分解菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物，必须利用现成的有机物（如葡萄糖）作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动提供能量，同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成提供原料。

（2）选择培养基是只允许特定种类的微生物（目的微生物）生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。

本实验的目的菌是可分解尿素的细菌，因此，配制的培养基应只允许尿素分解菌生长，NH4NO3可以作为所有细菌的氮源，培养基中如含有NH4NO3，将不能起到筛选作用。

（3）KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐，而H2PO

/HPO

可以使培养基中pH保持相对稳定。

答案：

（1）脲酶　分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物　为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料

（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）为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定

某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。

研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。

实验的主要步骤如图所示。

请分析回答问题：

（1）培养基中加入化合物A的目的是筛选________，这种培养基属于________培养基。

（2）“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是________。

（3）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量________。

（4）转为固体培养时，常采用________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

（5）若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用________的方法进行计数，以时间为横坐标，以________为纵坐标，绘制生长曲线。

（6）实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理后，才能倒掉。

解析：

加入化合物A的培养基属于选择培养基，选择培养目的菌。

由于化合物A为有机物，且要振荡，说明目的菌为异养需氧型。

“目的菌”生长繁殖过程中要不断消耗营养物质，培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量增加。

转为固体培养时，常采用划线的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用定期取样的方法进行计数，绘制生长曲线应以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标。

实验结束后要对培养基进行灭菌，以免污染环境。

答案：

（1）目的菌　选择

（2）化合物A　异养需氧型

（3）减少　增加

（4）划线

（5）定期取样　细菌数目的对数

（6）灭菌

土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。

培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。

请分析回答：

KH2PO4

1.4g

Na2HPO4

2.1g

MgSO4·7H2O

0.2g

葡萄糖

10g

尿素

1g

琼脂糖

15g

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL

（1）培养基中加入尿素的目的是筛选________，这种培养基属于________培养基。

（2）“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和________，实验需要振荡培养，原因是_____________________________________________________。

（3）图中将细菌转到固体培养基上时，常采用________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

（4）下列材料或用具：

①培养细菌用的培养基与培养皿，②玻棒、试管、锥形瓶和吸管，③实验操作者的双手。

其中需要灭菌的是：

________；需要消毒的是：

________。

（填序号）

解析：

培养基中添加尿素为氮源，目的是筛选分解尿素的微生物，这种培养基从功能上来说，属于选择培养基；该培养基的氮源为尿素，碳源为葡萄糖。

培养过程中震荡的目的是增加培养液中的氧气，说明尿素分解菌为需氧型微生物；将菌液接种到固体培养基上培养，一般要采用稀释涂布平板法或平板划线法；培养细菌用的培养基与培养皿要进行高压蒸汽灭菌，玻棒、试管、锥形瓶和吸管要用干热灭菌，实验操作者的双手用酒精消毒。

答案：

（1）目的菌　选择

（2）尿素　葡萄糖　为目的菌提供氧气

（3）涂布平板（划线）

（4）①②　③

幽门螺杆菌（Hp）感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。

在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。

实验基本步骤如下：

―→

―→

―→

―→

请回答下列问题：

（1）在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp含有________，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现________色环带。

（2）下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是________灭菌。

A．高压蒸汽

B．紫外灯照射

C．70%酒精浸泡

D．过滤

（3）步骤X表示________。

在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液________到培养基平面上。

菌液稀释的目的是为了获得________菌落。

（4）在培养时，需将培养皿倒置并放在________________中。

若不倒置培养，将导致________________。

（5）临床上用14C呼气实验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的________分解为NH3和14CO2。

解析：

（1）幽门螺杆菌（Hp）含有脲酶，能以尿素为氮源，在加入尿素和酚红指示剂的培养基中培养Hp，由于尿素经脲酶的降解可产生碱性的NH3，NH3能使培养基中的酚红指示剂变成红色，故菌落周围出现红色环带。

（2）由于尿素加热会分解，对尿素溶液进行灭菌最好用G6玻璃砂漏斗过滤。

（3）微生物的分离和培养步骤是：

配制培养基―→灭菌、倒平板―→接种―→培养。

为获得单菌落，接种操作前应先将菌液稀释，然后将菌液涂布到培养基平面上即可。

（4）微生物培养时需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中，若不倒置培养，则无法形成单菌落。

（5）幽门螺杆菌能将14C标记的尿素分解为NH3和14CO2，故临床上常用14C呼气实验检测人体内幽门螺杆菌的存在。

答案：

（1）脲酶　红

（2）D

（3）接种　涂布　单

（4）恒温培养箱　无法形成单菌落

（5）尿素

临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验，实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。

回答下列问题：

（1）为了从样本中获取致病菌单菌落，可用________法或________法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养，鉴别等步骤获得。

（2）取该单菌落适当稀释，用________法接种于固体培养基表面，在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。

（3）为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A________；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B________；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明______________________

____________________；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的________。

（4）据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素________。

解析：

（1）将细菌接种到固体培养基上的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。

（2）由

（1）获取的致病菌单菌落，经过适当稀释，用涂布法接种至固体培养基表面进一步培养。

（3）在检测致病菌对抗生素的敏感性实验中，若含A种抗生素的滤纸片周围出现透明圈，说明周围的致病菌死亡，该致病菌对A种抗生素敏感；若含B种抗生素的滤纸片周围没有出现透明圈说明致病菌对B种抗生素不敏感；若含C种抗生素的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明该致病菌对C的敏感性比对A的弱；若含D种抗生素的滤纸片周围透明圈也比含A的小，说明A、B、C、D四种抗生素的杀菌效果最显著的为A。

透明圈中出现的菌落为耐药菌。

（4）根据（3）中分析，为达到抗菌目的最好选用抗生素A。

答案：

（1）平板划线　稀释涂布（或涂布）平板

（2）涂布

（3）敏感　不敏感　该致病菌对C的敏感性比对A的弱　耐药菌

（4）A