人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--1.2 第2课时 微生物的选择培养和计数(含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--1.2 第2课时 微生物的选择培养和计数(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-23 23:53:49 | ||
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文档简介
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2024人教版高中生物选择性必修3同步
第2课时 微生物的选择培养和计数
基础过关练
题组一 选择培养基
1.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,通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基,可从土壤中分离出的微生物依次是( )
A.硝化细菌、放线菌、根瘤菌
B.根瘤菌、青霉菌、固氮菌
C.异养型细菌、放线菌、硝化细菌
D.自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌
2.(2023吉林实验中学月考)现有两种培养基配制时所加的成分及含量(如下表),下列有关判断正确的是( )
成分 甲培养基 乙培养基
KH2PO4 0.02% 0.02%
MgSO4·7H2O 0.02% 0.02%
NaCl 0.02% 0.02%
Na2SO4·2H2O 0.01% 0.01%
CaCO3 0.5% 0.5%
葡萄糖 0.5% -
纯淀粉 2% -
水 + +
A.甲培养基适于分离酵母菌,乙培养基适于分离真菌
B.甲培养基适于分离异养型固氮菌,乙培养基适于分离自养型固氮菌
C.甲培养基适于分离自养型固氮菌,乙培养基适于分离异养型固氮菌
D.甲、乙培养基都不适于分离固氮菌
题组二 稀释涂布平板法
3.如图是稀释涂布平板法中的部分操作,下列叙述中错误的是( )
A.稀释过程中用到的试管等应严格灭菌
B.涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能涂布菌液
C.将1 mL的菌液加入9 mL的蒸馏水中可得到稀释10倍的稀释液
D.待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板放在恒温培养箱中倒置培养
4.(2023湖北武汉期中)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液做显色处理,结果如图2所示。下列选项错误的是( )
图1
图2
A.过程①②合称为稀释涂布平板法
B.甲、乙试管中的液体均为选择培养基
C.Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法
D.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
题组三 微生物的数量测定
5.(2023天津耀华中学期中)微生物分离和微生物计数技术广泛应用于人们的生产生活中,下列有关微生物分离和计数的叙述,正确的是( )
A.利用稀释涂布平板法直接测定饮用水中大肠杆菌数目
B.使用血细胞计数板可以对冰激凌中的大肠杆菌进行计数
C.采用显微镜直接对微生物计数,计数结果一般比实际值小
D.充分稀释的目的是使形成的菌落由单一的细菌繁殖而成
6.(2023四川乐山峨眉二中期中)下列关于微生物选择培养基和计数的叙述正确的是( )
①分离土壤中分解尿素的细菌所用的培养基为选择培养基
②对微生物计数可以使用稀释涂布平板法接种微生物,计数结果一般比实际值大
③纤维素分解菌鉴定时,利用菌种产生的碱性物质,如果指示剂变红则能初步鉴定
④在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别较大,则需重新进行实验
⑤进行微生物培养时可以每隔24 h统计一次菌落的数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果
⑥当平板菌落数目上升到30~300时,就说明稀释倍数合理,可将记录数据作为统计结果
A.①④⑤ B.②③⑥ C.②④⑤ D.③⑤⑥
题组四 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
7.(2023重庆巴蜀中学期末)如图为研究者从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的示意图,有关叙述正确的是( )
A.②的选择培养基是否有选择作用需要做空白对照
B.步骤②③④配制的培养基应以尿素为唯一氮源
C.若要统计红棕壤中分解尿素细菌的数目,需要步骤③中活菌数目稳定时进行观察记录
D.步骤④中分解尿素能力强的细菌一定能产生更多的脲酶
8.(2023湖北武汉期末)尿素是一种重要的农业肥料,经微生物分解后能更好地被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基的成分包含KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素和X,将以上物质按照一定比例溶解后,用蒸馏水定容到100 mL。实验过程如图所示,回答下列问题。
(1)某些细菌能将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用,有些细菌不能,原因是前者能合成 。
(2)培养基中的成分X通常是 ;图中将细菌接种到固体培养基上时,采用的方法是 ;初步筛选出的菌种还需要进一步鉴定:在培养基中加入 指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若指示剂变 ,则说明该菌种能分解尿素。
(3)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,它的计数原理是 。对平板中的微生物进行计数,通常是以菌落数代表活菌数量,但统计的菌落数往往比活菌的实际数目小,原因是 。
(4)培养基中的成分KH2PO4和Na2HPO4的作用是为细菌生长提供无机盐离子;还有 、 。
能力提升练
题组一 微生物的计数方法
1.(2023辽宁实验中学联考)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。M培养基可用于真菌a的筛选,某同学将获得的真菌a利用如图的方式进行稀释,统计甲、乙、丙三个平板中的菌落数分别是110、140和149。下列分析正确的是( )
A.若真菌a为酵母菌,通常采用血细胞计数板对活菌进行计数
B.若在培养真菌a的培养基中添加一定量的青霉素,可抑制细菌的繁殖
C.选取甲、乙、丙三个培养基的目的是排除无关变量对实验的干扰
D.根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为1.33×107个/mL
2.(2023河北张家口阶段练习)如图所示,自来水经滤膜过滤后,转移到牛肉膏蛋白胨培养基上,适宜条件下培养48 h,染色后统计变色菌落数目为165个。下列相关说法正确的是( )
A.若培养基含伊红-亚甲蓝,大肠杆菌菌落呈蓝绿色
B.自来水中大肠杆菌浓度是33个/L,比真实值偏大
C.为了提高准确度,需设重复实验,但不用空白对照
D.若培养基菌落数目大于300,可适当减少自来水量
3.(2023河北衡水中学一模)酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量。为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,科研人员进行了图1所示的实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100 mL完全培养基。下列叙述错误的是( )
A.葡萄酒发酵的过程中,缺氧环境、酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液中的活菌为6.8×1010个/L
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D.由图2可知,丁瓶中的酵母菌产酒精能力比乙瓶中的强
题组二 微生物的选择培养和鉴定
4.(2023山东日照月考)某种细菌菌株需要亮氨酸才能生长,但此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株,想筛选出表格中细菌菌株类型,则配制相应选择培养基类型正确的是( )
选 项 筛选出不需要 亮氨酸的菌株 筛选出抗链 霉素的菌株 筛选出不需要亮氨酸 且抗链霉素的菌株
A L+ S+ L- S- L+ S-
B L- S- L+ S+ L- S+
C L- S+ L+ S+ L- S-
D L+ S- L- S- L+ S+
注:L代表亮氨酸,S代表链霉素;“+”代表加入,“-”代表不加入。
5.(2023河北唐山二中一模)如图是研究人员从落叶地的土壤中筛选高效分解纤维素的细菌的过程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.步骤③可将聚集的细菌分散,获得单细胞菌落
B.步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,并需要加入葡萄糖作为碳源
C.步骤④加入的是刚果红染液
D.根据透明圈与菌落的直径比来挑选优质菌落,可知菌Ⅲ为优质菌落
6.(2023山东济宁联考)某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因,先将原始菌种接种到1号培养基上,培养出菌落后,将灭菌绒布在1号上印模,绒布沾上菌落并进行转印,使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后,在2号上找到对应的菌落,然后接种到不含链霉素的4号培养液中,培养后再接种到5号培养基上,并重复以上操作。实验过程如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.本实验证明大肠杆菌的抗链霉素性状的获得和链霉素没有关系
B.1号和5号采用稀释涂布平板法将菌种接种在相应培养基上
C.4号与8号培养液中,抗链霉素菌株的比例逐渐增大
D.培养过程中4号培养液中大肠杆菌的数量一直增多
7.(2023山东济南历城中学联考)多氯联苯(PCBs)是一种难降解的致癌化合物。研究人员通过多次培养,成功筛选出能高效降解PCBs的菌株,实验流程如图。下列有关叙述中,正确的是( )
A.甲、乙、丙三种培养基成分相同,且均以PCBs为唯一碳源
B.步骤③采用的接种方法是稀释涂布平板法或平板划线法
C.振荡培养可使菌体和培养液充分接触,提高营养物质利用率
D.根据培养基乙上的菌落数可推测样品中的活菌数,但推测结果偏小
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.B 3.C 4.B 5.D 6.A 7.B
1.D 利用不含有机物的培养基能筛选出自养微生物,如硝化细菌;利用缺氮培养基可以筛选固氮微生物,如固氮菌;利用含尿素(不含其他氮源)的培养基能筛选出可合成脲酶的微生物,如分解尿素的细菌,D正确。
2.B 分析题表中培养基的成分可得到下表,即B正确。
培养基 成分特点 可以生长的微生物
甲 含有碳源、不含氮源 异养型固氮菌
乙 不含碳源、不含氮源 自养型固氮菌
3.C 涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能涂布菌液,这样可以避免杂菌污染,同时也防止菌种被烫死,B正确;微生物实验稀释用的是无菌水,C错误。
4.B 根据Ⅰ号培养基上的菌落均匀分布可知,过程①②为稀释涂布平板法,A正确;甲、乙试管中的液体用于样品稀释,应为无菌水,B错误;由Ⅱ号培养基上的划线区域可知,Ⅱ号培养基上的接种方法是平板划线法,C正确;淀粉与碘液反应呈蓝色,能产生高温淀粉酶的嗜热菌产生的淀粉酶催化淀粉水解,使其周围不显蓝色,因此,周围不显蓝色的菌落含有所需菌种,D正确。
5.D 计数饮用水中的大肠杆菌数目时,需将水样处理后在鉴别培养基上培养,然后根据菌落形态判断是否为大肠杆菌,然后进行计数,A错误;细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同,但血细胞计数板常用于相对较大的酵母菌细胞等的计数,对于大肠杆菌等较小的细胞需要用细菌计数板进行计数,B错误;显微镜直接计数法,统计的是活菌和死菌数目的总和(结果偏大),C错误。
6.A 分离土壤中分解尿素的细菌,所用培养基为以尿素为唯一氮源的选择培养基,①正确;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落,因此用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目小,②错误;纤维素分解菌鉴定时,菌种能将鉴别培养基(含刚果红)中的纤维素分解,从而形成透明圈,③错误;在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别较大,说明实验操作有失误,则需重新进行实验,④正确;进行微生物培养时要每隔24 h统计一次菌落的数目,直到菌落数目稳定,⑤正确;只有当平板菌落数目稳定在30~300时,才能说明稀释倍数合理,可将记录数据作为统计结果,⑥错误。综上所述,A符合题意。
易错分析 关于“选择菌落数为30~300的平板”的两个理解误区
(1)只得到1个菌落数为30~300的平板:不符合实验的重复原则,易受到偶然因素的影响。
(2)得到3个或3个以上菌落数为30~300的平板:不一定符合实验要求,如得到3个平板,菌落数分别为230、34、240,虽然菌落数均在30~300,但菌落数为34的平板与另外两个平板上的菌落数差异较大,应找出原因并重新进行实验。
7.B 选择培养基是否被污染需要空白对照,是否具有选择作用需要与完全培养基对照,A错误;步骤②③④配制的培养基都具有筛选尿素分解菌的作用,故应以尿素为唯一氮源,B正确;若要统计红棕壤中分解尿素细菌的数目,步骤③中的菌落可以每24小时观察统计一次,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,C错误;分解尿素能力强的细菌不一定体现为能产生更多的脲酶,也可能体现为其脲酶活性高,D错误。
8.答案 (1)脲酶 (2)琼脂 稀释涂布平板法 酚红 红色 (3)稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌(通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌) 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 (4)维持渗透压 作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH的稳定
解析 (1)脲酶可催化尿素分解成CO2和NH3,某些细菌能合成脲酶从而将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用。(2)培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,凝固剂是固体培养基的必要成分,通常选用琼脂作为凝固剂。分析题图可知,图中将细菌接种到固体培养基上时用的接种方法是稀释涂布平板法。尿素分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定,原因是其体内产生的脲酶能够将尿素转化为氨,使酚红指示剂呈红色。
能力提升练
1.B 2.D 3.B 4.B 5.ACD 6.D 7.CD
1.B 酵母菌相对较大,可采用血细胞计数板进行计数,但该方法统计的是活菌和死菌数目的总和,A错误;青霉素可抑制细菌的繁殖,避免细菌对真菌a造成干扰,B正确;选取甲、乙、丙三个培养基的目的是重复实验,减小实验误差,C错误;根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为(110+140+149)÷3÷0.1×105=1.33×108(个/mL),D错误。
2.D 若培养基含伊红-亚甲蓝,大肠杆菌菌落呈深紫色,有金属光泽,A错误;自来水中大肠杆菌浓度是165÷5=33(个/L),由于两个或多个大肠杆菌可能连在一起长成一个菌落,因此计算得到的数据比真实值偏小,B错误;为了提高准确度,需设重复实验,同时需要设置空白对照,判断培养基是否被杂菌污染,C错误;若培养基菌落数目大于300,说明细菌数目较多,可适当减少自来水量,D正确。
3.B 酵母菌可在缺氧的环境下发酵产生酒精,大多数杂菌在缺氧、有酒精的环境下无法繁殖,A正确。若对菌液计数,需选取菌落数为30~300的培养基进行计数,据图可知,稀释104倍时,培养基上的菌落平均个数为(62+68+74)÷3=68,计算出葡萄酒过滤液中的活菌为68÷0.1×104(稀释倍数)×103=6.8×109(个/L),B错误。微生物培养的关键是无菌技术,培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌,玻璃器皿、接种用具可采用干热灭菌,接种过程中的试管口、瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌,C正确。由图1可知,甲瓶接种无菌水,瓶中无活菌,说明培养基灭菌彻底,无菌操作正常;丁瓶中的活菌数比乙瓶少,但是产生的酒精比乙瓶稍多,说明丁瓶中的酵母菌产生酒精能力比乙瓶中的强,D正确。
4.B 分析题意得到下表,则B正确。
筛选菌株 解读 亮氨酸 链霉素
不需要 亮氨酸 无亮氨酸可生长、对链霉素敏感 不添加 不添加
抗链霉素 有亮氨酸才生长、对链霉素不敏感 添加 添加
不需要亮氨 酸、抗链霉素 无亮氨酸可生长、对链霉素不敏感 不添加 添加
5.ACD 步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,可将聚集的细菌通过稀释涂布分散,获得单细胞菌落,A正确;步骤③应加入纤维素作为唯一的碳源,能分解纤维素的细菌能利用纤维素存活,不能分解纤维素的细菌由于缺少碳源死亡,B错误;步骤④加入的是刚果红染液,刚果红染液可以与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维素水解后的纤维二糖、葡萄糖发生这种反应,据此可以根据是否出现透明圈对纤维素分解菌进行鉴别,C正确;可根据透明圈与菌落的直径比来挑选优质菌落,透明圈与菌落的直径比越大,说明细菌分解纤维素的能力越强,则菌Ⅲ为优质菌落,D正确。
6.D 大肠杆菌是原核生物,其可遗传变异只有基因突变,大肠杆菌抗链霉素的性状由基因突变引起,该突变发生在与链霉素接触之前,链霉素只是对大肠杆菌起选择作用,不属于诱变因素;本实验中在不含链霉素和含链霉素的培养基上都存在抗链霉素菌株,证明大肠杆菌的抗链霉素性状的获得和链霉素没有关系,A正确。随着选择代数的增加,抗链霉素菌株的比例逐渐增大,4号与8号培养液中,抗链霉素菌株的比例逐渐增大,C正确。随着培养时间的延长,培养液中营养物质减少、代谢废物积累,再加上培养液中空间的限制,培养过程中4号培养液中大肠杆菌的数量不会一直增多,D错误。
7.CD 甲、乙、丙均以PCBs为唯一碳源,属于选择培养基,但培养基乙为固体培养基,含琼脂,A错误;培养基乙中形成了均匀分布的菌落,因此,步骤③采用的接种方法是稀释涂布平板法,B错误;振荡培养可使菌体和培养液充分接触,提高营养物质利用率,促进菌体繁殖,C正确;利用稀释涂布平板法得到的菌落数为活菌数,但一个菌落可能由2个或2个以上活菌繁殖形成,根据培养基乙上的菌落数推测样品中的活菌数,结果往往偏小,D正确。
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2024人教版高中生物选择性必修3同步
第2课时 微生物的选择培养和计数
基础过关练
题组一 选择培养基
1.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,通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基,可从土壤中分离出的微生物依次是( )
A.硝化细菌、放线菌、根瘤菌
B.根瘤菌、青霉菌、固氮菌
C.异养型细菌、放线菌、硝化细菌
D.自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌
2.(2023吉林实验中学月考)现有两种培养基配制时所加的成分及含量(如下表),下列有关判断正确的是( )
成分 甲培养基 乙培养基
KH2PO4 0.02% 0.02%
MgSO4·7H2O 0.02% 0.02%
NaCl 0.02% 0.02%
Na2SO4·2H2O 0.01% 0.01%
CaCO3 0.5% 0.5%
葡萄糖 0.5% -
纯淀粉 2% -
水 + +
A.甲培养基适于分离酵母菌,乙培养基适于分离真菌
B.甲培养基适于分离异养型固氮菌,乙培养基适于分离自养型固氮菌
C.甲培养基适于分离自养型固氮菌,乙培养基适于分离异养型固氮菌
D.甲、乙培养基都不适于分离固氮菌
题组二 稀释涂布平板法
3.如图是稀释涂布平板法中的部分操作,下列叙述中错误的是( )
A.稀释过程中用到的试管等应严格灭菌
B.涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能涂布菌液
C.将1 mL的菌液加入9 mL的蒸馏水中可得到稀释10倍的稀释液
D.待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板放在恒温培养箱中倒置培养
4.(2023湖北武汉期中)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液做显色处理,结果如图2所示。下列选项错误的是( )
图1
图2
A.过程①②合称为稀释涂布平板法
B.甲、乙试管中的液体均为选择培养基
C.Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法
D.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
题组三 微生物的数量测定
5.(2023天津耀华中学期中)微生物分离和微生物计数技术广泛应用于人们的生产生活中,下列有关微生物分离和计数的叙述,正确的是( )
A.利用稀释涂布平板法直接测定饮用水中大肠杆菌数目
B.使用血细胞计数板可以对冰激凌中的大肠杆菌进行计数
C.采用显微镜直接对微生物计数,计数结果一般比实际值小
D.充分稀释的目的是使形成的菌落由单一的细菌繁殖而成
6.(2023四川乐山峨眉二中期中)下列关于微生物选择培养基和计数的叙述正确的是( )
①分离土壤中分解尿素的细菌所用的培养基为选择培养基
②对微生物计数可以使用稀释涂布平板法接种微生物,计数结果一般比实际值大
③纤维素分解菌鉴定时,利用菌种产生的碱性物质,如果指示剂变红则能初步鉴定
④在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别较大,则需重新进行实验
⑤进行微生物培养时可以每隔24 h统计一次菌落的数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果
⑥当平板菌落数目上升到30~300时,就说明稀释倍数合理,可将记录数据作为统计结果
A.①④⑤ B.②③⑥ C.②④⑤ D.③⑤⑥
题组四 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
7.(2023重庆巴蜀中学期末)如图为研究者从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的示意图,有关叙述正确的是( )
A.②的选择培养基是否有选择作用需要做空白对照
B.步骤②③④配制的培养基应以尿素为唯一氮源
C.若要统计红棕壤中分解尿素细菌的数目,需要步骤③中活菌数目稳定时进行观察记录
D.步骤④中分解尿素能力强的细菌一定能产生更多的脲酶
8.(2023湖北武汉期末)尿素是一种重要的农业肥料,经微生物分解后能更好地被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基的成分包含KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素和X,将以上物质按照一定比例溶解后,用蒸馏水定容到100 mL。实验过程如图所示,回答下列问题。
(1)某些细菌能将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用,有些细菌不能,原因是前者能合成 。
(2)培养基中的成分X通常是 ;图中将细菌接种到固体培养基上时,采用的方法是 ;初步筛选出的菌种还需要进一步鉴定:在培养基中加入 指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若指示剂变 ,则说明该菌种能分解尿素。
(3)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,它的计数原理是 。对平板中的微生物进行计数,通常是以菌落数代表活菌数量,但统计的菌落数往往比活菌的实际数目小,原因是 。
(4)培养基中的成分KH2PO4和Na2HPO4的作用是为细菌生长提供无机盐离子;还有 、 。
能力提升练
题组一 微生物的计数方法
1.(2023辽宁实验中学联考)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。M培养基可用于真菌a的筛选,某同学将获得的真菌a利用如图的方式进行稀释,统计甲、乙、丙三个平板中的菌落数分别是110、140和149。下列分析正确的是( )
A.若真菌a为酵母菌,通常采用血细胞计数板对活菌进行计数
B.若在培养真菌a的培养基中添加一定量的青霉素,可抑制细菌的繁殖
C.选取甲、乙、丙三个培养基的目的是排除无关变量对实验的干扰
D.根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为1.33×107个/mL
2.(2023河北张家口阶段练习)如图所示,自来水经滤膜过滤后,转移到牛肉膏蛋白胨培养基上,适宜条件下培养48 h,染色后统计变色菌落数目为165个。下列相关说法正确的是( )
A.若培养基含伊红-亚甲蓝,大肠杆菌菌落呈蓝绿色
B.自来水中大肠杆菌浓度是33个/L,比真实值偏大
C.为了提高准确度,需设重复实验,但不用空白对照
D.若培养基菌落数目大于300,可适当减少自来水量
3.(2023河北衡水中学一模)酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量。为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,科研人员进行了图1所示的实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100 mL完全培养基。下列叙述错误的是( )
A.葡萄酒发酵的过程中,缺氧环境、酵母菌产生的酒精等可抑制杂菌的繁殖
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液中的活菌为6.8×1010个/L
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D.由图2可知,丁瓶中的酵母菌产酒精能力比乙瓶中的强
题组二 微生物的选择培养和鉴定
4.(2023山东日照月考)某种细菌菌株需要亮氨酸才能生长,但此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株,想筛选出表格中细菌菌株类型,则配制相应选择培养基类型正确的是( )
选 项 筛选出不需要 亮氨酸的菌株 筛选出抗链 霉素的菌株 筛选出不需要亮氨酸 且抗链霉素的菌株
A L+ S+ L- S- L+ S-
B L- S- L+ S+ L- S+
C L- S+ L+ S+ L- S-
D L+ S- L- S- L+ S+
注:L代表亮氨酸,S代表链霉素;“+”代表加入,“-”代表不加入。
5.(2023河北唐山二中一模)如图是研究人员从落叶地的土壤中筛选高效分解纤维素的细菌的过程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.步骤③可将聚集的细菌分散,获得单细胞菌落
B.步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,并需要加入葡萄糖作为碳源
C.步骤④加入的是刚果红染液
D.根据透明圈与菌落的直径比来挑选优质菌落,可知菌Ⅲ为优质菌落
6.(2023山东济宁联考)某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因,先将原始菌种接种到1号培养基上,培养出菌落后,将灭菌绒布在1号上印模,绒布沾上菌落并进行转印,使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后,在2号上找到对应的菌落,然后接种到不含链霉素的4号培养液中,培养后再接种到5号培养基上,并重复以上操作。实验过程如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.本实验证明大肠杆菌的抗链霉素性状的获得和链霉素没有关系
B.1号和5号采用稀释涂布平板法将菌种接种在相应培养基上
C.4号与8号培养液中,抗链霉素菌株的比例逐渐增大
D.培养过程中4号培养液中大肠杆菌的数量一直增多
7.(2023山东济南历城中学联考)多氯联苯(PCBs)是一种难降解的致癌化合物。研究人员通过多次培养,成功筛选出能高效降解PCBs的菌株,实验流程如图。下列有关叙述中,正确的是( )
A.甲、乙、丙三种培养基成分相同,且均以PCBs为唯一碳源
B.步骤③采用的接种方法是稀释涂布平板法或平板划线法
C.振荡培养可使菌体和培养液充分接触,提高营养物质利用率
D.根据培养基乙上的菌落数可推测样品中的活菌数,但推测结果偏小
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.B 3.C 4.B 5.D 6.A 7.B
1.D 利用不含有机物的培养基能筛选出自养微生物,如硝化细菌;利用缺氮培养基可以筛选固氮微生物,如固氮菌;利用含尿素(不含其他氮源)的培养基能筛选出可合成脲酶的微生物,如分解尿素的细菌,D正确。
2.B 分析题表中培养基的成分可得到下表,即B正确。
培养基 成分特点 可以生长的微生物
甲 含有碳源、不含氮源 异养型固氮菌
乙 不含碳源、不含氮源 自养型固氮菌
3.C 涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能涂布菌液,这样可以避免杂菌污染,同时也防止菌种被烫死,B正确;微生物实验稀释用的是无菌水,C错误。
4.B 根据Ⅰ号培养基上的菌落均匀分布可知,过程①②为稀释涂布平板法,A正确;甲、乙试管中的液体用于样品稀释,应为无菌水,B错误;由Ⅱ号培养基上的划线区域可知,Ⅱ号培养基上的接种方法是平板划线法,C正确;淀粉与碘液反应呈蓝色,能产生高温淀粉酶的嗜热菌产生的淀粉酶催化淀粉水解,使其周围不显蓝色,因此,周围不显蓝色的菌落含有所需菌种,D正确。
5.D 计数饮用水中的大肠杆菌数目时,需将水样处理后在鉴别培养基上培养,然后根据菌落形态判断是否为大肠杆菌,然后进行计数,A错误;细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同,但血细胞计数板常用于相对较大的酵母菌细胞等的计数,对于大肠杆菌等较小的细胞需要用细菌计数板进行计数,B错误;显微镜直接计数法,统计的是活菌和死菌数目的总和(结果偏大),C错误。
6.A 分离土壤中分解尿素的细菌,所用培养基为以尿素为唯一氮源的选择培养基,①正确;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落,因此用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目小,②错误;纤维素分解菌鉴定时,菌种能将鉴别培养基(含刚果红)中的纤维素分解,从而形成透明圈,③错误;在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别较大,说明实验操作有失误,则需重新进行实验,④正确;进行微生物培养时要每隔24 h统计一次菌落的数目,直到菌落数目稳定,⑤正确;只有当平板菌落数目稳定在30~300时,才能说明稀释倍数合理,可将记录数据作为统计结果,⑥错误。综上所述,A符合题意。
易错分析 关于“选择菌落数为30~300的平板”的两个理解误区
(1)只得到1个菌落数为30~300的平板:不符合实验的重复原则,易受到偶然因素的影响。
(2)得到3个或3个以上菌落数为30~300的平板:不一定符合实验要求,如得到3个平板,菌落数分别为230、34、240,虽然菌落数均在30~300,但菌落数为34的平板与另外两个平板上的菌落数差异较大,应找出原因并重新进行实验。
7.B 选择培养基是否被污染需要空白对照,是否具有选择作用需要与完全培养基对照,A错误;步骤②③④配制的培养基都具有筛选尿素分解菌的作用,故应以尿素为唯一氮源,B正确;若要统计红棕壤中分解尿素细菌的数目,步骤③中的菌落可以每24小时观察统计一次,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,C错误;分解尿素能力强的细菌不一定体现为能产生更多的脲酶,也可能体现为其脲酶活性高,D错误。
8.答案 (1)脲酶 (2)琼脂 稀释涂布平板法 酚红 红色 (3)稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌(通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌) 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 (4)维持渗透压 作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH的稳定
解析 (1)脲酶可催化尿素分解成CO2和NH3,某些细菌能合成脲酶从而将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用。(2)培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,凝固剂是固体培养基的必要成分,通常选用琼脂作为凝固剂。分析题图可知,图中将细菌接种到固体培养基上时用的接种方法是稀释涂布平板法。尿素分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定,原因是其体内产生的脲酶能够将尿素转化为氨,使酚红指示剂呈红色。
能力提升练
1.B 2.D 3.B 4.B 5.ACD 6.D 7.CD
1.B 酵母菌相对较大,可采用血细胞计数板进行计数,但该方法统计的是活菌和死菌数目的总和,A错误;青霉素可抑制细菌的繁殖,避免细菌对真菌a造成干扰,B正确;选取甲、乙、丙三个培养基的目的是重复实验,减小实验误差,C错误;根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为(110+140+149)÷3÷0.1×105=1.33×108(个/mL),D错误。
2.D 若培养基含伊红-亚甲蓝,大肠杆菌菌落呈深紫色,有金属光泽,A错误;自来水中大肠杆菌浓度是165÷5=33(个/L),由于两个或多个大肠杆菌可能连在一起长成一个菌落,因此计算得到的数据比真实值偏小,B错误;为了提高准确度,需设重复实验,同时需要设置空白对照,判断培养基是否被杂菌污染,C错误;若培养基菌落数目大于300,说明细菌数目较多,可适当减少自来水量,D正确。
3.B 酵母菌可在缺氧的环境下发酵产生酒精,大多数杂菌在缺氧、有酒精的环境下无法繁殖,A正确。若对菌液计数,需选取菌落数为30~300的培养基进行计数,据图可知,稀释104倍时,培养基上的菌落平均个数为(62+68+74)÷3=68,计算出葡萄酒过滤液中的活菌为68÷0.1×104(稀释倍数)×103=6.8×109(个/L),B错误。微生物培养的关键是无菌技术,培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌,玻璃器皿、接种用具可采用干热灭菌,接种过程中的试管口、瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌,C正确。由图1可知,甲瓶接种无菌水,瓶中无活菌,说明培养基灭菌彻底,无菌操作正常;丁瓶中的活菌数比乙瓶少,但是产生的酒精比乙瓶稍多,说明丁瓶中的酵母菌产生酒精能力比乙瓶中的强,D正确。
4.B 分析题意得到下表,则B正确。
筛选菌株 解读 亮氨酸 链霉素
不需要 亮氨酸 无亮氨酸可生长、对链霉素敏感 不添加 不添加
抗链霉素 有亮氨酸才生长、对链霉素不敏感 添加 添加
不需要亮氨 酸、抗链霉素 无亮氨酸可生长、对链霉素不敏感 不添加 添加
5.ACD 步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,可将聚集的细菌通过稀释涂布分散,获得单细胞菌落,A正确;步骤③应加入纤维素作为唯一的碳源,能分解纤维素的细菌能利用纤维素存活,不能分解纤维素的细菌由于缺少碳源死亡,B错误;步骤④加入的是刚果红染液,刚果红染液可以与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维素水解后的纤维二糖、葡萄糖发生这种反应,据此可以根据是否出现透明圈对纤维素分解菌进行鉴别,C正确;可根据透明圈与菌落的直径比来挑选优质菌落,透明圈与菌落的直径比越大,说明细菌分解纤维素的能力越强,则菌Ⅲ为优质菌落,D正确。
6.D 大肠杆菌是原核生物,其可遗传变异只有基因突变,大肠杆菌抗链霉素的性状由基因突变引起,该突变发生在与链霉素接触之前,链霉素只是对大肠杆菌起选择作用,不属于诱变因素;本实验中在不含链霉素和含链霉素的培养基上都存在抗链霉素菌株,证明大肠杆菌的抗链霉素性状的获得和链霉素没有关系,A正确。随着选择代数的增加,抗链霉素菌株的比例逐渐增大,4号与8号培养液中,抗链霉素菌株的比例逐渐增大,C正确。随着培养时间的延长,培养液中营养物质减少、代谢废物积累,再加上培养液中空间的限制,培养过程中4号培养液中大肠杆菌的数量不会一直增多,D错误。
7.CD 甲、乙、丙均以PCBs为唯一碳源,属于选择培养基,但培养基乙为固体培养基,含琼脂,A错误;培养基乙中形成了均匀分布的菌落,因此,步骤③采用的接种方法是稀释涂布平板法,B错误;振荡培养可使菌体和培养液充分接触,提高营养物质利用率,促进菌体繁殖,C正确;利用稀释涂布平板法得到的菌落数为活菌数,但一个菌落可能由2个或2个以上活菌繁殖形成,根据培养基乙上的菌落数推测样品中的活菌数,结果往往偏小,D正确。
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