人教版生物选修1课时作业：2.1 微生物的实验室培养

2.1 新提升·课后作业
一、 选择题(每小题5分，共50分)
1．除了高温加热以外，其它灭菌方法还有(　　)
A．紫外线照射　　B．真空包装
C．用保鲜膜密闭 D．添加防腐剂
【解析】　紫外线照射也可以进行灭菌，故A正确。真空包装是防止污染，故B错误。用保鲜膜密闭是为了保鲜不能消毒和灭菌，故C错误。添加防腐剂是为了防止腐败变质但不能灭菌，故D错误。
【答案】　A
2．所有细菌都具有特征是(　　)
A．都是异养生物
B．仅在有水条件下繁殖
C．仅在有氧条件下生长
D．生存温度都超过80℃
【解析】　A、有些细菌是自养型，例如硝化细菌，A错误；B、水是所有微生物生长共同所需的营养物质，B正确；C、有些细菌进行厌氧呼吸，例如产甲烷细菌，C错误；D、有些细菌生长的温度很低，例如生活在终年积雪山上的细菌，D错误。
【答案】　B
3.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10的培养基中得到以下几种统计结果，正确的是(　　)
A．涂布了1个平板，统计菌落数230
B．涂布了2个平板，统计菌落数215和260，取平均值为238
C．涂布了3个平板，统计菌落数21、212和256，取平均值为163
D．涂布了3个平板，统计菌落数210、240和250，取平均值为233
【解析】　用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的进行计数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数，所以，A、B、C三项均错误，D项正确。
【答案】　D
4．无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中错误的是(　　)
A．对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
B．将用于微生物培养的培养皿、接种用具和培养基等进行灭菌
C．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行
D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
【解析】　对操作者的衣着和手进行消毒处理，故A错误。对于微生物培养的培养皿、接种用具和培养基都应进行灭菌操作，故B正确。实验过程中为了避免周围环境中微生物的污染，应在酒精灯火焰附近进行，故C正确。实验操作时应避免已经灭菌的材料用具和周围物品相接触，故D正确。
【答案】　A
5．为了保持菌种的纯净需要进行菌种的保藏，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法
B．临时保藏的菌种一般是接种到试管的斜面培养基上
C．临时保藏菌种容易被污染或产生变异
D．对于需要长期保存的菌种，可以采用低温－4℃保藏的方法
【解析】　对于经常使用的菌种，可以采用斜面培养基临时保藏，故A、B正确。临时保藏菌种容易被污染或产生变异，故C正确。长期保存菌种应采用甘油管藏法在－20℃保藏的方法，故D错误。
【答案】　D
6．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0.1 mL，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】　配制培养基应用牛肉膏蛋白胨培养基，然后经高压蒸汽灭菌后倒平板，故A正确。应取稀释倍数较小的稀释液进行分别涂平板，故B正确。实验组合对照组都应倒置在相同的培养箱中进行培养24到48小时，故C正确。确定对照组无菌后，应选择30－300的实验组平板进行计数，故D错误。
【答案】　D
7.如图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列相关叙述正确的是(　　)
A．步骤①倒平板操作时，倒好后应立即将其倒过来放置
B．步骤②将接种环在火焰上灼烧后迅速沾取菌液后进行平板划线
C．步骤③应多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落
D．步骤④培养箱培养后可用来对X细菌进行计数
【解析】　分析图形可知，步骤①倒平板操作时，倒好后适当冷却，然后将其倒过来放置，A错误；步骤②将接种环在火焰上灼烧后冷却后沾取菌液后进行平板划线，B错误；步骤③应按一定的方向顺序划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落，C正确；步骤④培养箱培养后可用来对X细菌进行分离纯化，得到单个菌落，D错误。
【答案】　C
8.细菌需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖．下列与此有关的说法正确的是(　　)
A．乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B．氮源不可能作为细菌的能源物质
C．琼脂是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质
D．以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌
【解析】　乳酸菌的代谢类型属于异养型，利用的碳源为有机物，而硝化细菌的代谢类型属于自养型，利用的碳源为二氧化碳，故A错误；蛋白质既可以作为氮源，又可以作为碳源提供能量，故B错误；琼脂是凝固剂，不是细菌生长和繁殖过程中必需的物质，故C错误；以尿素为唯一氮源的培养基上生长的细菌可能是尿素分解菌，也可能是固氮菌，故D正确。
【答案】　D
9．下列有关微生物实验的叙述，不正确的是(　　)
A．获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B．平板划线法可用于微生物的计数
C．分离不同的微生物要采用不同的稀释度
D．观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定
【解析】　微生物培养过程中要进行无菌操作，防止杂菌污染，故A正确；平板划线法可以用于微生物的分离，而不能用于计数，稀释涂布平板法可以用于微生物计数，故B错误；土壤中不同微生物的种群数量是不同的，因此采用的稀释度不同，故C正确；不同微生物的菌落特征不同，因此可以观察菌落的特征来进行菌种的鉴定，故D正确。
【答案】　B
10．下列有关微生物培养的叙述，不正确的是(　　)
A．测定土壤样品中的细菌数目，常用稀释涂布平板法进行菌落计数
B．在对微生物进行培养前，需要对微生物和培养基进行灭菌
C．酵母菌发酵过程产生的酒精，对其他微生物生长有一定的抑制作用
D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源
【解析】　测定土壤样品的细菌数目常采用稀释涂布平板法进行计数，故A正确；对微生物培养之前，需要对培养基进行灭菌，不能对微生物灭菌，故B错误；酵母菌发酵过程产生的酒精，对其他微生物的生长有抑制作用，故C正确；分离能分解尿素的细菌时，培养基中要以尿素为唯一氮源，故D正确。
【答案】　B
二、非选择题(共50分)
11.(15分)某实验小组欲从豆油污染的土壤中筛选出能高效降解脂肪的菌株。请回答：
(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________________为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于______________培养基。
(2)为避免培养皿污染，需将培养皿呈________状态放置。为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行________________________处理。为了排除______________________________，需设置接种等量无菌水的培养基作为空白对照。
(3)为了筛选出菌株，可将适量的____________________试剂滴加在平板中的菌落周围，洗去浮色后，如果菌落周围的现象是____________________，则说明此种菌能够分泌脂肪酶。
(4)纯化菌种时，为了得到单菌落，可采用____________________法接种于新的培养基平板上。
(5)试验操作应在酒精灯火焰附近进行的原因是______________________________________。
【解析】　(1)依题意，欲从豆油污染的土壤中筛选出能高效降解脂肪的菌株，应将土壤样品稀释液接种于以豆油为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于选择培养基。
(2)为避免培养皿污染，需将培养皿呈倒置状态放置。为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行系列稀释(或“梯度稀释”) 处理。为了排除实验组中非测试因素对实验结果的影响(培养基被污染)，提高实验结果的可信度，需设置接种等量无菌水的培养基作为空白对照。
(3)脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)，而能高效降解脂肪的菌株所分泌的脂肪酶能够催化脂肪水解，在培养基中的该菌落的周围就会出现透明圈。因此，为了筛选出能高效降解脂肪的菌株，可将适量的苏丹Ⅳ(或“苏丹Ⅲ”)试剂滴加在平板中的菌落周围，洗去浮色后，如果菌落周围出现透明圈(不出现红色圈或橘黄色圈)，则说明此种菌能够分泌脂肪酶。
(4)在固体培养基上纯化菌种时，为了得到单菌落，可采用平板划线法。
(5)为了避免周围环境中微生物的污染，试验操作应在酒精灯火焰附近进行。
【答案】　(1)豆油　选择
(2)倒置　系列稀释(或“梯度稀释”)　实验组中非测试因素对实验结果的影响(培养基被污染)
(3)苏丹Ⅳ(或“苏丹Ⅲ”)　出现透明圈(不出现红色圈或橘黄色圈)
(4)平板划线
(5)避免周围环境中微生物的污染
12．(15分)为解决塑料袋造成的“白色污染”这一问题，某同学试图从土壤中寻找一种能加速塑料袋自然降解过程的目的菌， 以下是该同学从土壤中寻找并筛选目的菌的流程，请回答下列问题：
(1)对培养基灭菌常用的方法是________________________。在接种前需要检测使用的培养基是否被污染，方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Ⅰ号培养基属于________________(按功能分)培养基，其作用是使目的菌能“脱颖而出”。如图采用的接种方法为________________。Ⅱ号培养基从物理性质来看，________(填“能”或“不能”)添加琼脂。
(3)该同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为20.4，则每毫升样品中的菌落数是________________个。(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)
(4)假设该同学发现培养基上细菌数目过多而连成一片，说出一种可能的原因并提出合理的处理措施。原因：________________；措施：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　本题主要考查微生物的培养，意在考查考生的理解能力和分析能力。(1)对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。接种前需要将未接种的培养基在37 ℃(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落生成以检测培养基是否被污染。(2)Ⅰ号培养基为选择培养基。题图接种方法为稀释涂布平板法。Ⅱ号培养基为液体培养基，其中不能添加凝固剂琼脂。(3)每毫升样品中的菌落数＝(平板上生长的平均菌落数/涂布平板时所用稀释液的体积)×稀释倍数＝(20.4/0.2)×104＝1.02×106(个)。(4)如果培养基上菌落数目过多而连成一片，原因可能是菌液浓度过高，可以通过增大稀释倍数解决；也可能是培养过程中被杂菌污染，可以通过严格无菌操作程序来避免；还有可能是利用接种针划线时，划下一个区域前没有对接种针进行灭菌处理，针对此种状况，在每划一个新的区域前都要对接种针进行灭菌处理。
【答案】　(1)高压蒸汽灭菌法　将未接种的培养基在37 ℃(或适宜温度)恒温箱中倒置培养一段时间(或1～2天)，观察是否有菌落生成　(2)选择　稀释涂布平板法　不能　(3)1.02×106　(4)菌液浓度过高(或稀释倍数不够) 可以通过增大稀释倍数解决 (或原因：培养过程中被杂菌污染；措施：严格无菌操作程序。或原因：利用接种针划线时，划下一个区域前没有对接种针灭菌处理；措施：每划一个新的区域前都要对接种针进行灭菌处理)
13．(10分)牛奶是微生物生长的良好培养基。生鲜牛奶中的微生物情况反映了奶牛的健康状况，也影响奶制品的运输和贮藏。牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如下图所示操作。用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL生牛奶稀释液至盛有9 mL无菌水的试管中，混合均匀，如此再重复2次。请回答下列有关问题：
(1)巴氏消毒的方法是____________，使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)取最终的牛奶稀释液0.1mL滴在培养基上进行涂布，应选择的涂布工具是下图中的 ______________。
(3)图中所示方法为稀释培养法，理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿，菌落数分别为35个、33个、34个，则可以推测生牛奶中每毫升含细菌数为________个。运用这种方法统计的结果往往较实际值______________(填“偏大”或“偏小”)，原因是________________________________________________________________________。
(4)消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死，若继续用该方法检测消毒后的牛奶中细菌的数量，则在操作步骤上应做什么改动？ ____________。
(5)从生牛奶取样培养得到的菌落中，混有各种杂菌，从中检测出大肠杆菌的方法是在培养基中加入____________，菌落具有____________特征的可以认定为大肠杆菌。
【解析】　(1)采用巴氏杀菌法加工牛奶，在70—75℃煮30分钟或80℃煮15分钟进行杀菌，在杀灭牛奶中有害菌群的同时牛奶的营养成分不被破坏，完好地保存了营养物质和纯正口感。
(2)取最终的牛奶稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布，应选择涂布器，即图中的B。
(3)依题意并结合图示可推测牛奶中每毫升含细菌数为[(35＋33＋34)÷3]×104÷0.1＝3.4×106。在统计菌落时，当两个或多个菌落连在一起时，平板上观察到的只是单个菌落数，所以运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小。
(4)消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死，若继续用稀释涂布平板法检测消毒后的牛奶中细菌的数量，则在操作步骤上应减少稀释次数。
(5)欲检测大肠杆菌，可在培养基中加入伊红美蓝，大肠杆菌菌落会呈深紫色，略带金属光泽。
【答案】　(1)70—75℃煮30分钟(80℃煮15分钟)　牛奶的营养成分不被破坏(2分)　(2)B
(3)3.4×106　偏小　个别菌落可能是由2个或多个菌落形成
(4)稀释次数减少
(5)伊红美蓝　深紫色
14.(10分)下图是生物兴趣小组为研究“金河牌酸奶中乳酸菌种类及其耐药情况”而制定的流程图。请分析回答：
―→―→
(1)与酵母菌相比，乳酸菌在结构上的主要区别是________________，____________(有、无)染色体。
(2)本研究使用的细菌培养基中特别加入了一定量的碳酸钙，乳酸菌在______________(生理过程)中产生的乳酸能与不溶性的碳酸钙生成可溶性的乳酸钙，从而在菌落周围形成溶钙圈。从物理形态分析，本研究使用的培养基属于______________(类型)。
(3)在利用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时，把锅内水加热煮沸，必须______________后，将锅密闭，继续加热以保证锅内气压上升，达到121 ℃。灭菌后的培养基应适当冷却后，在______________附近倒平板。
(4)请完善“检测乳酸菌对青霉素、四环素耐药性”实验操作步骤：
步骤1：分别取____________________________加入三组无菌培养皿中，再加入灭菌并冷却到50 ℃左右的培养基，立即混匀，静置凝固成平板。
步骤2：向三组培养基中分别接种待检测的乳酸菌菌种。
步骤3：将接种后的三组培养基和一个______________都置于适宜温度等条件下培养若干天，观察比较培养基中菌落生长情况。
【解析】　(1)酵母菌属于真核生物，乳酸菌属于原核生物，他们的区别在于乳酸菌细胞内没有核膜包被的细胞核，无染色体。
(2)培养基中特别加入了一定量的碳酸钙，乳酸菌在无氧呼吸中产生的乳酸能与不溶性的碳酸钙生成可溶性的乳酸钙，从而在菌落周围形成溶钙圈。从物理形态分析，本研究使用的培养基属于固体培养基。
(3)在利用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时，把锅内水加热煮沸，必须将锅内冷空气彻底排除后，将锅密闭，继续加热以保证锅内气压上升，达到121 ℃。灭菌后的培养基应适当冷却后，在酒精灯火焰附近倒平板。
(4)步骤1：分别取等量的青霉素、四环素和无菌水加入三组无菌培养皿中，再加入灭菌并冷却到50 ℃左右的培养基，立即混匀，静置凝固成平板。步骤3：将接种后的三组培养基和一个未接种的培养基都置于适宜温度等条件下培养若干天，观察比较培养基中菌落生长情况。
【答案】　(1)细胞内没有核膜包被的细胞核(或“没有核膜”)(1分)　无　
(2)无氧呼吸　固体培养基
(3)将锅内冷空气彻底排除　酒精灯火焰
(4)步骤1：等量的青霉素、四环素和无菌水
步骤3：未接种的培养基