一、选择题
1.下列关于微生物分离和培养的叙述,错误的是
A.应根据微生物代谢类型选择合适培养基并控制好培养基的pH
B.实验操作时应避免已灭菌处理的材料用具与周围物品接触
C.待培养基冷却至室温后,在酒精灯火焰附近倒平板
D.使用过的培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃
2.下列关于微生物培养所需营养物质的叙述,正确的是
A.凡是碳源都能提供能量
B.碳源物质不可能同时是氮源
C.无机氮源也能提供能量
D.除水以外的无机物只提供无机盐
3.关于微生物的培养,下列说法正确的是
A.培养基、手、接种环、工作台等都需要用适宜的方法灭菌处理
B.制备固体培养基的操作程序为计算、称量、溶化、灭菌、调pH、倒平板
C.平板划线法和稀释涂布平板法都可用于大肠杆菌的纯化培养
D.稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际活菌数多
4.下面有关倒平板的操作,错误的是
A.将灭过菌的空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.等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置
D.把培养皿打开,将培养皿盖倒放在桌子上
5.下列有关细菌纯培养的说法,不正确的是
A.实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒
B.每次划线后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌
C.培养基上的单个菌落都是一个细菌细胞的克隆
D.菌液梯度稀释后用涂布法接种,得到单菌落便于计数
6.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中,关于倒平板的叙述不正确的是
A.等培养基冷却后在酒精灯火焰附近倒平板
B.右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰
C.将锥形瓶中的培养基倒入培养皿后,立即盖上皿盖
D.待平板冷却后将平板倒置,使皿盖在上、皿底在下
7.用稀释涂布平板法测定同一土壤样品的细菌数,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,统计的菌落数分别是251和260,取平均值256
C.涂布了三个平板,统计的菌落数分别是21、212、256,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
8.下图为从土壤中分离纯化尿素分解菌的过程。下列有关叙述错误的是
A.①②③④培养基都应以尿素为唯一氮源
B.图中所用培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C.①-③过程是梯度稀释,稀释溶剂是无菌水
D.可用酚红染料鉴定,菌落周围是否出现红色圈
9.下列就“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的有关叙述,不正确的是
A.经高压蒸汽灭菌的培养基所倒平板和接种后培养时的平板均要倒置
B.同一稀释度下至少要涂布三个平板并且要培养到菌落数稳定时计数
C.在稀释度足够高时,所形成的单个菌落中所有细胞的遗传信息必定相同
D.在相同培养条件下,未接种的培养基表面无菌落生长说明培养基没有被杂菌污染
10.从土壤中分离以尿素为氮源的细菌,下列实验操作不正确的是
A.分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解产生氮气
B.将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上
C.将土壤用无菌水稀释,制备104~106稀释倍数的土壤稀释液
D.以尿素为唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌,指示剂变红
11.下列关于纤维素酶的说法,错误的是
A.纤维素酶是一种复合酶,包括多种组分
B.葡萄糖苷酶可把纤维素分解成纤维二糖
C.纤维素酶可用于去掉植物细胞的细胞壁
D.纤维素酶可把纤维素最终分解成葡萄糖
12.下列关于分离纤维素分解菌的实验的叙述,错误的是
A.经选择培养后将样品直接涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B.当土壤样品中纤维素分解菌数量较多时,选择培养这一步可以省略
C.可先在固体培养基上培养微生物,再用刚果红溶液染色
D.鉴别纤维素分解菌的原理是纤维素分解后的产物不能和染料形成红色复合物
13.下列有关分解纤维素微生物的分离的叙述,不正确的是
A.纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵
B.对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后,还需进一步鉴定
C.纤维素酶的测定方法,一般是对消耗的纤维素进行定量的测定
D.纤维素酶是一种复合酶
14.利用农作物秸秆为原料可生产乙醇,生产过程中可采用微生物将秸秆水解或用酶水解,其主要技术流程如下图所示,下列相关说法错误的是
A.酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌
B.过程①加入的是葡萄糖苷酶
C.酒精发酵接种的酵母菌需在无氧条件下发酵
D.可用刚果红染色法筛选过程①所需的纤维素分解菌
15.纤维素酶在工农业生产中的应用是
①饲料添加剂
②白酒的生产
③蔬菜
④纺织
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①②③④
16.下列关于纤维素酶的叙述中不正确的
A.纤维素酶可将纤维素先分解为纤维二糖再分解为葡萄糖
B.纤维素酶含有C、H、O、N等化学元素
C.用纤维素酶处理玉米根尖成熟区细胞后,将细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离现象
D.纤维素酶是一种复合酶
17.某校生物兴趣小组研究发现,秸秆还田的过程中施加外源纤维素酶能起到较好的效果。下列有关叙述错误的是
A.纤维素酶是一种复合酶,其中纤维二糖酶能够将纤维素分解为纤维二糖
B.纤维素分解菌主要分布于富含纤维素的环境中,纤维素分解菌常用刚果红染液进行鉴定
C.菌落周围的透明圈大小可以反应纤维素分解菌产生的酶的多少
D.为了确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产生纤维素酶的实验
二、非选择题
18.聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是塑料类水瓶的重要原料,科学家发现了以PET为碳源和能量来源的细菌,该发现对PET类材料的回收利用、环境治理意义重大。请回答下列问题:
(1)实验小组欲从土壤中获取PET降解菌,需将土壤样品置于________为唯一碳源的培养基中进行选择培养,其目的是______________。
(2)该实验小组选取PET浓度为800 mg·L-1的富集液进行系列稀释,分别取10-3、10-4和10-5倍数的稀释液0.1 mL涂布于培养基上,每个稀释倍数涂布三个平板,各平板的菌落数分别为(286、298、297),(35、32、31),(36、7、2),不适合用于计数的为________倍数的稀释液,用另外两组稀释倍数的稀释液进行计数得到的细菌数不一致的原因可能是__________________________。
(3)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,目的是________。在倒平板的过程中,如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,则这个平板不能用来培养大肠杆菌,原因是____________。用平板划线法纯化PET降解菌的过程中,在第二次及其后的划线操作时,须从上一次划线的末端开始划线,原因是__________。
(4)在保藏PET降解菌菌种时,可采取____________的方法进行长期保存。
19.为了探究土壤中的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)。培养基成分及用量(g)如下表所示,实验步骤如下图所示。请分析回答问题。
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4
2.1
0.2
1
10
15
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)在脲酶作用下尿素分解的反应式是__________________。
(2)培养基中加入尿素的目的是筛选________,这种培养基属于________培养基。
(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的____________和____________,实验中需要振荡培养的目的是_____________________________________________________。
(4)转入固体培养基时,常采用_______________接种,获得单菌落后继续筛选。
(5)实验结束后,使用过的培养基应该进行__________处理后,才能倒掉。
20.农作物秸秆是宝贵的可再生资源,已有多种方案充分利用这类资源。回答下列问题:
(1)秸秆粉碎翻压还田,就是把作物收获后的秸秆通过机械化粉碎、耕地、直接翻压在土壤里,这主要是利用土壤中的________________(微生物)。
(2)实验室鉴别此类微生物的方法是___________法,一般用_____________(接种法)将该菌接种到鉴别培养基上,经过一段时间的培养后,在菌落的周围应该出现_____________。
(3)纤维素可在微生物作用下转化为葡萄糖,可再接种_________(微生物)进一步发酵生产酒精。之后还可以通过接种醋酸菌将酒精转化为醋酸,在利用该微生物进行液体深层醋酸发酵时,对气体的需求情况是____________________。
1.【答案】C
丢弃,以防止杂菌污染环境,D正确。
2.【答案】C
【解析】无机物碳源不提供能量,A错误;同一种物质可以即作碳源又作氮源,如牛肉膏,B错误;自然界中一些微生物如硝化细菌,可以以无机氮源合成细胞物质,同时通过氧化无机氮源获得生长所需能量,C正确;无机物也可提供碳源和氮源,如碳酸盐和硝酸盐,D错误。
3.【答案】C
4.【答案】D
【解析】将灭过菌的空培养皿放在火焰旁的桌面上,以防止杂菌污染,A正确;使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰,对锥形瓶的口径处进行灼烧灭菌,防止空气中的杂菌污染,B正确;等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,C正确;倒平板时不能把培养皿盖完全打开并放到桌面上,这样会污染培养皿中的培养基,D错误。
5.【答案】C
【解析】在培养细菌时要获得纯净的培养物,需要进行严格的消毒或灭菌,实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒,A正确。每次划线后为了保证划线时的菌种只来自上次划线区域的末端,所以每次划线后都要灼烧灭菌,最后一次是为了杀死菌种,防止污染环境,B正确。培养基上的单个菌落是由一个细菌细胞繁殖而来的多个细菌,C错误。菌液梯度稀释后用涂布平板法接种,有利于得到单菌落,方便计数,D正确。
6.【答案】D
【解析】等培养基冷却至50 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,防止杂菌污染,A正确;右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰,高温防止杂菌污染,B正确;右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上皿盖,并通过酒精灯火焰,C正确;等待平板冷却5~10分钟,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上,D错误。
7.【答案】D
【解析】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项不正确。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。
8.【答案】C
【解析】尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解,从而能利用尿素,其他微生物不能,因此要分离纯化尿素分解菌,培养基都应以尿素为唯一氮源,A正确;对培养基的灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法,B正确;①~③过程是梯度稀释,该过程用来选择培养尿素分解菌,因此稀释溶剂应该是含有尿素为唯一氮源的培养基,而不是无菌水,C错误;分解尿素的细菌能将尿素转化成氨气,使培养基碱性增强,pH升高,酚红指示剂会变红,因此可用酚红染料鉴定,菌落周围是否出现红色圈来鉴定,D正确。
9.【答案】C
【名师点睛】土壤中分解尿素的细菌的分离实验的原理
1.筛选菌株的原理:微生物的选择培养:在选择培养基的配方中,把尿素作为培养基中的唯一氮源,原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。
2.鉴定分解尿素的细菌
(1)原理:CO(NH2)2+H2O→CO2+2NH3;由于NH3的产生,培养基碱性增强,pH升高,因此可通过检测pH的变化来判断该化学反应是否发生。
(2)方法:以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种细菌,若指示剂变红,则pH升高,说明该种细菌能分解尿素。
10.【答案】A
【解析】分解尿素的酶能将尿素分解成NH3和CO2,A错误;将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上,B正确;将土壤用无菌水稀释,然后经过系列稀释,制备104~106土壤稀释液,C正确;鉴定分解尿素的细菌可用加入酚红指示剂的尿素为唯一氮源培养基是否出现红色来判断,D正确。
11.【答案】B
【解析】纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,A正确;葡萄糖苷酶可把纤维二糖分解成葡萄糖,B错误;植物体细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,所以纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁,C正确;纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖,D正确。
12.【答案】A
【解析】分离纤维素分解菌时,经选择培养后,样品应稀释后涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,A项错误;选择培养的目的是增加菌体浓度,当土壤样品中纤维素分解菌数量较多时,选择培养这一步可以省略,B项正确;可先在固体培养基上培养微生物,再用刚果红溶液染色,也可以在倒平板时加入刚果红,C项正确;鉴别纤维素分解菌的原理是纤维素分解后的产物不能和染料形成红色复合物,D项正确。
13.【答案】C
【解析】刚果红染液可以与纤维素结合形成红色的复合物,在培养基中进入刚果红染液可以鉴别纤维素分解菌,其产生的纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖而使其菌落周围出现透明圈。纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵,A正确;如果在鉴别培养基观察到产生透明圈的菌落,说明可能获得了纤维素分解菌。为了确定是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,B错误;纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定,C正确;纤维素酶是一种复合酶,主要包括:C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶,D正确。
14.【答案】B
【点睛】解题思路点拨:
1.纤维素分解菌可分解纤维素,是因为其可产生纤维素酶,纤维素酶包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,C1酶、CX酶催化纤维素分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
2.CR能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,CR-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌的菌落为中心的透明圈,故可用刚果红染色法筛选过程①所需的纤维素分解菌。
15.【答案】D
【解析】纤维素酶能将纤维素水解为葡萄糖,因此可作为动物饲料添加剂,提高饲料的有效能值,还提高胞内物质的消化率,消除抗营养因子,为动物提供蛋白质类物质等,纤维素酶又可用于白酒生产、蔬菜、纺织工业中,故D正确。
16.【答案】C
【解析】纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种,其中C1酶、Cx酶把纤维素分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶能够将纤维二糖分解为葡萄糖,A正确;纤维素酶的化学本质是蛋白质,蛋白质含有C、H、O、N等化学元素,B正确;用纤维素酶处理玉米根尖细胞后,细胞壁被纤维素酶分解,因此放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中不会出现质壁分离现象,C错误;纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种,D正确。
17.【答案】A
【解析】纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种,其中C1酶、Cx酶
把纤维素分解成纤维二糖,A错误;纤维素分解菌主要分布于富含纤维素的环境中,刚果红染液可用于鉴定纤维素分解菌,B正确;菌落周围的透明圈大小可以反应纤维素分解菌产生的酶的多少,纤维素酶含量越多,透明圈越大,C正确;为了确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产生纤维素酶的实验,D正确。
18.【答案】(1)PET 增加PET降解菌的浓度,以确保能分离得到目的菌
(2)10-5
稀释倍数为10-3时,更多的菌落连在一起最终形成单菌落,导致结果小于稀释倍数为10-4组的结果
(3)灭菌,防止微生物污染 空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生
使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落
(4)甘油管藏
19.【答案】(1)尿素+水→二氧化碳+氨
(2)目的菌 选择
(3)尿素 葡萄糖 使菌体充分接触培养液,增加溶氧量
(4)稀释涂布平板法(或平板划线法)
(5)灭菌
【解析】(1)脲酶可以将尿素分解成氨,即尿素+水→二氧化碳+氨。氨会使培养基的碱性增强,pH升高,酚红指示剂变红,所以可以通过检测培养基pH的变化来判断是否分解得到了尿素分解菌。(2)在培养基中加入尿素为唯一的氮源是为了筛选分解尿素的目的菌。因为这种培养基允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长,叫做选择培养基。(3)培养基中的氮源是尿素,碳源是葡萄糖,而实验中需要振荡培养的目的是使菌体充分接触培养液,同时增加溶氧量。(4)从液体培养基转入到固体培养基通常可以用稀释涂布平板法或平板划线法这两种方法获得单菌落。(5)实验结束后为了防止微生物对环境的污染,培养基上生长着微生物,所以必须经过灭菌后才能处理掉。
点睛:对于要筛选目的菌必须在其相适应的环境中去寻找,可以先使用选择培养基进行初步筛选,然后再进行鉴定。
20.【答案】(1)纤维素分解菌
(2)刚果红染色 稀释涂布平板法 透明圈
(3)酵母菌 不断通入(无菌)空气
【点睛】本题主要涉及纤维素分解菌的作用、鉴定和接种方法以及醋酸菌发酵产生醋酸的原理。