1、专题2 微生物的培养与应用课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养细菌后，指示剂将()A变蓝色B变红色C变黑色 D变棕色解析：细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，加入酚红指示剂将变红。答案：B2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2448 hD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
2、：检测细菌总数，用蒸馏水配制培养基，常用高压蒸汽灭菌法灭菌后，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，将实验组和对照组放置在适宜条件下培养，在确定对照组无菌后，选择菌落在30300的平板为代表进行计数，D错误；A是培养基的灭菌方法，B设置了一系列对照实验，C是细菌的培养方法。答案：D3用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。原因是()A平板上的一个菌落就是一个细菌B菌落中的细菌数是固定的C此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌D此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同解析：用稀释涂布平板法来统计
3、样品中的活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，但偶尔也能来自两个细菌，所以此方法统计的菌落数可能与活菌的实际数不相同。答案：C4分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是()加尿素不加尿素加琼脂不加琼脂加葡萄糖不加葡萄糖加硝酸盐不加硝酸盐A BC D解析：要分离土壤中分解尿素的细菌，培养基中尿素应是唯一的氮源，不能加硝酸盐；在固体培养基上形成菌落，要加琼脂作凝固剂；分解尿素的细菌是异养生物，要加有机碳源(如葡萄糖)。答案：C5(2016四川卷)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。(1)图中选择培养基应以_为唯一氮源；鉴别培养基还需添加
4、_作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_色。(2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取的接种方法是_，每克土壤样品中的细菌数量为_108个；与血细胞计数板相比，此计数方法测得的细菌数目较_。(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示的位置增加了70个核苷酸，使图乙序列出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中，终止密码为_，突变基因表达的蛋白含_个氨基酸。解析：
5、(1)关键信息：“筛选产脲酶细菌”“接种稀释倍数为105的土壤样品溶液”，使“图乙序列”出现终止密码。(2)解题关键：区别选择培养基与鉴别培养基，掌握细菌计数的方法。本题考查微生物的培养与分离方法及基因表达。(1)脲酶能够催化尿素分解为氨，要从土壤中筛选出产脲酶的细菌，需用以尿素作为唯一氮源的选择培养基。由于尿素被分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，使酚红指示剂变红色。(2)将稀释倍数为105的土壤样品溶液接种在细菌培养基平板上，用于计数细菌菌落数的方法是稀释涂布平板法。统计的菌落数应介于30300之间，选择细菌菌落数为156、178和191的平板计数，每克土壤样品中细菌数量为(15
6、6178191)30.11051.75108。由于两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，用此方法测得的细菌数目偏低。(3)密码子由3个相邻的碱基组成，箭头前面的碱基一共构成91个密码子；插入的70个核苷酸和后面2个碱基一共构成24个密码子，后面是UGA，是终止密码，翻译结束后，表达的蛋白质含有115个氨基酸。答案：(1)尿素酚红红(2)稀释涂布平板法1.75少(3)UGA115A级基础巩固1产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是()A一个细菌、液体培养基B许多细菌、液体培养基C一个细菌、固体培养基D许多细菌、固体培养基解析：在液体培养基中生活的细菌，无论是一个还是许多，肉眼
7、都是看不见的。在固体培养基上的细菌，当数目较少时也是看不见的。当固体培养基上有许多细菌并且集中在较小范围内时，肉眼可见。而菌落是一个细菌或几个细菌的子细胞群体，形成于固体培养基上，有一定的形态结构，所以肉眼可见。同种细菌形成的菌落，形态结构是相同的。如果有许多细菌形成的菌落，就不可能有比较标准的形态，因为许多细菌的话，第一很可能是不同种细菌，第二不可能在培养基的同一个点上。答案：C2下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是()AKH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、蒸馏水BKH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水CKH2PO4、Na2H
8、PO4、MgSO47H2O、尿素、琼脂、蒸馏水DKH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、蒸馏水解析：在A项的培养基中既有尿素作为唯一氮源，又有其他各种成分，可以选择出分解尿素的细菌；而C项中缺少碳源，B项中无尿素作氮源，D项中有牛肉膏可提供氮源的成分。答案：A3关于土壤取样的叙述错误的是()A土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤B先铲去表层土3 cm左右，再取样C取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌D应在火焰旁称取土壤答案：C4下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是()A利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数B接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀
9、释获得单菌落C以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌D用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少解析：用稀释涂布平板法可以分离微生物也可以对微生物进行计数；接种划线可以将菌体分散，最后得到单个菌体细胞，经过培养可以得到单个菌落；以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌；在泡菜的腌制过程中，开始亚硝酸盐含量增加，10天后含量开始下降。答案：A5在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。A同学的结果产生原因可能有()由于土样不同由于培养基被污染由于操作失误没有设置对照A BC D答案：
10、A6下列关于统计菌落数目的方法的叙述，不正确的是()A采用平板计数法获得的菌落数往往少于实际的活菌数B当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落C为了保证结果准确，一般采用密度较大的平板进行计数D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不大，则应以它们的平均值作为统计结果解析：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，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。一般选择菌落数在30300的平板进行计数，密度过大会使计数结果偏小，影响结果的准确性。涂布三个平板，作为重复组，取其平均值作为统计结果能增强试验的说服力与准确性。答案：CB级能力训练7某小组同学为了调查湖水中细
11、菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了_和_。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是_和_。(2)对培养基进行灭菌，通常采用的方法是_。(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于_中培养，培养的温度设定在37 。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种_作为对照。(4)培养20 h后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有_种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越_。(5)如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用
12、于筛选耐_细菌，这种培养基被称为_。解析：(1)蛋白胨来源于动物材料，含有维生素、糖和有机氮等营养物质，主要是为微生物提供氮源。培养微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。(2)实验室的灭菌方法一般有灼烧灭菌(适合于接种工具的灭菌)、干热灭菌(适合于耐高温的、需要保持干燥的物品的灭菌)、高压蒸汽灭菌(适合于培养基等物体的灭菌)。(3)要想使微生物快速繁殖，就要将平板置于适宜的条件下，特别是温度要适宜，所以要置于恒温培养箱中。对照组应接种等量的无菌水，以排除其他因素的干扰。(4)不同的细菌形成的菌落具有不同的形态、颜色，细菌菌落的特征是识别不同细菌的主要依据。菌落一般是由一个细菌细胞繁殖
13、而来的，菌落多则说明细菌的数目多。(5)加入了特定的物质，用于筛选各种特定细菌的培养基就是选择培养基。例如加入了NaCl就可以用于筛选耐盐细菌。答案：(1)氮源(碳源，不作要求)碳源无机盐水(2)高压蒸汽灭菌法(3)恒温培养箱等量的无菌水(4)多高(5)盐(或NaCl)选择培养基8有机化工原料氯苯不易降解，会污染环境，现欲从土壤中分离高效降解氯苯的微生物。回答下列问题：(1) 为了获得能降解氯苯的微生物菌种，可在被氯苯污染的土壤中取样，并应选用以_为碳源的培养液进行选择培养。除含有碳源外，培养液还应含有_、无机盐和蒸馏水等。 (2) 将获得的3种待选微生物甲、乙、丙分别接种在1 L含20 mg
14、氯苯的相同培养液中培养(培养液中其他营养物质充裕、条件适宜)，观测从实验开始到微生物停止生长所用的时间，甲、乙、丙分别为33 h、15 h、46 h，则应选择微生物乙作为菌种进行后续培养，理由是_。(3) 若要测定培养液中选定菌种的菌体数，既可在显微镜下用_直接计数，也可选用_法统计活菌数目。 (4) 制备固体培养基，基本步骤是：计算称量溶化分装_包扎高压蒸汽灭菌_。 (5) 接种时要对接种环进行灼烧，目的是_。 答案：(1) 氯苯氮源(2) 微生物乙分解氯苯的能力比甲、丙更强(3) 血细胞计数板稀释涂布平板(4) 加棉塞倒平板(5) 杀灭接种环上的微生物，避免感染杂菌9广东省是我国甘蔗生产区
15、之一。甘蔗是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗榨汁(蔗糖)酵母发酵蒸馏成品(燃料酒精)。(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意_和_，加琼脂后灭菌，制成固体平板。步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。步骤4：根据_，筛选出突变菌。(2)上述步骤2、3和4的依据分别是_。解析：(1)要
16、筛选耐高糖和耐酸的菌种，培养基中必须加入高浓度蔗糖和调低pH，能在选择培养基上生长的即为所需菌种。(2)步骤2是给其提供高糖或酸性的筛选环境；步骤3是为了获得单菌落；步骤4是根据能生长的菌株具有耐高糖和耐酸的特性筛选出突变菌。答案：(1)添加高浓度蔗糖(葡萄糖)调低pH是否能在选择培养基上生长(2)提供高糖和酸性的筛选环境；获得单菌落；能生长的菌落具有耐高糖和耐酸的特性10(2017全国卷)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
17、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)细菌分解尿素是由于细菌体内合成脲酶的结果，尿素是有机物，分解尿素的细菌是分解者，而不是生产者，只有生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物。葡萄糖通常既作为碳源，也可作为能源。(2)筛选分解尿素的细菌，通常只能用尿素作为唯一氮源，对于“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”均含有无机氮
18、源。(3)KH2PO4和Na2HPO4为微生物提供P元素和无机盐离子如钾离子和钠离子，还可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。答案：(1)脲酶分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生物生命活动提供能量，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11尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类、数量繁多，某生物小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以
19、下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示，实验步骤如下图所示。请分析回答：KH2PO4NaHPO4MgSO47H2O葡萄糖尿素琼脂1.4 g2.1 g0.2 g10 g1 g 15 g(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_，实验中需要振荡培养，目的是_。(3)转到固体培养基上时，常采用_法接种，获得单个菌落后继续筛选。(4)下列材料或用具中，需要灭菌的是_；需要消毒的是_。(填序号)培养细菌用的培养基与培养皿玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管实验操作者的双手(5)简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理：_。解析：(1)培养基中加入尿素为唯一氮源能够筛选出能分解尿素的细菌，此培养基属于选择培养基。(2)尿素为“目的菌”提供氮源，葡萄糖为“目的菌”提供碳源。振荡培养基可融入氧气，为培养的目的菌提供必需的氧气。(5)见答案。答案：(1)目的菌选择(2)尿素葡萄糖为目的菌提供氧气(3)稀释涂布平板(或平板划线)(4)(5)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂；细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培养基的碱性增强，pH增高，使酚红指示剂变红