人教版 (2019)选择性必修3二 微生物的选择培养和计数第2课时课后复习题

第2节　微生物的培养技术及应用

第2课时　微生物的选择培养和计数

必备知识基础练

1.(2021山东枣庄八中高二月考)原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烃,土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃作为碳源,在培养基中形成分解圈。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入用于除污技术的开发,某小组同学设计了相关实验。下列有关实验的叙述,错误的是              (　　)

A.应配制来源于被原油污染土壤的土壤稀释液备用

B.配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基

C.将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上

D.在选择培养基上能形成分解圈的可能为所需菌种

2.(2021湖北武汉高二期中)稀释涂布平板法是分离菌种常用的方法,下列相关叙述错误的是(　　)

A.在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落

B.固体培养基灭菌后,应冷却至50 ℃左右时倒平板

C.倒好的平板需立即使用,以免表面干燥,影响微生物的生长

D.稀释涂布平板法既可用于微生物的分离,也可用于微生物的计数

3.(2021辽宁沈阳高二期中)下列关于统计菌落数目方法的叙述,错误的是(　　)

A.采用稀释涂布平板法统计的菌落数目往往少于实际的活菌数目

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.显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法

4.下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述,错误的是(　　)

A.该实验需要设置空白对照组,以检验培养基是否受到杂菌污染

B.分解尿素的细菌能产生脲酶,脲酶能分解尿素产生氮气

C.统计尿素分解菌的数目时,以菌落数为30~300的平板进行计数

D.该实验所用培养基应以尿素作唯一氮源

5.(2021山东潍坊寿光现代中学高二开学考)如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析,下列叙述正确的是(　　)

A.3号试管的稀释倍数为103倍

B.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109

C.5号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰为4号试管的10倍

D.该方法和平板划线法都可对微生物进行准确计数

6.(2021吉林长春实验中学高二月考)苯酚是工业生产排放的有毒污染物质。自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如下图所示,①中为土壤样品。下列相关叙述错误的是(　　)

A.使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落

B.如果要测定②中的活细菌数量,常采用稀释涂布平板法

C.图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源

D.微生物培养前,需对培养基和培养器皿进行消毒处理

7.(2021天津实验中学高二期中)某同学计划用选择培养基筛选尿素分解菌,关于实验方案,下列说法正确的是(　　)

A.进行梯度稀释的时候每次吸取的菌液量是随意的

B.从烧杯取出涂布器在火焰上灼烧后要放回烧杯中进行冷却

C.选择培养基能允许特定种类的微生物生长并抑制其他种类的微生物生长

D.涂布不同稀释倍数菌液的平板的培养时间应随菌液浓度的增大而增加

8.(2022福建龙岩长汀一中高二月考)大平板计数异常是指在对自然样品(如土壤)中微生物细胞数进行评估时,显微镜直接计数法得到的菌体数远远大于平板计数法得出的菌体数。出现大平板计数异常的原因不包括(　　)

A.一种培养基和培养条件不能符合全部微生物的生长需求

B.培养时间较短时,平板上的菌落数目没有达到最大值

C.平板上两个或多个细胞连在一起形成一个菌落

D.显微镜直接计数能逐一对细胞进行统计,比平板计数精确

9.(2022湖北九师联盟联考)研究小组从土壤样品溶液中分离出纤维素分解菌,下列有关实验操作的叙述,正确的是(　　)

A.涂布接种时,将1 mL菌液倒入培养基表面,再用涂布器涂布均匀

B.分离纯化时,将培养皿倒置放在摇床上进行振荡培养,效果会更好

C.培养皿应放在恒温培养箱中培养,一段时间后,所得的菌落特征未必相同

D.若某一稀释度下平板的菌落数为43,而空白对照组有3个菌落,计数时应减去

10.(2022山东烟台二中高二月考)黄粉虫可以吞食、降解塑料,利用黄粉虫肠道微生物对白色污染进行生物降解,是一种绿色环保的处理工艺。下图是从黄粉虫肠道中分离、纯化微生物的过程,相关叙述正确的是(　　)

A.富集培养基含有酵母膏、蛋白胨、琼脂等,酵母膏能提供所需的碳源和氮源

B.选择培养基中需加入PVC塑料膜作为唯一碳源,稀释涂布后仅最后一组形成单菌落

C.将转接至液体斜面培养基上的不同菌落置于4 ℃的冰箱中临时保存,用于相关研究

D.与传统填埋、焚烧相比,黄粉虫肠道微生物对白色污染的降解不会造成二次污染

11.(2022山东菏泽一中高二月考)某同学从植物中提取了W物质,并研究其抑菌效果。在平板中央处打孔后加入提取物W,测量抑菌圈的大小和计算抑菌圈平均增幅速率,实验方法和结果如下图所示。下列分析错误的是(　　)

A.将一定量的菌液与刚灭菌的培养基混匀后,冷却并倾倒平板可得到试验菌平板

B.在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌,目的是防止微生物污染平板

C.抑菌圈直径的大小与菌体浓度、提取物W的浓度和预扩散时间密切相关

D.在本实验时间内,加入提取物W后的24 h可获得最佳抑菌效果

12.有传言称手机屏幕上的细菌比马桶按钮上的多,下图是某研究小组通过实验展示的调查结果。回答下列相关问题。

(1)图中两组实验均采用　　　　　法接种,接种前需要采用　　　　　法对培养基进行灭菌。 

(2)通过观察菌落的　　　　　　　　(写出两个特征)以初步鉴定手机屏幕和马桶按钮上的微生物类群。两组实验操作均正确且完全一致,但结果截然不同,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)在手机上发现的有害细菌中,最为常见的当属金黄色葡萄球菌。这种细菌可导致一系列感染,例如食物中毒和脓包病,严重时可导致败血症。该菌有高度耐盐性,可在10%~15%的NaCl肉汤中生长,这种肉汤属于　　　　　　　　　培养基(从物理性质和功能两方面回答)。 

(4)按图示操作取样,实验员测定某手机屏幕上的细菌量,将10 mL菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为103的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为48、50、52,则该手机屏幕上的细菌数约为　　　　　个/cm2。 

(5)为了有效地杀死手机上的大部分细菌,可每周用体积分数为75%的酒精擦拭　　　　(填“灭菌”或“消毒”)。 

关键能力提升练

13.(2022山东青岛高二期末)某种物质X(一种含有C、H、O、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解X。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解X的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和X,乙的组分为无机盐、水、X和Y。下列相关叙述错误的是(　　)

A.甲、乙培养基均属于选择培养基,配制前都需要灭菌

B.若要筛选高效降解X的细菌菌株,甲、乙培养基中X是唯一的碳源

C.步骤⑤的筛选过程中,各培养瓶中的X溶液要有一定的浓度梯度

D.步骤⑤的筛选过程中,若培养基中的X浓度过高,某菌株对X的降解量可能下降

14.(2021湖北高中联考协作体高二期中)图甲表示稀释涂布平板法中的部分操作,图乙表示平板划线法的操作结果。下列叙述错误的是(　　)

甲

乙

A.甲中涂布前先要将涂布器灼烧,待冷却后才能涂布菌液

B.甲、乙操作相比较,甲涂布后可以用显微镜直接计数

C.在接种前后,乙中接种环共需要灼烧6次

D.乙中的连续划线的起点都是上一次划线的末端

15.(多选)(2021山东济南外国语学校高二月考)营养缺陷型菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种生长因子的能力,只能在补充了相应的生长因子的基本培养基中才能正常生长。某研究小组对酵母菌用紫外线照射后将其接种到甲培养皿的培养基上,一段时间后将甲培养皿的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养皿的培养基中,进一步培养得到如下图所示结果。下列分析正确的是(　　)

A.将酵母菌接种到甲培养皿采用的是稀释涂布平板法

B.甲、丙两培养皿中的培养基是基本培养基

C.甲培养皿中的菌落数有可能比接种的酵母菌数少

D.甲、乙、丙三个培养皿都可能存在营养缺陷型菌株

16.(多选)养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸盐,这两种物质可由硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离和计数”实验中,下列说法不正确的是(　　)

A.需要配制添加一定浓度铵盐的牛肉膏蛋白胨培养基,以筛选硝化细菌

B.应对采集底泥使用的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行

C.采用平板划线法进行分离和计数时,还需与未接种的空白培养基同时培养

D.若空白对照组上长出了菌落,需要在实验组数据的基础上减去空白对照组的菌落数

17.(2021江苏扬州中学高二期中)土壤中含有能将难溶性磷酸盐转变成植物可以吸收利用的可溶性磷的优良解磷菌株Q。下图1表示制备固体培养基过程中的某操作,图2是科研人员从土壤中分离出菌株Q的部分过程示意图。

(1)图1所示操作后,待培养基冷却凝固,然后　　　　　　　　　　　　　　　　　　,防止　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)图2所示接种方法是　　　　　　　　　　　　　　。在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,经适当培养后,3个平板上菌落数分别是38、42、40,则1 g土壤中的活菌数约为　　　　　。 

(3)固体培养基中难溶性磷酸盐在菌株Q的作用下溶解,会在菌落周围形成透明圈(如图),透明圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)代表微生物溶解难溶性磷酸盐的能力大小。下表是初步筛选出的三种优良解磷菌株。

根据实验结果分析,溶解难溶性磷酸盐能力最强的菌株是　　　　　　　　。 

第2课时　微生物的选择培养和计数

1.C　解析 筛选能够利用多环芳烃为碳源的菌种,应配制来源于被原油污染的土壤稀释液,A项正确;该选择培养基与通用培养基成分的主要区别是以原油(多环芳烃)为唯一碳源,这样能对菌种起到选择作用,B项正确;在无菌环境下,将土壤稀释液接种到选择培养基上,如果将土壤稀释液灭菌后再接种会杀死原有菌种,C项错误;由题可知,有些细菌可以利用原油中的多环芳烃作为碳源,在培养基中形成分解圈,所以在选择培养基上能形成分解圈的可能为所需菌种,D项正确。

2.C　解析 在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落,A项正确;固体培养基灭菌后,应冷却至50 ℃左右时倒平板,温度过低琼脂会凝固,温度过高无法操作,B项正确;倒好的平板需要冷却凝固后使用,且不宜久存,以免表面干燥,影响接种后微生物的生长,C项错误;稀释涂布平板法既可用于微生物的分离,也可用于微生物的计数,D项正确。

3.C　解析 采用稀释涂布平板计数法获得的菌落有可能是由两个或多个细胞连在一起繁殖而形成的,因此计数结果往往少于实际的活菌数,A项正确;当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,B项正确;为了保证结果准确,一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数,C项错误;借助血细胞计数板,利用显微镜可以对微生物数目进行直接计数,D项正确。

4.B　解析 该实验需要设置空白对照组,以检验培养基是否受到杂菌污染,A项正确;分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解为氨,B项错误;统计尿素分解菌的数目时,以菌落数为30~300的平板进行计数,并至少对3个平板进行重复计数,求其平均值,C项正确;利用以尿素为唯一氮源的培养基分离尿素分解菌, D项正确。

5.B　解析 3号试管的稀释倍数为104倍,A项错误;5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3÷0.1×106=1.7×109,B项正确;4号试管中稀释液进行平板培养,稀释倍数是5号试管的十分之一,如果稀释倍数适当,得到的菌落平均数可能是5号试管的10倍,C项错误;稀释涂布平板法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低,且平板划线法不可对微生物进行计数,D项错误。

6.D　解析 分析图示可知,经过⑤的纯化培养后,使用平板划线法可以在⑥所示的培养基上获得单个菌落,A项正确;接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法,但其中只有稀释涂布平板法可用于对微生物进行计数,因此测定②中的活细菌数量,常采用稀释涂布平板法,B项正确;本次培养的目的就是筛选出能降解利用苯酚的细菌菌株,图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源,C项正确;微生物培养应注意无菌操作,微生物培养前,需对培养基和培养器皿进行灭菌处理,D项错误。

7.C　解析 进行梯度稀释的时候每次吸取的菌液量都是计算好的,A项错误;从烧杯中取出的涂布器在火焰上灼烧后不可再放回烧杯中,避免引燃烧杯中的酒精,B项错误;选择培养基是指在微生物学中,允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类的微生物生长的培养基,C项正确;涂布不同稀释倍数菌液的平板的培养时间应该一致,以排除时间变量的干扰,D项错误。

8.D　解析 由于一种培养基和培养条件不能符合全部微生物的生长需求,所以显微镜直接计数得到的菌体数远远大于平板计数法得出的菌体数,A项不符合题意;利用稀释涂布平板法计数时,由于培养时间较短时,平板上的菌落数目没有达到最大值,可能造成显微镜直接计数法得到的菌体数远远大于平板计数法得出的菌体数,B项不符合题意;平板上两个或多个细胞连在一起时形成一个菌落,会造成统计的菌落数偏少,C项不符合题意;显微镜直接计数不能区分活菌和死菌,平板上均为活菌形成的菌落,所以显微镜直接计数精确度没有平板计数高,D项符合题意。

9.C　解析 涂布接种时,将0.1 mL菌液滴加到培养基表面,再用涂布器涂布均匀,A项错误;选择培养时,将装有土样的锥形瓶放在摇床上进行振荡培养,效果会更好,B项错误;培养皿应放在恒温培养箱中培养,由于可能混有其他杂菌,一段时间后,所得的菌落特征未必相同,C项正确;若某一稀释度下平板的菌落数为43,而空白对照组有3个菌落,说明培养基已经被污染,需要重新做实验,D项错误。

10.D　解析 富集培养基应该用液体培养基,不能加入琼脂,A项错误;在稀释倍数合适的培养基上都可能得到单菌落,故稀释涂布后不一定仅最后一组形成单菌落,B项错误;临时保藏菌种时需要将转接至固体斜面培养基上的不同菌落置于4 ℃的冰箱中临时保存,C项错误;如果对白色污染进行传统填埋、焚烧容易造成二次污染,黄粉虫肠道微生物对白色污染的降解则不会,D项正确。

11.A　解析 将一定量的菌液与冷却后的灭菌培养基混匀并倾倒于平板中,刚灭菌未冷却的培养基与菌液混合会杀死菌种,A项错误;在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌,灼烧时能够杀死钢管上的微生物,以防止打孔操作时微生物对平板造成污染,B项正确;抑菌圈直径的大小与菌体浓度、提取物W的浓度和预扩散时间密切相关,C项正确;由曲线图分析可知,在本实验时间内,加入提取物W后的24 h抑菌圈的直径最大,此时的抑菌效果最佳,D项正确。

12.答案 (1)稀释涂布平板　高压蒸汽灭菌

(2)形状、大小、隆起程度和颜色等　取样用的手机和马桶都不相同

(3)液体选择

(4)2×105

(5)消毒

解析 (1)分析题图可知,图中两组实验均采用稀释涂布平板法接种,接种前需要采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。(2)通过观察菌落的特征如形状、大小、隆起程度和颜色等以初步鉴定手机屏幕和马桶按钮上的微生物类群。两组实验的操作均正确且完全一致,但结果截然不同,可能的原因是取样用的手机和马桶都不相同。(3)金黄色葡萄球菌有高度耐盐性,可在10%~15%的NaCl肉汤中生长,这种肉汤是液体培养基,且其中高浓度的NaCl能起到选择作用,因此这种肉汤属于液体选择培养基。(4)按图示操作取样,实验员测定某手机屏幕上的细菌量,将10 mL菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为103的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为48、50、52,菌落数的平均值是50,则该手机屏幕上的细菌数约为(50/0.1×103×10)/25=2×105(个·cm-2)。(5)用体积分数为75%的酒精擦拭是对手机进行消毒。

13.C　解析 甲、乙培养基均只含有机物X,属于选择培养基;微生物的培养应保持无菌操作,故配制前都要灭菌,A项正确;若要筛选高效降解X的细菌菌株,需要甲、乙培养基中的X是唯一提供碳源的有机物,不能利用物质X的微生物不能在该培养基上生长,从而筛选出能高效降解X的细菌菌株,B项正确;步骤⑤中自变量是挑取的不同的菌落,各培养瓶中的X溶液的浓度应该是一致的,因为X溶液的浓度属于无关变量,需要保持相同,C项错误;步骤⑤的筛选过程中,若培养基中的X浓度过高,可能会导致菌体失水影响菌体的正常生长,因此某菌株对X的降解量可能会下降,D项正确。

14.B　解析 图甲中涂布前要将涂布器灼烧灭菌,待冷却后才能涂布菌液,A项正确;图甲中的操作属于稀释涂布平板法的一部分,稀释涂布平板法可以用于微生物的计数,但不需要用到显微镜,B项错误;乙中接种环在每次划线前都需要灼烧一次,最后一次划线结束后需要再灼烧一次,一共需要灼烧6次,C项正确;在做第二次以及其后的划线操作时,每次划线的起点都是上一次划线的末端,D项正确。

15.AC　解析 甲培养皿中的菌落均匀分布,接种方法应为稀释涂布平板法,A项正确;甲、丙两培养皿中的菌落数目多,包括野生型和某种营养缺陷型酵母菌菌株,乙培养皿中不能生长的菌株是某种营养缺陷型酵母菌菌株,乙培养皿中的培养基是基本培养基,甲和丙两培养皿中的培养基是加入了同种生长因子的培养基,B项错误;由于基因突变具有不定向性,接种到甲培养皿中的酵母菌可能还有其他营养缺陷型菌株,且有些菌落不一定由一个酵母菌形成,所以甲培养皿中菌落数有可能比接种的酵母菌数少,C项正确;乙培养皿中的培养基是基本培养基,其上形成的菌落只可能是野生型菌落,D项错误。

16.ACD　解析 要分离硝化细菌,应该用以铵盐为唯一氮源的培养基,培养基中不能加入牛肉膏、蛋白胨,A项错误;获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染,因此,应对采集底泥使用的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行,B项正确;对微生物进行计数时应该采用的接种方法是稀释涂布平板法,C项错误;若空白对照组长出了菌落,说明培养基受到了污染,该培养基不能再使用,所得数据也应舍弃,D项错误。

17.答案 (1)将培养皿倒置　培养皿盖上的冷凝水落入培养基

(2)稀释涂布平板法　4×107

(3)B3-5-6

解析 (1)图1所示操作为倒平板,待培养基冷却凝固后,要将培养皿倒置,防止皿盖上的冷凝水落入培养基,造成污染。(2)图2所示接种方法是稀释涂布平板法。取1 g土壤,按题图稀释,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别是38、42、40,据此可计算出1 g土壤中的活菌数约为(38+42+40)÷3÷0.1×10×10×10×100=4×107。(3)分析题意可知,“透明圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)代表微生物溶解难溶性磷酸盐的能力大小”,结合表格可知,菌株B3-5-6的比值(D/d)最大,说明菌株B3-5-6溶解难溶性磷酸盐的能力最强。