高中生物北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第二节 微生物纯培养物的选择同步练习题

第二节　微生物纯培养物的选择

基础巩固

1.下列有关“土壤中尿素分解细菌的分离纯化和计数”实验的叙述,正确的是(　　)。

A.实验中采集的土样经高温灭菌后,可以用于制取土壤稀释液

B.分离土壤中能分解尿素的细菌时,应选择以尿素为唯一氮源的培养基

C.测定土壤样品中的活菌数目,常用显微镜计数法

D.接种土壤微生物稀释液时,采用稀释涂布平板法得到的菌落不会均匀分布

答案:B

解析:在“土壤中尿素分解细菌的分离纯化和计数”实验中,采集的土样经高温灭菌后,土样中的微生物被杀死,再制取土壤稀释液接种并培养,不会得到菌落,A项错误。分离土壤中能分解尿素的细菌时,应选择以尿素为唯一氮源的培养基,只有能利用尿素的细菌才能生长繁殖,B项正确。测定土壤样品中的活菌数目,常用稀释涂布平板法,显微镜计数法会将活菌和死菌一同计数,不能用于测定活菌数目,C项错误。接种土壤微生物稀释液时,稀释涂布平板法的操作可使微生物均匀分布,D项错误。

2.若要通过稀释涂布平板法分离纯化土壤中的微生物,其正确操作顺序是(　　)。

①土壤取样　②称取10 g土壤加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液　③吸取0.2 mL进行平板涂布　④系列稀释到10-6

A.①②③④　　　　

B.①③②④

C.①②④③　 

D.①④②③

答案:C

3.为了比较手机屏幕与马桶按钮上微生物的多少,两个兴趣小组分别进行了如图1-2-1所示的实验。下列分析错误的是(　　)。　

图1-2-1

A.通过观察菌落的形态、大小,可知手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物

B.以上两组实验在接种过程中均需要用到酒精灯、接种环

C.两组实验操作均正确且完全一致,但结果截然不同,原因可能是取样部位不同

D.该实验对照组可以设置为取相同培养基接种等量无菌水进行培养

答案:B

解析:由实验结果可知,两组实验均采用稀释涂布平板法,在接种过程中均需要用到酒精灯、涂布器等。

4.下列能分离出尿素分解细菌的培养基是(　　)。

A.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、蒸馏水

B.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水

C.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、蒸馏水

D.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、蒸馏水

答案:A

解析:在土壤中尿素分解细菌的分离纯化和计数实验中,使用的培养基配方除了无机盐、水和琼脂外,还应该有碳源和作为氮源且起到选择作用的尿素。

5.图1-2-2为“土壤中尿素分解细菌的分离纯化和计数”实验中的样品稀释示意图。据图分析,下列叙述正确的是(　　)。

图1-2-2

A.取4号试管中的稀释液进行平板培养,得到的菌落平均数一定为5号试管的10倍

B.5号试管的结果表明每克该土壤样品中的菌数为1.7×107个

C.在用移液管吸取菌液时,所用移液管都是经灭菌处理的,每移一次更换一个移液管

D.某一稀释度下至少涂布3个平板,该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目偏高

答案:C

解析:取4号试管中的稀释液进行平板培养,得到的菌落平均数不一定为5号试管的10倍,A项错误。取5号试管中的稀释液进行稀释涂布平板,根据3个平板上菌落的数目计算可得,每克土壤样品中的菌数为(168+175+167)÷3÷0.1÷10-6=1.7×109(个),B项错误。用稀释涂布平板法统计时,个别菌落可能是由两个或多个细菌形成的,所以结果往往较实际值偏低,D项错误。

6.利用血细胞计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数。血细胞计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片,样品就滴在计数室内。每个计数室由25×16=400(个)小格组成,容纳液体的总体积为0.1 mm3。现将1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释,用无菌吸管吸取少许酵母菌稀释液滴在盖玻片边缘,使其自行渗入计数室,并用滤纸吸去多余菌液。现观察到如图1-2-3中计数室所示a、b、c、d、e 80个小格内共有酵母菌34个。下列有关分析错误的是(　　)。

图1-2-3

A.上述1 mL酵母菌样品中约有菌体 1.7×108个

B.为获得较准确的数值,减小误差,可采取的做法是多次取样、取平均值

C.影响酵母菌种群数量的因素可能有营养物质、温度、pH及有害代谢产物等

D.用无菌吸管吸取少许稀释后的菌液滴在盖玻片边缘,使其自行渗入计数室,并用滤纸吸去多余菌液,立即进行计数,为提高计数的准确性,可以上下两个计数室都计数并取平均值

答案:D

解析:a、b、c、d、e 80个小格内共有酵母菌34个,则计数室内共有酵母菌(34/80)×400=170(个),1 mL酵母菌样品中约有菌体170÷0.1×1 000×100=1.7×108(个),A项正确。为获得较准确的数值,减小误差,可多次取样、取平均值,B项正确。由于酵母菌是异养菌,其数量受营养物质、pH、氧气浓度、培养温度及有害代谢产物积累等因素限制,因此影响酵母菌种群数量的因素可能有营养物质、温度、pH及有害代谢产物等,C项正确。用无菌吸管吸取少许稀释后的菌液滴在盖玻片边缘,使其自行渗入计数室,并用滤纸吸去多余菌液,静置5 min,待酵母菌沉降到计数室底部再进行计数,为提高计数的准确性,可以上下两个计数室都计数并取平均值,D项错误。

7.将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到含铵盐的无机盐培养液中,在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势,实线表示硝化细菌的生长趋势,则图1-2-4中能正确表示两种菌体生长趋势的是(　　)。

图1-2-4

答案:C

解析:硝化细菌是自养生物,可以利用培养液中的无机盐、水及大气中的CO2,通过化能合成作用合成有机物以维持生命活动,由于空间、营养等条件的限制,其种群数量呈“S”型增长;大肠杆菌是异养生物,必须消耗现成的有机物才能维持正常的生命活动,故其在只含无机盐的培养液中不能生存,其数量是逐渐减少的。

8.下表表示微生物培养基的成分。下列说法错误的是(　　)。

A.此培养基可用来培养自养微生物

B.此表中的营养成分有水、无机盐、氮源等

C.若除去①,此培养基可培养异养的固氮菌

D.培养基中若加入氨基酸,则它可充当碳源和氮源

答案:C

解析:由题表可知,该培养基成分中含有水、无机盐、氮源等,但不含含碳有机物,可用来培养自养微生物,A、B两项正确。异养的固氮细菌,其同化类型为异养,培养基中必须存在含碳有机物,所以该培养基不能用来培养异养的固氮细菌,C项错误。氨基酸既可以提供碳元素,又可以提供氮元素,D项正确。

9.有机磷农药水胺硫磷的喷洒会使土壤受到污染,而某些细菌可分解水胺硫磷。某同学欲从受农药污染的土壤中筛选出高效降解有机磷农药的菌株。回答下列问题。

(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种到以　　　　为唯一碳源的培养基上。从用途上划分,该培养基属于　　　　培养基。 

(2)若要测定稀释液中的菌数,可在显微镜下用　　　　　　直接计数。若要测定其活菌数量,可选用　　　　　　法进行计数,使用该计数方法时,研究人员在6个固体平板上接种稀释度为10-4的稀释液各0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的菌落数分别为19个、130个、166个、400个、188个、116个,能否根据上述数据计算每克样品中的菌数?若能计算,请写出结果;若不能计算,请说明原因。　 　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)为了筛选出高效菌落,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌落的降解能力　　　　　　。 

答案:(1)水胺硫磷　选择

(2)血细胞计数板　稀释涂布平板　否。平板上的菌落数差距较大,且部分平板上的菌落数不在30~300个的范围内,说明实验的重复性差,结果误差较大,需要重新实验

(3)强

解析:(1)要想筛选可分解有机磷农药水胺硫磷的细菌,在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以水胺硫磷为唯一碳源的培养基上。从用途上划分,该培养基属于选择培养基。

(2)若要测定稀释液中的菌体数,可在显微镜下用血细胞计数板直接计数。若要测定其活菌数量,可选用稀释涂布平板法进行计数。由题意可知,6个培养基平板上长出的菌落数分别为19个、130个、166个、400个、188个、116个,因为平板上的菌落数差距较大,且部分平板上菌落数不在30~300个的范围内,故不能根据上述数据计算每克样品中的菌数。这说明实验的重复性差,结果误差较大,需要重新实验。

(3)单个菌落周围分解圈越大,代表降解有机磷农药的能力越强。

能力提升

1.筛选分解淀粉的细菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,则固体平板经稀碘液处理后,会出现以菌落为中心的透明圈(如图1-2-5所示),实验结果见下表。

图1-2-5

下列有关本实验的叙述,错误的是(　　)。

A.培养基中除淀粉外,还含有氮源等其他营养物质

B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应系列稀释后涂布

C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外

D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异

答案:C

解析:培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和微量元素等营养成分,A项正确。筛选分解淀粉的细菌时,需要对菌液进行系列稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B项正确。由题意可知,这两种菌均会在平板上产生透明圈,说明这两种菌均可以产生淀粉酶并将其分泌到细胞外用于分解淀粉,C项错误。H/C值越大,说明细菌分解的淀粉相对越多,即说明该细菌分解淀粉的能力越强,D项正确。

2.将从种植烟草的土壤里分离得到的尼古丁(C10H14N2)降解菌株SC接种到尼古丁培养基中,30 ℃摇床培养并定时取样,测定并计算发酵液中的尼古丁浓度和菌体浓度,得到的结果如图1-2-6所示。下列分析错误的是(　　)。

图1-2-6

A.分离SC时可用稀释涂布平板法或平板划线法

B.培养36 h时SC的数量为该种群的环境容纳量

C.影响SC种群密度变化的主要因素是O2浓度和pH

D.发酵液中的尼古丁为SC提供碳源和氮源

答案:C

解析:平板划线法和稀释涂布平板法均可分离和纯化细菌,A项正确。培养36 h时,SC的数量达到最大值,为该种群的环境容纳量,B项正确。由题意可知,尼古丁是SC的主要营养物质,为SC提供碳源和氮源,再结合曲线图可推知,影响SC种群密度变化的主要因素是培养基中尼古丁的含量,C项错误,D项正确。

3.下列是关于土壤中尿素分解细菌的分离纯化和计数实验操作的叙述,错误的是(　　)。

A.用蒸馏水配制以尿素为唯一氮源的培养基,经高温、高压灭菌后倒平板

B.取稀释度为10-4、10-5、10-6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于30 ℃恒温培养箱中培养48 h

D.确定对照组平板无菌后,选择菌落数为300个以上的实验组平板进行计数

答案:D

解析:在确定对照组平板无菌后,选择菌落数为30~300个的实验组平板进行计数。

4.(不定项选择题)茶叶中含多种物质,其中茶多酚具有杀菌消炎的作用。为研究茶多酚的抑菌效果,研究人员进行了相关实验。下表所示为在不同pH、茶多酚质量浓度为40 g/L时的实验结果。

结合表中数据分析,可得到的结论是(　　)。　

A.不同pH条件下,茶多酚对同一种细菌的抑制效果不同

B.相同pH条件下,茶多酚对3种细菌的抑制效果不同

C.茶多酚对3种细菌的抑制效果均最强时的pH是7

D.质量浓度为40 g/L的茶多酚是抑制3种细菌繁殖的最适浓度

答案:AB

解析:不同pH条件下,茶多酚对同一种细菌的抑制效果不同,A项符合题意。任选一个pH进行对比即可发现,茶多酚对不同细菌产生的抑菌圈直径是不同的,所以相同pH条件下,茶多酚对3种细菌的抑制效果不同,B项符合题意。找出每一种细菌抑菌圈最大值对应的pH,可知茶多酚对3种细菌的抑制效果均最强时的pH是8,C项不符合题意。题中未比较其他浓度的茶多酚的抑菌效果,因此不能判断质量浓度为40 g/L的茶多酚是否为抑制3种细菌繁殖的最适浓度,D项不符合题意。

5.(不定项选择题)圆褐固氮菌具有较强的固氮能力(将大气中的N2固定成NH3),并且能够分泌植物生长素,促进植株生长和果实发育。某研究小组从土壤中分离固氮菌并进行计数,然后制成菌肥施入土壤中以增加土壤肥力,提高农作物的产量。下列有关说法正确的是(　　)。

A.圆褐固氮菌固定的氮能直接被植物吸收利用

B.可用酚红对选择培养的圆褐固氮菌进行鉴定

C.筛选圆褐固氮菌的培养基中不需要加入有机氮源

D.可通过平板划线法对所培养的菌落进行计数

答案:BC

解析:生物固氮生成的NH3经过土壤中硝化细菌的作用,最终转化成硝酸盐,硝酸盐可以被植物吸收利用,A项错误。酚红指示剂在pH升高后将变红,而圆褐固氮菌固氮产生的氨会使pH升高,因此可用酚红对选择培养的圆褐固氮菌进行鉴定,B项正确。圆褐固氮菌具有固氮能力,因此筛选圆褐固氮菌的培养基中不需要加入有机氮源,C项正确。平板划线法只能用于菌种的分离和纯化,不能用于菌种的计数,D项错误。

6.图1-2-7是某课题小组设计的土壤中尿素分解细菌的分离纯化和计数的实验流程示意图。回答下列问题。

图1-2-7

(1)每个稀释度至少涂布3个平板,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。为了保证结果准确,一般选择菌落数为　　　　　的平板进行计数。实验统计的菌落数往往比细菌的实际数目低,这是因为　 　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)该小组对分解尿素的微生物进行计数时,在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　,然后将1 mL样液稀释10 000倍,即稀释度为10-4,在3个平板上用无菌涂布器分别涂布0.1 mL稀释液;经适当培养后,统计活菌数目,每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数目,最后选取　　　　　　　　　　作为结果;3个平板的菌落数分别为39个、42个和45个。据此可得出每毫升样液中分解尿素的微生物菌数为　　　　　　个。 

(3)在对土壤中分解尿素的细菌计数前,往往先用选择培养基对分解尿素的细菌进行选择培养。若要判断选择培养基是否起到了选择作用,需设置　　　　　　　　作对照。 

答案:(1)进行平行重复对照,保证结果的准确性　30~300个　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

(2)检测培养基灭菌是否合格　菌落数目稳定时的记录　4.2×106

(3)接种了该菌液的牛肉膏蛋白胨培养基(或完全培养基)

解析:(1)题图所示为稀释涂布平板法,这一方法常用来统计样品中活菌的数目。在涂布平板时,每个稀释度至少涂布3个平板,遵循平行重复原则,选择菌落数目为30~300个的平板计数,然后求平均值,提高结果的准确性。实验统计的菌落数往往比细菌的实际数目低,这是因为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。

(2)为了检测培养基灭菌是否合格,应该在接种前随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间。在用稀释涂布平板法计数时,应该选择菌落数目稳定时的记录作为结果;3个平板的菌落数的平均值=(39+42+45)÷3=42(个),则每毫升样液中分解尿素的微生物菌数=42÷0.1÷10-4=4.2×106(个)。

(3)若要判断选择培养基是否起到了选择作用,则应设置接种了该菌液的选择培养基作为实验组,设置接种了该菌液的牛肉膏蛋白胨培养基(或完全培养基)作为对照组。