2024-2025学年高中生物专题2微生物的培养与应用2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课时评价含解析新人教版选修1

PAGE9-土壤中分解尿素的细菌的分别与计数(30分钟100分)一、选择题(共4小题,每小题6分,共24分)1.下列关于能分解尿素的细菌的说法,正确的是 ()A.能分解尿素的缘由是能合成蛋白酶B.分别该种细菌时要以尿素作为唯一碳源C.环境中含有大量的尿素诱导该细菌产生了分解尿素的特性D.用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培育基培育该菌后不会使酚红指示剂变红【解析】选D。酶具有专一性,分解尿素的细菌之所以能分解尿素是因为能合成、分泌脲酶,A项错误;分别能分解尿素的细菌时要以尿素作为唯一氮源,B项错误;环境中含有大量的尿素对分解尿素的细菌起了选择作用,而非诱导作用,C项错误;该菌合成的脲酶将尿素分解为氨后,使pH上升,可使酚红指示剂变红,但添加酸碱缓冲剂后,阻挡了pH的上升,因此不使酚红指示剂变红,D项正确。2.试验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应,用3种细菌在事先打算好的琼脂平板上划3条等长的平行线(3条线均与图中的链霉素带接触),将平板置于37℃条件下恒温培育3天,结果如图所示。从试验结果分析,以下叙述不正确的是()A.链霉素能阻挡结核杆菌的生长B.链霉素对结核杆菌比对霍乱菌更有效C.链霉素对结核杆菌比对伤寒菌更有效D.链霉素可以用于治疗伤寒病人【解析】选D。从图中可以看出,这是含有链霉素的选择培育基,接种的三种细菌中,霍乱菌和结核杆菌都可以被杀灭,并且链霉素对结核杆菌杀灭的有效程度大于对霍乱菌的有效程度,而伤寒菌的生长不受影响,所以D项错误。3.三个培育皿中分别加入10mL不同的培育基,然后接种相同的大肠杆菌样液,培育36h后,计算菌落数,结果如表,下列选项正确的是 ()培育皿培育基成分菌落数/个Ⅰ琼脂、葡萄糖35Ⅱ琼脂、葡萄糖、生长因子250Ⅲ琼脂、生长因子0A.该试验采纳的是液体培育基B.该试验采纳平板划线法接种C.Ⅰ和Ⅲ比照,说明大肠杆菌的生长不须要生长因子D.Ⅱ和Ⅲ比照,说明大肠杆菌的生长须要碳源【解析】选D。该培育基加入了琼脂,故为固体培育基,A项错误;对微生物进行计数,应采纳稀释涂布平板法接种,B项错误;Ⅰ与Ⅲ比照,有两个变量,不能证明是否须要生长因子,C项错误;Ⅱ和Ⅲ比照,自变量是有无葡萄糖,说明大肠杆菌的生长须要碳源(葡萄糖),D项正确。4.分别土壤中分解尿素的细菌,对培育基的要求是 ()①加尿素②不加尿素③加琼脂④不加琼脂⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦加硝酸盐⑧不加硝酸盐A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧C.①③⑤⑧ D.①④⑥⑦【解题关键】解答本题须要明确两点:(1)尿素、琼脂、葡萄糖和硝酸盐在微生物培育中所起的作用。(2)分别土壤中分解尿素的细菌的培育基的特点。【解析】选C。尿素和硝酸盐都能作为氮源,而培育尿素分解菌的培育基应是以尿素为唯一氮源的固体培育基。因此培育基中应不加硝酸盐,加入尿素和琼脂。葡萄糖作为碳源,也须要加入。【补偿训练】平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物的两种常用方法,下列描述正确的是 ()A.都要将菌液进行一系列的梯度稀释B.平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环在固体培育基表面连续划线的操作C.稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培育基进行培育D.都会在培育基表面形成单个的菌落【解析】选D。平板划线法不须要进行梯度稀释,稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液滴加并涂布到固体培育基的表面。平板划线法和稀释涂布平板法都能在培育基表面形成单个菌落。二、非选择题(共5小题,共76分)5.(11分)为更好地解决冬季污水处理厂氨氮去除率低的问题,某探讨小组进行了低温下高效硝化细菌培育的探讨。硝化细菌基本培育基的主要成分如下表:(NH4)2SO4MgSO4KClNaHCO3FeSO4MnSO4H2O1.42g0.021g0.22g2.40g0.073g0.075g1000mL(1)硝化细菌能够利用__________的反应中所释放的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类,这种合成作用叫____________________。

(2)硝化细菌基本培育基的成分中,供应氮源的物质是______________,既能供应碳源又能够调整pH的物质是__________。该培育基与培育大肠杆菌的培育基相比,养分成分上最显著的区分是__________________。

(3)为了分别到氨氮去除率高的硝化细菌,用于筛选时的培育基成分须要调整,即__________;同时,要留意限制________、__________和pH等培育条件。

(4)为了视察硝化细菌菌落的大小、隆起程度、__________等菌落特征,可用稀释涂布平板法在固体培育基表面获得单个菌落,进行涂布平板操作前,要对涂布器进行灭菌,一般做法是先将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中,然后_________________________________________________。

【解析】(1)硝化细菌能够利用氨氧化成硝酸(氨氧化成亚硝酸,进而氧化成硝酸)的反应中所释放的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类,这种合成作用叫化能合成作用。(2)硝化细菌基本培育基的成分中,供应氮源的物质是(NH4)2SO4,既能供应碳源又能够调整pH的物质是NaHCO3。硝化细菌为自养型生物,其培育基与培育大肠杆菌(异养型)的培育基相比,养分成分上最显著的区分是不须要供应有机物。(3)依据题意:为了分别到氨氮去除率高的硝化细菌,用于筛选时的培育基成分须要调整,即适当提高(NH4)2SO4的浓度;同时,培育基培育微生物时都要留意限制温度、溶氧量和pH等培育条件。(4)为了视察硝化细菌菌落的大小、隆起程度、形态等菌落特征,可用稀释涂布平板法在固体培育基表面获得单个菌落,进行涂布平板操作前,要对涂布器进行灭菌,一般做法是先将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中,然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。答案:(1)氨氧化成硝酸(氨氧化成亚硝酸,进而氧化成硝酸)化能合成作用(2)(NH4)2SO4NaHCO3不须要供应有机物(3)适当提高(NH4)2SO4的浓度温度溶氧量(4)形态将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃6.(14分)如表是某公司研发的一种培育大肠杆菌菌群的培育基配方,请依据表格和所学学问回答下列相关问题:成分含量蛋白胨10.0g乳糖5.0g蔗糖5.0gK2HPO42.0g显色剂(伊红美蓝)0.2g琼脂12.0g将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL(1)大肠杆菌的同化类型为____________,从生态系统的成分上看,大肠杆菌属于____________。

(2)在微生物的试验室培育中,获得纯净培育物的关键是____________,因此需对培育基和培育皿进行____________(填“消毒”或“灭菌”),操作者的双手须要进行清洗和____________。空气中的细菌可用紫外线杀灭,其缘由是紫外线能使____________,还能破坏DNA的结构。

(3)依据用途划分,该培育基属于____________(填“选择”或“鉴别”)培育基,若要分别能分解尿素的细菌,需将培育基中____________换成____________,若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红美蓝换成____________。

(4)培育大肠杆菌时,常用的接种方法是____________和____________。通过上述方法可以分别到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,称为____________。

(5)运用以下微生物发酵生产特定产物时,所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是______(多选)。

A.制作果酒 B.由果酒制作果醋C.制作泡菜 D.制作腐乳【解析】(1)大肠杆菌须要从培育基中获得碳源,因此其同化作用类型是异养型;大肠杆菌在生态系统的成分中充当分解者。(2)微生物培育时,关键是防止外来杂菌的入侵;对于培育基和培育皿须要进行灭菌处理,操作者的双手须要消毒处理;空气中的细菌可用紫外线杀灭,其缘由是紫外线能使蛋白质变性,同时还能破坏DNA的结构。(3)培育基配方中的伊红美蓝是鉴定大肠杆菌的试剂,因此,从用途上划分,该培育基属于鉴别培育基;若要分别能分解尿素的细菌,则须要保证培育基中以尿素为唯一氮源,即将蛋白胨换成尿素;鉴定分解尿素的细菌,须要运用酚红指示剂。(4)微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法;由一个细菌繁殖产生的子细胞群体,称为菌落。(5)制作果酒利用的微生物是酵母菌;由果酒制作果醋利用的微生物是醋酸菌;制作泡菜利用的微生物是乳酸菌;制作腐乳利用的主要微生物是毛霉。酵母菌和毛霉属于真核生物,醋酸菌、乳酸菌和大肠杆菌都属于原核生物。答案:(1)异养型分解者(2)防止外来杂菌的入侵灭菌消毒蛋白质变性(3)鉴别蛋白胨尿素酚红指示剂(4)平板划线法稀释涂布平板法菌落(5)B、C7.(13分)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)图中选择培育基应以____________为唯一氮源;鉴别培育基还需添加____________作指示剂,产脲酶细菌在该培育基上生长一段时间后,其菌落四周的指示剂将变成______色。

(2)在5个细菌培育基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1mL,培育一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程实行的接种方法是__________,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。

【解题关键】(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:区分选择培育基与鉴别培育基,驾驭细菌计数的方法。【解析】本题考查微生物的培育与分别方法及基因表达。(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育基。由于尿素被分解成了氨,氨会使培育基的碱性增加,pH上升,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育基平板上,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30～300,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(156+178+191)÷3÷0.1×105=1.75×108。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)UGA1158.（18分）2024年新型冠状病毒在世界内快速传播，我国在疫情防控期间各地均实行了多种预防措施。某公司在防疫期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的清洗效果，探讨人员检测了凝胶洗手前后手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程如图所示。回答下列问题：（1）在进行试验前须要配制培育基，培育基指的是_____________。各种培育基的详细配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源、___________。假如培育乳酸杆菌，还须要在培育基中添加___________。（2）为统计洗手前手部细菌的数量，应选择的接种方法是___________（填“稀释涂布平板法”或“平板划线法”）。（3）依据上图所示的步骤得出的试验结果可信度降低，为了提高试验结果的可信度，请给出两点建议：_________________________________________。（4）培育一段时间后可依据______________________（至少填两项）等菌落特征初步推断培育基上菌种的类型。为了计算洗手前手部单位面积的细菌数量，除上图所给的信息外，还须要知道_________________________________。【解析】本题考查微生物的培育及计数方法。（1）本题考查了培育基的定义和养分成分。培育基是指人们依据微生物对养分物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的养分基质。一般培育基中均含有碳源、氮源、水和无机盐，在培育乳酸杆菌时还须要额外添加维生素。（2）平板划线法无法得知稀释倍数，因此不能用于活菌计数。（3）试验设计须要遵循比照原则和平行重复原则，因此须要的改进措施有：①同一稀释度下涂布三个平板，取三个平板上菌落数的平均值；②设置一组未接种的空白培育基，解除杂菌污染对试验结果造成的干扰。（4）菌落的特征包含菌落的大小、形态、颜色和隆起程度。洗手前手部单位面积的细菌数量=（平板上的菌落数÷涂布时取样的体积×稀释倍数×10mL）÷取样的面积。因此，除题图中所给信息外，还须要知道稀释倍数和涂布平板时所取的稀释液体积。答案：（1）人们依据微生物对养分物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的养分基质无机盐维生素（2）稀释涂布平板法（3）①同一稀释度下涂布三个平板，取三个平板上菌落数的平均值；②设置一组未接种的空白培育基，解除杂菌污染对试验结果造成的干扰（4）菌落的大小、形态（隆起程度和颜色）稀释倍数和涂布平板时所取的稀释液体积9.(20分)(2024·全国Ⅰ)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培育基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培育基:在牛肉膏蛋白胨培育基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培育基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。Ⅲ号培育基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。回答下列问题。(1)在Ⅰ号培育基中,为微生物供应氮源的是______________。Ⅱ、Ⅲ号培育基中为微生物供应碳源的有机物是__________。

(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培育基中,培育一段时间后,不能降解X的细菌比例会______________,其缘由是_______________________________________________。

(3)Ⅱ号培育基加入琼脂后可以制成固体培育基,若要以该固体