2021-2022学年新教材高中生物 第1章 发酵工程 第2节 二 微生物的选择培养和计数课后练习（含解析）新人教版选择性必修3.docx

1、微生物的选择培养和计数必备知识基础练1.研究人员通过对大肠杆菌进行基因改造,可以使其不仅能以传统生物能源技术中使用的蔗糖为原料,还能以广泛存在于植物纤维中的半纤维素为原料,分解产生燃料物质。若要将这种大肠杆菌分离出来,应将它们接种在()A.不含氮源的培养基上B.含有蛋白胨的固体培养基上C.只含半纤维素而无其他碳源的选择培养基上D.不含营养要素的培养基上答案C解析分析题干可知,改造后的大肠杆菌“能以广泛存在于植物纤维中的半纤维素为原料,分解产生燃料物质”,因此若要将这种大肠杆菌分离出来,应将它们接种在只含半纤维素而无其他碳源的选择培养基上。2.用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验,是

2、在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是()A.在图示固体培养基上可用平板划线法或稀释涂布平板法接种病原菌B.未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生抗性变异C.形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感D.不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响答案D解析图示固体培养基上采用的接种方法应是稀释涂布平板法,A项错误;病原菌发生抗性变异在与抗生素接触之前,B项错误;微生物对药物较敏感形成的抑菌圈应较大,C项错误;纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后,便不断向纸片周围区域扩散,不同抗

3、生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响,D项正确。3.微生物代谢过程中产生的C,可与环境中的Ca2+反应形成碳酸钙沉淀,这种现象称为微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)。MICP形成的机制多种多样,通过细菌分解尿素引起碳酸钙沉淀是最常见的方式。下列相关说法正确的是()A.尿素只有被土壤中的细菌分解成氨后,才能被植物利用B.通常用以尿素为唯一碳源的培养基筛选分解尿素的细菌C.在培养基中加入酚酞指示剂,可以初步鉴定尿素分解菌D.尿素分解菌可以分解碳酸钙质碎石,有效避免土壤板结答案A解析尿素不能直接被植物吸收,只有被土壤中的细菌分解成氨气,氨气再转化为N、N后,才能被植物吸收利用,A项正确;通常

4、用以尿素为唯一氮源的培养基筛选分解尿素的细菌,B项错误;在培养基中加入酚红指示剂,通过指示剂是否变红可以初步鉴定尿素分解菌,C项错误;尿素分解菌分解尿素可引起碳酸钙沉淀,而不能分解碳酸钙质碎石,D项错误。4.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答案C解析采用平板计数法获得的菌落有可能是由两个或多个细菌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

5、高时,培养基表面生长的一个菌落,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30300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。5.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30300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答案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

6、尿素分解为NH3,B项错误;统计尿素分解菌的数目时,以菌落数为30300的平板进行计数,并至少对3个平板重复计数,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。6.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微生物生长并抑制其他种类微生物生长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答案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;从烧杯取出涂布器在火焰上灼烧后不可放回烧杯

7、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,将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。7.在做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验时,A同学从对应稀释倍数为106的培养基中筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。下列有关叙述错误的是()A.A同学出现这种结果的原因是与其他同学所取土样不同B.设置空白对照实验,将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养,以证明培养基是否受到污染C.让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学

8、一样,则可证明A同学操作无误D.B项的实验思路遵循了实验的对照原则,C项的实验思路遵循了平行重复原则答案A解析A同学获得的菌落数远大于其他同学,可能是由于所取的土样不同、培养基污染或操作过程被污染等原因,A项错误;污染可能是培养基灭菌不彻底或操作过程没有保证无菌环境导致的,将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以证明培养基是否受到污染,B项正确;若是土样不同造成的,可以让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学相差不大,则可以证明A同学操作正确,C项正确;B项设置空白对照遵循了实验的对照原则,C项让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验遵循了平行重复原则,D项

9、正确。8.(2021辽宁朝阳月考)大肠杆菌含量是国家饮用水重要检测指标之一,下图为鉴定大肠杆菌的培养基配方,用滤膜法和伊红美蓝培养基(EMB培养基)测定水中大肠杆菌含量的大致流程为:准备工作滤膜过滤待测水样将滤膜转移到EMB培养基上培养观察统计菌落数目。下列叙述正确的是()伊红美蓝培养基配方基础培养基 100 mL20%乳糖溶液2 mL2%伊红水溶液 2 mL0.5%美蓝水溶液1 mLA.EMB培养基从用途来分属于选择培养基B.配方的基础培养基中除水外还必须含有无机盐和碳源C.观察统计菌落数目时,应选择培养基上的紫黑色菌落进行计数D.选用滤膜孔径的大小不会影响实验结果答案C解析EMB培养基依用

10、途划分属于鉴别培养基,A项错误;配方的基础培养基中除水外还必须含有无机盐和氮源,该培养基中已经含有乳糖,可作为碳源,B项错误;大肠杆菌在伊红美蓝培养基上可呈紫黑色,所以观察统计菌落数目时,应选择培养基上的紫黑色菌落进行计数,C项正确;选用滤膜孔径过大可能会导致实验结果偏小,D项错误。9.栖热菌又称高温细菌,是一类生活在火山口及周围区域、温泉、工厂高温废水排放区等高温环境中的微生物。研究者从温泉中筛选高效产生高温淀粉酶的栖热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,结果如图2所示。下列说法错误的是()A.热泉的高温

11、状态淘汰了绝大多数的微生物保留了栖热菌B.甲、乙试管为液体培养基,液体培养基能分离获得水生栖热杆菌单菌落C.丙中栖热菌数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和高温条件D.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需的栖热菌答案B解析热泉的高温状态淘汰了绝大多数的微生物保留了栖热菌,A项正确;甲、乙试管为液体培养基,液体培养基不能分离出单菌落,B项错误;丙中栖热菌数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和高温条件,C项正确;图2中出现周围不显蓝色的菌落,说明其产生的高温淀粉酶可以在高温下分解淀粉,所以周围不显蓝色的菌落含有所需的栖热菌,D项正确。10.某种在田间广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不

12、易降解,长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能有效降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度一定,该除草剂的培养基不透明,培养皿中会残留少量无菌空气)。(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行处理。(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从物理性质、营养成分的角度要求上述培养基具备的特点是。若需要调节培养基pH,应该在各种成分都溶化后且分装(填“前”或“后”)进行。对培养基进行灭菌,常采用法。(3)图中形成的菌落中,无透明带菌落利用的氮源可能是,有透明带菌落利用的氮源主要是该除草剂,据此可筛选出目的菌。(4)若对活菌进行计数,常用的接种方法

13、为。为了测定微生物的数量,一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1 mL,培养后菌落数目分别为155、160、176、149,则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为。答案(1)稀释(2)以除草剂为唯一氮源的固体培养基前高压蒸汽灭菌(3)N2(4)稀释涂布平板法1.6109个 解析(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行稀释处理。(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从物理性质、营养成分的角度要求上述培养基的特点是:固体培养基以除草剂为唯一氮源。若需要调节培养基pH,应该在各种成分都溶化后且分装前进行。对培养基进行灭菌常采用高压蒸汽灭菌法。(3)

14、根据题中信息“该除草剂的培养基不透明”可知,无透明带菌落利用的氮源并不是除草剂,而是来自空气中的氮气,有透明带菌落利用的氮源为除草剂。(4)接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法还可用于对微生物进行计数。在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1mL,培养后菌落数分别为155、160、176、149,则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为(155+160+176+149)40.1106=1.6109(个)。关键能力提升练11.尿酸氧化酶能分解尿酸(C5H4N4O3),为获取尿酸氧化酶高产菌株用以研制治疗高尿酸血症的酶类药物,科研人员从海洋泥土中取样后富集培养

15、,3天后吸取稀释到10-6浓度的培养液,然后接种到固体培养基上分离培养。挑取单菌落检测尿酸氧化酶的酶活力(用每分钟转化1 mol尿酸所需要的酶量表示),结果如下表所示。下列分析错误的是()菌株1234酶活力100501420A.从海洋泥土中取的样品需在无菌条件下富集培养B.需要在以尿酸为唯一氮源的固体培养基上分离培养C.菌株3的酶活力最高,可作为实验所需的目的菌D.分离培养该菌株时利用了平板划线法进行接种答案D解析为避免杂菌污染,在获得目的菌的操作中都应进行无菌处理,A项正确;实验目的是为获取尿酸氧化酶高产菌株,故需要在以尿酸为唯一氮源的固体培养基上分离培养,B项正确;酶活力用每分钟转化1mo

16、l尿酸所需要的酶量表示,故所需酶量越少,酶活力越大,由表可知菌株3的酶活力最高,可作为实验所需的目的菌,C项正确;根据题中相关操作可知,分离培养目的菌时利用了稀释涂布平板法进行接种,D项错误。12.(多选)(2021山东省实验中学一模)聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯,它具有类似于合成塑料的理化特性,且废弃后易被生物降解,可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找能够合成产PHA菌种的流程图如下。下列说法正确的是()A.步骤可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上B.步骤需要将接种后的培养基放入恒温箱中倒置培养C.步骤所用到的培养基应加入琼脂,以便挑取

17、单菌落获得纯化菌株D.挑取菌落时,应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量答案BD解析PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯,要筛选嗜盐细菌,步骤可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上,A项错误;步骤为防止皿盖上的冷凝水滴入培养基,需要将接种后的培养基放入恒温箱中倒置培养,B项正确;步骤扩大培养应选用液体培养基,培养基中不应加入琼脂,C项错误;要挑选高产聚羟基脂肪酸酯(PHA)的嗜盐菌,挑取菌落时,应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量,最后进行比较,D项正确。13.(多选)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成长因子的能力,只能在补充了相应的生长因子

18、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.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答案AC解析甲培养皿的菌落均匀分布,接种方法应为稀释涂布平板法,A项正确;甲、丙两培养基菌落数目多,包括野生型和某种营养缺陷型酵母菌菌株,乙培养皿菌株是某种营养缺陷型酵母菌菌株,乙培养皿的培养基是基本培养基,

19、甲和丙是加入了同种营养成分的培养基,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;乙培养皿的培养基是基本培养基,形成的菌落只可能是野生型菌落,D项错误。14.(多选)勤洗手是预防病毒感染的有效措施。某公司在新冠疫情防控期间推出一款新型免洗手凝胶。为衡量该凝胶的清洗效果,研究人员检测了用该凝胶洗手前后手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程见下图。下列叙述错误的是()A.统计洗手前手部细菌的数量,选择的接种方法是平板划线法B.除图中操作外,还需要设置一组未接种的空白培养基

20、进行培养C.培养基上的一个菌落只可能来源于样品稀释液中的一个活菌D.初步判断培养基上菌种的类型,需要用显微镜观察菌体的形状答案ACD解析平板划线无法得知稀释倍数,不能用于活菌计数,故统计洗手前手部细菌的数量,选择的接种方法是稀释涂布平板法,A项错误;除图中操作外,还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养,验证培养基是否被杂菌污染,B项正确;由于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,故培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个或者几个活菌,C项错误;由于菌落肉眼可见,故初步判断培养基上菌种的类型,可用肉眼观察菌落特征,D项错误。15.(2021山东师范大学附中高二月考)奶牛

21、的瘤胃中有大量的尿素分解菌。现有科学小组利用屠宰场提取的奶牛瘤胃内容物,对其进行分离计数,过程如下图1所示。请据图分析并回答下列相关问题。(1)制备培养基,所使用的培养基按功能来分应为培养基。(2)将5 g内容物加入 mL无菌水制成滤液,并继续进行稀释。取不同浓度稀释液各0.1 mL,用稀释涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌,新陈代谢类型为。若在稀释倍数为105的3个培养基中,菌落数分别是156、174、183,则每克内容物中尿素分解菌的数目为个。实际活菌值往往比这种方法统计的结果值。(3)在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%85%,其

22、原因是。(4)图2为进一步分离纯化尿素分解菌的操作方法及结果示意图,A步骤采用法进行操作,在该操作过程中接种工具至少要灼烧次。答案(1)选择(2)45系列浓度梯度异养厌氧型1.71108偏高(3)增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质(4)平板划线4解析(1)筛选菌种所需的培养基按功能划分为选择培养基。(2)根据图1可知每步都是稀释10倍并稀释了系列梯度,所以应将5g内容物加入45mL无菌水制成滤液,并继续进行系列浓度梯度稀释。瘤胃内容物稀释液要接种到培养基上,需在无氧条件下培养,说明奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌,新陈代谢类型为异养厌氧型。若在稀释倍数为105的3个培养基中,

23、菌落数分别是156、174、183,平板上菌落数的平均值为(156+174+183)3=171,则每克内容物中尿素分解菌的数目为1710.1105=1.71108。用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目时,有可能两个或多个细胞连在一起,这时平板上观察到的只是一个菌落,因此实际活菌值往往比统计的结果偏高。(3)在饲料中添加尿素后,由于尿素分解菌将尿素分解,增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质,使得奶牛小肠总蛋白质增加60%85%。(4)图2A中要进一步分离纯化尿素分解菌,常采用的接种方法是平板划线法。A平板划了3次线,在该操作过程中接种工具至少要灼烧4次。16.土壤中含有能将难

24、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个,则1 g土壤中的活菌数约为个。(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。菌株透明直径(D)菌落直径(d)M-3

25、-0118.812.3B3-5-620.78.0T-4-019.16.5根据实验结果分析,溶解难溶性磷酸盐能力最强的菌株是。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4107(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1g土壤,按题图稀释,在3个平板上分别接入0.1mL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1g土壤中的活菌数约为(38+42+40)30.1101010100=4107(个)。(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的溶解难溶性磷酸盐的能力最大。