学年人教版选修1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数作业.docx

学年人教版选修1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数作业.docx

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学年人教版选修1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数作业

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、单选题

1．细菌需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖．下列与此有关的说法正确的是

A.乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的

B.氮源不可能作为细菌的能源物质

C.琼脂是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质

D.以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌

【答案】D

【解析】乳酸菌是异养菌，硝化细菌是自养菌，二者利用的碳源不同，A错误；氮源也可能作为细菌的能源物质，B错误；琼脂不是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质，是凝固剂，是液体培养基转变成固体培养基所需要的物质，C错误；以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌，也有可能是自生固氮菌，D正确。

【考点定位】微生物的分离和培养

【名师点睛】本题是微生物的代谢类型与培养基的成分，根据选项涉及的具体内容梳理相关知识点，然后分析综合进行判断。

2．稀释涂布平板法分离分解尿素的细菌时使用的涂布器应保存在体积分数为70%的酒精中,取出后又要放在酒精灯火焰上引燃,这两步分别属于什么技术?

（）

A.灭菌、灭菌B.消毒、消毒

C.灭菌、消毒D.消毒、灭菌

【答案】D

【解析】在稀释涂布平板法中，将涂布器保存在体积分数为70%的酒精中的目的是为了消毒；将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后，冷却8～10s再用，目的是为了灭菌，故选D。

3．某同学在①、②、③三种条件下培养大肠杆菌，这三种条件是：

①以葡萄糖为碳源的培养基，不断补充培养基，及时去除代谢产物；

②以葡萄糖为碳源的培养基，不补充培养基，不去除代谢产物；

③以葡萄糖和乳糖为碳源的培养基，不补充培养基，不去除代谢产物；

根据培养结果绘制的一段时间内菌体数的对数随时间变化的趋势图如下：

假设三种培养基中初始总糖量相等，则①、②、③三种条件依次对应的趋势图是（）

A甲、乙、丙B．乙、丙、甲

C．丙、甲、乙D．丙、乙、甲

【答案】C

【解析】

试题分析：

①葡萄糖为碳源的培养基，不断补充培养基，及时去除代谢产物，该条件可以认为是一种理想条件，菌体的种群数量将呈“J”型曲线增长，对应曲线丙；②以葡糖糖为碳源的培养基，不补充培养基，不去除代谢产物，会导致培养基中营养物质越来越少，同时代谢废物的积累会导致菌体种群数量上升到一定程度后可能会有减少的趋势，对应图象甲；③在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，开始时，大肠杆菌只利用葡萄糖而不利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完毕后，大肠杆菌才开始利用乳糖，所以在③条件下，大肠杆菌的数量开始时会增多，当葡萄糖被消耗完毕后，大肠杆菌由于没有碳源而使得数量暂不变化，当其开始利用乳糖时，其数量又开始增多，当乳糖消耗完毕后，大肠杆菌的数量将开始减少，对应图乙。

故C正确

考点：

种群数量变化曲线

4．牛或山羊的瘤胃中生活着多种微生物．若想从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物，下列哪一项操作会导致达不到实验目的（　　）

A.以尿素为唯一氮源B.以葡萄糖作为碳源

C.将培养基调至酸性D.培养环境有充足O2

【答案】D

【解析】分离出能够分解尿素的微生物，必须制备以尿素为唯一氮源的选择培养基，A正确；培养基中可以以葡萄糖作为碳源，B正确；牛或山羊的瘤胃内为酸性环境，所以需要将培养基调至酸性，C正确；牛或山羊的瘤胃中是一个相对缺氧的环境，所以筛选分离牛或山羊的瘤胃能够分解尿素的微生物需要保证在缺氧条件下培养，D错误。

5．下列有关微生物培养与应用的说法正确的是

A．分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源

B．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配置和纯化大肠杆菌两个阶段

C．微生物在固体培养基上生长时可形成肉眼可见的单个细菌

D．接种前需要对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行消毒处理

【答案】B

【解析】A.分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源，尿素和葡萄糖是碳源；错误。

B.大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配置和纯化大肠杆菌两个阶段；正确。

C.微生物在固体培养基上生长时可形成肉眼可见的菌落；错误。

D.接种前需要对培养基、培养皿、接种环进行灭菌，实验操作者的双手等进行消毒处理；错误。

【考点定位】微生物的利用

【名师点睛】选择培养基的制作方法

（1）在培养基全部营养成分具备的前提下，加入物质：

依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加入某些物质，以抑制不需要的微生物，促进所需要的微生物生长，如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌。

（2）通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：

培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物生存。

（3）利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：

如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。

（4）通过某些特殊环境分离微生物：

如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。

6．在做

分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应的培养基上筛选出大约

150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。

A同学的结果产生原因可能有

①由于土样不同②由于培养基污染③由于操作失误④没有设置对照实验

A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④

【答案】A

【解析】

试题分析：

A同学获得的菌落远大于其他同学，可能的原因是采用的土样不同，导致计数偏差，①正确；也可能是因为培养基污染，②正确；还可能是由于操作失误，③正确；没有设置对照实验不会增加菌落数目，④错误。

因此，A项正确，B、C、D项错误。

考点：

微生物的分离和培养

7．在分解尿素菌的分离和鉴定中，对先后用到的两种培养基，叙述正确的是（）

A．加入唯一氮源作为选择培养基，加入酚红指示剂作为鉴别培养基。

B．加入唯一氮源作为鉴别培养基，加入酚红指示剂作为选择培养基。

C．加入酚红指示剂作为选择培养基，加入唯一碳源作为鉴别培养基。

D．加入酚红指示剂作为选择培养基，加入唯一碳源作为鉴别培养基

【答案】A

【解析】

试题分析：

在分解尿素菌的分离和鉴定中，先加入以尿素为唯一氮源的选择培养基，再加入酚红指示剂作为鉴别培养基，如果培养基变红，说明培养基中已得到能降解尿素的细菌。

考点：

本题主要考查微生物的分离与鉴定的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解把握知识间内在联系的能力。

8．稀释涂布平板法分离分解尿素的细菌时使用的涂布器应保存在体积分数为70%的酒精中,取出后又要放在酒精灯火焰上引燃,这两步分别属于什么技术?

（）

A．灭菌、灭菌B．消毒、消毒

C．灭菌、消毒D．消毒、灭菌

【答案】D

【解析】在稀释涂布平板法中，将涂布器保存在体积分数为70%的酒精中的目的是为了消毒；涂布器灭菌时，将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后，冷却8～10s再用，目的是为了灭菌，故选D。

【考点定位】消毒与灭菌

【名师点睛】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，目的是让聚集在一起的微生物分散成单个细胞，然后得到由这个细胞繁殖而来的肉眼可见的单个群落。

稀释涂布法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在适宜条件下培养．在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。

9．在以尿素作为唯一氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。

利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出（）

A．乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

B．分解尿素的细菌、大肠杆菌、放线菌

C．分解尿素的细菌、霉菌、放线菌

D．固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

【答案】C

【解析】

试题分析：

乳酸菌属于异养厌氧微生物，不能在缺氮培养基上生存；金黄色葡萄球菌属于细菌，不能在添加青霉素的选择培养基上生存，A错误；在缺乏氮源的选择培养基上可以筛选分离固氮微生物，大肠杆菌不能在添加青霉素的选择培养基上生存，B错误；在缺乏氮源的选择培养基上可以筛选分离固氮微生物，在添加青霉素的选择培养基上可以筛选分离真菌（如霉菌），加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长可以筛选分离放线菌，C正确；在缺乏氮源的选择培养基上可以筛选分离固氮微生物，金黄色葡萄球菌属于细菌，不能在添加青霉素的选择培养基上生存，D错误。

考点：

本题主要考查微生物的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。

10．下列关于微生物营养的说法不正确的是（）

A．对异养微生物而言，牛肉膏既是碳源，又是氮源

B．生长因子是指氨基酸、维生素、碱基等不可缺少的微量有机物

C．氮源不能为微生物提供能量

D．氮源主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物

【答案】C

【解析】同一种物质可以即作碳源又作氮源，如牛肉膏，A错误；生长因子是指氨基酸、维生素、碱基等不可缺少的微量有机物，B正确；自然界中一些微生物如硝化细菌，可以以无机氮源氨合成细胞物质，同时通过氨氧化释放的能量获得生长所需能量，C错误；蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物等都需要氮元素，所以氮源主要用于合成这些含氮的化合物，D正确。

【考点定位】微生物的营养

11．测定土壤中某细菌和真菌的数量过程中,和真菌相比,细菌需要选用稀释倍数更高的稀释液进行平板培养的原因是

A.细菌个体小,真菌个体大

B.细菌易稀释,真菌不易稀释

C.细菌在土壤中的含量比真菌高

D.随机的，没有原因

【答案】C

【解析】试题分析：

在土壤中，细菌的数量比真菌的多，所以为了确保稀释后能形成菌落数在30-300之间的培养皿，细菌数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释，C正确。

点睛：

从混杂的微生物中分离微生物的一般步骤是：

称量取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株，整个实验过程要保证无菌操作，应明确土壤中细菌比真菌多，所以细菌稀释的倍数要比真菌稀释的倍数高。

12．下列实验操作过程需要设置对照的是

A.观察DNA在人的口腔上皮细胞中的分布

B.用菠菜的绿叶进行色素的提取和分离实验

C.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验

D.用样方法调查某草地中蒲公英的种群密度

【答案】C

【解析】观察DNA在人的口腔上皮细胞中的分布实验中不需要设置对照，A错误；用菠菜的绿叶进行色素的提取和分离实验中不需要设置对照，B错误；土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验需要设置对照实验，目的是排除杂菌污染，C正确；用样方法调查某草地中蒲公英的种群密度时不需要设置对照，D错误。

13．下列关于高中生物学实验的原理、方法或选材的叙述，正确的是

A.制作果醋时，通氧不足或温度过低会使发酵受影响

B.利用稀释涂布平板法对细菌计数时需借助于显微镜

C.只要生物材料中含丰富的葡萄糖和果糖，就可直接用于还原糖的鉴定

D.利用二苯胺试剂鉴定细胞提取物，若产生蓝色变化即表明有RNA存在

【答案】A

【解析】试题分析：

制作果醋时，醋酸杆菌的代谢类型为需氧型，通氧不足时会使发酵受影响，故A正确；利用稀释涂布平板法对酵母菌计数时，只需要计数培养基中的菌落数，不需要显微镜，故B错误；生物材料中含有还原糖，并且材料接近无色，才可用于还原糖的鉴定，故C错误；二苯胺试剂可以用来鉴定DNA，故D错误。

考点：

本题考查生物实验的有关知识，意在考查考生理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。

14．在实验室里，从土壤里分离出自生固氮菌所需的培养基属于

A．天然培养基B．鉴别培养基

C．液体培养基D．选择培养基

【答案】D

【解析】

试题分析：

天然培养基也称复合培养基，是含有化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物，A错误；

鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物．鉴别培养基是用于鉴别不同类型微生物的培养基，B错误；液体培养基与固体培养基是按培养基的物理状态分类的，液体培养基不一定都具有选择作用，C错误；选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的，D正确。

考点：

微生物培养基的分类及作用。

15．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

【答案】A

【解析】

试题分析：

稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数，在稀释涂布平板法计数时，选择“菌落数在30-300的实验组平板进行计数”以减少实验误差，A错误；接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单个菌落，B正确；尿素分解菌的氮源是尿素，其他不能利用尿素的菌就不能生长，所以以尿素为唯一氮源的培养基上可以选择尿素分解菌，尿素分解菌可以将尿素分解为氨，可以使酚红指示剂变红，故C正确；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，D正确．

考点：

微生物的分离和培养；微生物的利用

【名师点睛】1．微生物的分离

①利用该分离对象对某一营养物质的“嗜好”，专门在培养基中加入该营养物质，使该微生物大量增殖．这些物质主要是一些特殊的碳源、氮源，如纤维素可用来富集纤维素分解微生物，尿素可用来富集尿素分解微生物．

②利用该分离对象对某种抑制物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物质，经培养后，由于原来占优势的它种微生物的生长受到抑制，而分离对象却可趁机大量增殖，使之在数量上占优势．如筛选酵母菌和霉菌，在培养基中加入青霉素，因青霉素可抑制细菌和放线菌的细胞壁的合成，从而抑制两类微生物的生长，而酵母菌和霉菌正常生长增殖．

2、接种方法

平板划线法和稀释涂布平板法

3、计数方法

显微镜直接计数和稀释涂布平板法

二、非选择题

16．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和数量繁多，为探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，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，实验步骤如图所示。

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4•7HO

葡萄糖

尿素

琼脂

1.4g

2.1g

0.2g

10g

1g

15g

将上述物质溶解后，用蒸馏水定溶到1000mL，调pH为7.2

（1）培养基中加入尿素的目的是，这种培养基从物理性质划分属于_______培养基。

“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的和，为了满足图示锥形瓶中目的菌对氧气的需求，应采用的操作方法是。

（2）图中将细菌（非硝化细菌）转到培养基上时，应采用法接种，获得单个菌落。

初步筛选出来的菌种，还需要用生化的方法作进一步的鉴定：

在此培养基中接种并培养初步筛选的菌种，若PH（降低/不变/升高），说明该菌种能够分解尿素。

（3）A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。

A同学的实验结果产生的原因可能有____________（填序号）。

①由于土样不同②由于培养基被污染③由于操作失误④没有设置对照。

【答案】

（1）筛选目的菌固体（1分）尿素葡萄糖振荡培养（或搅拌）

（2）稀释涂布平板升高[来源:

学.科.网]

（3）①②③

【解析】

（1）分析题图培养基配方可知，此培养基是以尿素为唯一氮源的培养基，这样只有能分解尿素的微生物才能生长，不能分解尿素的微生物因缺乏氮源而无法生长，起到了筛选能分解尿素的菌的作用．从物理形态看，培养基配方中含有凝固剂琼脂，属于固体培养基．“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的氮源和葡萄糖．为了满足图示锥形瓶中液体培养基中目的菌对氧气的需求，应采用的操作方法是振荡培养（或搅拌）．

（2）将图中的液体菌液转移接种到固体培养基上需要使用稀释涂布平板法接种．接种环需要进行灼烧灭菌．在此培养基中接种并培养初步筛选的菌种，尿素分解菌能够将尿素转化为氨而使pH升高，若PH升高说明该菌种能够分解尿素．

（3）该同学与其他同学获得的菌落数差异很大，可能的原因是采用的土样不同，培养基灭菌不彻底，培养基被污染，或者是实验过程中没有进行无菌操作。

【考点定位】微生物的分离和培养

【名师点睛】分析题干和题图可知，本题是通过实验探究土壤中微生物对尿素的分解作用，先分析题图获取信息，然后根据问题涉及的具体内容分析回答．本题的知识点是培养微生物的培养基，选择培养基的选择作用，分析培养基的配方以及为微生物提供的营养成分，主要考查学生运用所学的微生物的选择培养的知识解决生产、生活中问题的能力．

17．回答下列

（一）、

（二）小题：

（一）脲酶是催化尿素分解的特异性水解酶。

该酶主要从刀豆等豆科植物提取，现被广泛应用于尿素废水的净化过程。

请分析回答以下问题：

（1）脲酶可以催化尿素分解为_______，其中碱性物质可以使酚红指示剂变为______________。

（2）为了提高脲酶的利用效率，可以釆用固定化酶技术将其固定。

酶的固定化方法有：

吸附法、共价偶联法、包埋法和___________________。

（3）实验室中可以采用吸附法将该酶制成固定化酶柱，让尿素废水过柱前，先用10倍体积的蒸馏水洗涤酶柱，目的是___________________________。

（4）脲酶除了从植物获取外，还可以来源于土壤中的微生物。

为了从土壤中分离以尿素为氮源的微生物,采用的分离方法操作最简便的是_____________。

下列有关该分离方法的操作叙述错误的是____________。

A.必须使用固体培养基

B.必须在酒精灯火焰旁接种

C.必须将接种后的培养皿倒置培养

D.必须将接种前的培养皿、培养基、土壤悬浮液等进行灭菌处理

（二）人血淸蛋白（HSA）具有重要的医用价值。

下图是以基因工程技术获取重组HSA（rHSA）的两条途径。

（1）如果HSA基因序列未知，可以采用____________的方法获取该目的基因，为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存，通常要先构建_____________后才能导入宿主细胞。

（2）方框中的“？

”一般选用的生物是________,为了提高II过程的导入成功率，通常用________处理大肠杆菌。

（3）人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性，所以，选择_____途径（填I或II）获取rHSA更有优势。

（4）为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA,可以用_____________方法来进行检验。

A.检验HSA莛因是否导入B.检验细胞中是否产生相应的mRNA

C.抗原、抗体杂交D.检测是否有标记基因

【答案】NH3和CO2红色交联法除去未吸附的游离脲酶划线分离法D从基因文库中提取重组DNA农杆菌氯化钙IC

【解析】试题分析：

本题考查微生物的分离、酶的固定化技术和基因工程，考查对分离以尿素为氮源的微生物的原理、操作过程的理解和识记，考查考查酶的固定化方法的识记，考查对基因工程操作程序的理解和识记。

（一）

（1）脲酶可以催化尿素分解为NH3和CO2，其中碱性物质可以使酚红指示剂变为红色。

（2）酶的固定化方法有：

吸附法、共价偶联法、包埋法和交联法。

（3）用吸附法将脲酶制成固定化酶柱，让尿素废水过柱前，先用10倍体积的蒸馏水洗涤酶柱，目的是除去未吸附的游离脲酶。

（4）从土壤中分离以尿素为氮源的微生物,最简便的分离方法操作是划线分离法。

分离微生物必须使用固体培养基，应在酒精灯火焰旁接种，应将接种后的培养皿倒置培养，必须将接种前的培养皿、培养基等进行灭菌处理，土壤悬浮液不能做灭菌处理。

（二）

（1）如果HSA基因序列未知，可以从基因文库中提取该目的基因，为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存，通常要先构建重组DNA后才能导入宿主细胞。

（2）培育转基因植物常用农杆菌转化法，用氯化钙处理大肠杆菌，可以提高转化大肠杆菌的成功率。

（3）大肠杆菌为原核生物，细胞内没有膜系统，选择I途径更有优势。

（4）鉴定宿主细胞中是否产生rHSA,可以用抗原—抗体杂交方法进行检验。

37℃

【答案】

（1）氮源碳源

（2）恒温培养箱无菌水

（3）多高

（4）盐（或NaCl）选择培养基

【解析】

（1）不同的培养基都含有基本成分，水、无机盐，碳源、氮源。

所以培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源、碳源。

（2）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恒温培养箱中培养，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无菌水作为对照进行实验。

（3）培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，如果其总数越多，则说明湖水样品中有多种细菌，污染程度越高。

（4）如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐盐细菌，这种培养基被称为选择培养基。

【考点定位】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用