1.2.2 微生物的选择培养和计数（导学案）-【上好课】高二生物同步高效课堂（人教版2019选择性必修3）

第一章 发酵工程 第2节　微生物的培养技术及应用 1．2．2 微生物的选择培养和计数 【学习目标】 1．阐明微生物选择培养的原理。 2．进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 【学习重点】 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 【学习难点】 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 【课前预习】 新知预习： 一、选择培养基、微生物的选择培养和数量测定 1．选择培养基 (1)自然界中目的菌的筛选 ①实例：聚合酶链式反应(PCR)中用到的耐高温的DNA聚合酶，就是从热泉中筛选出的水生栖热菌中提取出来的。 ②依据：水生栖热菌能在70～80 ℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。 (2)实验室中目的菌的筛选 ①原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。 ②方法：利用选择培养基分离。 选择培养基：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。 2．微生物的选择培养 (1)方法：对样品进行充分稀释，然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。 (2)稀释涂布平板法的操作过程 ①系列稀释操作 a．编号为1×102～1×107试管中分别盛有9 mL无菌水。 b．将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。 c．取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 ②涂布平板操作 取菌液：取0.1 mL菌液，滴加到培养基表面。 ↓ 涂布器消毒：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 ↓ 涂布器灭菌：将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后， 再进行涂布。 ↓ 涂布平板：用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。 (3)培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入30～37 ℃的恒温培养箱中培养1～2 d。 3．微生物的数量测定 (1)稀释涂布平板法 ①原理：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。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②计数原则：一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。 ③计算公式 每克样品中的菌株数＝×稀释倍数 (2)显微镜直接计数法 一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。 二、探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．实验设计 (1)土壤取样 ①土壤要求：酸碱度接近中性且潮湿。 ②取样部位：距地表约3～8 cm的土壤层。 (2)样品的稀释 测定土壤中细菌的数量，一般选用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培养，当第一次做这个实验时可以将稀释的范围放宽一点。 (3)微生物的培养与观察 ①培养：根据不同微生物的需要，控制适宜的培养温度和培养时间。细菌一般在30～37 ℃的温度下培养1～2 d。 ②观察 a．观察方法：每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而遗漏部分菌落。 b．记录菌落的特征：包括菌落的形状、大小和颜色等。 2．操作提示 (1)无菌操作：取土样的用具在使用前都需要灭菌。 (2)做好标记：本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好在使用前做好标记。例如，在标记培养皿时应该注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。 (3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，需要事先规划时间，以便提高实验效率，在操作时有条不紊。 【课中探究】 情景导入: 活动一：微生物的选择培养和计数 1．通常1 g土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物，其中，细菌的数量最多，能分解尿素的细菌是其中的一部分。如何设计培养基的配方，从而将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？ 2．请计算：4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×108个。 3．通过稀释涂布平板法统计的细菌的数目与它的实际数目相同吗？为什么？ 4．请完善表格中稀释涂布平板法和显微镜直接计数法的比较。 项目 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法 主要用具 培养基等 显微镜、血细胞计数板或细菌计数板等 计数依据 培养基上的菌落数 菌株本身 优点 计数的都是活菌 计数方便、操作简单 缺点 操作复杂、有一定误差 死菌、活菌都计数在内 【对应训练】 1．如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　) A．在配制步骤②③的培养基时，应先调pH后湿热灭菌 B．步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，以获得单菌落 C．步骤③采用稀释涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素 D．步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，比较不同种细菌分解尿素的能力 2．如图是纯化微生物时采用的两种接种方法接种后培养的效果图，下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲三个平板中所用培养液的稀释倍数相同 B．图甲、乙均适合分离微生物，但乙不适合对微生物进行计数 C．图甲、图乙所用的接种工具分别是接种环和涂布器 D．图乙每次划线应从同一起点开始以便使聚集的菌种逐步稀释获得单菌落 活动二：土壤中分解尿素的细菌的分离、计数与鉴定 1．测定土壤中细菌的总量和能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？为什么？ 2．甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。 (1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果不可靠(填“可靠”或“不可靠”)。若不可靠，应如何改进？ (2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理不合理(填“合理”或“不合理”)。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。 3．尝试完成下表中对微生物的分离与计数实验结果的分析。 目的 现象 结论 是否有杂菌污染的判断 对照组的培养基中无菌落生长 未被杂菌污染 培养物中菌落形态多样，菌落数偏高 培养物中混入其他杂菌 选择培养基是否起筛选作用 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目 选择培养基具有筛选作用 4．利用尿素作为唯一氮源的培养基分离出的微生物都是能分解尿素的微生物吗？并说明理由。 5．细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，因此可以通过检测培养基pH的变化来判断是否发生了该化学反应，进而判断该菌是否为尿素分解菌。依据以上原理，如何对分离得到的微生物是否是分解尿素的细菌作进一步鉴定？ 【对应训练】 1．下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作的叙述，不正确的是(　　) A．利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是有恰当的稀释度 B．若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照 C．该实验应采用稀释涂布平板法 D．用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基来培养该细菌后不会使酚红指示剂变红 2．(2023·湖北黄石高二期末)在做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验时，甲同学从对应稀释倍数为106的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。下列有关叙述错误的是(　　) A．甲同学出现这种结果的原因可能是土样不同，也可能是操作过程出了问题 B．将甲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，可以证明培养基是否受到污染 C．让其他同学用与甲同学一样的土壤进行实验，如果结果与甲同学一致，则可以证明甲同学无误 D．B、C选项的实验思路都遵循了实验的对照原则 【课后巩固】 1．最常用的接种微生物的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，下列关于二者的比较，正确的是(　　) 平板划线法 稀释涂布平板法 ① 需在无菌条件下操作 不需无菌操作 ② 培养基中不加琼脂 培养基中加有琼脂 ③ 不可计算菌液中的活菌数 可计算菌液中的活菌数 ④ 需要接种环 需要涂布器 A.③④ B.②④ C.①④ D.②③ 2．某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用。以下说法错误的是 (　　) A.土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶 B.能分解尿素的细菌也能以尿素的分解产物CO2作为碳源 C.为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时应选择尿素作为唯一氮源 D.筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4的作用是提供无机盐和维持pH 3．在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料，研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析正确的是(　　) A.透明圈内的刚果红染料已被分解 B.菌落②中的菌株降解纤维素能力最强 C.图中菌落可能是细菌也可能是真菌 D.图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制 4．下列关于稀释涂布平板法相关操作的叙述，错误的是(　　) A.将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%酒精的烧杯中消毒 B.涂布前取不超过0.1 mL的菌液滴加到培养基表面 C.将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，燃尽即可进行涂布 D.用涂布器将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀 5．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号试管中的菌液稀释倍数为103倍 B.4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号试管的10倍 C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 D.该实验方法统计得到的结果往往会比活菌的实际数目要高 6．如图是从土壤中分离能降解纤维素的微生物实验过程流程图。下列有关叙述正确的是 (　　) A.该实验所用的牛肉膏蛋白胨培养基中一定要添加适量的纤维素 B.过程①不能提高所选微生物在培养物中的比例 C.过程②纯化经过③培养后获得的单细胞菌落属于种群层次 D.④的操作是挑取单菌落进行菌种鉴定并在皿盖及时做上标记 7．某研究小组利用稀释涂布平板法来估测大肠杆菌的数量，每一个浓度涂布四个平板。下列关于操作步骤的叙述正确的是(　　) A.因为实验前后形成对照，因此本实验不必设置空白对照组 B.涂布前将沾有少量酒精的涂布器引燃，待涂布器冷却后再涂布 C.为避免混淆应在培养皿的皿盖上做标记，并将培养皿倒置培养 D.用此法估测的数值往往偏小，故应以菌落数最多的平板计数为准 8．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106培养基中得到以下几种统计结果，正确的是(　　) A.涂布1个平板，统计菌落数是230 B.涂布2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238 C.涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212、256，取平均值163 D.涂布了3个平板，统计的菌落数分别为210、240、250，取平均值233 9．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，乙培养基组分中的Y物质是琼脂 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 10.为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题： (1)通常培养基采用________法灭菌；在制备固体培养基的倒平板操作时，待平板冷却至________左右时，应将平板倒过来放置，这样做的目的是_________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 (2)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是________________；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为________个。 (3)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是_________________________________________ __________________________________________________________________________________________。 (4)示意图A和B中，______表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。 (5)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养，结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因：振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________________的利用率。 【反思总结】 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 发酵工程 第2节　微生物的培养技术及应用 1．2．2 微生物的选择培养和计数 【学习目标】 1．阐明微生物选择培养的原理。 2．进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 【学习重点】 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 【学习难点】 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 【课前预习】 新知预习： 一、选择培养基、微生物的选择培养和数量测定 1．选择培养基 (1)自然界中目的菌的筛选 ①实例：聚合酶链式反应(PCR)中用到的耐高温的DNA聚合酶，就是从热泉中筛选出的水生栖热菌中提取出来的。 ②依据：水生栖热菌能在70～80 ℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。 (2)实验室中目的菌的筛选 ①原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。 ②方法：利用选择培养基分离。 选择培养基：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。 2．微生物的选择培养 (1)方法：对样品进行充分稀释，然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。 (2)稀释涂布平板法的操作过程 ①系列稀释操作 a．编号为1×102～1×107试管中分别盛有9 mL无菌水。 b．将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。 c．取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 ②涂布平板操作 取菌液：取0.1 mL菌液，滴加到培养基表面。 ↓ 涂布器消毒：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 ↓ 涂布器灭菌：将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后， 再进行涂布。 ↓ 涂布平板：用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。 (3)培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入30～37 ℃的恒温培养箱中培养1～2 d。 3．微生物的数量测定 (1)稀释涂布平板法 ①原理：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。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②计数原则：一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。 ③计算公式 每克样品中的菌株数＝×稀释倍数 (2)显微镜直接计数法 一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。 二、探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．实验设计 (1)土壤取样 ①土壤要求：酸碱度接近中性且潮湿。 ②取样部位：距地表约3～8 cm的土壤层。 (2)样品的稀释 测定土壤中细菌的数量，一般选用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培养，当第一次做这个实验时可以将稀释的范围放宽一点。 (3)微生物的培养与观察 ①培养：根据不同微生物的需要，控制适宜的培养温度和培养时间。细菌一般在30～37 ℃的温度下培养1～2 d。 ②观察 a．观察方法：每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而遗漏部分菌落。 b．记录菌落的特征：包括菌落的形状、大小和颜色等。 2．操作提示 (1)无菌操作：取土样的用具在使用前都需要灭菌。 (2)做好标记：本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好在使用前做好标记。例如，在标记培养皿时应该注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。 (3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，需要事先规划时间，以便提高实验效率，在操作时有条不紊。 【课中探究】 情景导入: 活动一：微生物的选择培养和计数 1．通常1 g土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物，其中，细菌的数量最多，能分解尿素的细菌是其中的一部分。如何设计培养基的配方，从而将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？ 【答案要点】设计一种选择培养基，以尿素作为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。 2．请计算：4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×108个。 3．通过稀释涂布平板法统计的细菌的数目与它的实际数目相同吗？为什么？ 【答案要点】不相同，统计的细菌数往往比活菌实际数目少。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。 4．请完善表格中稀释涂布平板法和显微镜直接计数法的比较。 项目 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法 主要用具 培养基等 显微镜、血细胞计数板或细菌计数板等 计数依据 培养基上的菌落数 菌株本身 优点 计数的都是活菌 计数方便、操作简单 缺点 操作复杂、有一定误差 死菌、活菌都计数在内 【对应训练】 1．如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　) A．在配制步骤②③的培养基时，应先调pH后湿热灭菌 B．步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，以获得单菌落 C．步骤③采用稀释涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素 D．步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，比较不同种细菌分解尿素的能力 【答案】C 【解析】步骤③筛选分解尿素的细菌的培养基中，应以尿素为唯一氮源，不能再含有其他氮源，C错误。 2．如图是纯化微生物时采用的两种接种方法接种后培养的效果图，下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲三个平板中所用培养液的稀释倍数相同 B．图甲、乙均适合分离微生物，但乙不适合对微生物进行计数 C．图甲、图乙所用的接种工具分别是接种环和涂布器 D．图乙每次划线应从同一起点开始以便使聚集的菌种逐步稀释获得单菌落 【答案】B 【解析】根据图甲中三个平板的菌落密度可知，三个平板中所用培养液的稀释倍数不同，A错误；图甲、乙中若均为选择培养基，均可用于分离微生物，图乙是平板划线法接种后的结果，不适合对微生物进行计数，B正确；稀释涂布平板法接种使用涂布器，平板划线法接种使用接种环，C错误；图乙每次划线应从上一次划线的末端开始，以便使聚集的菌种逐步稀释获得单菌落，D错误。 活动二：土壤中分解尿素的细菌的分离、计数与鉴定 1．测定土壤中细菌的总量和能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？为什么？ 【答案要点】不相同；因为土壤中能分解尿素的细菌的数量比细菌的总量要少。 2．甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。 (1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果不可靠(填“可靠”或“不可靠”)。若不可靠，应如何改进？ 【答案要点】为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下至少涂布3个平板，统计结果后计算平均值。 (2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理不合理(填“合理”或“不合理”)。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。 3．尝试完成下表中对微生物的分离与计数实验结果的分析。 目的 现象 结论 是否有杂菌污染的判断 对照组的培养基中无菌落生长 未被杂菌污染 培养物中菌落形态多样，菌落数偏高 培养物中混入其他杂菌 选择培养基是否起筛选作用 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目 选择培养基具有筛选作用 4．利用尿素作为唯一氮源的培养基分离出的微生物都是能分解尿素的微生物吗？并说明理由。 【答案要点】不一定；因为有些微生物可以利用能分解尿素的细菌的代谢物进行生长繁殖。 5．细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，因此可以通过检测培养基pH的变化来判断是否发生了该化学反应，进而判断该菌是否为尿素分解菌。依据以上原理，如何对分离得到的微生物是否是分解尿素的细菌作进一步鉴定？ 【答案要点】在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若菌落周围出现红色环带，则可说明该菌种能够分解尿素。 【对应训练】 1．下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作的叙述，不正确的是(　　) A．利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是有恰当的稀释度 B．若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照 C．该实验应采用稀释涂布平板法 D．用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基来培养该细菌后不会使酚红指示剂变红 【答案】B 【解析】利用稀释涂布平板法估算菌落数目的关键是有恰当的稀释度，若稀释倍数太低、菌落太多，会连在一起，稀释倍数太高，平板上菌落数目过少，都不宜进行计数，A正确；若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需设置接种在没有选择作用的细菌通用的牛肉膏蛋白胨培养基上培养作为对照，B错误；分解尿素的细菌能合成脲酶，将尿素分解产生氨，使培养基的碱性增强，用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基来培养该细菌，能维持pH稳定，不会使酚红指示剂变红，D正确。 2．(2023·湖北黄石高二期末)在做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验时，甲同学从对应稀释倍数为106的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。下列有关叙述错误的是(　　) A．甲同学出现这种结果的原因可能是土样不同，也可能是操作过程出了问题 B．将甲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，可以证明培养基是否受到污染 C．让其他同学用与甲同学一样的土壤进行实验，如果结果与甲同学一致，则可以证明甲同学无误 D．B、C选项的实验思路都遵循了实验的对照原则 【答案】D 【解析】B选项的实验思路遵循了实验的对照原则，C选项的实验思路遵循了实验的重复原则，D错误。 【课后巩固】 1．最常用的接种微生物的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，下列关于二者的比较，正确的是(　　) 平板划线法 稀释涂布平板法 ① 需在无菌条件下操作 不需无菌操作 ② 培养基中不加琼脂 培养基中加有琼脂 ③ 不可计算菌液中的活菌数 可计算菌液中的活菌数 ④ 需要接种环 需要涂布器 A.③④ B.②④ C.①④ D.②③ 【答案】A 【解析】两种方法都需要在无菌条件下操作，①错误；两种方法都需要配制固体培养基，均需要添加琼脂，②错误；平板划线法不能对菌落进行计数，稀释涂布平板法能进行活菌计数，③正确；平板划线法的接种工具是接种环，稀释涂布平板法的接种工具是涂布器，④正确，A符合题意。 2．某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用。以下说法错误的是 (　　) A.土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶 B.能分解尿素的细菌也能以尿素的分解产物CO2作为碳源 C.为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时应选择尿素作为唯一氮源 D.筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4的作用是提供无机盐和维持pH 【答案】B 【解析】土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，A正确；能分解尿素的细菌是一种分解者，属于异养型微生物，不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，B错误；为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时应选择尿素作为唯一氮源，C正确；筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4的作用是提供无机盐和维持pH，D正确。 3．在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料，研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析正确的是(　　) A.透明圈内的刚果红染料已被分解 B.菌落②中的菌株降解纤维素能力最强 C.图中菌落可能是细菌也可能是真菌 D.图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制 【答案】C 【解析】根据分析可知，透明圈不显红色的原因是其中的纤维素已被分解，A错误；菌落①形成的透明圈直径与菌落直径之比最大，说明菌落①降解纤维素能力最强，B错误；根据题干信息不能判断图中菌落的微生物类型，可能是细菌也可能是真菌，C正确；图中培养基应以纤维素为唯一碳源，不可用牛肉膏、蛋白胨配制，D错误。 4．下列关于稀释涂布平板法相关操作的叙述，错误的是(　　) A.将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%酒精的烧杯中消毒 B.涂布前取不超过0.1 mL的菌液滴加到培养基表面 C.将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，燃尽即可进行涂布 D.用涂布器将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀 【答案】C 【解析】进行涂布平板操作前，要对涂布器进行灭菌，一般的做法是先将涂布器浸在盛有体积分数为70%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，A正确；涂布平板时，取不超过0.1 mL的菌液，滴加到培养基表面，B正确；将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后冷却再进行涂布，C错误；涂布时，用涂布器将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀，D正确。 5．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号试管中的菌液稀释倍数为103倍 B.4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号试管的10倍 C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 D.该实验方法统计得到的结果往往会比活菌的实际数目要高 【答案】B 【解析】3号试管中菌液稀释倍数是104倍；4号试管的稀释倍数比5号试管低10倍，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；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÷10＝1.7×108(个)；通过稀释涂布平板法得到的菌落可能存在两个或多个细胞连在一起长成一个菌落的情况，故该实验方法统计得到的结果往往会比活菌的实际数目要低。 6．如图是从土壤中分离能降解纤维素的微生物实验过程流程图。下列有关叙述正确的是 (　　) A.该实验所用的牛肉膏蛋白胨培养基中一定要添加适量的纤维素 B.过程①不能提高所选微生物在培养物中的比例 C.过程②纯化经过③培养后获得的单细胞菌落属于种群层次 D.④的操作是挑取单菌落进行菌种鉴定并在皿盖及时做上标记 【答案】C 【解析】由于该实验目的是从土壤中分离能降解纤维素的微生物，故所用培养基需要以纤维素为唯一碳源，不能用牛肉膏蛋白胨培养基，A错误；过程①利用以纤维素为唯一碳源的培养基进行培养，可进一步提高能降解纤维素的微生物在培养物中的比例，B错误；过程②纯化经过③培养后获得的单细胞菌落只有一种微生物，属于种群层次，C正确；④的操作是挑取单菌落进行菌种鉴定并在皿底及时做上标记，D错误。 7．某研究小组利用稀释涂布平板法来估测大肠杆菌的数量，每一个浓度涂布四个平板。下列关于操作步骤的叙述正确的是(　　) A.因为实验前后形成对照，因此本实验不必设置空白对照组 B.涂布前将沾有少量酒精的涂布器引燃，待涂布器冷却后再涂布 C.为避免混淆应在培养皿的皿盖上做标记，并将培养皿倒置培养 D.用此法估测的数值往往偏小，故应以菌落数最多的平板计数为准 【答案】B 【解析】需要一个空白的牛肉膏蛋白胨培养基做对照，可以判断培养基是否被杂菌污染，A错误；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，冷却后再用，B正确；用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底，因为如果把标签写在盖子上，培养皿倒置后标签就看不到了，C错误；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，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，一般选择菌落数在30～300之间的平板进行计数，密度过大会使计数结果偏小，影响结果的准确性，D错误。 8．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106培养基中得到以下几种统计结果，正确的是(　　) A.涂布1个平板，统计菌落数是230 B.涂布2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238 C.涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212、256，取平均值163 D.涂布了3个平板，统计的菌落数分别为210、240、250，取平均值233 【答案】D 【解析】A、B项中只涂布了1个和2个平板，所以A、B错误；C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，数据重复性差，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值，C错误；D项涂布了3个平板，并且数据接近，可重复性强，D正确。 9．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，乙培养基组分中的Y物质是琼脂 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 【答案】C 【解析】分析题干信息可知，物质X为含有C、H、O、N的有机物，甲、乙培养基除含无机盐，水外均含有机物X，故其属于选择培养基，乙培养基组分中除了X外，还加入了Y物质琼脂，从而获得固体培养基，A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，B正确；步骤⑤中自变量是挑取的不同菌落，各培养瓶中X溶液的浓度应该是一致的，C错误；步骤⑤的筛选过程中，若培养基中的X浓度过高，则会导致菌体失水进而影响菌体的正常生长，因此某菌株对X的降解量可能下降，D正确。 10.为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题： (1)通常培养基采用________法灭菌；在制备固体培养基的倒平板操作时，待平板冷却至________左右时，应将平板倒过来放置，这样做的目的是_________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 (2)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是________________；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为________个。 (3)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是_________________________________________ __________________________________________________________________________________________。 (4)示意图A和B中，______表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。 (5)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养，结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因：振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________________的利用率。 【答案】(1)高压蒸汽灭菌　50 ℃　防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染　 (2)检测培养基平板灭菌是否合格　3.8×107　(3)灼烧　将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落　(4)B　(5)溶解氧　营养物质 【解析】(1)微生物培养过程应该进行无菌操作，配制的培养基要进行高压蒸汽灭菌；倒平板操作的最适温度为培养基冷却至50 ℃左右，将平板倒置的作用是防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。(2)为了检测培养基灭菌是否彻底，应该取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。根据题意分析，3个平板的菌落数分别是39、38和37，且水样稀释了100倍，体积为0.1 mL，因此每升水样中的活菌数＝(39＋38＋37)÷3÷0.1×100×1 000＝3.8×107(个)。(3)在采用平板划线法分离菌种的过程中，对接种环常用的灭菌方法是灼烧灭菌；在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，目的是将聚集的菌体逐渐稀释分散以便获得由单个细胞繁殖而来的单菌落。(4)据图分析可知，图中A表示的是用平板划线法接种培养后得到的结果，B表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(5)根据题意分析，振荡培养不仅提高了培养液中溶解氧的含量，还可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率，使细菌生长速度加快。 【反思总结】 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$