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高中生物学 选择性必修3
课堂小练(三) 微生物的选择培养和计数
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一、单项选择题
1.下列选项中,不是使用选择培养基培养微生物的目的的是 ( )
A.除去其他微生物
B.使需要的微生物大量繁殖
C.通过表现特殊性状,与其他微生物相区别
D.可以增加要培养的微生物的浓度
答案与解析
解析 利用选择培养基抑制或阻止其他微生物生长,从而除去其他微生物,A项正确;利用选择培养基分离特定微生物,目的是允许某种特定微生物生长繁殖,B项正确;通过表现特殊性状,如观察菌落特征与其他微生物相区别,此过程可以不使用选择培养基,C项错误;利用选择培养基可以增加要培养的微生物的浓度,D项正确。
答案 C
2.下列关于倒平板、平板划线法和稀释涂布平板法的叙述,正确的是 ( )
A.倒平板时将培养皿打开,培养皿盖倒放在桌子上
B.平板划线培养后,可观察到从第一区域到第五区域菌落数逐渐减少
C.稀释涂布平板的结果都可在培养基表面形成单个的菌落
D.倒平板、平板划线法和稀释涂布平板法都是纯化菌种的主要方法
答案与解析
解析 倒平板时不能把培养皿盖完全打开并放到桌面上,这样会污染培养皿中的培养基,A项错误;平板划线培养中,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,B项正确;稀释涂布平板分离微生物时,只有在稀释浓度适宜条件下才能在培养基表面形成单个的菌落,C项错误;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,倒平板不是纯化微生物的方法,D项错误。
答案 B
3.下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法,错误的是 ( )
A.平板划线法只能用于微生物的分离,不能用于计数
B.牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显小于选择培养基的数目,说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落
C.如果得到了3个或3个以上菌落数目在30~300的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数
D.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释范围不同
答案与解析
解析 平板划线法只能用于微生物的分离,不能用于计数,A项正确;牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目应该明显多于选择培养基的数目,B项错误;如果得到了3个或3个以上菌落数目在30~300的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数,C项正确;测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释范围不同,D项正确。
答案 B
4.下列有关土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作,错误的是 ( )
A.取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌
B.测定土壤中细菌的数量一般选用1×102、1×103、1×104倍的稀释液进行平板培养
C.鉴定分解尿素的细菌,利用了尿素分解成氨,从而使pH升高的原理
D.用牛肉膏蛋白胨培养基作对照,来验证选择培养基是否有选择性
答案与解析
解析 取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌,A项正确;土壤中细菌比真菌多,在测定土壤中细菌的数量时,一般选用1×104、1×105和1×106倍的稀释液进行平板培养,B项错误;鉴定分解尿素的细菌的原理:该细菌能产生脲酶,脲酶能将尿素分解成氨,从而使pH升高,C项正确;用牛肉膏蛋白胨培养基作对照,来验证选择培养基是否有选择性,若有选择性,其上菌落数目要比对照组少得多,D项正确。
答案 B
5.下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,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,可以获得单细胞菌落
C.步骤③采用涂布平板法接种,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,比较细菌分解尿素的能力
答案与解析
解析 配制培养基时,应先调pH后湿热灭菌,A项正确;步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌通过涂布平板法分散,获得单细胞菌落,B项正确;步骤③筛选分解尿素的细菌,培养基中应以尿素为唯一氮源,C项错误;步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D项正确。
答案 C
6.下列关于分离微生物和统计菌落数目方法的叙述,不正确的是 ( )
A.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
B.在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,否则会导致菌体堆积,影响分离效果
C.采用稀释涂布平板法计数获得的菌落数往往少于实际的活菌数
D.若在稀释倍数为1×105的土壤样品溶液0.1 mL下涂布5个细菌培养基平板,细菌菌落数分别为13、153、462、175和191,则每克土壤样品中的细菌数量为1.73×107个
答案与解析
解析 当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落,因此菌落数可以代表最初菌体的数目,A项正确;在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,通常为0.1 mL,否则会导致菌体堆积,影响分离效果,B项正确;采用稀释涂布平板法获得的菌落有可能是由多个细菌形成的,所以往往少于实际的活菌数,因为在当两个或两个以上的菌体聚集在一起时,长出的是一个菌落,C项正确;为了保证结果准确,一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数,故题中平板上长出的细菌菌落数分别为153、175、191三个平板符合计数要求,所以每克土壤样品中的细菌数量=(153+175+191)÷3÷0.1×105=1.73×108个,D项错误。
答案 D
7.若要通过稀释涂布平板法分离纯化土壤中的微生物,其正确操作步骤是 ( )
①土壤取样 ②称取1 g土壤加入盛有99 mL无菌水的锥形瓶中,制备1×10-2土壤稀释液 ③吸取0.1 mL土壤稀释液进行涂布平板 ④依次将土壤稀释液稀释至浓度为1×10-3、1×10-4、1×10-5、1×10-6、1×10-7的溶液
A.①②③④ B.①③②④
C.①②④③ D.①④②③
答案与解析
解析 稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是:①土壤取样;②称取1 g土壤加入盛有99 mL无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液;④进行梯度稀释,即依次稀释至1×10-3、1×10-4、1×10-5、1×10-6、1×10-7稀释度,③吸取0.1 mL土壤稀释液进行涂布平板,故选C。
答案 C
二、多项选择题
8.有机磷农药是用于防治植物害虫的含磷有机化合物,广泛应用于农业生产中,有时会造成瓜果蔬菜等食品农药残留超标,不少种类对人、畜的毒性很强。某班同学欲从土壤中分离高效降解有机磷农药的微生物,下列做法正确的是 ( )
A.在被有机磷农药污染的土壤中取样,并在添加有机磷农药的培养基上培养以获取相应的微生物
B.在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,以检测培养基平板灭菌是否合格
C.若要测定培养液中选定菌种的菌体数,既可在显微镜下用血细胞计数板直接计数,也可选用稀释涂布平板法统计
D.制备固体培养基时加入的常用凝固剂是琼脂;若培养基需要调节pH,则应在灭菌之后调节
答案与解析
解析 为了获得能降解有机磷农药的微生物菌种,可在被有机磷农药污染的土壤中取样,在选择培养基上添加有机磷农药进行选择培养,A项正确;在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,以检测培养基平板灭菌是否合格,B项正确;若要测定培养液中选定菌种的菌体数,既可在显微镜下用血细胞计数板直接计数,也可选用稀释涂布平板法统计活菌数目,C项正确;制备固体培养基的基本步骤是计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板,因此培养基在灭菌前需要调节pH,D项错误。
答案 ABC
9.筛选淀粉分解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,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表:
菌种
菌落直径:
C(mm)
透明圈直径:
H(mm)
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
有关本实验的叙述,错误的是 ( )
A.培养基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值不能反映两种细菌分解淀粉能力的差异
答案与解析
解析 培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐等营养物质,A项正确;筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,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,题述两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C项错误;淀粉分解菌的H/C越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D项错误。
答案 CD
10.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,得到的结果如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.分离SC时可用稀释涂布平板法或划线法
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
答案与解析
解析 平板划线法和稀释涂布平板法均可分离和提纯细菌,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;根据题意可知,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。
答案 ABD
三、简答题
11.氨基甲基酸酯是一类有机氮农药,具有高效广谱杀虫杀菌的作用,但长期使用容易导致土壤污染,为探究能降解氨基甲基酸酯的细菌进行了以下实验:
(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有_________________________四类,该实验选择培养所用的培养基只能以________________作为唯一氮源,从物理状态上讲,该培养基属于__________培养基。
碳源、氮源、水、无机盐
氨基甲基酸酯
液体
湿热灭菌法
将未接种的培养基放入恒
温培养箱中,一段时间后观察是否有菌落产生
(2)微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,这两种方法在功能上的区别是____________________,此外,________________也是测定微生物数量的常用方法。
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力__________。
(4)通常情况下,在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和______________。检测制备的培养基是否灭菌合格方法是________________________
____________________________________________。
是否可用来计数活菌
显微镜直接计数
强
解析 (1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、氮源、水、无机盐四类;本题中的选择培养基的特点是只有能利用氨基甲基酸酯的微生物才能正常生长和繁殖;本题所用的选择培养基除了具有选择作用以外,还要增加目的细菌的浓度,因此从物理状态上讲,该培养基属于液体培养基。(2)平板划线法和稀释涂布平板法都可以接种菌种,但是,稀释涂布平板法除了接种还能用于统计样品中活菌数目。(3)分解圈大说明该菌株的降解能力强,是需要的高效菌株。(4)通常情况下,在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌法,干热灭菌法湿度低会破坏培养基中的营养成分,因此不适合对培养基进行灭菌;检测制备的培养基是否灭菌合格,设置空白对照组:将未接种的培养基放入恒温培养箱中,一段时间后观察是否有菌落产生。
12.牛奶是适合微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要用巴氏消毒法消毒,以杀死有害微生物。某小组为检测自制酸奶是否被杂菌污染,进行了如图所示的操作。请回答下列问题:
图1
(1)牛奶用巴氏消毒法消毒的好处是____________________________________________
__________________________。
可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且基本不破
坏牛奶的营养成分
(2)以下在制备空白平板培养基过程中正确的操作有__________(填选项字母)。
①待培养基冷却至 40 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板 ②将灭过菌的培养皿盖放在桌面上,左手拔出棉塞 ③右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰 ④用左手的拇指和食指打开培养皿 ⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖
⑥等待培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上
A.①③④⑤ B.④⑤⑥
C.①②④⑥ D.③⑤⑥
D
(3)取最终的牛奶稀释液0.1 mL在培养基上进行涂布,应选择的工具是如图2中的________。
图2
乙
(4)如图1所示方法为稀释涂布平板法,理想情况下,培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了5个培养皿,菌落数分别为12、65、63、64、196,则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为_______,运用这种方法统计的结果往往较实际值______(填“大”或“小”),如果培养基上出现_______________________的菌落,说明自制酸奶已被杂菌污染。
6.4×107
小
(形状、大小、颜色)不同
(5)已知酸奶中的有益菌主要是乳酸菌,要进一步分离纯化乳酸菌,应采用图3中______(填字母)所示的划线分离操作,其正确操作过程中,划线工具至少要灼烧_____次。
图3
B
5
解析 (1)巴氏消毒法是指在63~65 ℃消毒30 min或72~76 ℃处理15 s或80~85 ℃处理10~15 s,使用这种方法对牛奶进行消毒的好处是可以杀死牛奶中绝大多数微生物,并且基本不破坏牛奶的营养成分。(2)等培养基冷却至50 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,防止杂菌污染,①错误;不能将灭过菌的培养皿盖放在桌面上,②错误;右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰,高温可防止杂菌污染,③正确;倒平板时只需要将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,在酒精灯火焰旁进行,④错误;右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上皿盖,并通过酒精灯火焰,⑤正确;等待培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上,⑥正确。因此,只有③⑤⑥正确。(3)题图1表示的是稀释涂布平板法,可以用来分离菌种和对菌种进行计数;题图2中甲为接种环,乙为涂布器,丙为滴管,丁为接种针。将牛奶稀释液在培养基上进行涂布的方法是稀释涂布平板法,所用的接种工具是涂布
器,即题图2中的乙。(4)5个培养皿中有2个的菌落数(12、196)相差太大,可舍弃。据图分析,图中10 mL酸奶稀释了105倍,最后取了10 mL稀释液中的0.1 mL,因此每毫升酸奶中所含细菌数为(65+63+64)÷3÷0.1×105=6.4×107(个)。由于经此方法接种培养时,当两个或多个菌落重叠在一起时按一个菌落计算,所以运用这种方法统计的结果往往较实际值小。如果培养基上出现(形状、大小、颜色)不同的菌落,说明自制酸奶已被杂菌污染。(5)要进一步分离纯化乳酸菌,应采用平板划线法进行操作,题图3中操作正确的是B;接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,即题图3 B中的4次划线操作前后都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,以防止造成污染,因此完成划线共需灼烧接种环5次。
四、探究题
13.(多选)处理垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解,如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列叙述正确的是 ( )
A.图中培养基应以淀粉为唯一碳源,将菌液接种到培养基使用的是平板划线法
B.菌落①与②周围透明圈的大小不同原因可能是两个菌群对碘液分解能力不同
C.若菌落①与②分别属于细菌和真菌,则二者结构上最主要的区别是有无核膜包被的细胞核
D.实验结束后,为防止造成环境污染,使用过的培养基应灭菌处理后再倒掉
答案与解析
解析 筛选高效降解淀粉菌种时,培养基应以淀粉为唯一碳源,根据题图中菌落的分布可知,将菌液接种到培养基使用的是稀释涂布平板法,A项错误;碘液可用于鉴定淀粉,菌落①与②周围透明圈的大小不同原因可能是两个菌群对淀粉的分解能力不同,B项错误;细菌属于原核生物,真菌属于真核生物,原核细胞和真核细胞在结构上最主要区别是有无以核膜为界限的细胞核,C项正确;实验结束后,为防止造成环境污染,使用过的培养基应灭菌处理后再倒掉,D项正确。
答案 CD
14.(多选)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子(特殊营养物质)的种类,研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.倒入平板后培养基需要进行灭菌处理
B.倒入平板后直接培养可判断培养基有无污染
C.图示结果表明该菌需要生长因子乙或丙
D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选
答案与解析
解析 制备平板时,先灭菌再倒平板,倒平板后不需要进行灭菌处理,A项错误;若倒平板后直接培养,平板上不含任何生长因子,因为该嗜热菌不能在缺乏生长因子的培养基中生长,出现菌落则说明培养基已被杂菌污染,B项正确;图中菌落出现在乙、丙区域之间,说明该菌生长同时需要乙和丙,C项错误;不同菌种所需生长因子不同,可利用生长图形法筛选菌种,D项正确。
答案 AC
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