内容正文:
高中生物(人教版) 选择性必修3 分层作业
1.2.2 微生物的选择培养和计数
[分值:100分]
第1~5题,每题6分;第6~11题,每题7分,共72分。
【基础巩固】
1.(2022·江苏,3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
2.(2024·长春高二期末)芽孢杆菌耐高温,是常见的蛋白酶生产菌。培养基中的蛋白质被蛋白酶降解后,会在菌落周围形成透明圈。如图是筛选蛋白酶高产菌株的过程。下列叙述错误的是( )
A.70~80 ℃水浴10 min的目的是杀死部分非芽孢杆菌
B.在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种
C.以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用
D.透明圈与菌落直径比值较小的菌株为高产菌株
3.科研人员从深海淤泥中分离出了菌株L并比较其在不同的碳源培养基中的生长情况,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.纤维素、果胶、淀粉能为菌株L的生长提供碳源和能源
B.该实验中培养菌株L的培养基中还需再添加有机氮源
C.以纤维素为唯一碳源的培养基对菌株L的培养效果比以淀粉为唯一碳源的培养基的好
D.提高菌株L的降解能力有利于提高对农作物资源的利用率
4.(2025·昆明高二期末)稀释涂布平板法是微生物培养过程中常用的接种方法,下列有关该方法的叙述,正确的是( )
A.要将聚集的微生物稀释分散,只能使用稀释涂布平板法
B.统计培养结束后平板上的菌落数即为此时平板上的活菌数
C.计数时,需计算各稀释度下的平板上的菌落数的平均值
D.该方法统计得到的菌落数,往往比活菌的实际数目要少
5.(2024·玉溪高二期中)从自然界筛选嗜盐菌(好氧型)的一般步骤:采集菌样→富集培养→纯种分离→计数及性能测定。图1表示上述步骤中的一个环节,图2表示该筛选过程中一个培养基上菌落的分布情况,其中白色部分为透明圈,黑点代表大小不同的菌落。下列相关叙述正确的是( )
A.富集培养必须在固体培养基中进行
B.图1所示的接种方法也适用于对细菌进行计数
C.图2中嗜盐菌的耐盐性能最强的是乙
D.按用途划分,图1所示的培养基属于鉴别培养基
6.养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸,这两种物质可被硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离和计数”实验中,下列说法正确的是( )
A.需要配制添加一定浓度铵盐的牛肉膏蛋白胨培养基,以筛选硝化细菌
B.应对采集底泥使用的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行
C.采用平板划线法进行分离和计数时,还需与未接种的空白培养基同时培养
D.若空白对照组上长出了菌落,需要在实验组数据的基础上减去空白对照组的菌落数
7.下列有关稀释涂布平板法计数和显微镜直接计数法的叙述,不正确的是( )
A.利用血细胞计数板计数属于显微镜直接计数法,其缺点是不能区分死菌与活菌
B.两种计数方法,其统计值与实际值相比,均有差异,但产生差异的原因不同
C.两种计数方法均能在计数的同时观察到所研究微生物的形态特征
D.当菌落数目稳定时,一般选取菌落数在30~300的且差异不大的平板进行计数
8.(2025·大庆高二期中)聚苯乙烯作为一种重要的高分子聚合物材料,难降解,污染环境。某兴趣小组为了从土壤中分离能分解聚苯乙烯的细菌,相关实验流程如图所示,每次稀释的倍数相同,统计平板上菌落数的平均值为52,计算出每克土壤中分解聚苯乙烯的细菌数量为2.6×106个。由此推测,该流程中x和y的值分别为( )
A.18、0.1 B.9、0.2
C.18、0.2 D.无法求解
【综合练习】
9.(2021·山东,14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
10.(2025·南通高二检测)在某地的农业生产中,研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解,且长期使用会导致土壤污染。为修复被该除草剂污染的土壤,可按如图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是( )
A.只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌
B.筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源
C.图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法,该方法可用于细菌计数
D.经过一段时间的培养,培养皿中应该只存在有透明圈的菌落
11.精氨酸依赖型菌株不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A.野生型菌液的培养皿中不会出现菌落
B.乙培养基与甲相比可能缺少了精氨酸
C.紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生可遗传变异
D.乙中的菌落A为鸟氨酸发酵的优良菌种
12.(16分)某生物兴趣小组试图探究山羊瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能降解尿素的细菌(目的菌)。实验步骤如图所示。请回答下列问题:
稀释倍数
103
104
105
106
107
菌落数
500
367
248
36
18
(1)该实验中所用培养基在成分上的特殊要求是______________________;培养基中的KH2PO4和Na2HPO4的作用有____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验中采用的分离纯化细菌的方法是__________________________________________
____________。实验过程中,除了需将接种后的平板放在适宜的环境中培养一段时间后观察,还需要设置在相同条件下培养的__________________________,作为对照实验,其目的是________________________________________________________________________。
(3)为了计数细菌,将取自瘤胃中的液体进行稀释,接种在培养基上,放置在37 ℃恒温培养箱中培养24~48 h,统计菌落数,结果如上表。其中________倍的稀释倍数比较适合计数。有同学认为,该计数方法统计的细菌数目会比实际数目________,他的理由是________________________________________________________________________。
13.(12分)(2024·全国甲,37节选)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图所示。回答下列问题:
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的细菌数量前者大于后者,其原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,再从稀释菌液中取200 μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为________个/mL。
(3)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布。灼烧的目的是______________________________________,冷却的目的是__________________________。
(4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是______,判断依据是_______________________(答出两点即可)。
答案
1.答案 D
农田或公园土壤中含有较多的产脲酶的微生物,A合理;为了筛选可分解尿素的细菌,配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源,能合成脲酶的微生物在该培养基上能生长,B合理;当样品的稀释度足够高时,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,C合理;在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,酚红指示剂将变红,因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,能对分离的菌种做进一步鉴定,D不合理。
2.答案 D
根据题意,芽孢杆菌耐高温,70~80 ℃水浴10 min的目的是杀死部分非芽孢杆菌,A正确;透明圈与菌落直径比值越大,说明芽孢杆菌分解蛋白质的能力越强,故透明圈与菌落直径比值较大的菌株为高产菌株,D错误。
3.答案 B
该实验是为了探究菌株L在不同的碳源培养基中的生长情况,根据对照实验的单一变量原则,培养菌株L的培养基还需要再添加无机氮源,而不是有机氮源,因为有机氮源中含有碳元素,B错误。
4.答案 D
要将聚集的微生物稀释分散,可使用稀释涂布平板法或平板划线法,A错误;由于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,统计培养结束后平板上的菌落数常小于此时平板上的活菌数,B错误,D正确;计数时,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数,需计算适宜稀释度下的平板上的菌落数的平均值,C错误。
5.答案 C
富集培养一般在液体培养基中进行,A错误;图1所示的接种方法是平板划线法,该方法不适于对细菌进行计数,B错误;图2中的乙菌落的透明圈直径/菌落直径最大,说明该嗜盐菌的耐盐性能最强,C正确;图1所示的培养基属于选择培养基,D错误。
6.答案 B
要分离硝化细菌,应该用以铵盐为唯一氮源的培养基,培养基中不能加入牛肉膏蛋白胨,A错误;平板划线法不能用于菌落计数,C错误;若空白对照组上长出了菌落,则说明培养基被污染了,实验数据无效,需重新实验,D错误。
7.答案 C
显微镜直接计数法无法区分死菌和活菌,A正确;稀释涂布平板法计数时,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,故而统计值比实际值小;显微镜直接计数法计数时不能区分死菌和活菌,故测定的微生物数量往往大于实际的活菌数,因此两种计数方法其统计值与实际值相比,均有差异,但产生差异的原因不同,B正确;稀释涂布平板法观察到的是菌落的形态特征,而不是微生物的形态特征,显微镜直接计数法观察到的是微生物的形态特征,C错误。
8.答案 C
该实验流程中,第一次将土壤稀释的倍数为10倍,由于每次稀释的倍数相同,所以x为18;52÷y×10=2.6×1046,则y=0.2,C正确。
9.答案 B
根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲菌可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此甲菌属于解脂菌,A正确;乙菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌落不能产生脂肪酶,不能利用脂肪为其供能,但乙菌落也可以在培养基上生存,说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源,B错误;可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,更加直观,C正确;可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以是菌落周围深蓝色圈的大小,D正确。
10.答案 B
长期使用该除草剂的土壤中更容易分离出能降解该除草剂的细菌,但并非只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌,A错误;平板划线法不能用于细菌计数,C错误;该培养基中也可能存在能固定空气中氮气的微生物,这些微生物形成的菌落没有透明圈,D错误。
11.答案 D
由图观察可知,乙中的菌落A是野生型菌种,菌落B为精氨酸依赖型菌株,B可作为鸟氨酸发酵的优良菌种,D错误。
12.答案 (1)以尿素为唯一氮源 为细菌生长提供无机盐、作为缓冲液维持培养液的pH (2)稀释涂布平板法 未接种的空白培养基 检测培养基是否被污染 (3)105或106 偏小 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
13.答案 (1)显微镜直接计数法将活菌和死菌一起计数,菌落计数法中存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌 (2)5 000 (3)杀死涂布器上可能存在的微生物,防止微生物污染 防止温度过高杀死菌种 (4)A A消毒液活细胞减少量最多,且杀菌时间较短,效率最高
(1)显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数。菌落计数法只计活菌数,还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况,故前者的数量大于后者。(2)从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,即稀释了10倍,再从稀释菌液中取200 μL涂布平板,即0.2 mL,已知菌落计数的结果为100。则1 mL细菌原液中细菌浓度=(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数=(100个÷0.2 mL)×10=5 000(个/mL)。(3)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布。灼烧的目的是杀死涂布器上可能存在的微生物,防止微生物污染,冷却的目的是防止温度过高杀死菌种。(4)A消毒液活细胞减少量最多,且杀菌时间较短,效率最高,因此A消毒液杀菌效果最好。
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