内容正文:
课时测评3 微生物的选择培养和计数
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题,每小题2分,共16分)
知识点一 选择培养基及微生物的选择培养
1.(2025·辽宁高二月考)如表是微生物培养基的成分。下列有关说法错误的是( )
编号
①
②
③
④
⑤
成分
(NH4)2SO4
KH2PO4
FeSO4
CaCl2
H2O
含量
0.4 g
4.0 g
0.5 g
0.5 g
100 mL
A.此培养基可用来培养自养型微生物
B.此表中的营养成分共有三类,即水、无机盐、氮源
C.若除去①,此培养基可培养硝化细菌
D.培养基中若加入氨基酸,则它可充当碳源、氮源
答案:C
解析:硝化细菌能进行化能合成作用,但不能固氮,因此若除去①,此培养基缺少氮源,不能培养硝化细菌,C错误。
2.(2025·河南商丘店模拟)下表是对四种生物能源、碳源、氮源、代谢类型的描述,其中正确的是( )
选项
A
B
C
D
生物类型
硝化细菌
乳酸菌
根瘤菌
衣藻
能源
利用化学能
分解乳酸
固定N2
利用光能
碳源
CO2
糖类
糖类
CO2
氮源
NH3
N2
N2
N
代谢类型
异养需氧型
异养厌氧型
异养需氧型
自养需氧型
答案:D
解析:硝化细菌能以NH3作为氮源,且能利用氧化NH3释放的化学能进行化能合成作用合成有机物,属于自养需氧型生物,A错误;乳酸菌是异养厌氧型生物,不能直接利用氮气,且能量来源为糖类,B错误;根瘤菌进行生命活动所需要的能量来自糖类等有机物的氧化分解,C错误;衣藻是低等植物,能利用光能进行光合作用制造有机物,属于自养需氧型生物,D正确。
知识点二 微生物的数量测定
3.(2025·河南驻马店模拟)下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法的操作结果。下列叙述错误的是( )
A.甲中涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能接触菌液
B.若甲中的稀释倍数仅为102,则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的
C.乙培养皿中所得的菌落都符合要求
D.乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
答案:C
解析:甲中涂布前要将涂布器灼烧灭菌,冷却后才能接触菌液,A正确;若甲中的稀释倍数仅为102,菌液的浓度较高,则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的,B正确;平板划线法中在最后一次划线的末端形成的菌落才可能是由单一的细胞或孢子繁殖而成的,C错误;乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端,这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减小,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落,D正确。
4.(2024·云南模拟预测)油脂降解菌分解培养基中白色的三丁酸甘油酯后,菌落周围会产生透明圈。根据该原理配制筛选油脂降解菌的培养基,其成分如下:(NH4)2SO4、NaCl、K2HPO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O、三丁酸甘油酯、酵母粉(主要含蛋白质)、X、蒸馏水。下列相关叙述正确的是( )
①油脂降解菌能分解脂肪,是因为它们能合成脂肪酶 ②培养基中加入的物质X可为琼脂 ③无机盐可作为缓冲物质维持细胞生长过程中pH稳定 ④该培养基上生长出的菌落均为油脂降解菌 ⑤该培养基不能用来比较油脂降解菌分解脂肪的能力
A.①②③ B.①③⑤
C.②③④ D.③④⑤
答案:A
解析:能分解油脂的是脂肪酶,所以油脂降解菌能分解脂肪,是因为它们能合成脂肪酶,①正确;根据题干信息“油脂降解菌分解培养基中白色的三丁酸甘油酯后,菌落周围会产生透明圈”可知,该培养基为固体培养基,所以物质X可为琼脂,②正确;无机盐K2HPO4、KH2PO4可作为缓冲物质维持细胞生长过程中pH稳定,③正确;该培养基为完全培养基,生长出来的菌不止油脂降解菌,其他杂菌也能生长,④错误;可通过透明圈直径与菌落直径比值的大小比较油脂降解菌分解脂肪的能力,比值越大分解能力越强,⑤错误。正确的为①②③,B、C、D错误,A正确。
5.(2024·江苏南京高三开学考试)橙汁生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌,品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺,技术人员设计了如下流程,开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列说法正确的是( )
A.步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液
B.步骤②制备土壤稀释液振荡20 min的目的是让培养液与微生物充分接触
C.步骤③最终将土壤悬浮液稀释了1 000倍
D.步骤④所示菌落数作为平均数可知1 g果园土壤的目的菌数约为6×103个
答案:C
解析:细菌绝大多数分布在距地表3~8 cm的土壤层,故步骤①土壤取样应取自距地表3~8 cm的土壤,A错误;为使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中,步骤②制备土壤悬浮液需充分振荡20 min,B错误;步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1 000倍,即最终将土壤悬浮液稀释了1 000倍,C正确;微生物应统计菌落数在30~300之间的,由统计数据图可知,图中④菌落数不在此范围,无法计算,D错误。
知识点三 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
6.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。
7.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。
8.下图所示为分离某种以尿素为氮源的细菌实验过程,下列叙述错误的是( )
A.土样从有哺乳动物尿液的地方取,获得目的菌种的概率很高
B.为验证尿素固体培养基具有选择作用,可用牛肉膏蛋白胨固体培养基做对照
C.将实验组和对照组37 ℃恒温培养24~48 h时,需将平板倒置
D.在尿素固体培养基上生长的细菌都是以尿素为氮源的细菌
答案:D
解析:在含哺乳动物尿液的土壤中有较多能合成脲酶的细菌,从有哺乳动物尿液的地方取样,获得目的菌种的概率更高,A正确;取不同稀释倍数的土壤稀释液各0.1 mL,分别涂布于牛肉膏蛋白胨固体培养基、尿素固体培养基上,牛肉膏蛋白胨固体培养基是对照,B正确;将实验组和对照组37 ℃恒温培养24~48 h时,需将平板倒置,C正确;在尿素固体培养基上生长的细菌大多数是以尿素为氮源的细菌,可能还有一些可以利用空气中的氮气的微生物等,D错误。
(9-13题,每小题4分,共20分)
9.(2025·广东东莞调研)为探究辣椒素和辣椒水对肠道微生物的影响,某研究小组选择标准辣椒素溶液(SC组)和含等量辣椒素的辣椒水(PE组)进行实验,部分结果如下图表所示。
不同时间段各组培养液辣椒素含量变化/(mg·L-1)
组别
0 h
6 h
12 h
24 h
PE组
1.12
1.00
0.32
0
SC组
1.12
1.00
0
0
下列有关叙述错误的是( )
A.配制含辣椒素的培养基时应先调pH,再用高压蒸汽灭菌
B.可用稀释涂布平板法统计不同时间段各组肠道微生物的数量
C.据图推测,培养过程中肠道微生物可利用辣椒素进行细胞代谢
D.据图推测,辣椒水和辣椒素对肠道微生物的繁殖均具有促进作用
答案:D
解析:配制含辣椒素的培养基时,为避免杂菌污染,应先调pH后再进行高压蒸汽灭菌,A正确。稀释涂布平板法既可以分离微生物也可以统计微生物的数量,所以可用稀释涂布平板法统计不同时间段各组肠道微生物的种类和数量,B正确。由上图可知,培养过程中,PE组和SC组的辣椒素含量逐渐下降,直至降到0,故推测肠道微生物可利用辣椒素进行细胞代谢,C正确。据图推测,与对照组相比,培养到6 h时,辣椒水和辣椒素对肠道微生物的繁殖具有抑制作用,但培养到12 h时,实验组的肠道微生物数量高于对照组;结合题图,推测出辣椒水和辣椒素对肠道微生物的繁殖具有先抑制、再促进的作用,D错误。
10.(2024·安徽合肥一模)瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊器官,其中的微生物多为厌氧菌,接触空气后会死亡。已知刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖等发生这种反应。研究人员对瘤胃中的纤维素分解菌进行了分离、鉴定,过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.实验时,盛有水或者培养基的摇瓶通常采用巴氏消毒法进行灭菌处理
B.为分离出纤维素分解菌,甲、乙、丙培养基应以纤维素为唯一营养成分
C.通过向乙和丁培养基中加入刚果红,可对纤维素分解菌进行鉴定和计数
D.在甲、乙、丙、丁的培养基表面加入一层无菌石蜡能有效获得目标菌落
答案:D
解析:实验时,盛有水或者培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理,A错误;为分离出纤维素分解菌,甲、乙、丙培养基应以纤维素为唯一碳源,还需要添加氮源等营养成分,B错误;由图可知,将菌液接种到乙上所用的方法是平板划线法,不能用于计数,C错误;由题意知,在瘤胃中生活着多种厌氧微生物,在甲、乙、丙、丁的培养基表面加入一层无菌石蜡形成无氧环境,能有效获得目标菌落,D正确。
11.(2025·广东深圳联考)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下,然后用肥皂将该手洗干净,再将5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37 ℃恒温培养箱中培养24 h后,发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是( )
A.这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等
B.“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种
C.从实验结果来看,洗手后的操作不会污染培养基
D.培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的
答案:C
解析:从实验结果看,贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少,并不能说明洗手后的操作不会污染培养基,C错误。
12.(2025·潍坊实验中学模拟)下列关于“酵母菌的纯培养”实验的叙述,错误的是( )
A.马铃薯捣烂后的滤液中含有酵母菌生长所需的多种营养成分
B.接种环灭菌时,顶端的环和环后的部分柄均需通过火焰灼烧
C.平板划线时,接种环应在固体培养基表面轻轻地连续划线
D.完成平板划线后,应将平板立刻倒置培养以免污染培养基
答案:D
解析:马铃薯捣烂后的滤液中含有酵母菌生长所需的多种营养成分,如碳源、氮源和无机盐等,A正确;接种环灭菌时,顶端的环和环后的部分柄均需通过火焰灼烧,防止杂菌污染,B正确;平板划线时,接种环应在固体培养基表面轻轻地连续划线,防止划破培养基表面,影响实验结果的观察,C正确;完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,再将平板倒置培养,D错误。
13.(2025·安徽高三质检)大肠杆菌能在基本培养基上生长,X射线照射后产生的大肠杆菌不能在基本培养基上生长,但可以在完全培养基上生长。夹层培养法多用于营养缺陷型菌株的筛选,其具体操作是:先在培养皿底部倒一薄层已灭菌的基本培养基;待冷凝后,再添加一层内含菌液(经过X射线处理)的基本培养基;冷凝后再加一薄层的基本培养基。培养一段时间后,对首次出现的菌落做好标记;然后再加一层完全培养基,经培养后会长出形态不一的菌落(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.X射线可能诱发基因突变导致大肠杆菌营养缺陷
B.夹层培养法不适用于对需氧型微生物进行筛选
C.首次出现的菌落做标记时,应在皿盖上做标记
D.最后培养基上形态较小的菌落可能是营养缺陷型菌株
答案:C
解析:X射线可能诱发基因突变导致大肠杆菌营养缺陷,A正确;夹层培养法菌株生长在两层培养基之间,氧气较少,不适用于对需氧型微生物进行筛选,B正确;首次出现的菌落做标记时,应标记在皿底,防止皿盖位置变化或拿错等,C错误;营养缺陷型菌株在基本培养基不能生长,只有后期加入完全培养基后才能生长,形态较小,D正确。
14.(10分)(2024·湖南岳阳高二开学考试)为了减少果蔬中农药残留量,实验人员从长期喷洒农药的耕地土壤中筛选了一株能高效降解有机磷农药的菌株,筛选步骤如下:
①取1 g土壤溶于9 mL无菌水中,再依次等比稀释,并选取浓度为10-2、10-4、10-6的稀释液分别涂布于加有50 mg·L-1有机磷农药的培养基平板中,于35 ℃条件下培养48 h。
②将平板中菌落分别挑至加有100 mg·L-1有机磷农药的培养基中,于35 ℃条件下培养48 h。
③再从②的培养基中挑取单一菌落置于含有200 mg·L-1有机磷农药培养基的试管中,再依次增加有机磷农药浓度至1 000 mg·L-1,并重复实验。回答下列问题:
(1)筛选农药降解菌时,应从长期喷洒农药的耕地土壤中取样,原因是
。
(2)筛选农药降解菌的培养基的pH需要调至 。根据筛选步骤可知,步骤①中将菌液接种到培养基上的方法是 。接种后的平板要倒置培养,目的是 (答出1点)。
(3)步骤③中,依次增加有机磷农药浓度至1 000 mg·L-1,目的是
。
实验小组筛选获得了一株能降解有机磷农药的菌株,在后续的实验中还可以通过诱变育种的手段提高其对有机磷的降解率。
答案:(1)农药起到选择作用,该耕地土壤富含农药降解菌 (2)中性或弱碱性 稀释涂布平板法 防止形成的冷凝水滴落在培养基上造成污染(或防止培养基中的水分过快蒸发) (3)筛选出具有高耐药性的降解菌株
解析:(1)寻找目的菌株,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,长期喷洒农药的耕地土壤中,农药起到选择作用,土壤富含农药降解菌,因此可以从该土壤中取样筛选农药降解菌。(2)多数细菌生活在中性或弱碱性环境中,农药降解菌属于细菌,因此培养基的pH需要调至中性或弱碱性。根据步骤可知,接种前要对菌液进行稀释,因此接种的方法为稀释涂布平板法。接种后的平板要倒置培养,目的是防止皿盖上形成的冷凝水滴落在培养基上,造成污染或防止培养基中的水分过快蒸发。(3)有机磷农药能对高效降解有机磷农药的菌株起到选择作用,步骤③中,依次增加有机磷农药浓度至1 000 mg·L-1,目的是筛选出具有高耐药性的降解菌株。
15.(14分)(2024·山东青岛高二期末)孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料,在自然环境中极难降解,容易引起土壤污染,进而危害人体健康,因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低,含过量MG的固体培养基不透明。下图中Ⅰ~Ⅲ是操作过程。
(1)配制用于MG降解菌富集的培养基,其成分特点是 ,该培养基属于 培养基。过程Ⅰ~Ⅲ中需要无菌操作的是 ,在无菌操作中,为避免被杂菌污染,需要注意的事项有
(答出2点即可)。
(2)MG高效降解菌株的富集:如上图所示,将1.0 g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中,将三角瓶置于30 ℃、180 r/min摇床中振荡培养1~2天,此操作的目的是
。
(3)MG高效降解菌株的分离和纯化:过程Ⅲ所利用的接种方法可以用于
。
在过程Ⅱ中重复次数为3次,在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是145、163、154,则推测1 mL A中细菌的数量为 个。
(4)MG高效降解菌株的鉴定:将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基(其他营养成分等适宜)上,鉴定目的菌的方法及原因是
。
答案:(1)以MG为唯一碳源 选择 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行、培养基用高压蒸汽灭菌等 (2)使目的菌充分接触培养液中的营养物质 (3)分离微生物、统计样品中活菌数目 1.54×106 (4)有透明圈的细菌,目的菌通过降解MG来生长,使菌落周围的培养基变透明,出现透明圈,而不能降解MG的细菌不会产生透明圈
解析:(1)要筛选出能降解MG的微生物,培养基的配制需要以MG作为唯一碳源,按用途划分,其属于选择培养基。在整个微生物的实验室培养过程中,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程,均需要进行无菌操作,防止杂菌污染,如在酒精灯火焰附近进行接种、接种环要进行灼烧、在超净工作台上进行实验、培养基采用高压蒸汽灭菌等。(2)采用液体培养基摇床振荡培养的目的是使目的菌充分接触培养液中的营养物质,增大培养基中O2含量,增加目的菌的浓度。(3)过程Ⅲ要对微生物进行计数,所利用的接种方法为稀释涂布平板法,此方法可用于分离微生物、统计样品中活菌数目。在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是145、163、154,平均数为154,涂布稀释液体积为0.1 mL,稀释倍数为103倍,计算可得1 mL A中细菌的数量为154÷0.1×103=1.54×106个。(4)MG在水中溶解度低,含过量MG的固体培养基不透明,若目的菌能高效降解MG,则培养基变得透明,形成以目的菌为中心的透明圈。
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