1.2.2微生物的选择培养与计数——高二生物学人教版（2019）选择性必修三洞悉课后习题（有答案）

1.2.2微生物的选择培养与计数
——高二生物学人教版（2019）选择性必修三洞悉课后习题
【教材课后习题】
1.研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌。判断下列相关表述是否正确。
（1）这种培养基是一种选择培养基。( )
（2）利用这种石油降解菌可以降解石油，修复土壤。( )
（3）相对于未被污染的土壤，从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌。( )
2.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数，原因是( )
A.菌落中的细菌数目是固定的
B.平板上的一个菌落就是一个细菌
C.通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同
D.平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
3.反刍动物，如牛和羊，具有特殊的器官—瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。请你设计一个实验，从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。
4.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被士壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如下图所示）。请回答下列问题。
（1）现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请你给出详细的实验方案。
（2）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？
（3）有同学说，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。
【定点变式训练】
5.分离土壤中尿素分解菌的实验操作中，无法分离得到尿素分解菌的原因最可能是( )
A.制备浸出液的土壤取自土壤的表层
B.涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌
C.牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素作为氮源
D.接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒
6.下列不属于选择培养基的是( )
A.培养金黄色葡萄球菌所用的加高浓度食盐的培养基
B.分离自养型细菌所用的不含碳源的培养基
C.用于检测大肠杆菌数量的伊红美蓝培养基
D.抑制乳酸菌生长而不抑制酵母菌生长的含抗生素的培养基
7.某研究小组欲分离和纯化出纤维素分解菌，下列叙述错误的是( )
A.可以从含纤维素较多的土壤或植食性动物的粪便中分离该菌
B.配制培养基需加入纤维素为唯一碳源
C.应设置未接种的培养基，作为实验对照组
D.用刚果红染色法鉴定纤维素分解菌时，周围出现透明圈的菌落一定是所需菌种
8.下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述，正确的是( )
A.实验中采集的土样经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液
B.分离土壤中能分解尿素的细菌时，应选择以尿素为唯一氮源的培养基
C.测定土壤样品中的活菌数目，常用显微镜直接计数法
D.接种土壤微生物稀释液时，平板划线法通过连续划线的操作使微生物均匀分布
9.纤维素分解菌的筛选实验过程中操作有误的是( )
A.经选择培养后将样品直接涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B.选择培养这一步可省略，但培养得到的纤维素分解菌少
C.经稀释培养后，用刚果红染色法进行鉴别
D.挑选产生透明圈的菌落进行进一步的鉴定
10.环境中的苯酚有害，研究者准备依据下图步骤操作，从处理废水的活性污泥中分离筛选能高效降解苯酚的菌株。相关叙述错误的是( )
A.苯酚降解菌富集培养基以苯酚为碳源促进目的菌大量增殖
B.将采集样品接种培养时苯酚浓度应随转接次数增加而逐渐增加
C.可采用稀释涂布平板法获得降解苯酚的单菌落
D.平板上长出的菌落就是研究者所需要的目的菌株
11.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，错误的是( )
A.选择菌落数为30~300的实验组平板进行计数
B.将实验组和对照组平板倒置，放在25℃恒温培养箱中培养
C.利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是恰当的稀释度
D.判断选择培养基是否起选择作用，需设置接种的普通培养基作为对照
12.如图表示某同学从土壤中筛选出能降低尿素含量的菌株的实验流程。请回答下列有关问题：
（1）实验中应用以_____为唯一氮源的培养基筛选能分解尿素的细菌。从功能上讲，该培养基属于_____培养基。
（2）将样液进行一系列的梯度稀释，然后接种培养。在稀释土壤溶液的过程中每一步都要在_____旁进行操作。稀释处理的目的是_____，将接种后的培养皿倒置放在温度适宜的恒温箱中培养，平板倒置培养的目的主要是_____。
（3）在培养基中加入酚红指示剂，若培养基中存在分泌脲酶的细菌，其菌落周围会出现_____，这是尿素被分解成_____后，使培养基中所加的酚红指示剂产生颜色变化。变色区域越大，表明该菌株利用尿素的能力越_____。
（4）分离细菌时使用固体培养基的原因是_____。
答案以及解析
1.答案：（1）√
（2）√
（3）√
2.答案：D
解析：用稀释涂布平板法进行微生物计数时，当样品的稀释度足够高时，培养基表面的一个菌落，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，就能推测出样品大约含有多少活菌。故选：D。
3.答案：反刍动物的瘤胃中含有大量的微生物，其中也包括分解尿素的徽生物。由于瘤中的徽生物多为厌氧微生物，接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基外，还应参照厌氧做生物的培养方法进行实验设计。
4.答案：（1）首先进行土壤取样。在富含纤维素的潮湿土壤中用无菌小铁铲铲去表层土，迅速铲去土样，装入无菌信封内密封。其次，进行选择培养。将土壤稀释液接种到选择培养基中进行培养，以增加纤维素分解菌的浓度。然后进行梯度稀释，将稀释后的样品涂布到鉴别纤维素分解菌的固体培养基土，在培养的过程中，纤维素分解菌产生纤维素酶，将纤维素分解成纤维二糖、葡萄糖。这些产物不能与刚果红结合形成红色复合物，在培养基上就形成了以纤维素分解菌为中心的透明圈，用接种环或接种针挑选产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌的菌落。
（2）打算到富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌。因为根据生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的徽生物的概率要高于普通环境。
（3）这一做法可行，通过人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境，使纤维素分解菌聚集。滤纸富含纤维素，将滤纸埋在土壤中，纤维素分解菌就会在滤纸上聚集分解纤维素，可以从腐烂滤纸上筛选纤维素分解菌。
5.答案：C
解析：从土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。回顾和梳理分离土壤中分解尿素菌的实验操作的相关知识，认真分析各个选项即可正确作答。
A.制备浸出液的土壤取自土壤的表层与纯化的尿素分解菌的单菌落有关但影响不大，A错误；
B.涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌可能会造成污染，与纯化的尿素分解菌的单菌落有关但影响不大，B错误；
C.该培养基必须以尿素为唯一的氮源，不能使用牛肉膏蛋白胨培养基或在其中添加尿素作为氮源，该操作对实验影响最大，C正确；
D.接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒，可能会造成污染，但与纯化的尿素分解菌的单菌落有关但影响不大，D错误。
6.答案：C
解析：培养金黄色葡萄球菌的培养基中加入了高浓度食盐，在该培养基中只有金黄色葡萄球菌能够耐盐生存，其他微生物的生存受抑制，所以该培养基属于选择培养基，A不符合题意；不含碳源的培养基中只有自养型细菌能够生存，其他微生物的生存受抑制，所以该培养基属于选择培养基，B不符合题意；检测大肠杆菌数量的伊红美蓝培养基属于鉴别培养基，C符合题意；含抗生素的培养基可以抑制乳酸菌的生长，而不能抑制酵母菌的生长，所以该培养基属于选择培养基，D不符合题意。
7.答案：D
解析：本题考查微生物的分离和纯化。取样应该从纤维素含量相对充裕的环境中提取，因此可以从含纤维素较多的土壤或植食性动物的粪便中分离纤维素分解菌，A正确；筛选纤维素分解菌，培养基应该以纤维素为唯一碳源，抑制其他不能分解纤维素的细菌生长，B正确；为避免培养基本身携带杂菌影响实验，需设置空白对照，C正确；使用刚果红染色法鉴定纤维素分解菌时，可能会出现部分细菌可以分解刚果红染料，从而也会出现透明圈的现象，即周围出现透明圈的菌落不一定是所需菌落，D错误。
8.答案：B
解析：实验中采集的土样经高温灭菌后，其中的微生物全部死亡，不能分离得到尿素分解菌，A错误；分离土壤中能分解尿素的细菌时，应选择以尿素为唯一氮源的培养基，B正确；测定土壤样品中的活菌数目，常用稀释涂布平板法，一般不用显微镜直接计数法，C错误；接种土壤微生物稀释液时，可借助平板划线法，通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，但并不是使微生物均匀分布，D错误。
9.答案：A
解析：经选择培养后，要对样品进行梯度稀释，之后才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上，A错误；选择培养这一步可省略，但培养分离到的纤维素分解菌少，B正确；经稀释培养后，纤维素分解菌可以用刚果红染色法进行鉴别，C正确；纤维索分解菌周围会出现透明圈，故挑选产生透明圈的菌落进行进一步的鉴定，D正确。
10.答案：D
解析：欲分离筛选能高效降解苯酚的菌株，在培养基中以苯酚为唯一碳源富集培养，可促进目的菌的大量增殖，A正确；图示方法为稀释涂布平板法，将采集样品接种培养时苯酚浓度应随转接次数增加而逐渐增加，B正确；当稀释倍数足够大时，平板上可获得降解苯酚的单菌落，C正确；由于活性污泥中含有多种微生物，则在平板上长出的菌落不全是研究者所需要的目的菌株，D错误。
11.答案：B
解析：为让计数更为准确，计数时通常选择菌落数为30~300的实验组平板进行计数，A正确；将实验组和对照组平板倒置后，37℃恒温培养24~48小时，B错误；利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是恰当的稀释度，稀释倍数太低，菌落会长在一起，稀释倍数太高，平板上菌落数目过少，不易进行计数，C正确；若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需设置接种了的没有选择作用的普通培养基作为对照，D正确。
12.答案：（1）尿素；选择
（2）酒精灯火焰；得到单个菌落；防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染
（3）红色环带；氨；强
（4）固体培养基上细菌分裂产生的子代个体不易分散，从而形成菌落
解析：（1）欲筛选出分解尿素的细菌，培养基中应以尿素为唯一氮源，不能降解尿素的细菌在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。
（2）将样液进行一系列的梯度稀释，然后接种培养，为避免杂菌污染，每一步操作都要在酒精灯火焰旁进行。为了得到单个菌落，需将土壤溶液进行一系列的梯度稀释。为防止水蒸气在皿盖上凝结成水滴并落入培养基造成污染，培养皿需要倒置在恒温培养箱中培养。
（3）细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨使培养基pH升高，酚红指示剂变红。变色区域越大，说明该菌分解尿素的能力越强。
（4）细菌在液体培养基中分散生长，难以形成单个菌落，而在固体培养基上可以形成肉眼可见的菌落。