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1.2.2发酵工程的无菌技术（第2课时）——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三同步课时作业
一、单项选择题
1.下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法，错误的是( )
A.同一稀释度下应至少对3个平板进行重复计数，然后求平均值
B.利用显微镜直接计数，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
C.若牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显少于选择培养基的菌落数目，说明选择培养基已筛选出分解尿素的细菌
D.稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目
2.对酵母菌活菌进行计数时，下列做法可导致统计的活菌数高于实际值的是( )
A.用同一只移液管配制一系列一定浓度梯度的稀释液
B.用直接计数法对台盼蓝染色后的活酵母菌进行计数
C.用稀释涂布平板法计数时，酵母菌的培养时间不足
D.用倒平板接种酵母菌时，培养基的温度过高
3.熔喷布是口罩生产的重要原料，主要成分是聚丙烯，其易降解程度是评价口罩合格性的重要指标之一。某研究小组从土壤中分离出高效降解聚丙烯的细菌，部分流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.②中的选择培养基以聚丙烯为唯一碳源
B.步骤③所用的接种工具是接种环
C.在配制步骤②③的培养基时，pH应调至酸性
D.对③中平板上的菌落进行计数，可以计算出土壤浸出液中细菌的浓度
4.某生物兴趣小组欲从土壤中分离并筛选出能高效降解纤维素的纤维素分解菌，下图为在刚果红培养基平板上，筛选到有透明降解圈的菌落，其中D表示透明圈直径，d表示菌落直径。下列相关叙述正确的是( )
A.可利用含纤维素的牛肉膏蛋白胨培养基来分离纤维素分解菌
B.土壤中纤维素分解菌属于分解者，可从腐殖质丰富的土壤中筛选此菌
C.d/D的值越大，说明菌种的降解效果越好
D.图中的单菌落一定是由单个纤维素分解菌繁殖形成的纯培养物
5.下列关于微生物选择培养基和计数的叙述正确的是( )
①分离土壤中分解尿素的细菌所用的培养基为选择培养基
②对微生物计数可以使用稀释涂布平板法接种微生物，计数结果一般比实际值大
③纤维素分解菌鉴定时，利用菌种产生的碱性物质，如果指示剂变红则能初步鉴定
④在某一浓度下涂布三个平板，若三个平板统计的菌落数差别较大，则需重新进行实验
⑤微生物培养时每隔24h统计一次菌落的数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果
⑥当平板菌落数目上升到30～300时就说明稀释倍数合理，可将记录数据作为统计结果
A.①④⑤ B.②③⑥ C.②④⑤ D.③⑤⑥
6.某研究小组对严重污染河水中的大肠杆菌含量进行了测定。下列有关叙述错误的是( )
A.在进行测定过程中，要注意防止外来杂菌污染，确保结果准确
B.用稀释涂布平板法对大肠杆菌进行计数时，统计的结果往往比实际值偏大
C.对活菌进行显微计数时，适量添加台盼蓝可提高计数的准确率
D.在测定样品中大肠杆菌的数量时,为了减小误差，可做三次重复实验
7.养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可由硝化细菌吸收利用。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氨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
8.土壤中的某些细菌可将尿素分解成CO2和NH3，NH3再转化为NO3-、NH4+等供植物吸收和利用。下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离”的叙述，正确的是( )
A.分解尿素的细菌是以尿素的分解产物CO2为碳源的
B.倒平板时应将打开的培养皿皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
C.培养基中KH2PO4的作用之一是作为缓冲剂保持pH稳定
D.以尿素为唯一氮源的培养基上长出的一定是能分解尿素的微生物
9.下列微生物实验相关叙述正确的是( )
A.亚硝胺与对氨基苯磺酸进行重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红染料
B.将过滤自来水后的滤膜放在伊红美蓝固体培养基上培养，其中大肠杆菌菌落呈现红色
C.纤维素分解菌经平板培养后再加入刚果红，会形成明显的红色圈带
D.鉴定尿素分解菌时，在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红则能初步鉴定
10.下列有关稀释涂布平板法计数和显微镜直接计数法计数的描述，正确的是( )
A.为确保结果准确，每个平板的菌落都要计数并取平均值
B.可以用细菌计数板直接计数法检测大肠杆菌菌落的数量
C.两种方法均能在计数时观察到所研究微生物的形态特征
D.使用显微计数时，活菌数的实际值比稀释涂布平板法计数所得的结果偏大
11.某同学计划分离土壤中能水解纤维素的微生物并观察其菌落。下列关于此实验的叙述，错误的是( )
A.选择培养的培养基以纤维素作为唯一氮源，并加入琼脂作凝固剂
B.用平板划线法在酚红培养基接种，根据透明圈大小筛选出纤维素分解菌
C.培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从电源插上开始计时
D.把滤纸埋在土壤中，一段时间后从已腐烂的滤纸上筛选目的菌
12.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是( )
A.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号试管中的10倍
B.5号试管中稀释液进行平板培养的结果表明每克该土壤中的菌株数目为1.7×106个
C.当样品稀释度足够高时，一般平板上一个单菌落来源于一个活菌
D.某一稀释度下至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目高
13.尿素是一种高浓度氮肥，被土壤中某些细菌分解为氨后，再转化成铵盐、硝酸盐等可以被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中的活菌数目，培养基配方如下表所示。下列有关叙述正确的是( )
组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂
含量 1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g
A.有些细菌能分解尿素的根本原因是其能合成脲酶
B.若培养基要调节pH，应该在灭菌之前进行
C.KH2PO4和Na2HPO4可维持培养基pH的相对稳定
D.在培养基中添加酚红指示剂，可以鉴别分解尿素的细菌
二、非选择题
14.下表为培养某种微生物的培养基配方，请回答有关问题：
KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 蒸馏水
1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 定容1000mL
（1）根据配方可知该培养基只允许分解____________的细菌生长，从功能上看，这种培养基被称作____________培养基。为防止杂菌污染，对培养基采用的灭菌方法是____________。
（2）若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数，上述培养基中还需要添加____________，接种时应采用____________法。该方法接种培养后的菌落如下图，其中适合用于计数的平板是____________。
（3）某同学涂布平板时用0.lmL稀释液，稀释液的稀释倍数为105，平板中测得菌落数分别为17、156、179、451、175，则每1mL样品中的细菌数约是____________个。从土壤中分离出分解尿素的细菌后，要对其作进一步的鉴定，可在上述培养基中加入____________。
15.某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：
（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生________________________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是________________________（答出两点即可）。
（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择____________________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________。
（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________（答出两点即可）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、稀释涂布平板法进行计数时，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，A正确；B、显微镜直接计数时，由于不能区分活菌和死菌，因此统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，统计结果比实际数值偏大，B正确；C、选择培养基能抑制不需要的微生物生长，因此若选择培养基的菌落数目明显小于牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目，说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落，C错误；D、只有活菌才能长出菌落，所以利用稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，也可以用于分离微生物，D正确。故选C。
2.答案：A
解析：A、若用同一只移液管配制一系列一定浓度梯度的稀释液，由于每次吸液后移液管中都有菌液残留，这种做法会导致统计的活菌数高于实际值，A符合题意；B、直接计数法计数酵母菌活菌数量时，可用台盼蓝对酵母菌进行染色，能被染色的是死酵母菌，不能被染色的是活酵母菌，不会导致统计结果高于实际值，B不符合题意；C、用稀释涂布平板法计数时，通常计数的结果都会比实际值低，若酵母菌的培养时间不足，统计的活菌数会比实际值更低，C不符合题意；D、用倒平板接种酵母菌时，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃，若培养基的温度过高，会杀死酵母菌，导致统计的活菌数低于实际值，D不符合题意。故选A。
3.答案：A
解析：A、据图可知，②为选择培养过程，该过程的目的是对土壤中高效降解聚丙烯的细菌扩大培养，以便从土壤中分离出高效降解聚丙烯的细菌，因此，该选择培养基要以聚丙烯为唯一碳源，A正确；B、据图可知，步骤③为利用稀释涂布平板法筛选、纯化聚丙烯分解细菌，因此步骤③所用的接种工具是涂布器，B错误；C、目的菌株为细菌，细菌一般应培养在中性或者略碱性的环境中，C错误；D、该培养基为选择培养基，不能计数土壤中所有的菌落数，D错误。故选A。
4.答案：B
解析：A、筛选纤维素分解菌应以纤维素为唯一碳源的固体培养基，而牛肉膏蛋白胨培养基能提供碳源，因此用含纤维素的牛肉膏蛋白胨培养基培养，除了获得纤维素分解菌外，还有其他杂菌，A错误；B、土壤中纤维素分解菌利用植物枯枝败叶中的纤维素，属于分解者，腐殖质丰富的土壤富含纤维素，纤维素分解菌含量高，可从中筛选此菌，B正确；C、当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红纤维素复合物就不能形成，培养基中就会出现透明圈，要筛选出能高效分解纤维素的纤维素分解菌，应挑选出能产生透明圈且直径较大且D/d的值越大的菌落，D/d的值越大，说明菌种的降解效果越好，C错误；D、当多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此图中的单菌落不一定是由单个纤维素分解菌繁殖形成的纯培养物，D错误。故选B。
5.答案：A
解析：①分离分解尿素的细菌要使用以尿素为唯一氮源的培养基进行选择培养，该培养基为选择培养基，①正确；②当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是一个菌落，因此用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，②错误；③纤维素分解菌鉴定时，菌种将纤维素分解形成透明圈，③错误；④在某一浓度下涂布三个平板，若三个平板统计的菌落数差别较大，说明实验操作有失误，则需重新进行实验，④正确；⑤进行微生物培养时要每隔24h统计一次菌落的数目，直到菌落数目稳定，以防止因培养时间不足导致遗留菌落的数目，⑤正确；⑥只有当平板菌落数目稳定时在30--300之间，才能说明稀释倍数合理，可将记录数据作为统计结果，⑥错误。综合以上分析，①④⑤正确，A正确，BCD错误。故选A。
6.答案：B
解析：在进行微生物检测的过程中，要注意防止外来杂菌污染，确保结果准确，A正确;用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，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，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目小，B错误；台盼蓝可将死亡的细胞染成蓝色，对活菌进行显微计数时，适量添加台盼蓝可清晰区分出活菌和死菌，从而提高计数的准确率，C正确；在测定样品中细菌的数量时，为了减小误差，可根据实验的重复性原则，将一定稀释度的菌液分别涂布于多个平板中，最后求平均值，D正确。
7.答案：B
解析：A、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；B、获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染，因此，应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在火焰旁进行，B正确；C、对微生物进行计数时应该采用的接种方法是稀释涂布平板法，C错误；D、若空白对照组长出了菌落，说明培养基受到污染，该培养基不能再使用，所得数据也应舍弃，D错误。故选B。
8.答案：C
解析：A、分解尿素的细菌是异养型细菌，不能以CO2为碳源，A错误；B、倒平板时，正确的做法是用左手拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（10~20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，B错误；C、无机盐可以作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定，所以培养基中KH2PO4可以作为缓冲剂保持pH稳定，C正确；D、以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不一定都是能分解尿素的微生物，也可能是固氮菌利用空气中的N2获得氮源，D错误。故选C。
9.答案：D
解析：A、在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，A错误；B、在伊红美蓝固体培养基上，大肠杆菌菌落通常呈现金属绿色光泽，而不是红色，B错误；C、纤维素分解菌在平板培养后加入刚果红，刚果红会与纤维素结合形成红色复合物，但纤维素被分解后，刚果红无法与其结合，因此会形成透明圈带，而不是红色圈带，C错误；D、尿素分解菌能够分解尿素生成氨，使培养基的pH值升高，酚红指示剂在碱性条件下会变红，因此指示剂变红可以初步鉴定尿素分解菌，D正确。故选D。
10.答案：D
解析：A、对微生物进行分离、计数常用的接种方法是稀释涂布平板法，估算每毫升样品中的微生物数目时，往往选取菌落数为30～300的平板进行计数，A错误；B、可以用细菌计数板对细菌直接进行观察和计数，大肠杆菌菌落的数量可通过肉眼直接计数，B错误；C、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；D、稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察的往往是一个菌落，故而统计值比实际值小，显微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，因此使用显微计数时，活菌数的实际值比稀释涂布平板法计数所得的结果偏大，D正确。故选D。
11.答案：ABC
解析：分析题意，本实验目的是分离土壤中能水解纤维素的微生物并观察其菌落，故要用以纤维素（元素组成是C、H、O)为唯一碳源的选择培养基，A错误；当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌，B错误；根据高压蒸汽灭菌的操作规范，灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时，C错误；滤纸的主要成分是纤维素，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目的菌，可以通过此操作获得能够分解纤维素的微生物，D正确。
12.答案：BD
解析：A、4号中稀释液稀释倍数比5号的低10倍，菌株密度是5号的10倍，如果操作正确，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号试管中的10倍，A正确；
B、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）÷3×10×106=1.7×109（个），B错误；
C、稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数目，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正确；
D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低，D错误。
故选BD。
13.答案：BCD
解析：A、某些细菌能分解尿素的是因为其能合成并分泌脲酶,根本原因是有控制脲酶合成的基因,A错误。
14.答案：尿素；选择；高压蒸汽灭菌；凝固剂（或琼脂）；稀释涂布平板法；C；1.7×l08；酚红指示剂
解析：（1）该培养基以尿素为唯一氮源，只允许分解尿素的细菌生长，这种培养基能筛选出分解尿素的细菌，故这种培养基称为选择培养基。为防止杂菌污染，常用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌。（2）若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数，需用固体培养基，故上述培养基中还需要添加的成分是凝固剂（或琼脂），并采用稀释涂布平板法接种。用稀释涂布平板法测定细菌数时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30～300的进行记数，因此图中C平板适合用于计数。（3）某同学涂布平板时用0.lmL稀释液，稀释液的稀释倍数为105，平板中测得菌落数分别为17、156、179、451、175，由于需要选择菌落数在30～300的进行记数，因此每1mL样品中的细菌数约=（156+179+175）÷3÷0.1×105=1.7×l08个。在上述培养基中加入酚红指示剂，可对从土壤中分离出的分解尿素的细菌作进一步的鉴定。
15.答案：（1）脲酶；分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物；为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料
（2）尿素；其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用
（3）为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定
解析：（1）细菌分解尿素是由于细菌体内合成脲酶的结果，尿素是有机物，分解尿素的细菌是分解者，而不是生产者，只有生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物，而分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物。进入细菌体内的葡萄糖的主要作用：为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料。
（2）筛选分解尿素的细菌，通常只能用尿素作为唯一氮源，对于“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”均含有无机氮源，不能起到筛选作用。
（3）KH2PO4和Na2HPO4为微生物提供P元素和无机盐离子如钾离子和钠离子，还可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。

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