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双基限时练(五)
土壤中分解尿素的细菌的分别与计数
一、选择题
1．关于微生物培育，叙述错误的是( )
A．细菌一般在30～37 ℃下培育1～2天
B．放线菌一般在25～28 ℃下培育5～7天
C．霉菌一般在25～28 ℃下培育3～4天
D．不同种类的微生物，一般需要相同培育温度和时间
解析 不同种类的微生物，往往需要不同的培育温度和培育时间。细菌一般在30～37 ℃下培育1～2 d；放线菌一般在25～28 ℃下培育5～7 d；而霉菌一般在25～28 ℃下培育3～4 d。
答案 D
2．用作“土壤中分解尿素的细菌的分别与计数”的培育基要严格( )
A．防腐 B．消毒
C．灭菌 D．化疗
解析 用作“土壤中分解尿素的细菌分别与计数”的培育基必需保证不含包括芽孢和孢子在内的全部微生物，所以应接受高压蒸汽灭菌法。
答案 C
3．分别土壤中分解尿素的细菌，对培育基的要求是( )
①加尿素 ②不加尿素 ③加琼脂 ④不加琼脂 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦加硝酸盐 ⑧不加硝酸盐
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．①③⑤⑧ D．①④⑥⑦
解析 分别土壤中分解尿素的细菌，需用选择培育基，故培育基中要加琼脂；作为选择培育基，用尿素作为唯一氮源而不能加硝酸盐；分解尿素的细菌为异养型，培育基中需加葡萄糖作为碳源。
答案 C
4．下列是关于“检测土壤中细菌总数”试验操作的叙述，其中错误的是( )
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培育基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上
C．将试验组和对比组平板倒置，37 ℃恒温培育24 h～48 h
D．确定对比组无菌后，选择菌落数在300以上的试验组平板进行计数
解析 检测细菌总数，用蒸馏水配置培育基，常用高压蒸汽灭菌法灭菌后，取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将试验组和对比组置于适宜条件培育，在确定对比组无菌后，选择菌落在30～300的一组平板为代表进行计数，故D项错误。A项是培育基的灭菌方法，B项设置了一系列对比试验，C项是细菌的培育方法，A、B、C三个选项均正确。
答案 D
5．请选出下列正确的操作步骤( )
①土壤取样 ②称取10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中 ③吸取0.1 mL进行平板涂布 ④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度
A．①②③④ B．①③②④
C．①②④③ D．①④②③
解析 分别分解尿素的细菌的过程是：取样→稀释→培育与观看，故正确挨次为①②④③。
答案 C
6．可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是( )
A．以尿素为唯一氮源的培育基中加入酚红指示剂
B．以尿素为唯一氮源的培育基中加入二苯胺试剂
C．以尿素为唯一氮源的培育基中加入苏丹Ⅲ试剂
D．以尿素为唯一氮源的培育基中加入双缩脲试剂
解析 在以尿素为唯一氮源的培育基中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，pH上升，加入酚红指示剂，指示剂将变红。
答案 A
7．需要在火焰旁操作的有( )
①土壤取样 ②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板 ⑤微生物的培育
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．③④⑤ D．②③④
解析 为了防止杂菌污染，称取土壤、稀释土壤和涂布平板均需在酒精灯火焰旁进行，取样的器具均需经过灭菌。微生物培育在恒温箱中，需适宜条件使微生物生长，不能进行灭菌。
答案 D
8．在做“土壤中分解尿素的细菌的分别与计数”试验时，甲组试验用氮源只含尿素的培育基，乙组试验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培育基，其他成分都相同，在相同条件下操作，培育与观看，则乙组试验属于( )
A．空白对比 B．标准对比
C．相互对比 D．条件对比
解析 本题中甲为试验组，乙为对比组，给试验组肯定条件，给对比组不同条件，为条件对比。
答案 D
9．用来推断选择培育基是否起到了选择作用需要设置的对比是( )
A．未接种的选择培育基
B．未接种的牛肉膏蛋白胨培育基
C．接种了的牛肉膏蛋白胨培育基
D．接种了的选择培育基
解析 将菌液稀释相同倍数，接在含牛肉膏蛋白胨培育基比选择培育基中菌落数明显增多，因此，含牛肉膏蛋白胨的培育基作为对比。
答案 C
10．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培育基中，得到以下几种统计结果，正确的是( )
A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230
B．涂布了二个平板，统计的菌落数是215、260，取平均值238
C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163
D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233
解析 在设计试验时，至少要涂布三个平板，作为重复组，才能增加说服力与精确 度，C项三个平板中一个与另两个相差太多，说明操作中可能有错误。
答案 D
11．下列叙述错误的是( )
A．由于土壤中各类微生物的数量不同，所以，为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分别
B．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
C．只有得到了3个或3个以上菌落数目在30～300的平板，才说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数
D．牛肉膏蛋白胨培育基的菌落数明显大于选择培育基的数目，说明选择培育基已筛选出一些细菌菌落
解析 土壤中各种微生物数量不同，细菌大约为70%～90%，其次是放线菌，真菌最少，故不同类型微生物，要按不同稀释倍数进行，验证选择培育基作用，需用标准培育基作对比，通过比较两者菌落数来说明前者有选择作用，而只要得到2个或2个以上符合条件的平板即为成功。
答案 C
12．某生物爱好小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为试验材料，争辩土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理状况见下表。下列有关叙述正确的是(多选)( )
A.该试验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B．该试验的自变量为土壤是否灭菌的处理，试验中的对比组是1和3
C．为了把握试验中的无关变量，作为试验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度的分解
解析 该试验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用，土壤湿度是自变量，对比组是1、3，预期结果是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度的分解，A、C、D项正确。
答案 ACD
13．菌落的特征包括( )
①菌落的形态 ②菌落的结构 ③菌落的大小 ④菌落的颜色 ⑤菌落的隆起程度 ⑥菌落的数量
A．①③④⑤ B．①②④⑥
C．①③⑤⑥ D．①④⑤⑥
解析 不同种类的细菌形成的菌落不同，菌落特征包括菌落的大小、形态、颜色及菌落的隆起程度。
答案 A
14．某种细菌必需从环境中摄取亮氨酸才能正常生活，此菌株对链霉素敏感(即缺乏抗性)。试验者用诱变剂处理此种菌株，欲从经处理的菌株中筛选出不依靠亮氨酸且对链霉素不敏感(即有抗性)的变异类型，则应选用的培育基是下表中的( )
选项
亮氨酸
链霉素
A
＋
＋
B
＋
－
C
－
＋
D
－
－
注：表格中“＋”表示加入，“－”表示未加入；4种培育基除添加亮氨酸和链霉素有差异外，其他成分及条件均相同且适宜细菌生长。
解析 本题要求选育“不依靠亮氨酸且对链霉素不敏感的类型”，故培育基应满足无亮氨酸(不依靠)有链霉素(不敏感)。
答案 C
15．在做分别分解尿素的细菌试验时，A同学从对应的培育基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生缘由可能有( )
①由于土样不同 ②由于培育基污染 ③由于操作失误
④没有设置对比试验
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析 做分别分解尿素细菌试验时，消灭不同结果，存在多种可能缘由：可能由于所取土样不同，不同土样中含量可能不全都；假如由于培育基被污染，也可能导致结果偏高；另外，由于操作失误，稀释度不够，也可能导致结果不同。
答案 A
二、非选择题
16．为了争辩微生物的抗药性突变是自发产生的还是在环境因素的作用下产生的，1952年Lederberg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培育法试验。
影印培育法的试验原理是：把长有数百个菌落的细菌母体培育皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体(直径略小于培育皿平板)上，使其均匀地沾满来自母体培育皿平板上的菌落，然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培育基上。下图就是利用影印培育技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的试验。
具体方法是：
①首先把大量对链霉素敏感的大肠杆菌涂布在不含链霉素的平板1的表面，待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培育基平板2上，随即再影印到含有链霉素的培育基平板3上。经培育后，在平板3上消灭了个别抗链霉素的菌落。
②对培育皿2和3进行比较，在平板2上找到与平板3上那几个抗性菌落的“孪生兄弟”。
③把平板2上与平板3上菌落相应的一个部位上的菌落挑至不含链霉素的培育液4中，经培育后，再涂布在平板5上。
④重复以上各步骤，最终在试管12中获得了较纯的抗性菌落。
依据以上材料回答下列问题：
(1)大肠杆菌的同化作用类型为________，与酵母菌相比，大肠杆菌细胞在结构上的主要特点是______________________ __________________________________________________。
(2)从培育基的功能上看，含有链霉素的培育基属于________培育基。若在培育皿的培育基中加入伊红和美蓝，则培育皿中长出的菌落颜色表现为______________________________。
(3)大肠杆菌抗链霉素基因存在于细胞的________结构上，在基因工程中，该结构常作为________。
(4)3号、7号、11号培育基中加入链霉素的作用是________________，3号培育皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，这说明白__________________。
(5)该试验最关键的设计思路是____________________________ ____________________________________________。
(6)你认为该试验得到的结论是____________________________ __________________________________________。
解析 本题通过微生物的培育与生物变异来源学问结合，突出考查同学分析问题，解决问题的力量。影印法是本题所给信息，从题中所给过程分析，2号、3号、6号和7号、10号、11号培育基为影印接种的对应结果。通过3、7、11号上抗链霉素菌株位置可找到2号、6号、10号上培育的抗性菌株。
答案 (1)异养型 没有成形的细胞核
(2)选择 深紫色并带有金属光泽
(3)质粒 运载体
(4)选择混合菌中的抗药性菌落 生物的突变频率是很低的
(5)通过影印接种的方法，在没有链霉素的培育基中获得抗链霉素的菌落
(6)微生物的抗药性突变是自发产生的，而不是在环境因素的作用下产生的
17．下面是分别分解尿素的细菌所用的培育基，据表回答下列问题。
(1)该培育基中含有的最主要碳源是________。该培育基除了能够供应碳源外，还可以供应__________________________________ ______________________________________。
(2)该培育基按物理性质划分属于________培育基，该培育基具有选择作用的缘由是______________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在该培育基中，可以通过检测pH的变化来推断尿素是否被分解，所依据的原理是________________。该方法是在培育基中加入________________，若尿素被分解，则培育基变成________色。
解析 据表分析可知：该培育基中含有的最主要碳源是葡萄糖，该培育基还能供应氮源、水和无机盐；按物理性质该培育基为固体培育基，且以尿素为唯一氮源，是选择培育基，只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖；在分解尿素的过程中，微生物产生的脲酶能将尿素分解成氨，氨会使培育基的pH上升，所以可通过检测pH的变化来推断尿素是否被分解。在培育基中加入酚红指示剂，假如变成红色，证明尿素被分解。
答案 (1)葡萄糖 氮源、水和无机盐
(2)固体 该培育基中唯一的氮源是尿素，只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖
(3)在分解尿素的过程中，微生物产生的脲酶能将尿素分解成氨，氨会使培育基的pH上升 酚红指示剂 红
18．某争辩所对受污染的某水库中的大肠杆菌进行了数量的测定。
(1)争辩人员首先配制了如下表所示的培育基，其中的蛋白胨主要为大肠杆菌的生长供应________。
牛肉膏
5.0 g
蛋白胨
10.0 g
NaCl
5.0 g
琼脂
20.0 g
H2O
定容至1 000 mL
(2)争辩人员取污水10 mL加无菌水________mL制备稀释倍数为101的稀释液，并依次制备102、103、104、105、106的系列稀释液。
(3)在每个稀释倍数的液体中均取出0.1 mL用__________法接种样品至少________个培育皿。为避开杂菌污染，接种时要对试验者和试验室进行________，并且要在________四周进行操作。
(4)培育后在稀释倍数为102的4个平板上菌落数分别为24、27、21、3，那么每m3中约含大肠杆菌__________个。用这种方法统计样品中活菌数的原理是____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
(5)用这种方法测定的细菌数量比实际活菌数量要少，这是由于________________________________________________________________________。
解析 本题考查微生物的培育和计数，蛋白胨可以为微生物的生长供应氮源和维生素等养分物质。微生物接种计数的方法一般是稀释涂布平板法，为了避开杂菌污染，接种时要对试验者和试验室进行消毒，并且在酒精灯火焰四周操作。由于每个菌落一般是由一个细菌增殖而来，故可以通过计数培育基上的菌落数来代表细菌数，但当两个或多个细胞连在一起时，平板上观看到的是一个菌落，因此，用这种方法测定的细菌数量比实际活菌数量要少。
答案 (1)氮源和维生素
(2)90
(3)稀释涂布平板 3 消毒 酒精灯火焰
(4)2.4×1010 在稀释倍数合适的时候，培育基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过平板上的菌落数，就能推想出样品中大约含有多少活菌
(5)当两个或多个细胞连在一起时，平板上观看到的是一个菌落
19．1943年，曾获诺贝尔生理学或医学奖的美国科学家鲁里亚和德尔布吕克设计试验，争辩大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之前还是之后。请阅读以下资料回答问题。
试验的方法和步骤如图所示：
培育皿中培育基的基本配方：
(1)在培育基中加噬菌体的作用是__________________ ______________；加伊红与美蓝的目的是________________________________。
(2)由于大肠杆菌的同化作用类型是________，因此，在培育基中还加入了一些相应的物质，其中__________是大肠杆菌生长的主要碳源，________是氮源。
(3)从生态学的角度看，噬菌体与大肠杆菌这两种生物之间的关系是________。
(4)该试验有两个假设，
假设一：大肠杆菌的抗噬菌体突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之前；
假设二：大肠杆菌的抗噬菌体突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之后。
你认为图中的试验结果支持上述哪个假设：________，假如另一个假设成立的话；试验结果应当是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)在这个试验设计中，争辩者依据培育皿中菌落数的差异推断____________________，从而证明假设的成立。请你分析消灭A4和A5试验结果的缘由：_______________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。
解析 (1)(3)噬菌体与大肠杆菌为寄生关系，有些大肠杆菌对噬菌体具有抗性，利用加噬菌体培育基将其筛选出来。伊红美蓝培育基用于鉴别大肠杆菌，因其在此培育基上的菌落呈深紫色。
(2)大肠杆菌同化作用类型为异养型，所以培育基中加了乳糖等含碳有机物。
(4)由于生物的变异具有不定向性，且通过图示可以看出，将A试管中10 mL菌液先均分到50支试管中再培育20 h以后涂布到50个含噬菌体的平板上，菌落数有了明显的差异，说明抗性发生了差异；B试管中10 mL菌液先一起培育24 h后再均分为50份分别涂布，结果各培育基菌落数相当，则说明假设一成立。若假设二成立，则A、B两组全部培育基上菌落数应无显著差异。
(5)通过培育基上菌落数差异可以推断出大肠杆菌抗噬菌体变异的时间，A5菌落数为103，A4为7，说明A5变异时间早，经过了大量的繁殖，具有抗性的个体远远多于A4中的抗性个体。
答案 (1)选择具有抗噬菌体突变的大肠杆菌 便于识别大肠杆菌的菌落
(2)异养型 乳糖 蛋白胨
(3)寄生
(4)假设一 A、B两组全部的培育基上菌落数没有显著差异
(5)抗噬菌体变异发生时间的差异 A5比A4发生突变的时间早，具有抗噬菌体突变的大肠杆菌数较多，培育皿中消灭的菌落数就多
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