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- 2021-09-24 发布
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课题 2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
理一理
判一判
1.选择培养基只允许特定的微生物生长,而抑制或阻止其他微
生物的生长。(√)
2.稀释涂布平板法能分离细菌,也能计数。(√)
3.平板划线法只能纯化细菌,不能计数。(√)
4.从土壤中取样时,土层越浅越好。(×)
5.来自土壤的微生物稀释倍数越大越好。(×)
6.测定不同微生物数量时,接种的土壤悬浮液的稀释度相同。
(×)
7.菌落特征是鉴别菌种的重要依据。(√)
8.以尿素为唯一氮源的培养基是选择培养基。(√)
9.可用含酚红指示剂的培养基对筛选出的尿素分解菌作进一
步鉴定。(√)
悟一悟
1.可利用分离对象对某种营养物质有“嗜好”的原理,专门在
培养基中加入该营养物质,并且使该营养物质成为培养基中某类
基本营养物质的唯一供给者,如筛选能分解尿素的细菌,就将尿
素作为培养基中的唯一氮源。
2.可利用分离对象对某种抑菌物质的抗性,在混合培养物中
加入该抑菌物质,经培养后,其他微生物生长受到抑制,而该分
离对象却可大量增殖,在数量上占据优势。
3.显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活,因此一般用
来统计总菌数。但是,通过一定的辅助处理,可以实现活菌计数,
如在计数前用台盼蓝染液进行染色,可以通过统计无色细胞的个
数来进行活菌数的统计。
4.对照实验中除测试因素(自变量)不同外,其他因素要保证
和实验组相同且适宜,并遵循单一变量原则。
5.在培养基制作和保存过程中,都易出现培养基被污染、样
品被污染等情况,从而对实验结果造成影响,因此必须要设置空
白对照或相互对照。
感悟体会:
练一练
1.[2019·平遥县第二中学高二月考]在做土壤中分解尿素的细
菌的分离与计数实验时,甲组实验用以尿素为唯一氮源的培养基,
乙组实验的培养基中的氮源除尿素外还含硝酸盐,其他成分都相
同,在相同条件下操作,培养观察,则乙组实验属于( )
A.空白对照 B.条件对照
C.相互对照 D.标准对照
解析:生物实验中的实验可以分为空白对照,条件对照,自
身对照,相互对照等。①空白对照是指不给予对照组任何处理的
对照;②条件对照是指虽给对照组施以部分实验因素,但不是所
要研究的处理因素;③自身对照是指对照和实验都在同一研究对
象上进行。④标准对照是指生物生理、生化的某些项目也都有相
应的标准,将观察测定的实验数值与规定的标准值相比较,以确
定其正常与否的对照方法。理清题目中的实验的相关条件,分析
对照实验的类型。根据以上分析可知,乙组和甲组实验的培养条
件不同,形成了条件对照。综上所述,B 正确,A、C、D 错误。
答案:B
2.[2019·新绛县第二中学高二月考]以下关于分解尿素的细菌
的说法,正确的是( )
A.能分解尿素的原因是能合成分泌蛋白酶
B.以尿素作为唯一的碳源
C.环境中含有大量的尿素诱导该细菌产生了分解尿素的特性
D.以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基培养该菌
后不会使酚红指示剂变红
解析:能分解尿素是因为可以分泌脲酶,A 项错误;筛选分
解尿素的细菌时以尿素为唯一氮源,B 项错误;该细菌分解尿素
的特性是基因控制的,C 项错误;以尿素为唯一氮源的培养基中,
只有能分解尿素的微生物可以生长,该微生物可以分泌脲酶,把
尿素分解成氨,但由于酸碱缓冲液的存在,培养基的 pH 可以维持
稳定,故不会使酚红指示剂变红,D 项正确。
答案:D
3.[2019·贵州省思南中学高二月考]分离土壤中分解尿素的细
菌,对培养基的要求是( )
①加尿素 ②不加尿素 ③加琼脂糖 ④不加琼脂糖 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:分解尿素的细菌是异养微生物,因此培养基中应该加
入有机碳源,如葡萄糖;分离分解尿素的细菌的培养基从功能上
属于选择培养基,应该以尿素为唯一氮源;从物理性质上属于固
体培养基,因此应加入凝固剂琼脂糖,①③⑤⑧正确;故选 C 项。
答案:C
考点 1 实验原理
1.[2019·贵州省铜仁第一中学高二期中]下列关于统计菌落数
目的方法的叙述,正确的是( )
A.采用平板计数法获得的菌落数往往多于实际的活菌数
B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C.为了保证结果准确,一般采用密度较大的平板进行计数
D.采用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对培养基中的菌
落进行计数
解析:平板划线法不能用于计数,用于计数的是稀释涂布平
板法,A 项错误;当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一
个菌落,B 项正确;为了保证结果准确,一般选取菌落数在 30~
300 之间的平板进行计数,C 项错误;稀释涂布平板法又称活菌计
数,是由一个单细胞繁殖形成单个菌落这一培养特征设计的计数
方法,可对微生物进行计数,而平板划线法不能用于计数,D 项
错误。
答案:B
2.[2019·四川树德中学高二月考]在做分离分解尿素的细菌实
验时,A 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,而其他同学只选择出大约 50 个菌落。产生 A 同学结果的原
因可能有( )
①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照
A.①②③④ B.②③④
C.①③④ D.①②③
解析:同一稀释浓度下菌落数不同,产生 A 同学结果的可能
的原因可能是土样不同、培养基污染,或者操作失误,未达到相
应的稀释倍数。
答案:D
3.[2019·广西高二期末]用稀释涂布平板法测定同一土壤样品
的细菌数,在对应稀释倍数为 106 的培养基中,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.涂布了两个平板,统计的菌落数分别是 251 和 260,取平
均值 256
C.涂布了三个平板,统计的菌落数分别是 21、212、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:用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时,
在每一个梯度浓度内,至少要涂布 3 个平板,确定对照组无菌后,
选择菌落数在 30~300 的进行记数,求其平均值,再通过计算得
出土壤中细菌总数。
答案:D
考点 2 实验设计
4.[2019·四川高二期末]请选出分离土壤细菌的正确操作步骤
( )
①土壤取样 ②称取 10 g 土壤,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将菌液依次稀释至 101、
102、103、104、105、106、107 倍
A.①→②→③→④ B.①→③→②→④
C.①→②→④→③ D.①→④→②→③
解析:分离纯化土壤微生物的正确的操作步骤:①土壤取样
→②制备土壤溶液:称取 10 g 土壤,加入盛有 90 mL 无菌水的锥
形瓶中→④制备土壤样品稀释液:将菌液依次稀释至 101、102、
103、104、105、106、107 倍→③涂布平板分离:吸取 0.1 mL 进行
平板涂布。
答案:C
5.[2019·贵州省铜仁第一中学高二期中]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,错误的是( )
A.该实验需要设置空白对照组,以检验培养基是否受到杂菌
污染
B.分解尿素的细菌能产生脲酶,脲酶能分解尿素产生氮气和
CO2
C.统计尿素分解菌的数目时,以菌落数在 30~300 以内的平
板进行计数
D.该实验所用培养基应以尿素作唯一氮源、并加有酚红指示
剂鉴定尿素分解菌
解析:该实验需要设置空白对照组,以检验培养基是否受到
杂菌污染,A 项正确;分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解
为氨和 CO2,B 项错误;统计尿素分解菌的数目时,以菌落数在
30~300 以上的平板进行计数,求其平均值,C 项正确;用尿素为
唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌,指示剂变
红, D 项正确。
答案:B
6.[2019·吉林白城一中高二月考]在以尿素为唯一氮源的培养
基中加入酚红指示剂的目的是( )
A.筛选出能分解尿素的细菌
B.对分离的菌种作进一步鉴定
C.作细菌的营养成分
D.如指示剂变蓝就能准确地认定该菌能分解尿素
解析:尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解分解为氨,使 pH
升高,培养基中加入酚红指示剂后,氨可以使指示剂呈红色,据
此可以用酚红指示剂鉴别尿素分解菌。
答案:B
7.[2019·湖北高二月考]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养基中加入酚红指示剂
B.以尿素为唯一氮源的培养基中加入伊红—美蓝试剂
C.以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂
D.以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂
解析:在以尿素为唯一氮源的培养基中,不能分解尿素获得
氮源的细菌不能生长,而分解尿素的细菌能利用尿素作氮源,将
尿素分解为氨,使 pH 升高。若培养基中加入酚红指示剂,指示剂
将变红,A 项正确;伊红美蓝试剂是鉴定大肠杆菌的,不能分离
出分解尿素的细菌,B 项错误;苏丹 III 试剂是鉴定脂肪的,不能
分离出分解尿素的细菌,C 项错误;双缩脲试剂是鉴定蛋白质的,
不能分离出分解尿素的细菌,D 项错误。故选 A 项。
答案:A
8.人和哺乳动物的尿中含有尿素,环境中大量尿素的存在会
造成污染。土壤中有些细菌含有脲酶,可通过降解尿素作为其生
长的氮源。某研究小组对土壤中的这类细菌进行分离,用以回收
氮源,同时可净化环境。请回答下列相关问题:
(1)分离培养细菌时必须进行无菌操作。配制培养基时,灭菌
与调节 pH 的先后顺序是________。
(2)采用________________法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。
(3)用________________培养基筛选获得能分泌脲酶的细菌,
从功能上划分该培养基属于________培养基。若培养基中存在能
分泌脲酶的细菌,其菌落周围会出现________,这是由于尿素被
分解产生________,遇培养基中加入的酚红指示剂产生的颜色变
化,从而证明这一菌株可以尿素为氮源。变色区域越大,表明该
菌株利用尿素的能力________。
解析: (1)配制培养基时,应先调 pH,后灭菌,灭菌后再调
节 pH 可能导致培养基的污染。(2)将样液进行一系列的梯度稀释,
应采用稀释涂布平板法接种,然后培养。在稀释土壤溶液的过程
中每一步都要在酒精灯火焰旁进行操作,以避免污染杂菌。 (3)
获得能分泌脲酶的细菌,可以用以尿素为唯一氮源的培养基筛选,
从功能上划分该培养基属于选择培养基。若培养基中存在能分泌
脲酶的细菌,尿素被分解后产生氨,可以使培养基中加入的酚红
指示剂产生红色,使菌落周围出现红色圆环,从而证明这一菌株
可以尿素为氮源。变色区域越大,表明该菌株分解的尿素越多,
利用尿素的能力越强。
答案:(1)先调 pH,后灭菌 (2)稀释涂布平板 酒精灯火焰
(3)以尿素为唯一氮源 选择 红色圆环现象 氨 越强
9.[2019·黑龙江大庆实验中学高二期末]某研究小组从牛的瘤
胃中采集样本,进行分解尿素的微生物的分离与计数。实验基本
步骤如下,请回答下列问题:
配制培养基 → 灭菌、倒平板 → 接种 → 培养 →
观察、统计
(1)分解尿素的微生物含有________________,因此,配制培
养基时以尿素作为唯一氮源,尿素会被分解成________使培养基
的碱性增强。培养基中添加________作为指示剂,可使目标菌落
的周围产生红色环带。
(2)该小组在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养
了一段时间,这样做的目的是____________;然后将 1 mL 瘤胃样
液稀释 1 000 倍,在 3 个平板上用涂布平板法分别接入 0.1 mL 稀
释液;经适当培养后,3 个平板的菌落数分别为 49、47 和 45。据
此可得出每升瘤胃样液中分解尿素的微生物活菌数为________,
理论上,统计的菌落数________(低、等、高)于接种的实际活菌数
目。
解析:(1)分解尿素的微生物含有脲酶(分解尿素的酶),因此,
配制培养基时以尿素作为唯一氮源,尿素会被分解成氨(NH3)使培
养基的碱性增强;培养基中添加酚红作为指示剂,可使目标菌落
的周围产生红色环带。(2)接种前,随机取若干灭菌后的空白平板
培养一段时间,观察培养基上是否有菌落生成,用来进行对照,
以检测培养基平板灭菌是否合格;根据题意可知,3 个平板上生长
的平均菌落数 C=(49+47+45) ÷3=47 个,涂布平板时所用的稀
释液的体积 V=0.1 mL,稀释倍数 M=103,所以每毫升瘤胃样液
中 分 解 尿 素 的 微 生 物 活 菌 数 为 (C÷V)×M = (47÷0.1)×103 =
4.7×105 个,则每升瘤胃样液中分解尿素的微生物活菌数为
4.7×105×103=4.7×108 个。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,因此,理论上,统计的菌落数往往低
于接种的实际活菌数目。
答案:(1)脲酶(分解尿素的酶) 氨(NH3) 酚红
(2)检测培养基灭菌是否合格 4.7×108 低
一、选择题
1.[2019·北京四中高二期中]“分离土壤中以尿素为氮源的微
生物”实验,配制 LB 全营养培养基的目的是( )
A.作为实验组,分离尿素分解菌
B.作为对照组,检测培养基灭菌是否彻底
C.作为对照组,观察尿素分解菌在含有酚红培养基上的菌落
形态
D.作为对照组,观察全营养条件下能生长的土壤微生物的种
类和数量
解析: “分离土壤中以尿素为氮源的微生物”实验,应设置
实验组和对照组,实验的变量是培养基的不同,故实验组应配置
以尿素为唯一氮源的培养基,属于选择培养基,对照组为全营养
培养基,因此,配制 LB 全营养培养基的目的是作为对照组,观察
全营养条件下能生长的土壤微生物的种类和数目,以区分选择培
养基是否有选择作用,D 项正确。
答案:D
2.在做分离分解尿素的细菌实验时,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,而其他同学只选择出大
约 50 个菌落。下列有关叙述,出现科学性错误的是( )
A.甲同学出现这种结果的原因可能是由于土样不同,也可能
是操作过程出了问题
B.可以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,以证明培养基是否受到污染
C.将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
解析:甲同学获得的菌落远大于其他同学,可能是由于所取
的土样不同,也可能操作过程被污染,A 项正确;污染可能是培
养基灭菌不彻底,或操作过程没有保证无菌操作,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,以证明培
养基是否受到污染,B 项正确;若是土样不同造成的,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
可以证明甲同学操作正确,C 项正确; 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性原则,D
项错误;故选 D 项。
答案:D
3.[2019·四川阆中中学高二期中]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.分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解产生氮气
B.在稀释度足够高时,所形成的单个菌落一定是由最初的一
个细胞繁殖而来的
C.统计尿素分解菌的数目时,以菌落数在 300 以上的平板进
行计数
D.用尿素为唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分
解菌,指示剂变红
解析:分解尿素的细菌能产生脲酶,将尿素分解产生二氧化
碳和氨气,A 项错误;在稀释度足够高时,所形成的单个菌落可
能是由最初的一个细胞繁殖而来的,也可能几个细胞未分开,繁
殖形成一个菌落,B 项错误;统计尿素分解菌的数目时,以菌落
数在 30~300 以内的平板进行计数,C 项错误;用尿素为唯一氮
源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌,指示剂变红,D
项正确。
答案:D
4.[2019·四川雅安中学高二月考]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.未对土壤样液进行稀释就进行涂布培养
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
解析: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 项不符合题意;未对土壤样液
进行稀释,土壤样液中的尿素分解菌浓度大,容易分离得到尿素
分解菌,B 项不符合题意;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,否则
大量的微生物都能生长,该培养基就无法起到选择的作用,即无
法分离得到尿素分解菌,C 项符合题意;接种操作者的双手未用
酒精棉进行消毒,可能会造成污染,但对分离尿素分解菌影响不
大,D 项不符合题意。
答案:C
5.[2019·河南省开封市第十中学高二月考]下列可以鉴定分解
尿素的细菌的方法是( )
A.在加入尿素及其他氮源的培养基中加入酚红指示剂
B.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂
C.在加入尿素及其他氮源的培养基中加入伊红—美蓝试剂
D.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入伊红—美蓝试剂
解析:筛选尿素分解菌应采用以尿素为唯一氮源的选择培养
基。培养基中加入酚红指示剂,尿素分解为氨时,培养基的 pH 升
高,使酚红指示剂将变红。综上所述,鉴定分解尿素的细菌的方
法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,B 项正确,
A、C、D 三项错误。故选 B 项。
答案:B
二、非选择题
6.[2019·吉林市第三中学高二月考]下面是分离分解尿素的细
菌所用的培养基配方:
KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂
1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g
蒸馏水定容至 1 000 mL。
请根据以上配方,回答下列问题:
(1)该培养基含有微生物所需要的________类营养物质。其中
最主要的碳源是________,唯一的氮源是________。
(2)该培养基按物理性质划分是________培养基,按培养基的
作用划分是________培养基。
(3)培养基配制完成后,一般还要调节 pH 并对培养基进行
________处理。
解析: (1)该培养基中含有水、无机盐、碳源和氮源 4 类营养
物质,其中最主要的碳源是葡萄糖,唯一的氮源是尿素。(2)该培
养基是加入琼脂的固体培养基,且以尿素为唯一氮源,能够筛选
出分解尿素的细菌,属于选择培养基。(3)培养基配制完成后,一
般还要调节 pH 并对培养基进行灭菌处理。
答案:(1)4 葡萄糖 尿素 (2)固体 选择 (3)灭菌
7.[2019·河南高考模拟]某些细菌可将尿素分解成CO2和NH3。
欲从土壤中分离能分解尿素的细菌,某研究小组利用成分为
KH2PO4、Na2HPO4、葡萄糖、琼脂、尿素的培养基进行了相关实
验。请回答:
(1)在土壤微生物的培养过程中,培养基中的 KH2PO4 与
Na2HPO4 作为无机营养被细菌利用外,它们还具有的功能为
__________________________________________;葡萄糖的作用
是____________________________________________。
(2)该培养基对 土壤中的微生物具有选 择作用,理由是
________________________________________________________
__。微生物能分解尿素的原因是这些微生物能合成________。
(3)为能获得目的菌的单菌落,常对土壤样液做________处理。
为便于确认目的菌,可在培养基中加入________指示剂,接种并
培养后,可根据菌落周围________来判断该菌能分解尿素。
解析:(1)培养基中的 KH2PO4 与 Na2HPO4 除作为无机营养被
细菌利用外,它们还具有的功能为:KH2PO4 和 Na2HPO4 可构成缓
冲液,维持培养基的 pH 相对稳定,利于微生物的生长与增殖。葡
萄糖是细胞主要的能源物质,可为细菌的代谢提供能量,还能为
合成其他有机物提供原料。(2)该培养基中的唯一氮源为尿素,只
有以尿素为氮源的细菌才能在此培养基上生长、增殖,所以该培
养基对土壤中的微生物具有选择作用。微生物能分解尿素的原因
是这些微生物能合成脲酶,脲酶可将尿素分解为氨。(3)为能获得
目的菌的单一菌落,常用无菌水对土壤样液做稀释处理。尿素分
解菌合成的脲酶可将尿素分解形成氨,氨使培养基的 pH 升高,酚
红指示剂将变红。所以为便于确认目的菌,可在培养基中加入酚
红指示剂,接种并培养后,可根据菌落周围出现红色来判断该菌
能分解尿素。
答案:(1)能使培养基的 pH 保持相对稳定,利于微生物的生
长与增殖 为细菌的代谢提供能量,为合成其他有机物提供原料
(2)该培养基中的唯一氮源为尿素,只有以尿素为氮源的细菌
才能在此培养基上生长、增殖 脲酶
(3)稀释 酚红 出现红色
8.[2019·贵州高二期中]下面是尿素分解菌所用的培养基,根
据下表回答下列问题:
Na2HP
O4
K2HPO4·
7H2O
MgSO
4
葡萄
糖 尿素 琼脂 蒸馏水
2.1 g 1.4 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0
g
定容至
1 000 mL
(1)该培养基按照物理性质来分,属于________培养基;该培
养 基 具 有 选 择 作 用 的 原 因 是
________________________________________________________
__。
(2)鉴定某种细菌是否能够分解尿素,可向培养基中加入
________指示剂。若该细菌能分解尿素,则指示剂变________色,
所 依 据 的 原 理 是
________________________________________________________
。
(3) 如 果 对 尿 素 分 解 菌 进 行 分 离 和 计 数 , 可 以 采 用
________________________法接种。
(4)为了保持菌种的纯净,对于长期需要保存的菌种,可以采
用________的方法。
解析:(1)由于培养基中有琼脂,故按照物理性质来分,该培
养基属于固体培养基;该培养基中尿素作为唯一氮源,只有能分
解尿素的微生物才能在此培养基上生长繁殖。(2)在细菌分解尿素
的过程中,细菌合成的脲酶将尿素分解为氨,氨溶于水使培养基
pH 升高,遇酚红指示剂变红,所以在以尿素为唯一氮源的培养基
中加入酚红指示剂后,若指示剂变红,说明菌体能合成脲酶分解
尿素。(3)微生物计数时常用稀释涂布平板法接种。(4)根据分析可
知,菌种的长期保存常使用甘油管藏法。
答案:(1)固体 该培养基中以尿素为唯一氮源,只有能分解
尿素的微生物才能在此培养基上生长繁殖
(2)酚红 红 在细菌分解尿素的过程中,细菌合成的脲酶将
尿素分解为氨,氨溶于水使培养基 pH 升高,遇酚红指示剂变红
(3)稀释涂布平板
(4)甘油管藏法
9.[2019·广西高考模拟]尿素是一种重要的农业氮肥,但是尿
素不能被农作物直接吸收,只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨
之后,才能被植物利用。请回答问题:
(1)土壤中的某 些细菌能分解尿素,是 因为它们能合成
________。
(2)配制好的培养基常用________法进行灭菌。为了检测所用
培 养 基 平 板 灭 菌 是 否 合 格 , 需 要 进 行 的 操 作 是
________________________________________。
(3)为了筛选到能分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择
尿 素 作 为 唯 一 氮 源 , 原 因 是
______________________________________________________ ;
若平板上长出菌落,可通过加入显色剂初步鉴定该种细菌能够分
解尿素,加入的显色剂是________。
(4)一位同学在某浓度下稀释涂布了一个平板,统计的菌落数
为 230。该同学的实验结果________(填“是”或“否”)具有说服
力,原因是______________________。
解析:(1)土壤中的某些细菌能够合成脲酶,脲酶能够将尿素
分解为氨和二氧化碳。(2)培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。检测
培养基灭菌是否合格,需要将灭菌后的空白平板培养一段时间,
观察培养基上是否有菌落产生,如果没有菌落产生证明培养基灭
菌合格,否则不合格。 (3)筛选尿素分解菌时需要使用以尿素为唯
一氮源的选择培养基,因为只有能够利用尿素的细菌才能在该培
养基上生长,其他微生物不能分解尿素而不能生长。尿素分解菌
能够将尿素分解为氨而使 pH 升高,酚红指示剂能够与氨反应呈红
色,故可以用酚红指示剂检测尿素分解菌。 (4)根据题意可知该同
学没有设置重复组,所以结果没有说服力。
答案:(1)脲酶
(2)高压蒸汽灭菌 将灭菌后的空白平板培养一段时间,观察
培养基上是否有菌落产生
(3)只有能够利用尿素的细菌才能在该培养基上生长 酚红
(4)否 没有设置重复组
10.[2019·安徽高考模拟]如图是某课题小组设计的“土壤中
分解尿素的细菌的分离与计数”的实验流程示意图。请回答下列
问题。
(1)微生物接种的方法有很多,该图所示为________________
法,这一方法常用来统计样品中________(填“活菌”、“死菌”
或“活菌和死菌”)的数目。为了保证结果准确,一般选择菌落数
在________的平板进行计数。实验统计的菌落数往往比细菌的实
际 数 目 低 , 这 是 因 为
________________________________________________________
________________。
(2)实验过程中,需对培养基进行灭菌,常用的灭菌方法有
________________。接种操作都应在火焰附近进行,目的是防止
________。
(3)对分离得到的分解尿素的细菌作进一步鉴定时,可在以尿
素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂进行细菌培养,其鉴定
原 理 是
________________________________________________________
________________
____________________________________________________
____________________。
解析:(1)微生物接种的方法有很多,最常用的是平板划线法
和稀释涂布平板法,该图所示为稀释涂布平板法,这一方法常用
来统计样品中活菌的数目。为了保证结果准确,一般选择菌落数
在 30~300 的平板进行计数。实验统计的菌落数往往比细菌的实
际数目低, 这是因为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。(2)常见的灭菌方法有:灼烧灭菌、干热灭菌
和高压蒸汽灭菌,实验过程中,需对培养基进行灭菌,常用的方
法是高压蒸汽灭菌。接种操作都应在火焰附近进行,酒精灯火焰
附近存在无菌区域,目的是防止杂菌污染。(3)在微生物学中,将
允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生
长的培养基,称做选择培养基。对分离得到的分解尿素的细菌作
进一步鉴定时,可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示
剂进行细菌培养。其鉴定原理是分解尿素的细菌合成的脲酶将尿
素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH 升高,指示剂变红。
答案:(1)稀释涂布平板 活菌 30~300 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
(2)高压蒸汽灭菌 杂菌污染
(3)分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养
基的碱性增强,pH 升高,指示剂变红
11.[2019·内蒙古一机一中高二月考]尿素是一种重要的农业
肥料,经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试
图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计实验并成功筛
选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。
KH2P
O4
NaHP
O4
MgSO4·7
H2O
葡萄
糖 尿素 琼脂
1.4 g 2.1 g 0.2 g 10 g 1 g 15 g
将表中物质溶解后,用蒸馏水定容到 100 mL。实验过程如图
所示:
回答下列问题:
(1) 该 培 养 基 能 筛 选 出 目 的 菌 的 原 因 是
______________________________________________。
(2)图中将细菌转到固体培养基上接种时,可采用的方法是
______________________。初步筛选出来的菌种还需要进一步的
鉴定:在培养基中加入________指示剂,接种并培养初步筛选的
菌种,若指示剂变成________色,则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中,下列材料或用具需要灭菌的是________,需要
消毒的是________(填序号)。
①培养细菌的培养基与培养皿
②玻棒、试管、锥形瓶和吸管
③实验操作者的双手
(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行________处理后,
才能倒掉。
解析:(1)该培养基中不加其它氮素,只以尿素作为唯一氮源,
在此培养基上只有能够产生脲酶将尿素分解的细菌(目的菌)才能
获得氮源,而不能分解尿素的细菌将因缺少氮源无法生长繁殖,
故能从众多微生物中选出能分解尿素的目的菌。(2)为进一步分离
和纯化目的菌,还需进行稀释涂布平板法转入固体培养基,以便
于获得单个菌落继续培养。分解尿素的细菌能合成脲酶,脲酶能
将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,因此在以尿素为唯
一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可
确定该种细菌能够分解尿素。 (3)微生物培养实验中,需要对培养
细菌用的培养基与培养皿,玻棒、试管、锥形瓶和吸管进行灭菌
处理;对实验操作者的双手进行消毒。故需要灭菌的是①②,需
要消毒的是③。(4)实验结束后,使用过的培养基进行灭菌处理后,
才能倒掉,避免污染环境。
答案:(1)该选择培养基中的唯一氮源是尿素
(2)稀释涂布平板法 酚红 红
(3)①② ③ (4)灭菌