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2019-2020年高中生物 2.2《土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)》同步練習(xí) 新人教版選修1 【導(dǎo)學(xué)誘思】 1．尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。 2．以土壤中能分解尿素的細(xì)菌為研究對(duì)象，要達(dá)到的兩個(gè)主要目的是： ⑴ ；⑵ 。 3．PCR（ ）是一種在體外將 。此項(xiàng)技術(shù)的自動(dòng)化，要求使用耐高溫的DNA聚合酶。 思考：怎樣找耐高溫的酶呢？ 4．實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理是：人為提供有利于 生長(zhǎng)的條件（包括 等），同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。 5．選擇培養(yǎng)基是指 。 6．常用來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌數(shù)目的方法是 。即當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的 。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在 的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。另外， 也是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法。 7．比較教材中兩位同學(xué)的操作方法，哪位同學(xué)的結(jié)果接近真實(shí)值？你認(rèn)為這兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)呢？如需要，如何改進(jìn)？ 8．一般來(lái)說(shuō)，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目 。這是因?yàn)? 。因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用 而不是活菌數(shù)來(lái)表示。 9．設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的主要目的是 ，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。 10．對(duì)照實(shí)驗(yàn)是 。 11．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容有： 、 、 和 ，具體的實(shí)驗(yàn)步驟以及時(shí)間安排等的綜合考慮和安排。 12．不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng) 和培養(yǎng) 。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一般每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以 。 13．無(wú)菌操作應(yīng)注意什么問(wèn)題？ ⑴ ⑵ ⑶ 14．在進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意做好標(biāo)記，其目的是 。 思考：應(yīng)標(biāo)記哪些內(nèi)容？怎樣操作更有利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行？ 15．對(duì)所需的微生物進(jìn)行初步篩選，只是分離純化菌種的第一步，要對(duì)分離的菌種進(jìn)行一步的鑒定，還需要借助 的方法。 思考：有哪些方法可以對(duì)菌種進(jìn)行鑒定？ 【疑難點(diǎn)撥】 1．選擇培養(yǎng)基 選擇培養(yǎng)基的含義是：在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長(zhǎng)，促進(jìn)需要的微生物的生長(zhǎng)。目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。 在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)可以做到這一點(diǎn)，如加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌。加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在培養(yǎng)的培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入的。 培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分的改變也可達(dá)到分離微生物的目的。如培養(yǎng)基中缺乏氮源時(shí)，可以分離固氮微生物，因?yàn)榉枪痰⑸锊荒茉诖伺囵B(yǎng)基上生存。當(dāng)培養(yǎng)基的某種營(yíng)養(yǎng)成分為特定化學(xué)成分時(shí)，也具有分離效果。如石油是唯一碳源時(shí)，可以抑制不能利用石油的微生物的生長(zhǎng)，使能夠利用石油的微生物生存，達(dá)到分離能消除石油污染的微生物的目的。改變微生物的培養(yǎng)條件， 也可以達(dá)到分離微生物的目的，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。 2．如何從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的菌落數(shù)？ 統(tǒng)計(jì)某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計(jì)3個(gè)平板，計(jì)算出平板菌落數(shù)的平均值，然后按課本旁欄的公式進(jìn)行計(jì)算。 3．為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度？測(cè)定土壤中細(xì)菌的總量和測(cè)定土壤中能分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量，選用的稀釋范圍相同嗎？ 這是因?yàn)橥寥乐懈黝愇⑸锏臄?shù)量（單位：株/Kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上層樣本中：好氧及兼性厭氧型細(xì)菌數(shù)約為2185萬(wàn)，放線菌數(shù)約為477萬(wàn)，霉菌數(shù)約為23.1萬(wàn)。因此，為獲得不同類型的微生物，就需要按不同的稀釋度進(jìn)行分離，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性地提供選擇培養(yǎng)的條件。 【典例解析】 例1．對(duì)細(xì)菌群體生長(zhǎng)規(guī)律測(cè)定的正確的表述是 A．在液體培養(yǎng)基上進(jìn)行 B．至少接種一種細(xì)菌 C．接種一個(gè)細(xì)菌 D．及時(shí)補(bǔ)充消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 解析：細(xì)菌群體生長(zhǎng)規(guī)律的測(cè)定是人們?cè)谝欢l件下進(jìn)行的。這些條件是：一種細(xì)菌、恒定容積的培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基、定時(shí)測(cè)定細(xì)菌總數(shù)。在這些條件下，才能測(cè)定出細(xì)菌的生長(zhǎng)規(guī)律。測(cè)定時(shí)只能用一種細(xì)菌的子細(xì)胞群體的變化規(guī)律表達(dá)微生物的生長(zhǎng)；恒定容積是給微生物提供一定的生存環(huán)境；液體培養(yǎng)基才能通過(guò)樣品推測(cè)細(xì)菌總數(shù)。若接種多種細(xì)菌，則會(huì)發(fā)生種間斗爭(zhēng)而不能測(cè)定一種微生物的生長(zhǎng)規(guī)律。在接種時(shí)，要保證一定的接種量。 答案：A 例2．在微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律的測(cè)定中，種內(nèi)斗爭(zhēng)最顯著最激烈的時(shí)期是 A．調(diào)整期 B．對(duì)數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期 解析：種內(nèi)斗爭(zhēng)是一種生態(tài)因素。種內(nèi)斗爭(zhēng)反應(yīng)了種內(nèi)生物對(duì)生存空間和生活資源的爭(zhēng)奪。在生活空間充裕，營(yíng)養(yǎng)充足的時(shí)候，種內(nèi)斗爭(zhēng)的程度是比較低的。隨著微生物個(gè)體數(shù)目的增加，每個(gè)個(gè)體的生存空間越來(lái)越少，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也越來(lái)越少，每個(gè)個(gè)體對(duì)生存空間和資源的爭(zhēng)奪也越來(lái)越激烈，種內(nèi)斗爭(zhēng)就越來(lái)越激烈。由此可知，在穩(wěn)定期的種內(nèi)斗爭(zhēng)最激烈。在衰亡期，微生物的數(shù)目已經(jīng)開始減少，pH已經(jīng)極度不適于微生物的生存，次級(jí)代謝產(chǎn)物積累到很高的程度，這時(shí)的微生物的生存斗爭(zhēng)主要是與無(wú)機(jī)環(huán)境的斗爭(zhēng)。 答案：C 例3．（xx年江蘇）抗生素作為治療細(xì)菌感染的藥物，其高效性和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值使抗生素工業(yè)經(jīng)久不衰。其中青霉素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用具有劃時(shí)代的意義。 ⑴青霉素發(fā)酵產(chǎn)生青霉素。青霉菌的新陳代謝類型是 ，青霉素是青霉菌的 代謝產(chǎn)物。 ⑵在生產(chǎn)和科研中，常選用處于 期的青霉菌作為菌種或研究材料，因?yàn)榇藭r(shí)的青霉菌代謝旺盛， 和 比較穩(wěn)定。 ⑶對(duì)青霉菌菌體生長(zhǎng)情況的測(cè)定：取一定體積的發(fā)酵液，經(jīng)離心分離、反復(fù)洗滌后， ，再計(jì)算發(fā)酵罐中菌體的總重量。 解析：青霉菌屬于真菌，其代謝類型應(yīng)為異養(yǎng)需氧型，而青霉素作為它的代謝產(chǎn)物，并不是它生長(zhǎng)、繁殖所必需的，所以青霉素應(yīng)屬于次級(jí)代謝產(chǎn)物。在測(cè)定培養(yǎng)基上青霉菌菌體的生長(zhǎng)情況時(shí)，常用的方法有兩種：一種是測(cè)量青霉菌的細(xì)胞數(shù)目，另一種是測(cè)重量，取一定體積的發(fā)酵液，經(jīng)離心分離、反復(fù)洗滌后，稱菌體的濕重，或烘干后稱干重，再由此計(jì)算出其中的細(xì)胞總重量。在細(xì)菌生長(zhǎng)的四個(gè)主要時(shí)期中，因?yàn)樘幱趯?duì)數(shù)期的細(xì)菌代謝旺盛，個(gè)體的形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研的材料。 答案：⑴異養(yǎng)需氧型 次級(jí) ⑵對(duì)數(shù) 個(gè)體的形態(tài)生理特性 ⑶稱菌體的濕重（稱烘干后的重量） 【課堂演練】 一、 選擇題 1．在一個(gè)“淀粉—瓊脂”培養(yǎng)基的5個(gè)圓點(diǎn)位置，分別用不同方法處理，將此實(shí)驗(yàn)裝置放在37℃恒溫箱中，保溫處理24h后，將碘液滴在培養(yǎng)基的5個(gè)圓點(diǎn)上，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于下表：（C） 淀粉圓點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)處理方法 碘液處理后的顏色反應(yīng) ① 新鮮唾液與鹽酸混合 藍(lán)黑色 ② 經(jīng)過(guò)煮沸的新鮮唾液 藍(lán)黑色 ③ 接種面包霉 棕黃色 ④ 只有新鮮的唾液 ？ ⑤ 只有一定濃度的蔗糖溶液 ？ 請(qǐng)指出④和⑤所發(fā)生的顏色反應(yīng)，以及③接種的面包霉的分泌物分別是 A．棕黃色、棕黃色、淀粉酶 B.藍(lán)黑色、棕黃色、麥芽糖酶 C．棕黃色、藍(lán)黑色、淀粉酶 D.棕黃色、藍(lán)黑色、麥芽糖酶 2．實(shí)驗(yàn)測(cè)定鏈霉素對(duì)3種細(xì)菌的抗生素效應(yīng)，用3種細(xì)菌在事先準(zhǔn)備好的瓊脂塊平板上畫3條等長(zhǎng)的平行線（3條線均與下圖中的鏈霉素帶接觸），將平板置于37℃條件下恒溫培養(yǎng)3天，結(jié)果如圖所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析以下敘述，不正確的是 （D） A．鏈霉素能阻止結(jié)核菌的生長(zhǎng) B．鏈霉素對(duì)結(jié)核菌比對(duì)霍亂菌更有效 C．鏈霉素對(duì)結(jié)核菌比對(duì)傷寒菌更有效 D．鏈霉素可以用于治療傷寒病人 3.利用生物工程生產(chǎn)啤酒、味精、胰島素、酸奶的常用菌種分別是 A．酵母菌、枯草桿菌、大腸桿菌、乳酸菌 B．酵母菌、大腸桿菌、青霉菌、乳酸菌 C．酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌、大腸桿菌、乳酸菌 D．黃色短桿菌、酵母菌、大腸桿菌、乳酸菌 4．下列操作不屬于微生物的分離步驟的是 A． 稀釋 B．劃線或涂布 C．接斜面 D．培養(yǎng) 5．影響微生物生長(zhǎng)的主要環(huán)境因素是 A．陽(yáng)光、溫度、水分 B．溫度、水分、PH C．水分、PH、氧 D．溫度、PH、氧 6.下列微生物的產(chǎn)物中沒(méi)有菌種特異性的一組是 A．氨基酸、核苷酸、多糖、色素 B. 多糖、脂類、維生素、抗生素、氨基酸 C．核苷酸、多糖、維生素、毒素、抗生素 D．核苷酸、維生素、多糖、脂類、氨基酸 7．微生物代謝的人工控制是指 A.改變微生物的遺傳特性 B.控制發(fā)酵時(shí)的溫度 C.調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程中的pH，氧氣通入量 D.包括A、B、C三項(xiàng) 8．在微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律的測(cè)定中，不可能發(fā)生的是 A.繁殖 B.生存斗爭(zhēng) C.種間斗爭(zhēng) D.種內(nèi)斗爭(zhēng) 9．與調(diào)整期長(zhǎng)短有關(guān)的因素中，可縮短調(diào)整期的一組是 ①用與菌種相同的培養(yǎng)基 ②營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基 ③穩(wěn)定期獲得的菌種 ④對(duì)數(shù)期獲得的菌種 ⑤接種時(shí)間提前 ⑥接種量加大 ⑦接種量減小 ⑧接種種類加大 A、①③⑤⑦ B、②③⑤⑦ C、①④⑥ D、②④⑤⑥⑧ 10．微生物群體生長(zhǎng)善的測(cè)定方法可以是 ①測(cè)定樣品的細(xì)胞數(shù)目 ②測(cè)定次級(jí)代謝產(chǎn)物的總產(chǎn)量 ③測(cè)定培養(yǎng)基中細(xì)菌的體積 ④測(cè)定樣品的細(xì)胞重量 ⑤測(cè)定初級(jí)代謝產(chǎn)物的總產(chǎn)量 A.②④ B.①④ C.①③⑤ D.②③④ 二、非選擇題 11．下圖示酵母菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模式和生長(zhǎng)曲線圖，據(jù)圖回答： (1)從細(xì)胞核的構(gòu)造看，酵母菌屬于 生物，如果發(fā)現(xiàn)一種酵母菌細(xì)胞核中17條染色體，該酵母菌是 倍體。 (2)圖中(1)的結(jié)構(gòu)名稱為 。 (3)酵母菌細(xì)胞分裂的意義是( ) A. 產(chǎn)生新個(gè)體 B. 增加生產(chǎn)力 C. 增加變異性 D. 改變遺傳性 (4)用酵母菌制啤酒時(shí)，為保證發(fā)酵罐中有較多的酵母菌，必須先通入氧氣，達(dá)到一定數(shù)量后，則應(yīng)該密閉，以獲得大量的酒精，這充分說(shuō)明酵母菌的異化作用類型是 。 (5)研究發(fā)酵罐中酵母菌的生長(zhǎng)狀況，常用取樣統(tǒng)計(jì)分析，判斷取樣先后順序的最簡(jiǎn)單的方法是測(cè)定發(fā)酵罐中的 。 A. 氧氣量 B. 葡萄糖量 C. 酒精量 D. pH值 (6)欲收獲酵母菌或其代謝產(chǎn)物，應(yīng)選擇曲線中的 段。 (7)自然環(huán)境中的酵母菌屬于生態(tài)系統(tǒng)中的 成分。 12． (15分)(1)在錐形瓶?jī)?nèi)裝入一定量液體培養(yǎng)基，接人N0個(gè)乳酸菌之后密封，放在250C溫箱中連續(xù)培養(yǎng)若干小時(shí)，其間每30min測(cè)定一次菌數(shù)，測(cè)得數(shù)量變化曲線如下圖所示。請(qǐng)分析并回答問(wèn)題： ①乳酸菌以 方式生殖，這代表 類生物普遍具有的生殖方式。 ②用N表示總菌數(shù)，N0表示初始菌數(shù)，t表示增殖世代數(shù)，乳酸菌數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為N=N02t(假設(shè)生長(zhǎng)條件理想穩(wěn)定)。當(dāng)在理想條件下乳酸菌每30min繁殖一代，按上式計(jì)算，當(dāng)N0=1000時(shí)，連續(xù)培養(yǎng)5h，總菌數(shù)可達(dá) 個(gè)。 ③在實(shí)際培養(yǎng)條件下，乳酸菌增長(zhǎng)速度與理想條件下乳酸菌增長(zhǎng)速度不同，如果5h前的總菌數(shù)等于活菌數(shù)，請(qǐng)?jiān)谏厦娴膱D中將5h后活菌數(shù)的變化趨勢(shì)用曲線表示出來(lái)。造成菌群密度變化的外界因素是 。 ④培養(yǎng)基中不斷產(chǎn)生的乳酸來(lái)自乳酸菌的 作用。 ⑤實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為什么要在25℃的條件下進(jìn)行? 。 (2)某同學(xué)進(jìn)行了溫度對(duì)酶活性影響的研究，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)步驟： ①取三支試管，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的可溶性淀粉溶液。 ②將試管分別放人25℃、60℃的水中和冰塊中，在三支試管中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的淀粉酶溶液，兩支試管中的pH=6.8，第三支試管中的pH=4，搖勻后維持各自溫度5min。 ③在三支試管中各滴1滴碘液，并搖勻。觀察并記錄：(略) 結(jié)論：溫度過(guò)高或過(guò)低都影響酶的活性。 請(qǐng)回答： [1]該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸錾鲜鰧?shí)驗(yàn)結(jié)論? 。 [2]指出步驟中不正確之處并在此基礎(chǔ)上加以糾正或補(bǔ)充相應(yīng)的內(nèi)容。 。 13．下面是發(fā)現(xiàn)和研究青霉素的過(guò)程： 問(wèn)題：在培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)青霉菌，在其周圍沒(méi)有細(xì)菌生長(zhǎng)。沒(méi)有青霉菌的培養(yǎng)基內(nèi)布滿了細(xì)菌。 假設(shè)： 實(shí)驗(yàn)：把青霉菌放入培養(yǎng)液內(nèi)培養(yǎng)，一段時(shí)間后除去青霉菌，并用這種培養(yǎng)液培養(yǎng)細(xì)菌，觀察細(xì)菌的生長(zhǎng)情況。 結(jié)果：這種培養(yǎng)液阻止了細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。 結(jié)論：青霉菌可產(chǎn)生一種阻止細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的物質(zhì)。 請(qǐng)回答： ⑴該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是 。 ⑵以上實(shí)驗(yàn)還不足以論證以上結(jié)論，請(qǐng)?jiān)谝陨蠈?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法。 答案： 1—5 CDCCD 6—10 DDCCB 11．(1)真核；單 (2)芽體 (3)A (4)兼性厭氧型 (5)D (6)EF (7)分解者 12．(1)分裂生殖(或無(wú)性生殖) 原核(或單細(xì)胞) ②1024000 ③如下圖 (會(huì)繪曲線呈下降趨勢(shì)給分) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少 ④無(wú)氧呼吸(或乳酸發(fā)酵) ⑤25℃時(shí)有利于酶的催化功能(或25oC 時(shí)酶的催化效率高) (2)[1]按此實(shí)驗(yàn)步驟不能得出以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論 [2] ①試管上沒(méi)有做標(biāo)記，應(yīng)用字母(或數(shù)字)標(biāo)記，如三支試管分別標(biāo)A、B、C ②步驟①、②中加入試管中的兩種溶液應(yīng)有量的描述，如步驟①應(yīng)補(bǔ)充3％的可溶性淀粉溶液2mL． ③實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組未遵循單一變量原則，兩組中存在酸堿度和溫度兩個(gè)變量，應(yīng)只有溫度一個(gè)變量，酸堿度應(yīng)一致pH都為6.8。 13．⑴青霉菌可能阻止了其他細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。 ⑵增加對(duì)照實(shí)驗(yàn)。具體方法為：將另一組相同的細(xì)菌放在未培養(yǎng)過(guò)青霉菌的，其他成分完成相同的培養(yǎng)液中，在完全相同的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，觀察其生長(zhǎng)繁殖情況。