课时作业27：2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

课题3土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
[对点强化]
强化点1分解尿素的细菌的分离和鉴定
1.土壤中的细菌能分解尿素，是因为它们能合成一种（）
A.尿素酶
B.脲酶
C.蛋白酶
D.肽酶
解析能够分解利用尿素的细菌，其细胞内含有脲酶，可以把尿素分解成氨，然后进一步利用。

答案B
2.下列有关微生物筛选的叙述中，不正确的是（）
A.用全营养LB培养基筛选大肠杆菌
B.用高NaCl的培养基筛选抗盐突变菌株
C.含酚红的尿素培养基筛选鉴别出分解尿素的菌株
D.利用高温条件筛选耐热的Taq细菌
解析大多数微生物在全营养的LB培养基上都可以生长，所以不能筛选大肠杆菌，A错误；可以在高NaCl的培养基中生活的微生物能抗盐，因此可实现筛选抗盐突变菌种的目的，B正确；分解尿素的菌株可将培养基中的尿素分解为氨，使培养基pH升高，使酚红变红，C正确；Taq细菌耐高温，可利用高温条件进行筛选，D正确。

答案A
3.下列关于土壤取样的叙述错误的是（）
A.土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤
B.先铲去表层土3 cm左右，再取样
C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌
D.应在火焰旁称取土壤
解析微生物的培养要注意无菌操作，土壤取样用的小铁铲和信封在使用前需灭菌，后续稀释等操作均需在火焰旁进行。

答案C
4.为了从土壤中分离出尿素分解菌，某同学按照下列配方配制培养基。

下列叙述中，错误的是（）
A.
B.该培养基中，尿素是唯一的氮源
C.该培养基属于选择培养基
D.需要用石蕊染色法对分离的细菌进行鉴定
解析该培养基的目的是分离尿素分解菌，所以应为固体培养基，配方中应该有琼脂成分，A正确；由于该培养基用于分离尿素分解菌，所以尿素应为唯一的氮源，且培养基的种类为选择培养基，B、C正确；以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可对能分解尿素的细菌进行鉴定，D错误。

答案D
5.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
解析筛选出能分解尿素的细菌用选择培养基即可，不需要加指示剂。

加入指示剂的培养基，目的是对分离的菌种作进一步的鉴定。

答案B
强化点2微生物数量的统计
6.（2019·江苏四市二模）研究小组利用微生物实验操作技术来探究某池塘中大肠杆菌的数量，下列叙述正确的是（）
再用灭菌后的涂布器推匀，A错误；涂布完成后，在培养皿底做好标记，并将培养皿倒置，B错误；计数时一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，选项中菌落数为318的不符合要求，应舍弃，其他三个数值求平均值即可，C正确；设置空白对照组的目的是判断有无杂菌污染，题目中空白对照组有5个菌落，说明在培养过程中有杂菌污染，应重新开展实验，D错误。

答案C
7.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.分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液
B.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，选用的稀释度范围不同
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，平板划线法可以采取连续划线的方法使微生物均匀分布
解析分离土壤中的尿素分解菌实验中，采集的土样经高温灭菌后，其中的微生物全部死亡，不能得到尿素分解菌，A错误；土壤中各类微生物的数量不同，为了获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，可见，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，选用的稀释度范围也不同，B正确；测定土壤样品中的活菌数目，常用菌落计数法，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。

答案B
8.（2019·北京东城高二期末）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
解析取样一般取距离地表3～8 cm的土壤层，取土壤的表层中微生物也可能获得尿素分解菌，A不符合题意；涂布前，涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌，这会导致杂菌污染，但由于在以尿素为唯一氮源的培养基上只有能分解尿素的微生物才能生长，故该操作仍可获得尿素分解菌，B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，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不符合题意。

答案C
9.测定土壤中细菌数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释，其原因是（）
A.细菌个体小，真菌个体大
B.细菌易稀释，真菌不易稀释
C.细菌在土壤中数量比真菌多
D.随机的，没有原因
解析样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目，在土壤中，真菌和细菌的数量不同，为了获得菌落数在30～300的适合统计数目的平板，需要进行不同倍数的稀释。

细菌在土壤中数量比真菌多，因此细菌的稀释倍数大，C正确。

答案C
10.（2020·四川广安月考）为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照组的培养基分别是（）
A.未接种的选择培养基，未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
B.未接种的培养基，接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
C.接种了的选择培养基，接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D.接种了的培养基，未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
解析若要判断培养基是否被杂菌污染，可将未接种的培养基放在恒温箱中培养，一段时间后若有菌落产生，说明培养基被污染，若无菌落产生，说明培养基没有被污染。

要判断选择培养基是否起到了选择作用，接种了的选择培养基是实验组，将等量的稀释相同倍数的菌液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上，作为对照组，在相同的条件下进行培养，观察比较对照组和实验组中的菌落数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目，综上所述，B正确。

答案B
[综合提升]
11.（2020·湖北省高三月考）某生物兴趣小组欲配制培养基从土壤中选择尿素分解菌。

下列相关叙述正确的是（）
A.配制以尿素为唯一氮源的液体培养基可用于选择和观察尿素分解菌
B.为获取102的稀释液可将90 mL无菌水加入10 g土壤样品中
C.实验中若需要统计尿素分解菌的菌落数目，接种时只能用平板划线法
D.实验中设置对照，同时培养一个空白培养基可检验培养基灭菌是否彻底
解析选择和观察尿素分解菌时需要配制以尿素为唯一氮源的固体培养基，A错误；10 g土壤样品加入90 mL无菌水中，振荡摇匀后可获得10倍的稀释液，B 错误；实验中若需要统计尿素分解菌的菌落数目，接种时只能用稀释涂布平板法，C错误；实验中设置对照，同时培养一个空白培养基，可通过空白培养基上是否有菌落来判断培养基灭菌是否彻底，D正确。

答案D
12.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：
(1)
（填“能”或“不能”），原因是______________________________________
____________________________________________________________________。

(2)该培养基为培养基（按物理状态分），因为培养基中含有。

(3)要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采用法。

根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的就能大约推测出样品中的活菌数。

(4)如果把该培养基中的蛋白胨去掉，培养基上的微生物是不是一定都是能分解尿素的细菌？。

为什么？
____________________________________________________________________。

解析选择分解尿素的细菌必须在以尿素为唯一氮源的选择培养基上进行；配方中以琼脂作为凝固剂，因此该培养基为固体培养基；常用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目；如果把该培养基中的蛋白胨去掉，由于培养基中尿素是唯一氮源，因此可以作为分解尿素的微生物的选择培养基；但是有些微生物可以利用尿素分解菌的含氮代谢产物进行生长繁殖，因此该培养基上培养的微生物并不一定都能分解尿素。

答案(1)不能培养基含蛋白胨，尿素不是唯一氮源，不能选择出只以尿素为氮源的微生物
(2)固体凝固剂琼脂(3)稀释涂布平板菌落数目(4)不一定因为有些微生物可以利用尿素分解菌的含氮代谢产物进行生长繁殖
13.尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。

生活在土壤中的微生物种类、数量繁多，某生物小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。

培养基成分如下表所示，实验步骤如下图所示。

请分析回答：
(1)培养基中加入尿素的目的是筛选，这种培养基属于
培养基。

(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的和，实验中需要振荡培养，目的是___________________________________________。

(3)转到固体培养基上时，常采用法接种，获得单个菌落后继续筛选。

(4)下列材料或用具中，需要灭菌的是；需要消毒的是。

（填序号）
①培养细菌用的培养基与培养皿②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管③实验操作者的双手
(5)简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理：_________________________ ____________________________________________________________________。

解析(1)培养基中加入尿素为唯一氮源能够筛选出能分解尿素的细菌，此培养基属于选择培养基。

(2)尿素为“目的菌”提供氮源，葡萄糖为“目的菌”提供碳源。

振荡培养基可融入氧气，为培养的目的菌提供必需的氧气。

答案(1)目的菌选择(2)尿素葡萄糖为目的菌提供氧气(3)稀释涂布平板（或平板划线）(4)①②③(5)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂；细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培养基的碱性增强，pH增高，使酚红指示剂变红
14.（2019·山东济宁一模）尿素[CO（NH2）2]是一种重要的农业氮肥。

但尿素并不能直接被农作物吸收，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。

某生物兴趣小组欲分离土壤中能分解尿素的细菌，设计了如下实验流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布培养→计数与鉴定
请回答相关问题：
(1)涂布培养前需要梯度稀释，其目的是______________________________，
如果得到了2个或2个以上菌落数目在之间的平板，则说明稀释操作比较成功。

(2)选择培养过程能够“浓缩”尿素分解菌是因为其培养基_________________。

(3)取1 g土壤，按下图稀释后，在三个平板上分别接入0.1 mL稀释液后，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别是52、50和48。

据此可计算出每克土样中的活菌数约为，该数值与活菌的实际数目相比（偏高
/偏低），原因是_______________________________________________________ ____________________________________________________________________。

(4)在培养基上滴加酚红指示剂可以鉴定其上细菌能否分解尿素，其原理是_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

解析(1)涂布培养前需要梯度稀释，其目的是将聚在一起的微生物分散成单个细胞，从而在培养基上形成单个菌落；如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300之间的平板，则说明稀释操作比较成功。

(2)选择培养过程能够“浓缩”尿素分解菌是因为其培养基以尿素作为唯一氮源，只有能够分解尿素的微生物可以在此培养基上生长，而其他不能以尿素作为氮源的微生物则会因为缺少氮源而不能生长。

(3)取1 g土壤，按题图稀释后，在三个平板上分别接入0.1 mL稀释液后，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别是52、50和48。

据此可计算出每克土样中的活菌数为（52＋50＋48）/3÷0.1×100×10×10×10＝5.0×107；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，因此该数值与活菌的实际数目相比偏低。

(4)鉴定尿素分解菌的原理是分解尿素的细菌能合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，使培养基碱性增强，酚红指示剂变红。

答案(1)将聚在一起的微生物分散成单个细胞，从而在培养基上形成单个菌落（或使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）30～300 (2)以尿素作为唯一氮源(3)5.0×107偏低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(4)分解尿素的细菌能（合成脲酶）将尿素分解成氨，使培养基碱性增强，酚红指示剂变红
15.幽门螺杆菌（Hp）感染是急、慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。

请回答下列有关问题：
(1)图中4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基（琼脂含量为3.5 g/L）中的生长状态，其中②号试管代表Hp的生长状态，由图判断，Hp在条
件下不能生长。

(2)如表所示是某培养基的配方
Hp的数目比刚接种时，主要原因是______________________________。

(3)研究人员在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。

实验基本步骤如下：
配制培养基→灭菌、倒平板→X→培养→观察
①在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp能合成，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现色环带。

②步骤X表示。

在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液到培养基表面上。

稀释菌液的目的是获得菌落。

③在培养时，需将培养皿倒置并放在中。

若不倒置培养，将导致。

④临床上用14C呼气实验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的分解为NH3和14CO2。

解析(1)从Hp在试管中的分布可以看出，在试管的上部和下部没有Hp，说明该菌在氧气浓度过高或过低时不能生长。

(2)由于培养基中缺少氮源，所以培养一段时间后，Hp的数目比刚接种时少。

(3)①Hp合成的脲酶能催化尿素分解产生氨，氨溶于水导致培养基碱性增强，使酚红指示剂呈现红色，因此在菌落周围出现红色环带。

②在培养基上接种微生物，用稀释涂布平板法将聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。

③微生物的培养应在恒温培养箱中进行，将培养皿倒置可防止因冷凝水滴落造成的单菌落连片（不能获得
单菌落）。

④Hp合成的脲酶能将尿素分解形成NH3和CO2，14C标记的尿素被分解后产生的14CO2可被检测到。

答案(1)氧气浓度过高或过低(2)少缺少氮源(3)①脲酶红②接种涂布单③恒温培养箱无法形成单菌落④尿素。