2020-2021学年人教版选修1高二生物下学期期末冲刺06 土壤中分解尿素(原卷版)

专题06 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
（1）分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。

（2）统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。

（3）实验流程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。

2、稀释涂布平板法计数微生物的注意问题
用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。

解题时易出现以下误解：（1）只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的。

错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶发因素的影响。

（2）得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：
①不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”
之间，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。

②不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。

可见，并不是只要得到3个“菌落数在30～300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30～300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。

一、选择题
1．在“分离以尿素为氮源的微生物”实验中，下列叙述正确的是（）
A．若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需设置未接种的LB培养基作对照
B．在尿素培养基上长出的菌落一定是尿素分解菌
C．尿素可以作细菌的碳源和氮源
D．如指示剂变红就能准确地认定该菌能分解尿素
2．幽门螺杆菌（含有脲酶）感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。

在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。

下列有关叙述不正确的是（）
A．分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基
B．鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂和缓冲物质
C．可用牛肉膏蛋白胨培养基做对照证明选择培养基的选择作用
D．可采用稀释涂布平板法对幽门螺杆菌进行分离和计数
3．进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理时间，降低处理成本。

科研小组欲分离及培养若干种微生物用于对湿垃圾（包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物）的处理。

下列有关叙述正确的是（）A．在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行灭菌处理；对培养基和操作者的双手进行灭菌
B．培养过程需要向培养基通入无菌空气并进行搅拌，目的是使菌体充分接触营养物质和溶解氧，促进细菌生长繁殖
C．科研小组若从生活垃圾中分离分解尿素的微生物，可在培养基中加入酚红指示剂；如果有尿素分解菌存在，则培养基中该菌落的周围会出现黑色
D．卫生纸类垃圾可采用焚烧的方式处理，有效减少对环境的污染。

4．下列是关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作的叙述，其中错误的是（）
A．利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是恰当的稀释度
B．若要判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
C．在土壤中分解尿素的细菌的分离和计数实验中，应采用稀释涂布平板法
D．计数时应选择菌落数为30-300之间的平板，取平均值进行计数
5．以下有关生物技术实践的叙述中，正确的是（）
A．用稀释涂布平板法测定某土壤浸出液中活菌数目时，测定值可能比实际值大
B．以尿素为唯一氮源并加入酚红指示剂的培养基可分离并鉴定土壤中分解尿素的细菌
C．啤酒是以大麦为主要原料经乳酸菌发酵制成的
D．市面上流行的“精酿”啤酒比工业啤酒品发酵时间长、品质高、更健康
6．某同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上的平均菌落数为90，涂平板用的稀释液的体积为0.1mL，则每克样品中的菌落数为（）
A．9×108B．9×107C．9×105D．9×106
7．某兴趣小组在校园土壤中取样，进行“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验。

小明从稀释倍数为106培养基中筛选出约120个菌落，而其他同学只筛选出约40个菌落。

下列有关叙述错误的是（）A．小明出现这种结果的可能原因是和其他同学取样的土壤不同
B．要证明培养基是否受到污染，可将小明配制的培养基不加土样进行培养
C．当稀释倍数太小时，可能由于菌落重叠而导致计数结果偏小
D．在牛肉膏蛋白胨培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌
8．下列关于“分离以尿素为氮源的微生物”实验的叙述，错误的是（）
A．土样应从有哺乳动物排泄物的地方取
B．在尿素固体培养基上生长的细菌，都是以尿素为氮源的
C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24-48h
D．取104、105的土壤稀释液0.1m1，分别涂布于尿素固体培养基上
9．下表是某同学培养微生物时配制的培养基，关于此培养基的说法中，错误的是（）
A．培养基中的KH2PO4和Na2HPO4可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定
B．葡萄糖可被微生物分解丙酮酸，丙酮酸为该菌生长提供碳源和能源
C．此固体培养基可用于土壤中分解尿素细菌的分离与计数
D．培养基中加入酚红指示剂后，生成的菌落周围可能会变红
10．实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M，并分别研究了培养液中Ni2+、Mn2+和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响（说明：研究某一项时其他条件相同且适宜），结果如下表。

下列说法正确的是（）
A．分离出能够分解尿素的细菌，应使用以尿素作为唯一碳源的培养基
B．实验表明培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响为低浓度促进，高浓度抑制
C．细菌M合成脲酶需要尿素诱导，尿素的最适诱导浓度在0．4%-0．8%之间
D．本实验遵循了对照性原则，但没有遵循单一变量原则
11．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．该培养基中应加入伊红美蓝，获得的菌落呈现红色
B．分解尿素的细菌能产生脲酶，将尿素分解产生氮气
C．可以设置对照，以排除非测试因素对实验结果的干扰，提高可信度
D．10mL样品稀释106倍后，取0．1mL进行涂布，测得菌落数分别为18、234、276，则10mL样品中细菌数为2．55×108个
12．尿素是一种重要的农业肥料，土壤中的某些细菌能合成脲酶，可以将尿素分解成氨和CO2，然后被植物利用。

下列有关土壤中尿素分解菌的分离和培养的叙述，正确的是（）
A．为了防止杂菌污染应将采集的土样进行高压蒸汽灭菌
B．若涂布的3个平板中的1组数据结果与另外两组相差太远，则需舍弃此数据
C．本实验采用稀释涂布平板法进行分离和计数，用酚红试剂进行检测鉴定
D．从反刍动物的瘤胃中与从土壤中分离尿素分解菌的实验条件和培养方法相同
13．下列关于"分离以尿素为氮源的微生物"实验的叙述，错误的是（）
A．从有哺乳动物排泄物的地方取土样，分离到目的微生物的概率高
B．实验中所用LB固体培养基，与分离大肠杆菌所用LB培养基成分有不同
C．对尿素固体培养基灭菌的方法是G6玻璃砂漏斗过滤
D．在尿素固体培养基生长的微生物不一定都能分泌脲酶
14．某兴趣小组从校园土壤取样，进行“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验。

小明从稀释度为106培养基中筛选出约120个菌落，而其他同学只筛选出约40个菌落。

下列叙述错误的是（）
A．小明出现这种结果的可能原因是和其他同学取样的土壤不同
B．要证明培养基是否受到污染，可将小明配制的培养基不接种进行培养
C．当稀释倍数太小时，可能由于菌落重叠导致计数结果偏小
D．其他同学土样的细菌悬液中分解尿素的细菌数量约为4 108个
15．下图所示为分离某种以尿素为氮源的细菌实验过程，下列叙述错误的是（）
A．土样从有哺乳动物尿液的地方取，获得目的菌种几率很高
B．为验证尿素固体培养基具有选择作用，可用牛肉膏蛋白胨固体培养基做对照
C．将实验组和对照组37℃恒温培养24至48h时，需将平板倒置
D．在尿素固体培养基上生长的细菌都是以尿素为氮源的细菌
16．某些土壤细菌可将尿素（CH4N2O）分解为CO2和NH3供植物吸收和利用，但分解产物CO2不能为该菌提供营养。

若欲筛选出该种土壤细菌，仅考虑碳源和氮源，下列培养基设置合理的是（）
A．仅尿素B．尿素+葡萄糖
C．仅葡萄糖D．牛肉膏蛋白胨
17．某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。

下列关于土壤中分解尿素的细菌分离和计数的叙述，正确的是（）
A．尿素为分解尿素的细菌提供碳源
B．配制培养基时，需要在酒精灯火焰旁操作
C．分离分解尿素的细菌使用的选择培养基为固体培养基
D．涂布平板操作时，用接种环将菌夜均匀涂布在培养基表面
18．在农业生产中，为了提高农作物的产量，人们会向农田中施用大量的化学肥料。

农田中化肥残留过多会影响土壤的理化性质。

利用微生物分解残留化肥的效果较好，为了筛选并保存高效分解尿素的微生物，研究人员配制了两份培养基如下表所示。

下列相关叙述不正确的是（）
A．尿素分解菌可直接以尿素作为氮源
B．分离出尿素分解菌可用乙培养基进行长期保藏
C．可用稀释涂布平板法来统计土壤样品中分解尿素的活菌数量
D．平板划线法时，灭菌后的接种环需每次在上次划线的末端划线
19．分解尿素的微生物广泛存在于农田等土壤中，下列关于对分解尿素的微生物进行分离和计数的操作正确的是（）
A．分解尿素的微生物含有脲酶，因此配制培养基时应选择包括尿素在内的多种物质作为氮源
B．培养基中添加酚红作为指示剂，培养后，培养基PH会降低，可使指示剂变红色
C．在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格D．计数时，在同一稀释度下，任取3个平板对其中的菌落数进行统计，取其均值即可
20．如图是研究人员从土壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图，有关叙述错误的是（）
A．在配制培养基时，应注意防止杂菌污染
B．纯化分解尿素的细菌的原理是获得单细胞菌落
C．步骤③采用稀释涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D．步骤④应挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力
21．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．使用牛肉膏蛋白胨培养基并在其中添加了尿素
D．未对土壤样液进行稀释就进行涂布培养
22．某同学计划用选择培养基筛选尿素分解菌，关于实验方案下列说法正确的是（）
A．进行梯度稀释的时候每次吸取的菌液量是随意的
B．从烧杯取出涂布器在火焰上灼烧后要放回烧杯中进行冷却
C．选择培养基能允许特定种类微生物生长并抑制其他种类微生物生长
D．涂布不同稀释倍数菌液的平板的培养时间应随菌液浓度的增大而增加
23．下列有关培养基和菌种鉴定的叙述正确的是（）
A．可利用固体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型
B．利用刚果红培养基上是否形成透明圈来筛选纤维素分解菌
C．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌
D．动植物细胞培养常用的都是液体培养基
24．如图表示研究者从土壤中筛选分解尿素的细菌并计数的实验，据图分析相关叙述正确的是（）
A．①过程所用的培养基应以尿素为唯一氮源
B．配制培养基时，要先进行灭菌再调解pH
C．③操作过程需在酒精灯火焰旁进行
D．℃号培养基和℃号培养基均可用于尿素分解菌的计数
25．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。

据图分析正确的是（）
A．用移液管吸取菌液进行梯度稀释时，可用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀B．对4号试管中的稀释液进行平板培养得到的菌落平均数必然为5号试管的10倍
C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1．7×109
D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低
26．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，不正确的是（）
A．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．分离土壤中能分解尿素的细菌时，应选择以尿素为唯一氮源的培养基
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，平板划线法通过连续划线的操作使微生物均匀分布
28．尿素分解菌产生的脲酶能够把尿素分解为氨使pH升高，为自身生命活动提供能量，下列说法错误的是（）
A．培养尿素分解菌的关键是防止杂菌污染
B．培养基中加入尿素为唯一氮源的原因是只有尿素分解菌能分解尿素为生命活动供能
C．尿素分解菌的代谢类型是自养需氧型，所以实验中需要振荡培养，为其提供更多的氧气
D．稀释涂布平板法和平板划线法都能分离尿素分解菌获得单菌落
29．牛奶消毒及细菌检测实验的过程如下图所示，下列相关叙述正确的是（）
A．步骤①为巴氏消毒法，这种消毒法的特点是既能杀死牛奶中的微生物，又不破坏牛奶中的营养成分B．实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌，这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品
C．实验中的培养基适宜的灭菌方法是高压蒸汽灭菌
D．实验中采用稀释涂布平板法计数，可能导致实验结果偏高
30．圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌组合可以将有机厨余垃圾迅速分解成水和二氧化碳，减轻环境污染。

为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂，某科研小组对两菌种进行了最佳接种量比的探究实验，并得出下图的实验结果。

下面叙述正确的是（）
A．巨大芽孢杆菌生长过程中需要氮源，圆褐固氮菌生长过程中不需要氮源
B．要统计活菌数量可采用平板划线法和稀释涂布平板法
C．可根据菌落形态特征区分圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌
D．该实验无法确定处理该类厨余垃圾废液时两菌种的最佳接种量比例
二、综合题
31．下表为某生物兴趣小组的同学在培养某种微生物时制定的培养基组分，回答下列问题：
（1）该培养基缺少的营养成分是______________，只能用来培养______________微生物，若要分离土壤中的尿素分解菌，对该培养基中成分需进行的调整是
____________________________________________________。

（2）在接种前，某同学随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，结果发现空白平板上出现了5个菌落，请分析两种可能的原因：____________________________________________________________。

（3）某同学取10g土壤样品加90mL无菌水制成稀释液，在对应稀释倍数为105的溶液中取0．1mL接种到3个正常的细菌培养基平板上，该过程需要使用的接种工具是______________，培养一段时间后，统计出平板上的细菌菌落数，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是
___________________________________________。

（4）与完全营养培养基中的菌落相比，以尿素为氮源的培养基中菌落数________。

A．多B．少C．相等D．几乎为零
32．尿素是一种重要的氮肥，但是不能被农作物直接吸收，只有敲土壤中的细菌分解成氨后才能被植物利用。

某实验小组要完成课题“从土壤中外离出能分解尿素的细菌”，问答下列问题：
（1）在该实验中，配制培养基需要以__________为唯一氮源。

该培养基中_______（填“需要”或“不需要”）添加葡萄糖，原因是______________。

若要验证该培养基具有选择作用，需要设置___________________作为对照，当_________时，即可说明该培养基具有选择作用。

（2）在接种前需要对样品进行稀释处理，以保证获得菌落数在__________范围、适于计数的平板。

测定土壤中细菌的数量。

一般选用104，105，106倍的稀释液进行平板培养，若测定放线菌数量，则需要采用与此不一样的稀释倍数，原因是____________________。

（3）在进行实验时，甲同学从对应106倍稀释的培养基中筛选出大约200个菌落，但是其他同学在同样稀释度下只筛选出大约90个菌落，若甲同学的结果有问题，则可能的原因是：_____________。

33．1917年美国科学家萨姆纳从资料中得知刀豆种子中脲酶含量相当高，便决定从刀豆种子中提取纯酶，尝试了各种方法，历经了一次又一次的失败，终于提取出了一定纯度的脲酶结晶，并用多种方法证明脲酶
为蛋白质。

回答下面问题∶
（1）尿素是一种重要的农业氮肥，但是并不能直接被农作物吸收，土壤中存在某些能合成脲酶的细菌，它们能将尿素分解成___________，使pH升高。

（2）在______________________的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将
变_____，可以初步鉴定该种细菌能分解尿素。

（3）统计菌落数目常用的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法两种。

而采用前者统计菌落数目时，一般选择菌落数在___________的平板进行计数。

此方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目__________，这是因为__________________________________________________。

（4）微生物的实验室培养中获得纯净培养物的关键是_________________________________。

（5）现提供脲酶结晶、稀释的蛋清液、双缩脲试剂以及其他必要的实验材料与用具，请设计一个实验方案用于检测脲酶结晶为蛋白质，写出实验设计的思路∶____________________________________。

34．请回答下列在生物技术实践过程中，某些实验步骤的操作的相关问题：
（1）在大肠杆菌培养过程中，除考虑主要营养条件外，还要考虑_________以及温度、pH、O2等要求。

（2）分析下面培养基的配方：NaNO3、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、H2O。

若此培养基用于筛选分解尿素的细菌，则应除去上述配方中的______，并加入______和葡萄糖，以补充_________源。

（3）若用稀释涂布平板法统计大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的____________。

（4）若要判断某选择培养基是否起到了筛选出能分解纤维素的细菌的作用，应设置的对照是____。

A．未接种的选择培养基B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基D．接种了的选择培养基
（5）一般来说，在菌落计数时，每隔一定时间统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时记录的数据作为结果，以防止_______________________________________。

（6）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。

对于固体培养基应采用的检测方法是
________________________________________________________。

35．请回答关于“分离以尿素为氮源的微生物”实验中的相关问题。

（1）实验中尿素溶液需用G6玻璃砂漏斗过滤再加入已灭菌完的培养基中，该漏斗用完后需用______浸泡，并______去酸，再用蒸馏水洗至洗出液呈中性，干燥后保存。

（2）本实验需通过比较尿素固体培养基和______培养基上的菌落数来了解土壤稀释液中能以尿素为氮源的微生物比例，因此最好用______（填方法）进行接种。

某同学用该方法完成实验后：在某个平板上没有得
到菌落，最可能的原因是______。

（3）亚硝酸盐与______发生重氮化反应后，再与______偶联，形成______，可用______定量。

即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。

36．请根据所学微生物培养的知识，回答下列问题。

（1）在液体培养基中加入__________后制成的固体培养基，是实验室最常用的培养基。

（2）实验室中常用__________法对培养基及器皿进行灭菌。

不同培养基的具体配方不同，但一般都含有水、__________、__________和无机盐。

（3）培养微生物时，将培养皿倒置的目的是_________________________________。

实验结束后，应对使用过的培养基进行__________处理。

为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。

回答下列问题：
（4）该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。

在涂布接种前，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水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。

据此可得出每升水样中的活菌数为_______。

（5）该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过______________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。

这样做的目的是_________________ 。

（6）示意图A和B中，__________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

（7）该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。

结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。

分析其原因是：振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高____________的利用率。

37．请回答下列有关微生物培养基的问题：
（1）微生物的培养都需要培养基，一般培养基都含有的成分有__________________________；配制固体培养基还需要加入凝固剂________________。

（2）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的一般流程包括：
上述流程中A代表________________，实验室中这个步骤常用的方法有
____________________________________；流程中B代表________________。

（3）鉴定分解尿素的细菌的方法是向以______________为唯一氮源的培养基中加入__________指示剂，培养某种细菌，如果pH升高，指示剂将变红，说明该种细菌能分解尿素。

（4）与全营养培养基中的菌落相比，选择培养基中菌落数__________________
A．多B．少C．相等D．几乎为零
38．尿素分解菌能分泌A酶将尿素分解为二氧化碳和氨，氨能被植物吸收利用。

某中学生物兴趣小组从土壤中分离尿素分解菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，为筛选尿素分解菌，配制了以下甲、乙两种培养基。

请回答以下有关问题：
（1）A酶是________________，上述培养基中的KHPO4和Na2HPO4的两个作用是________________。

（2）根据培养基的成分分析，能分离出土壤中尿素分解菌的是__________________，理由是：
________________________________________________________。

（3）要统计每克土壤样品中活菌数目，最好采用________________法接种。

某同学取稀释倍数为106倍的菌液0．2mL接种后，测得平板上菌落数为156、178和191，则每毫升样品中的菌落数为________。

对尿素分解菌进行鉴定时，需要在选择培养基中加入________。

39．尿素作为主要的化肥种类之一，也是一种重要的化工原料。

处理含尿素废水的方法有3种：化学热力学水解法、微生物水解法及脲酶水解法。

某研究小组欲从土壤中筛选能高效分解尿素的细菌（目标菌）。

回答下列问题。

（1）过量给农作物施用尿素，易随水土流失造成水体污染，导致藻类大量繁殖，这种现象叫______________。

为了筛选能分解尿素的细菌，在配制培养基时需要添加KH2PO4和Na2HPO4，其作用有
____________________________（答出两点即可）。

运用固定化酶技术处理含尿素废水时应采用
_____________________________法对脲酶进行固定化。

（2）要从土壤中分离目标菌，最关键的实验操作是______________________，这样做的理由是。