2018-2019学年浙科版选修1 分离以尿素为氮源的微生物 作业

课时跟踪检测（二）分离以尿素为氮源的微生物1．从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，实验过程如图所示：
(1)图中物质A为________________，若要统计每克土壤样品中以尿素为氮源的细菌的活菌数目，宜采用________________法接种到尿素培养基上，对照组配制的培养基为____________培养基，若用同浓度的土壤稀释液接种，实验组培养皿中菌落数____________(填“大于”“等于”或“小于”)对照组。

在能利用尿素的细菌菌落周围，有红色环带出现的原因是_______________________________________________。

(2)下列培养基中，能分离出分解尿素的细菌的是()
A．葡萄糖、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖、水
B．葡萄糖、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖、水、尿素
C．NaCl、琼脂糖、水、蛋白胨、酵母提取物、尿素
D．葡萄糖、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖、水、蛋白胨、酵母提取物
(3)欲将分离得到的以尿素为氮源的细菌进行扩大培养，应使用________培养基。

答案：(1)无菌水涂布分离LB全营养小于能利用尿素的细菌产生的脲酶，将培养基中的尿素分解，产生的氨使指示剂呈红色(2)B(3)LB液体
2．苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。

某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。

请回答下列问题：
(1)②中培养目的菌株的选择培养基中应加入______作为碳源，②中不同浓度碳源的培养基________(填“影响”或“不影响”)细菌的数量，如果要测定②中活细菌数量，常采用____________________法。

(2)④为对照，微生物在④中不生长，在⑤中生长，④与⑤培养基的主要区别在于__________________________________；使用________________________________法可以在
⑥上获得单菌落。

(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？___________________________________ ____________________________________________________________________________。

解析：根据微生物对营养的需求，在培养基中加入或不加某些物质以达到促进目的菌生长，抑制或阻止其他杂菌生长的目的，然后再用涂布分离法、划线分离法或其他方法筛选出单个目的菌落，再接种培养即可获得纯目的菌。

在设计实验中要注意单一变量原则和对照原则，操作中要严格进行无菌操作。

答案：(1)苯酚影响涂布分离(2)④的培养基没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基加入了苯酚作为碳源涂布分离法或划线分离(3)培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程进行无菌操作
3．图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。

请回答下列问题：
(1)图中选择培养基应以__________为唯一氮源；鉴别培养基还需添加__________作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成________色。

(2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。

该过程采取的接种方法是________________，每克土壤样品中的细菌数量为________×108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较________。

(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。

突变基因转录的mRNA中，终止密码为______________，突变基因表达的蛋白含________个氨基酸。

解析：(1)脲酶能够催化尿素水解释放出氨和二氧化碳，因此选择培养基中应以尿素为唯一氮源。

挑取单菌落接种到加有酚红指示剂的鉴别培养基中，培养一段时间后，菌落周围的氨增加，pH升高，酚红指示剂将变红色。

(2)该过程采取的接种方法为涂布分离法。

利用涂布分离法对细菌进行计数时，应选择菌落数在30～300的平板，因此平板上长出的细菌菌落平均数为(156＋178＋191)÷3＝175个。

每克土壤样品中的细菌数为175÷0.1×105＝1.75×108个。

血细胞计数板计数法会将死细胞计算在内，而稀释涂布平板计数法只能计数活细胞(只有活细胞才能在平板上生长)，故一般血细胞计数板计数法所得结果要比涂布分离
法所得结果大。

(3)箭头处插入70个核苷酸，箭头后密码子的解读方式为*AG，UGA，GAA……对比3种终止密码可发现，此处的终止密码为UGA。

从起始密码到终止密码之前共有273＋72个碱基，因此突变基因表达的蛋白含115个氨基酸。

答案：(1)尿素酚红红(2)涂布分离法 1.75少(3)UGA115
4．生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，某同学为探究土壤中微生物对尿素是否具有分解作用，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)。

培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。

请分析回答问题：
(1)培养基中加入尿素的目的是筛选________，因此这种培养基属于________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________，实验过程中振荡培养的主要目的是________________________________。

(3)转到固体培养基上时，常采用________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(4)下列材料或用具：①培养细菌用的培养基与培养皿，②玻璃棒、试管、三角瓶和移液管，③实验操作者的双手。

其中需要灭菌的是________；需要消毒的是________。

(填序号)
(5)简述土壤中可分解尿素的细菌的鉴定方法及原理：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)加入尿素的培养基能够筛选出降解尿素的细菌，该培养基属于选择培养基。

(2)
目的菌生长所需的碳源和氮源来源于培养基中的含碳和含氮物质，目的菌的生长过程需要氧，培养时补充氧气常用振荡方法。

(3)在固体培养基上筛选细菌时，常用划线分离法或涂布分离法进行接种。

(4)实验中培养基及器具需灭菌处理，操作者的双手则需消毒处理。

(5)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，细菌合成的脲酶催化尿素分解为氨，pH 升高，使酚红指示剂变红，从而选择出能降解尿素的细菌。

答案：(1)目的菌(分解尿素的细菌)选择
(2)尿素、葡萄糖为目的菌提供氧气
(3)涂布分离(4)①②③
(5)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂；细菌合成的脲酶催化尿素分解为氨，pH升高，使酚红指示剂变红
5．(2016·浙江10月选考，32题节选)请回答从土壤中分离产脲酶细菌实验的有关问题：
(1)LB固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl，加入一定量的蒸馏水溶解，再加________，灭菌备用。

(2)尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液用____________灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂漏斗________________，故用于过滤除菌。

然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。

(3)取适量含产脲酶细菌的10－4,10－5两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上，培养48 h，推测固体培养基上生长的菌落数量最少的是_____________
(A.10－5稀释液＋尿素固体培养基B.10－5稀释液＋LB固体培养基C．10－4稀释液＋尿素固体培养基D．10－4稀释液＋LB固体培养基)。

在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现________________，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生________________所致。

解析：(1)本实验中的LB培养基是要与尿素培养基作对比的，所以要用琼脂糖替换琼脂。

(2)尿素培养基的灭菌要分开进行，除尿素外的其他成分仍用高压蒸汽灭菌，尿素溶液用G6玻璃砂漏斗过滤除菌，再将除菌的尿素加到已灭菌的其他成分中。

G6玻璃砂漏斗由于孔径小，细菌不能滤过，可用于过滤除菌，但需要在使用前进行高压蒸汽灭菌。

(3)由于在土壤中产脲酶的细菌远少于普通细菌，所以在尿素培养基上的菌落数相对少得多，另外稀释倍数高的土壤稀释液中细菌数量更少，在培养基上菌落数也更少。

在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现红色环带，这是因为脲酶催化尿素分解产生氨，使培养基呈碱性，酚红指示
剂在碱性下呈红色。

答案：(1)琼脂糖(2)高压蒸汽孔径小、细菌不能滤过(3)A红色环带氨(或NH3)。