复习与测试教案和课堂实录

1．牛奶中富含蛋白质，长期饮用有助于增强体质，但牛奶同时也是多种疾病的传播载体。国家标准是每毫升牛奶中细菌数小于30 000个。以下是牛奶消毒及细菌检测实验。

来源学科网ZXXK]

(1)图中步骤①称为________消毒法。步骤②是________。

(2)培养基中的蛋白胨可以为微生物提供________。进行步骤③操作时，应选用下列中的哪种工具？________。为了避免杂菌污染，此步骤应在______________附近进行。

(3)将接种后的培养基和作为对照的__________________同时放入37 ℃恒温培养箱中，培养36小时。取出后统计各平板的菌落数，结果如下表所示。应该选择其中稀释倍数为________的平板进行计数，经过消毒后的牛奶中，细菌数大约是________/mL。

牛奶稀释倍数

平板1菌落数

平板2菌落数

平板3菌落数

102

－105

－104

－87 83 85 10 12 10 1 1 0

【答案】

(1)巴氏

系列稀释(或梯度稀释)

(2)碳源、氮源(和维生素)

B

酒精灯火焰

(3)一个未接种的培养基

102

8 500个

－2. 玉米(2N＝20)是重要的粮食作物，经深加工可以生产酒精、玉米胚芽油等产品，如图

表示玉米深加工过程，请回答以下问题：

(1)玉米秸秆的主要成分是________，酵母菌不能直接使用，要利用C1酶和CX酶分解成________后，再经________酶分解成葡萄糖才能供给酵母菌使用。

(2)使用选择培养基从土壤中分离出能分解玉米秸秆主要成分的微生物，对培养基的要求是____________________，如果还要对土壤中该类微生物进行计数，则接种的方法为______________。

(3)为了使酵母菌最高效率的进行酒精发酵，需要满足的环境条件是无氧、温度为________ ℃。

(3)进行酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸，温度应在20

℃最适宜，一般控制在18～25 ℃。来源学+科+网

【答案】

(1)纤维素

纤维二糖

葡萄糖苷

(2)以纤维素作为唯一碳源

稀释涂布平板法

(3)20 3．我国卫生部门规定，每1 L自来水中的大肠杆菌数不可超过3个。为了检验某城市自来水是否达标，某生物兴趣小组做了如下实验，请补充实验步骤并回答相关问题。

(1)①先将自来水水龙头进行________(填灭菌方法)灭菌，再开放水龙头使水流5 min，用灭菌三角瓶接取水样以备分析。

②取自来水水样1 mL作10倍系列稀释，稀释为100、101、102倍的样液。

③选择以上稀释液，吸取0.1 mL于无菌培养皿中，用________均匀涂布于牛肉膏蛋白胨固体培养基上。每种稀释液作3个重复。

④将培养皿________于37 ℃培养箱内培养24小时后取出，计算培养皿内菌落数目，以及1 L水样中所含的细菌总数。

(2)理论上稀释________倍的培养皿菌落数最高，适于计数的平板菌落数一般需要在

________之间。

(3)该小组所用的统计细菌数目的方法称为________，该法测得的细菌数一般比实际结果偏__________，原因是________________________________________。除了该方法外，____________也是测定微生物数量的常用方法。

(4)若最后观察到稀释101倍的三个培养皿中菌落数分别为37、39和38，据此可知每升水样中活菌数为________个。

答案：(1)灼烧

涂布器

倒置

(2)100

30～300 (3)活菌计数法

少

当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的是一个菌落

显微镜直接计数

(4)3.8×106

4．植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：

(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。

(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。

(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：

酵

母膏

培养基＋

甲

培养基＋

乙

注：“＋”表示有，“－”表示无。

据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________________________________；培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_______________________________________________ ＋

＋

－

＋

＋

＋

＋

＋

＋来源学科网无机盐

粉淀来源学科网ZXXK]纤维素粉

脂

琼CR水

溶液

－

＋

＋

________________________________________________________________________。

(3)培养基甲中未添加琼脂，为液体培养基，液体培养基上不能形成单菌落，故不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。培养基乙中未添加纤维素，不能和CR形成红色复合物，即使出现单菌落也不能确定为纤维素分解菌。

答案：(1)纤维二糖

葡萄糖

(2)红

透明圈

(3)不能

液体培养基不能用于分离单菌落

不能

培养基中没有纤维素，不会形成CR-纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌

5．(2017·新课标全国卷Ⅰ)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：

(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生脲酶。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料(答出两点即可)。

(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择尿素(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用。

(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定(答出两点即可)。

解析：(1)能分解尿素的细菌体内应含有脲酶；能分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物，可用葡萄糖等有机物作为碳源。进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞生命活动提供能量，

又可为其他有机物的合成提供原料。(2)筛选可分解尿素的细菌，应选择以尿素为唯一氮源的培养基，而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，其他两组不能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，这两种物质既可为细菌生长提供无机营养，又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定。

6．(2017·江苏卷)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据如图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题：

(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有蛋白胨、苯酚。

(2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐增加，以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步稀释涂布，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加凝固剂。

(3)如图为连续划线法示意图，在图中③(填图中序号)区域更易获得单菌落。

(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1～5号比色管的苯酚浓度应分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8。

管号

苯酚浓度(mg/L) 1

2

3

4

5

6 1 如果废水为50 mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则需将残留液稀释③(填序号：①5

②10

③20)倍后，再进行比色。

解析：本题考查微生物分离的相关知识。(1)酚降解菌培养基中的蛋白胨和苯酚为酚降解菌生长提供碳源。(2)转接的目的之一是富集降解苯酚能力强的酚降解菌，随转接次数增多，培养基中的苯酚含量应逐渐增加。若平板中菌落过于密集，则需进一步稀释，降低菌体密度后再涂布培养，以便于菌落分离与计数。制备平板培养基时，需添加琼脂等凝固剂。(3)连续划线时，在划线的末端菌体密度最低，即在划线的末端最易获得单菌落。(4)1号比色管应为空白对照组，由6号比色管中苯酚浓度知，1～5号比色管苯酚浓度应为0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。废水为50 mg/L苯酚溶液，降解后残留的苯酚浓度约为50×21%＝10.5(mg/L)，则需对残留液进行20倍稀释后[10.5÷20＝0.525(mg/L)]，才可以进行比色。

7．(2016·新课标全国卷Ⅰ)空气中的微生物在重力等作用下，可

以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：

①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；

②制作无菌平板；

③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；

④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。

回答下列问题：

(1)该培养基中微生物所需的氮来源于牛肉膏、蛋白胨。若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是琼脂。

(2)步骤③中，实验组的操作是将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间。

(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了污染现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法不正确(填“正确”或“不正确”)。

解析：(1)培养基中的牛肉膏和蛋白胨可为培养基中的微生物提供氮源；制备固体培养基需加入琼脂。(2)该实验的目的是了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况，所以需在教室不同高度的位置分别用平板收集微生物即开盖暴露一段时间。(3)该实验中空白对照组不应出现菌落，若空白对照组出现了菌落，则说明此次调查中出现了污染现象，实验组的污染情况不能确定，故不能用实验组与空白对照组菌落数的差值作为实验结果，而应重新进行实验。

8．(2016·四川卷)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。

(1)图中选择培养基应以尿素为唯一氮源；鉴别培养基还需添加酚红作指示剂，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红色。

(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稀释涂布平板法，每克土壤样品中的细菌数量为1.75×108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少。

(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UGA，突变基因表达的蛋白含115个氨基酸。

解析：(1)脲酶由分解尿素的细菌产生，故需用以尿素为唯一氮源的培养基筛选该类微生物。分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，故培养基中加入酚红指示剂后，菌落周围将出现红色。(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数，在计数时一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。每克样品中的菌株数＝

(C/V)×M。因培养基上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，故统计结果往往较实际数目少；而用血细胞计数板计数时，死亡的、活的菌体都计数在内。(3)乙图显示，mRNA在箭头以前有273个核苷酸(为91个密码子)，箭头处增加的70个核苷酸与后续的AG刚好组成24个密码子，后面的UGA为终止密码。突变基因表达的蛋白质含91＋24＝115(个)氨基酸。

9．下图为微生物的实验室培养的有关操作，据图分析回答问题：

(1)图中的接种工具的名称是接种环。

(2)解释步骤①和②的操作：

步骤①中，为何要将接种工具灼烧至变红？

杀灭接种环上可能引起污染的微生物。

步骤②中，为何要将接种工具冷却？

避免烫伤菌种。

(3)图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释，经培养后获得单个菌落。

(4)分别用三个平板培养基培养三种细菌(E.coli、S.albus、B.subtilis)，然后在培养基上打出直径为3 mm的孔，并在孔中加入一定浓度的甲抗生素，经过一定时间培养后，可以在孔的周围观察到

一圈清晰区，此乃抑制细菌生长所致。测量清晰区的直径(如图所示)，数据如下表。

比较10 μg/mL甲抗生素和20 μg/mL甲抗生素在控制E.coli和S.albus方面的效用：在控制S.albus方面，20_μg/mL甲抗生素的效用约比10_μg/mL甲抗生素的大一倍；在控制E.coli方面，10_μg/mL和20_μg/mL甲抗生素的效用没有明显差异。

(5)在控制S.albus方面，甲抗生素具有抑菌作用的最低浓度是多少？7.5_μg/mL。

(6)有人感染B.subtilis而患病。举出三项理由，解释为什么用25 μg/mL甲抗生素治疗该病人是不明智的做法。

①没有证据显示25_μg/mL甲抗生素的效用比20_μg/mL甲抗生素的高

②高浓度的抗生素可能有严重的副作用

③滥用抗生素可能会加速大量细菌种类产生抗生素抗性

解析：(1)图中的接种工具是接种环。(2)灼烧接种环的目的是灭菌，杀死微生物，防止污染菌种和培养基。灼烧后接种环温度高，冷却是避免烫伤菌种。(3)图中接种方法是平板划线法，目的是将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，经培养后获得单个菌落。(4)由题表中数据可知：在控制S.albus方面，20 μg/mL甲抗生素的效用约比10 μg/mL甲抗生素的大一倍；在控制E.coli方面，10 μg/mL和20 μg/mL甲抗生素的效用没有明显差异。(5)表格显示：在控制S.albus方面，甲抗生素具有抑菌作用的最低浓度是7.5 μg/mL。(6)①表中数据没有显示25 μg/mL甲抗生素的效用，不能确定25 μg/mL甲抗生素的效用比20 μg/mL甲抗生素的高；②高浓度的抗生素可能有严重的副作用；③滥用抗生素可能会加速大量细菌种类产生抗生素抗性。

10．(2017·郑州二模)临床实验表明，服用乳酸菌及其制品具有减少人体血清胆固醇含量、降低心脑血管发病率的功效。下面是从酸奶中筛选出高效降低胆固醇的乳酸菌的实验，请回答下列问题：

(1)制备固体培养基(MRS)：在普通的液体培养基中添加碳酸钙和琼脂，加热使其熔化，然后转移到锥形瓶中。经高压蒸汽灭菌法处理后，待其冷却至50 ℃左右，在酒精灯火焰附近倒平板。

(2)将少量酸奶制成110稀释液，再将梯度稀释到10－6的稀释液涂布于添加了碳酸钙的乳酸菌培养基(MRS培养基)平板上，在无氧(填“有氧”或“无氧”)条件下37 ℃恒温培养72 h。挑取有(填“有”或“无”)溶钙圈(或透明圈)的菌落，用平板划线法接种在MRS培养基上反复纯化至纯种备用。

(3)在普通的MRS液体培养基中添加适量胆固醇并用超声波振荡乳化20 min，调pH至7.0，然后将纯化后的乳酸菌菌株接种到高

胆固醇培养液中培养，一段时间后用特定显色剂分光光度法离心测定上清液中胆固醇的含量，以未接种的高胆固醇培养液作为对照，测定菌株降低胆固醇的能力，筛选出目的菌株。

解析：(1)在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，制成琼脂固体培养基。培养基应使用高压蒸汽灭菌法。(2)乳酸菌是厌氧微生物，需在无氧条件下培养。乳酸菌发酵产物为乳酸，乳酸溶解碳酸钙，产生透明圈，所以能产生透明圈的菌落为乳酸菌菌落，挑取后，用平板划线法接种纯化培养。(3)要从酸奶中筛选出高效降低胆固醇的乳酸菌，需在培养基中添加适量的胆固醇，接种培养后测定胆固醇的含量，并与未接种的高胆固醇培养液比较，测定菌株降低胆固醇的能力，筛选出目的菌株。

11．我国粮产区产生大量的作物秸秆，科技工作者研究出利用秸秆生产燃料酒精的技术，大致流程为(以玉米秸秆为例)：

预处理、水解发酵玉米秸秆―

―→糖液――→酒精

(1)玉米秸秆预处理后，应该选用特定的酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。从以下哪些微生物中可以提取到上述的酶(

B

) A．酿制果醋的醋酸菌

B．生长在腐木上的霉菌

C．制作酸奶的乳酸菌

D．生产味精的谷氨酸棒状杆菌

(2)若要从土壤中分离生产这种酶的微生物，所需要的培养基为选择培养基(按功能分)，培养基中的碳源为纤维素。

(3)某同学对这种微生物培养液进行数量测定，在稀释倍数为105时，对应的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，那么每毫升

样品中的菌落数是1.17×107(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)。

(4)上述流程图中，发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精要控制的必要条件是无氧(密封、密闭)。

解析：(1)玉米秸秆的主要成分是纤维素，应用纤维素酶处理，使之转化为葡萄糖，生长在腐木上的霉菌可合成纤维素酶。(2)分离微生物应用选择培养基，目的菌为纤维素分解菌，培养基应以纤维素为唯一的碳源。(3)利用计算公式估算菌样中的活菌数：C/V×M(稀释倍数)。(4)发酵的产物为酒精，故菌种应为酵母菌；酵母菌无氧呼吸产物为酒精，所以生产酒精要控制的必要条件是无氧。