课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数名师教学视频（文字实录）

1．用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是(

) A．菌落数量最多的平板

B．菌落数量最少的平板

C．菌落数量适中的平板

D．若干个平板菌落数量的平均值

解析：用稀释涂布平板法对样品中活菌数目进行统计，只是一种估测，根据此方法的实验过程可知，在某一稀释度下涂布的平板菌体数具有一定的偶然性，并不是绝对均匀，所以若干个平板菌落数量的平均值比较接近样品中菌体数的真实值。

答案：D 2．检验培养基是否有杂菌污染的最有效方法是(

) A．将未接种的培养基放在实验桌培养

B．将未接种的培养基放在窗台培养

C．将未接种的培养基放在恒温箱中培养

D．将已接种的培养基放在恒温箱中培养

解析：检验培养基有没有被杂菌污染，可选取未接种的培养基与接种样品的培养基同时在恒温箱中培养。如果在培养过程中未接种的培养基没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染；若未接种的培养基有菌落生长，说明培养基被杂菌污染。

答案：C 3．能够测定样品活菌数的方法是(

) A．稀释涂布平板法

C．重量法

B．直接计数法

D．比浊法

解析：直接计数法是利用特定的细菌计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量，不能区分死菌与活菌。重量法是用于微生物生长测定的一种方法，有湿重和干重，测蛋白质和DNA含量反映细胞的物质量。比浊法是在一定范围内，细菌悬液中细胞浓度与浑浊度成正比，即与光密度成正比，细菌越多，光密度越大。活菌在适宜培养基和良好生长条件下通过生长形成菌落，稀释涂布平板法又称活菌计数法。

答案：A 4．下表为某微生物培养基的配方，请回答：

成分

含量

成分

含量

NaNO3

K2HPO4

琼脂

MgSO4·7H2O 3 g 1 g 15 g 0.5 g FeSO4

(CH2O) H2O 青霉素

0.01 g 30 g 1 000 mL 0.1万单位

(1)该培养基中的碳源是________，依用途划分，该培养基属于________培养基。不论何种培养基，各成分在溶化分装前，要进行的是________。

(2)若用该培养基培养尿素分解菌，应除去的物质是________，加入的物质是________。

(3)为检测尿素分解菌的存在与否，还应加入________________，将呈________反应。

(4)细菌种群进化过程中，起主要作用的变异来源是________________________。

解析：(1)该培养基中含有青霉素，可以杀灭细菌保留真菌，所以该培养基属于选择培养基。配制培养基的最后一步是调整pH。

(2)如果用该培养基分离能分解尿素的细菌，需要将其中的氮源(NaNO3)去除，同时添加尿素作为唯一的氮源，还要将青霉素去掉，因为青霉素会抑制细菌的生长。

(3)检测尿素分解菌一般用酚红指示剂，因为尿素分解菌将尿素分解成了氨，氨使培养基碱性增强。

(4)基因突变是变异的根本来源，为生物进化提供了最原始的材料。

答案：(1)(CH2O)

选择

调整pH (2)青霉素和NaNO3

尿素

(3)酚红指示剂

红色

(4)基因突变

一、选择题

1．在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用氮源只含尿素的培养基，乙组实验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培养基，其他成分都相同，在相同条件下操作，培养与观察，则乙组实验属于(

) A．空白对照

C．相互对照

B．标准对照

D．条件对照

解析：乙组和甲组实验仅是培养条件不同，因此为条件对照。

答案：D 2．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：考查土壤取样的基本要求和方法。取样过程中要确保无杂菌的混入。

答案：C 3．可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是(

) A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂

B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂

C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂

D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂

解析：以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红。

答案：A 4．在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因可能有(

) ①由于土样不同

②由于培养基污染

③由于操作失误

④没有设置对照

A．①②③

C．①③④

B．②③④

D．①②④

解析：不同的土壤样品、培养基的质量等因素都可影响菌落数。设置对照实验可以排除上述因素的影响。

答案：A 5．需要在火焰旁操作的有(

) ①土壤取样

②称取土壤

③稀释土壤溶液

④涂布平板

⑤微生物的培养

A．①②③④⑤

C．③④⑤

B．②③④⑤

D．②③④

解析：微生物分离和计数的实验操作需要防止杂菌污染。土壤取样时要铲去表层土；微生物的培养需在适宜温度条件下。

答案：D 6．某同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上的菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)(

) A．2.34×108

C．234

B．2.34×109

D．23.4 解析：稀释倍数为106,0.1 mL稀释液的菌落数的平均值为234，则每毫升样品中菌落数就为234/0.1×106＝2.34×109。

答案：B 7．用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。原因是(

) A．平板上的一个菌落就是一个细菌

B．菌落中的细菌数是固定的

C．此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌

D．此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同

解析：用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，但偶尔也能来自两个细菌，所以此方法统计的菌落数可能与活菌的实际数不相同。

答案：C 8．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是(

) A．涂布了1个平板，统计的菌落数是230 B．涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238 C．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163 D．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233 解析：在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B两项不正确。C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。

答案：D 9．下列关于微生物分离和培养的有关叙述，错误的是(

) A．微生物培养前，需对培养基进行消毒

B．测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法

C．分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度

D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源

解析：微生物培养前，需对培养基进行灭菌，而不是消毒；测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法而一般不用活菌计数法；分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度以便能从中选择出菌落数在30～300间的平板进行计数；分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源。

答案：A 10．下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法中，错误的是(

) A．因为土壤中各类微生物的数量不同，所以，为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离

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，选用的稀释范围不同

C．如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，

并能够进行菌落的计数

D．牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显小于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落

解析：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落的数目。实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落在30～300之间适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量，一般选用104、105和106倍的稀释液；测定放线菌的数量，一般选用103、104和105倍的稀释液；测定真菌的数量，一般选用102、103和104倍的稀释液。将菌液稀释相同的倍数，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数目，从而说明选择培养基的筛选作用。

答案：D 11．3个培养皿中分别加入10 mL不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36小时后，计算菌落数，结果如下表。下列选项不正确的是(

) 培养皿

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

A.该实验采用的是固体培养基

B．该实验采用稀释涂布平板法接种

C．Ⅰ和Ⅱ对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子

D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要糖类

解析：培养基中添加了琼脂，是固体培养基；对大肠杆菌进行菌落计数用的是稀释涂布平板法；Ⅰ和Ⅱ相比，Ⅰ菌落数比较少，说明生长因子能促进大肠杆菌的生长；Ⅱ和Ⅲ对照，缺少葡萄糖大肠杆菌不能生长，说明大肠杆菌的生长需要糖类。

答案：C 12．抗生素可由微生物产生，具有抑菌作用，能在琼脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时，先在琼脂培养基平板上划线接种一种从土壤中获得的甲菌，在27 ℃下培养3天，形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌(图A)，继续在同样条件下培养3天，结果如图B。分析结果，得出的结论是(

) 培养基成分

琼脂、葡萄糖

琼脂、葡萄糖、生长因子

琼脂、生长因子

菌落数

35 250 0

①甲菌产生了抗生素

②丁菌的生长被丙菌产生的抗生素抑制

③乙菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制

④丙菌产生的抗生素抑制了乙菌的生长

A．①③

C．②③

B．①④

D．②④

解析：乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素，否则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。从图B来看，乙菌的生长被抑制，最可能的原因是甲菌产生了抗生素，此种抗生素只能抑制乙菌的生长，而对丙、丁两种致病菌没有影响。

答案：A 二、非选择题

13．某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起。该同学设计下面的实验，分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。

(1)实验原理：圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养条件下生长繁殖而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。

(2)材料用具：(略) (3)实验步骤：

①制备两种培养基，将两种培养基各自分成两份，依次标号A、a和B、b。

②______________________，并在25 ℃条件下培养________天。

③分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到a、b培养基中，适宜条件下培养3～4天。

(4)请回答：

①本实验中，配制的分离用的培养基成分特点：A、a是________培养基，B、b是

________培养基，根据上述原理配制的培养基属于________培养基。

②根据所需目的配制上述培养基时除营养要协调外还应注意__________________。

③实验步骤中第③步的目的是____________________________________________ ________________________________________________________________________。

④圆褐固氮菌与酵母菌在结构上的主要差异为_________________________________ ________________________________________________________________________。

⑤青霉素抑制圆褐固氮菌等细菌的生长繁殖，其作用机理是破坏或抑制其细胞壁的形成。请据此推测不影响酵母菌等真菌生长繁殖的原因是_______________________________ ________________________________________________________________________。

解析：圆褐固氮菌是自生固氮菌，在无氮源的培养基上可以生长，但是可以被青霉素杀灭；酵母菌是单细胞真菌，在无氮源培养基上不能生长，但是青霉素不能杀灭酵母菌，所以使用无氮源的培养基和加入青霉素的培养基可以把它们分离出来。因为圆褐固氮菌是细菌，

所以没有真正的细胞核，其细胞壁成分是肽聚糖；酵母菌是真核细胞，有真正的细胞核，细胞壁的成分也和细菌不同，主要是多聚糖，还有少量蛋白质和脂类。

答案：(3)②分别在A、B培养基上接种等量的混合的微生物

3～4 (4)①无氮

含青霉素的

选择

②pH要适宜

③分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌

④圆褐固氮菌无成形的细胞核

⑤细菌细胞壁和真菌细胞壁的化学组成不同

14．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和数量繁多，同学们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。

KH2PO4

1.4 g Na2HPO4

2.1 g MgSO4·7H2O 0.2 g 葡萄糖

10 g 尿素

1 g 琼脂

15 g

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。

(1)按物理性质分，此培养基属于___________________________________________。

(2)培养基中加入尿素的目的是_______________________________________________，

这种培养基属于________培养基。

(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和________，实验需要振荡培养，原因是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)图中将细菌转到固体培养基上时，可采用________或________接种，获得单菌落后继续筛选。

(5)在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是________，需要消毒的是________。(填序号) ①培养细菌用的培养基与培养皿

②玻棒、试管、锥形瓶和吸管

③实验操作者的双手

(6)在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有________(填序号)。

①土样不同

②培养基污染

③操作失误

④没有设置对照

(7)实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理后，才能倒掉。

解析：(1)由于培养基中含有凝固剂——琼脂，所以该培养基为固体培养基。(2)由于尿素是该培养基的唯一氮源，只有能分解尿素的微生物才能在上面生存，因此该培养基具有选择作用。(3)尿素为该细菌提供氮源，葡萄糖为该细菌提供碳源。振荡培养基可溶入氧气，为培养的目的菌提供必需的氧气。(4)固体培养基一般用来培养菌落、观察菌落和分离提纯微生物，采用的方法是平板划线法或稀释涂布平板法。(5)无菌技术包括：对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；对培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。(6)培养基上筛选出的细菌数量与是否设置对照无关。(7)为了避免微生物污染，需要将使用过的培养基灭菌后再倒掉。

答案：(1)固体培养基

(2)筛选目的菌

选择

(3)尿素

葡萄糖

为目的菌提供氧气

(4)平板划线法

稀释涂布平板法

(5)①和②

③

(6)①②③

(7)灭菌

15．下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题：

(1)制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。

(2)为了得到更加准确的结果，选用适宜的方法接种样品。如图是利用________法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，为达到这一目的，操作上应注意________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)适宜温度下培养。

(4)结果分析：

①一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为32.4个，那么每毫升样品中的细菌数是________个。(接种时所用稀释液的体积为0.1 mL) ②用这种方法测得的数量比实际活菌数量要________，因为_______________ ________________________________________________________________________。

(5)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，操作者的双手需要进行清洗和________；已灭菌的材料用具应避免_____________________________________________ ________________________________________________________________________。

(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___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(2)题图为平板划线法分散聚集的菌种到培养基的表面，操作时应注意保持无菌；第一次及以后每次划线前接种环都要灼烧，冷却后从上一次划线末端开始划线，首尾区不能重叠。(4)求每毫升样品中的细菌数时根据公式：菌株数＝(C÷V)×M＝(32.4÷0.1)×105＝3.24×107(个)；由于有的菌落可能是由两个或多个细菌连在一起形成的，所以由此估算所得的活菌数比实际活菌数要少。(5)进行微生物培养操作时，操作者双手要用酒精消毒；已灭菌的材料应避免与周围物品相接触，防止被污染。(6)接种前检测培养基是否被污染，可将未接种的培养基放在适宜温度下培养，观察培养基上是否有菌落出现，若无则未被污染，若有则已被污染。

答案：(2)平板划线

第一次及以后每次划线前接种环都要灼烧，冷却后从上一次划线末端开始划线，首尾区不重叠

(4)①3.24×107

②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

(5)消毒

与周围的物品相接触

(6)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生