课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数名师教学设计

课题2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

学习目标

1.能利用选择培养基分离细菌。2.能运用稀释涂布平板法测定土壤中分解尿素细菌的数量。

|预知概念| 一、研究思路

1.筛选菌株

(1)筛选的原理

人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。

(2)选择培养基

允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。

(3)分离分解尿素的细菌的选择培养基

以尿素作为唯一氮源的培养基。

2.统计菌落数目

(1)测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。

(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目

①为了保证结果准确，一般设置至少三个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。

②统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。

3.设置对照

设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

二、实验设计

1.操作步骤：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。

2.土壤取样一般要铲去表层土，因为绝大多数细菌分布于距地表约3～8__cm的土壤层。

3.样品的稀释：不同的微生物需要稀释的倍数不同，请填写下表：

微生物

细菌

放线菌

真菌

稀释倍数

104、105、106

103、104、105

102、103、104

4.微生物的培养与观察：微生物的生长受温度的影响，菌落的数目和特征是观察的主要内容。

三、操作提示

1.无菌操作：取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌。称取土样要在火焰旁进行。稀释样品要在火焰旁操作。

2.做好标记：要对平板和试管进行标记，尤其进行系列稀释时要按稀释度递增顺序将试管排列成行。

四、课题延伸

分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。

|过程评价| 1.筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源，且为固体培养基(

) 2.利用稀释涂布平板法统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数(

) 3.统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行统计(

) 4.利用稀释涂布平板法和平板划线法均可实现细菌的分离和计数(

) 5.利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量(

) 6.培养分解尿素的细菌，培养基的pH值会增大(

) 答案

1.√

2.×

3.×

4.×

5.×

6.√

|联想·质疑|

★尿素为唯一氮源的培养基

★脲酶的检测

★土壤中分解尿素细菌的分离与计数

如何进一步鉴定选择培养基上的菌落是分解尿素的细菌？

提示：在培养基中添加酚红指示剂，培养基变红则可以初步鉴定为分解尿素的细菌。

科学探究1

分解尿素的细菌的分离与鉴定

下面是筛选分解尿素的细菌的培养基的配方，请分析：

KH2PO4

Na2HPO4

1.4 g 2.1 g

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

琼脂

0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL (1)从物理性质看，该培养基属于________培养基，从功能上看属于________培养基。

(2)该培养基是如何实现对分解尿素的细菌的筛选的？

(3)如何证明该选择培养基的确起到了筛选作用？

(4)如何证明所用的选择培养基没有受到环境污染？

提示

(1)固体

选择

(2)该培养基中唯一氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能够分解尿素，而不能合成脲酶的微生物不能分解尿素，会因缺乏氮源而无法生长繁殖，所以用该培养基能够筛选出分解尿素的细菌。

(3)同时设置牛肉膏蛋白胨培养基并进行接种后培养，观察两种培养基上的菌落数目；若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，则证明了选择培养基的确起到了筛选作用。

(4)将未接种的上述培养基与接种的上述培养基同时培养，观察是否有菌落的产生；若未接种的培养基无菌落产生，则证明培养基没有受到环境污染。

1.三种筛选目的菌株的方法

方法

利用营养缺陷型选择培养基进行的选择培养

特点

通过控制培养基的营养成分，使营养缺陷型微生物不能正常生长

在培养基中加入某种化学物质，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物

举例

缺乏氮源的培养基可筛选固氮微生物

利用某种化学物质进行的选择培养

加入青霉素的培养基可抑制细菌，分离出真菌

利用培养条件进行的选择培养

将培养基放在高温环境中改变微生物的培养条件

培养，可分离出耐高温的微生物

2.微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用

微生物筛选过程中，除选择培养基外，另外还需设置两组对照培养基，以提高实验的说服力和科学性。

对照组

未接种培养基

作用

现象

结论

未被杂菌污染

有无杂菌污染的判未接种的培养皿中断

无菌落生长

全营养培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目

接种的全营养培养选择培养基有无筛基

选作用的判断

选择培养基具有筛选作用

3.能够在选择培养基上生长的不一定都是目的菌株

原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此，能够在选择培养基上生长的不一定都是目的菌株。

4.分解尿素的细菌的鉴定原理

分解尿素的细菌能够合成脲酶，脲酶可将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高。因此，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红，培养分解尿素的细菌时，培养基出现红色。

【探究应用】

1.(2017·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________________。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_______________________________________________________________ ________________________________________________________________，

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__________________________________________________________________

______________________________________________________(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________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。

(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________________________ __________________________________________________(答出两点即可)。

解析

(1)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。能分解尿素的细菌是一种分解者，属于异养型生物，不能以尿素的分解产物CO2作为碳源。能分解尿素的细菌可以以葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是：一方面可氧化分解为细胞生命活动提供能量，另一方面其代谢中间产物可为多种有机物的合成提供原料。

(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择以尿素作为唯一氮源的选择培养基，而其他两组都含有含氮物质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：KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；KH2PO4和Na2HPO4能为微生物生长提供无机盐。

答案

(1)脲酶

分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物

为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料

(2) 尿素

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)为细菌生长提供无机盐离子，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定

2.在分解尿素菌的分离和鉴定中，对先后用到的两种培养基，叙述正确的是(

) A.加入酚红指示剂作为选择培养基，再加入唯一碳源作为鉴别培养基

B.加入唯一氮源作为鉴别培养基，再加入酚红指示剂作为选择培养基

C.加入唯一氮源作为选择培养基，再加入酚红指示剂作为鉴别培养基

D.加入酚红指示剂作为选择培养基，再加入唯一碳源作为鉴别培养基

解析

在分解尿素菌的分离和鉴定中，应该先加入尿素作为分解尿素菌的唯一氮源，因其合成脲酶，分解尿素，产生氨，氨呈碱性，则再加入酚红指示剂培养细菌，呈红色。

答案

C 科学探究2

微生物数量的统计

下面是土壤中微生物的分离与计数的实验流程示意图。分析回答：

(1)图示统计菌落数目的方法是____________________，利用该法统计的菌落数往往比活菌的实际数目________，原因是________________________________________________________________。

(2)分离不同的微生物要采用不同的稀释度，原因是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________；

稀释操作成功的标准是__________________________________________。

(3)甲、乙两位同学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，得到以下两种统计结果。

①甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果是否真实可靠？为什么？

②乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？

(4)某同学在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板，统计菌落数，得到了以下数据，试计算1 g样品的活菌数。

平板

稀释度

平板1 平板2 平板3

10

105

106

4菌落数太多，难以计菌落数太多，难以计菌落数太多，难以计数

212 21 数

234 23 数

287 18 提示

(1)稀释涂布平板法

少

当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

(2)土壤中各种微生物的数量是不同的

得到2个或2个以上菌落数在30～300的平板

(3)①不真实。为增强实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下涂布3个平板，统计结果后计算平均值。②不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复实验结果不一致的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，找出差异的原因，需重新实验，而不能简单地舍弃。

(4)105的稀释度下取0.1 mL涂布的三个平板的菌落数在30～300，计算其平均值为(212＋234＋287)/3≈244。进一步可以换算出1g样品中活菌数为(244÷0.1)×105＝2.44×108。

1.测定微生物数量的方法的比较

测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法(活菌计数法)和显微镜直接计数法。二者的比较如下：

项目

显微镜直接计数法

稀释涂布平板法(间接计数法) 当样品的稀释度足够高时，培养利用特定的血细胞计数板，在显基表面生长的一个菌落，来源于原理

微镜下计算一定体积的样品中微样品稀释液中的一个活菌。通过生物的数量

统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌

主要用具

计数依据

优点

缺点

显微镜、血细胞计数板

菌体本身

计数方便、操作简单

死菌、活菌都计算在内

培养基

培养基上的菌落

计数的是活菌

操作较复杂，统计的菌落数往往

比活菌的实际数目低(当两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的只是一个菌落) 每毫升原液所含细菌数＝计算公式

400×10 000×每小格平均菌体数×稀释倍数

注：表中400和10 000都是常数。

2.采用稀释涂布平板法统计的菌落数时，为使结果更接近真实值，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数；且要设置至少3个重复组，取其平均值。

【探究应用】

1.用稀释涂布平板法测定某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.涂布了一个平板，统计的菌落数是230 B.涂布了两个平板，统计的菌落数是220和260，取平均值240 C.涂布了三个平板，统计的菌落数分别是400、212和256，取平均值289 D.涂布了三个平板，统计的菌落数分别是260、212和256，取平均值243 解析

在设计实验时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，才能够增强实验的说服力与准确性，A、B错误；C项虽然涂布了3个平板，但是其中1个平板的计数结果与其他的相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，此时不能简单地用3个平板的计数值来求平均值。

答案

D 2.下列说法错误的是(

) 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.只有得到了3个或3个以上菌落数目在30～300的平板，才说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数

每毫升原液所含细菌数＝某一稀释度下培养基上生长的平均菌落数÷涂布平板时所用的稀释液的体积×稀释倍数

D.牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数明显大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数目，土壤中各类微生物数量不同，含量最多的是细菌，大约占70%～90%，其次是放线菌，最少是真菌，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；在同一稀释度下只要得到两个或两个以上的菌落数目在30～300的平板，就说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数；验证选择培养基是否具有选择作用，需设立牛肉膏蛋白胨固体培养基作为对照，若后者的菌落数明显大于前者，说明前者具有筛选作用。

答案

C

1.分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是(

) ①加尿素

②不加尿素

③加琼脂

④不加琼脂

⑤加葡萄糖

⑥不加葡萄糖

⑦加硝酸盐

⑧不加硝酸盐

A.①③⑤⑦

C.①③⑤⑧

B.②④⑥⑧

D.①④⑥⑦

解析

要分离土壤中分解尿素的细菌，培养基中尿素应是唯一的氮源，不能加硝酸盐；在固体培养基上形成菌落，要加琼脂作凝固剂；分解尿素的细菌是异养生物，要加有机碳源(如葡萄糖)。

答案

C 2.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是(

)

A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上

C.将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48 h D.确定对照组无菌后，选择菌落数在300 以上的实验组平板进行计数

解析

检测细菌总数，用蒸馏水配制培养基，常用高压蒸汽灭菌法灭菌后，取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组放置在适宜条件下培养，在确定对照组无菌后，选择菌落在30～300的平板为代表进行计数，D错误；A是培养基的灭菌方法，B设置了一系列对照实验，C是细菌的培养方法。

答案

D 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

在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，则我们可确定该种细菌能够分解尿素。

答案

A 4.如图是从土壤中筛选分解尿素的细菌的过程，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，分解尿素的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)土壤中的细菌将尿素分解为__________之后，才能被植物利用，土壤中的细菌之所以能将尿素分解，是因为细菌能合成____________。

(3)制备实验所需的培养基时，在各成分都溶化后和分装前，要进行的是________和灭菌，对培养基进行灭菌的常用方法是__________________。倒平板时要待平板冷凝后，将平板倒置，其主要原因是____________________。

(4)在3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191、173和182。该过程采取的接种方法是________________________，每克土壤样品中的细菌数量为____________________个；与血细胞计数板相比，此计数方法测得的细菌数目较__________(填“多”或“少”)。

解析

(1)能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。(2)分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨。(3)制备实验所需的培养基时，在各成分都溶化后和分装前，要进行的是调整pH和灭菌，培养基用高压蒸汽进行灭菌.倒平板时防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染，因此要待平板冷凝后，将平板倒置。(4)用于计数细菌菌落数的常用方法是稀释涂布平板法，统计的菌落数应介于30～300之间，故选择细菌菌落数为191、173和182的平板计数。每克该土壤样品中的菌落数对应的应该是每毫升菌液中的细菌数目，所以每克该土壤样品中的菌落数为(191＋173＋182)/3÷0.1×105＝1.82×108个。由于两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，所以用此计数方法测得的细菌数较少。

答案

(1)尿素

酚红

红

(2)氨

脲酶

(3)调整pH

高压蒸汽灭菌

防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染

(4)稀释涂布平板法

1.82×108

少

课时作业

(时间：25分钟)

1.产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是(

) A.一个细菌、液体培养基

B.许多细菌、液体培养基

C.一个细菌、固体培养基

D.许多细菌、固体培养基

解析

在液体培养基中生活的细菌，无论是一个还是许多，肉眼都是看不见的。

在固体培养基上的细菌，当数目较少时也是看不见的。当固体培养基上有许多细菌并且集中在较小范围内时，肉眼可见。而菌落是一个细菌或几个细菌的子细胞群体，形成于固体培养基上，有一定的形态结构，所以肉眼可见。同种细菌形成的菌落，形态结构是相同的。如果有许多细菌形成的菌落，就不可能有比较标准的形态，因为许多细菌的话，第一很可能是不同种细菌，第二不可能在培养基的同一个点上。

答案

C 2.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

C.蛋白酶

B.脲酶

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 3.用以尿素为唯一氮源加入酚红指示剂的培养基，培养细菌后，指示剂将(

) A.变蓝色

C.变黑色

B.变红色

D.变棕色

解析

细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，会使培养基的碱性增强，pH升高，加入酚红指示剂将变红。

答案

B 4.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 5.下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是(

) A.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、蒸馏水

B.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水

C.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、蒸馏水

D.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、蒸馏水

解析

在A项的培养基中既有尿素作为唯一氮源，又有其他各种成分，可以选择出分解尿素的细菌；而C项中缺少碳源，B项中无尿素作氮源，D项中有牛肉膏可提供氮源的成分。

答案

A 6.欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作不正确的是(

) A.将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释

B.同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板

C.可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照

D.用加入石蕊指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌

解析

在以尿素为唯一氮源的培养基中应加入酚红作为指示剂，指示剂变红说明该菌种能分解尿素。

答案

D 7.某同学对101、102、103倍稀释液计数的平均菌落数分别是2 760、295和16，则菌落总数为(所用稀释液体积为0.1 mL)(

) A.2.76×104个/mL

B.2.95×105个/mL C.4.6×104个/mL

D.3.775×104个/mL 解析

为保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，因此只有295符合要求。其稀度倍数为102，所用稀释液体积为0.1 mL，代入计算公式得菌落总数为2.95×105个/mL。

答案

B 8.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(

)

培养基成分

KH2PO4

Na2HPO4

质量

1.4 g 2.1 g

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

水

A.该培养基缺少琼脂

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

0.2 g 10.0 g 1.0 g 定容到1 000 mL 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 9.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 10.用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是(

) A.未接种的选择培养基

B.未接种的牛肉膏蛋白胨(全营养)培养基

C.接种了的牛肉膏蛋白胨(全营养)培养基

D.接种了的选择培养基

解析

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，因此可用接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。本实验的变量是培养基种类，其他方面如接种、培养条件等应相同。

答案

C

11.在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106倍稀释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不可能有(

) A.由于土样不同

C.由于操作失误

B.由于培养基污染

D.没有设置对照

解析

实验结论是否正确与是否设置对照有直接关系，但实验结果与是否设置对照无关。

答案

D 12.实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用3种细菌在事先准备好的琼脂平板上面3条等长的平行线(3条线均与图中的链霉素带接触)，将平板置于37 ℃条件下恒温培养3天，结果如图所示。从实验结果分析，以下叙述不正确的是(

)

A.链霉素能阻止结核杆菌的生长

B.链霉素对结核杆菌比对霍乱菌更有效

C.链霉素对结核杆菌比对伤寒菌更有效

D.链霉素可以用于治疗伤寒病人

解析

从图中可以看出，这是含有链霉素的选择培养基，接种的三种细菌中，霍乱菌和结核杆菌都可以被杀灭，并且链霉素对结核杆菌杀灭的有效程度大于霍乱菌，而伤寒菌照常生长不受影响。

答案

D 13.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：

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·蛋白胨

葡萄糖

尿素

琼脂

7H2O 1.4 g 2.1 g 0.2 g 1.0 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g (1)根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌？________(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

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、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：

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

琼脂

1.4 g 2.1 g 0.2 g 10 g 1 g 15 g

(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。(5)见答案。

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)①②

③

(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

15.饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶，则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。下图是学生们从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程。

(1)分离产植酸酶的菌株，需先配制合适的培养基。配制培养基时，在各成分都溶化后和分装前，要进行的是____________和灭菌。对培养基进行灭菌的常用方法是______________。倒平板时，一般需冷却至50 ℃左右，在酒精灯火焰附近操作。据物理性质，该培养基属于________培养基。依功能看，该培养基属于__________培养基。

(2)接种以前进行的一系列稀释操作，目的是在培养皿表面形成________，这种接种方法是____________。根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数就能大致推测出样品中的活菌数。如果一培养基上有3个菌落，则1 g土壤中大致的活菌数量是________个。

(3)由于植酸钙的不溶解性，可使培养基形成白色浑浊。产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌株中，____________是产植酸酶的理想菌株。

解析

(1)配制培养基时，在各成分都溶化后和分装前，要进行的是调整pH和灭菌；对培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法；根据题意，进行了倒平板操作，据物理性质，该培养基属于固体培养基，该培养基用于分离产植酸酶的菌株，依功能看，该培养基属于选择培养基。(2)接种前进行的一系列稀释操作，目的是在培养皿表面形成单个菌落，这种接种方法是稀释涂布平板法；根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积可以计算出，如果一培养基上有3个菌落，则土壤中大致的活菌数量是3÷0.1×105＝3×106(个)。(3)根据原理可知，A～E五种菌株中，E的透明圈最明显，所以E是产植酸酶的理想菌株。

答案

(1)调整pH

高压蒸汽灭菌法

固体

选择

(2)单个菌落

稀释涂布平板法

3×106

(3)E 16.某研究小组按如图1所示过程从土壤中筛选能高效降解尿素的细菌。请回答下列问题：

(1)步骤②是__________________。为了筛选目的菌，步骤③的培养基中加入的唯一氮源为__________，这种培养基属于________(填“鉴别”或“选择”)培养基。

(2)用平板划线法接种细菌时，不需用如图2哪种器具？________(填字母)。在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，原因是________________________________________________________________。

(3)将接种后的培养基和作为对照的__________培养基同时放入恒温培养箱中培养，为了对初步筛选出来的菌种作进一步的鉴定，可在培养基中加入________指示剂，若指示剂变成________色，则说明该菌种能够分解尿素。

解析

图1所示过程从土壤中筛选能高效降解尿素的细菌，实验流程：土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。因此，图中①是土壤取样，②是样品稀释，③是将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上。图2：A是接种环，B是酒精灯，C是涂布器，D是试管。

答案

(1)样品稀释(或“系列稀释”、“梯度稀释”)

尿素

选择

(2)C

避免温度过高的接种环把菌种杀死

(3)一个未接种的

酚红

红