课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数ppt课件教学实录

2017学年海实高二理科生物选修1练习

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专题2-课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1.(2017·全国卷乙·T37)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)。

阅卷区：（15分） 得分： （离满分差 分）

⑴ 、 ⑵ 、

⑶

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2.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。培养基成分如下表所示,实验步骤如下图所示。请分析回答问题。

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 将表中物质溶解后,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)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

(5)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

(6)实验结束后,使用过的培养基应该进行 处理后,才能倒掉。

3.(2016·四川高考)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____________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10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____________×10个;与血细胞计数板相比,此计数方法测得的细菌数目较____________。

(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在图乙箭头所示的位置增加了70个核苷酸,使图乙序列出现终止密码(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。

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1.答案:(1)脲酶

分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2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材料

(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营养,作为缓冲剂保持细菌生长过程中pH稳定

【解析】本题主要考查了微生物的培养、筛选的相关知识。

(1)有些细菌能分解尿素是因为这些细菌细胞内能产生脲酶,脲酶可将尿素分解成NH3和CO2。尿素是有机物,能分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2合成有机物,只能利用现成的有机物。葡萄糖是生物的主要能源物质,细菌摄取葡萄糖作为碳源,可为生命活动提供能量,还可为其他有机物的合成提供原材料。

(2)筛选不同的细菌所用的培养基是选择培养基,筛选能分解尿素的细菌,可用尿素作氮源,不能分解尿素的细菌会因氮源缺乏而死亡,能存活的只有能分解尿素的细菌。若选用NH4NO3作氮源,无论是能分解尿素的细菌还是不能分解尿素的细菌都可利用,起不到筛选作用。

(3)KH2PO4和Na2HPO4所含的元素是细菌生长需要的,同时这两种化合物也是缓冲物质,用于调节细菌培养过程中因代谢物生成后pH发生的改变,维持了细菌生活环境pH的相对稳定。

2.答案:(1)固体培养基

(2)筛选目的菌

选择 (3)尿素

葡萄糖

目的菌的生长需要氧气

(4)①②

③

(5)①②③

(6)灭菌

【解析】(1)由于该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)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。(5)培养基上筛选出的细菌数量与是否设置对照无关。(6)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。

【方法规律】影响菌落数目的原因分析

(1)菌种来源的影响:如土壤中分解尿素的细菌的分离实验中所选土样不同,实验结果就不同。

(2)培养基制备是否合格:如果培养基被污染,培养的结果是菌落数将会偏多;如果培养基中缺少营养成分,实验结果是菌落数将会偏少。

(3)稀释涂布平板操作失误:如果没有严格无菌操作,培养的结果是菌落数将会偏多;如果灼烧的涂布器未经充分冷却即进行涂布平板操作,实验结果是菌落数可能会偏少。

(4)培养条件的影响:如果培养的环境条件不适宜,实验结果是菌落数可能会偏少。

3.答案:(1)尿素

酚红

红

(2)稀释涂布平板法

1.75 少

(3)UGA 115

2017学年海实高二理科生物选修1练习

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【解题指南】(1)关键信息:“筛选产脲酶细菌”“接种稀释倍数为10的土壤样品溶液”,“使图乙序列出现终止密码”。

(2)解题关键:区别选择培养基与鉴别培养基,掌握细菌计数的方法。

【解析】本题考查微生物的培养与分离方法及基因表达。

(1)脲酶能够催化尿素分解为氨,要从土壤中筛选出产脲酶的细菌,需用以尿素作为唯一氮源的选择培养基。由于尿素被分解成了氨,氨会使培养基的碱性增强,pH升高,使酚红指示剂变红色。

(2)将稀释倍数为10的土壤样品溶液接种在细菌培养基平板上,用于计数细菌菌落数的方法是稀释涂布平板法。统计的菌落数应介于30～300,选择细菌菌落数为156、178和191的平板计数,每克土壤样品中细菌数量为(156+178+191)÷3÷0.1×10=1.75×10。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,用此方法测得的细菌数目偏低。

(3)密码子由3个相邻的碱基组成,箭头前面的碱基一共构成91个密码子;插入的70个核苷酸和后面2个碱基一共构成24个密码子,后面是UGA,是终止密码,翻译结束后,表达的蛋白质含有115个氨基酸。

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