课时2 微生物的选择培养和计数

该培养基配方中没有凝固剂，依物理性质划分，该培养基属于液体培养基， $ \mathrm{A} $ 正确；由培养基的成分可知， $ ({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}) $ 属于有机碳源，因此所培养微生物的同化作用类型是异养型， $ \mathrm{B} $ 正确；细菌对青霉素敏感，含青霉素的培养基不能培养细菌，因此用该培养基培养纤维素分解菌，应除去 $ ({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}) $ 和青霉素，再添加纤维素， $ \mathrm{C} $ 错误；该培养基中的碳源是 $ ({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}) $ ，氮源是 $ {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3} $ ， $ \mathrm{D} $ 正确。

统计样品中活菌数时，应选择稀释涂布平板法接种， $ \mathrm{A} $ 错误；筛选土壤中目的微生物时需用以几丁质为唯一碳源的培养基，因为在该培养基上生长的微生物可能是能降解几丁质的微生物， $ \mathrm{B} $ 正确；在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定能分泌几丁质酶，如以几丁质的分解产物为碳源的微生物也可能生存， $ \mathrm{C} $ 错误；透明圈是相关微生物产生几丁质酶水解几丁质形成的，透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明该菌落降解几丁质的能力越强， $ \mathrm{D} $ 错误。

消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物；灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，故操作者的手应进行消毒处理， $ \mathrm{A} $ 错误。 该方法培养的3组培养基上的菌落均适合计数，故每毫升卤汁中所含细菌数约为 $ (63+64+65)÷3÷0.1×{10}^{5}=6.4×{10}^{7} $ （个）， $ \mathrm{B} $ 错误。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，所以该方法测得的结果通常比实际值小， $ \mathrm{C} $ 错误。利用显微镜直接计数时，由于不能区分活菌和死菌，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，因此统计结果通常比实际值大， $ \mathrm{D} $ 正确。

甲同学获得的菌落数远大于其他同学，可能是由于所取的土样不同，也可能是由于操作过程中被污染， $ \mathrm{A} $ 正确；受到污染可能是因为培养基灭菌不彻底，或操作过程中没有保证无菌操作，将甲同学配制的培养基在不加菌液的情况下进行培养可以证明培养基灭菌是否彻底， $ \mathrm{B} $ 正确；若题述结果是土样不同造成的，让其他同学用与甲同学一样的土样进行实验，如果结果与甲同学一致，则可以证明甲同学操作正确， $ \mathrm{C} $ 正确； $ \mathrm{B} $ 选项的实验思路遵循了实验的对照原则， $ \mathrm{C} $ 选项的实验思路遵循了实验的重复原则， $ \mathrm{D} $ 错误。

图示所用培养基配制完成后应先调节 $ \mathrm{p}\mathrm{H} $ 再进行灭菌，这样可以避免调节 $ \mathrm{p}\mathrm{H} $ 过程中造成杂菌污染， $ \mathrm{A} $ 正确；本实验中含一定浓度 $ \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l} $ 的固体培养基属于选择培养基，因为本实验的目的是要筛选出耐高盐的乳酸菌， $ \mathrm{B} $ 错误；图示泡菜汁稀释了 $ {10}^{3} $ 倍，根据图示数据估算出 $ 10\mathrm{m}\mathrm{L} $ 样品中含有的乳酸菌数量为 $ 132÷0.1×{10}^{3}×10=1.32×{10}^{7} $ （个），由于统计的菌落可能来自两个或多个细胞，因而乳酸菌的实际数量可能大于该估算值， $ \mathrm{C} $ 正确；利用细菌计数板统计的乳酸菌数可能大于图示方法统计的结果，因为细菌计数板统计的乳酸菌数目中不仅包含活菌，还包含死菌，而图示方法统计的仅仅是活菌且可能比实际数目少， $ \mathrm{D} $ 正确。

深海冷泉附近缺少氧气，拟杆菌 $ \mathrm{X} $ 生活在此处，故实验中培养拟杆菌 $ \mathrm{X} $ 不需要提供充足的氧气条件， $ \mathrm{A} $ 错误；分析题图可知，培养时间超过3天后，以纤维素为碳源的培养基中拟杆菌 $ \mathrm{X} $ 数量最多，故若要尽快扩大培养拟杆菌 $ \mathrm{X} $ ，最好选择以纤维素为碳源的培养基， $ \mathrm{B} $ 错误；研究人员扩大培养拟杆菌 $ \mathrm{X} $ 前，需对培养基进行灭菌，培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法， $ \mathrm{C} $ 错误；实验结束后，使用过的培养基不能直接丢弃，应经灭菌处理后再丢弃，以免污染环境和感染操作者， $ \mathrm{D} $ 正确。

统计菌落种类和数目应在菌落数目稳定时进行，为了保证统计结果准确，应每隔一定时间观察统计一次，直到各类菌落数目稳定为止， $ \mathrm{D} $ 正确。

夹层培养法的原理是先在培养皿上倒一层 $ \mathrm{M}.\mathrm{M} $ 培养基，待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层 $ \mathrm{M}.\mathrm{M} $ ，经培养后，首次出现的菌落标记为 $ \mathrm{A} $ ，则菌落 $ \mathrm{A} $ 为野生型，最后倒一层 $ \mathrm{C}.\mathrm{M} $ 培养基，则新出现的菌落多数是营养缺陷型，即菌落 $ \mathrm{B} $ ， $ \mathrm{A} $ 错误；细菌是原核细胞，诱变处理可提高突变率，诱变是为了获得营养缺陷型细菌， $ \mathrm{B} $ 正确；培养基上可以长出菌落，其为固体培养基，凝固后可以起到保护、支撑功能，再倒一层 $ \mathrm{M}.\mathrm{M} $ 培养基可避免菌落被 $ \mathrm{C}.\mathrm{M} $ 培养基冲散， $ \mathrm{C} $ 正确；夹层培养法可用于筛选营养缺陷型细菌，可为研究细菌代谢路径提供依据， $ \mathrm{D} $ 正确。

（1） 由题图1可知，菌落均匀分布，①过程所使用的接种方法是稀释涂布平板法，用该接种方法对微生物进行计数时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为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） 培养基为微生物提供的营养物质一般有碳源、氮源、水和无机盐等。本实验的目的是获得尿素高效分解菌，因此，从培养基功能分析，图1中甲、乙均是以尿素作为唯一氮源的选择培养基。

（3） 图1中乙在培养时，培养皿需要倒置，如图2中 $ \mathrm{b} $ 所示，这样可避免冷凝水滴落到培养基上影响菌落形态，也可避免培养基中的水分蒸发过快。

（4） 实验中初步估测甲瓶中细菌数为 $ 3×{10}^{6} $ 个/ $ \mathrm{m}\mathrm{L} $ ，若要在每个平板上涂布 $ 0.1\mathrm{m}\mathrm{L} $ 稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，设至少应将甲瓶的菌液稀释 $ x $ 倍，则相关计算式可表示为 $ 300÷0.1×x=3×{10}^{6} $ ，计算可得 $ x=1000 $ ，即甲瓶中的菌液至少需要稀释1 000倍。

（5） 目的菌株形成的菌落周围会出现红色环带，原因是尿素分解菌产生的脲酶可以催化尿素产生 $ {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3} $ ，使菌落周围的培养基 $ \mathrm{p}\mathrm{H} $ 升高，导致酚红指示剂变红，使菌落周围出现红色环带。

（1） 本实验的目的是从土壤中分离和筛选出能高效降解柴油的细菌，因此分离柴油降解菌的培养基应以柴油为唯一碳源。从功能上分析，该培养基为选择培养基。

（2） 平板划线法和稀释涂布平板法是常用的接种方法，两者的适用范围有所不同，计数时宜采用稀释涂布平板法进行接种。经统计，图1中 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{C} $ 三个平板上的菌落数分别为66个、68个、70个，且稀释倍数为 $ {10}^{6} $ ，故 $ 1\mathrm{g} $ 土样中的细菌数约为 $ (66+68+70)÷3÷0.1×{10}^{6}=6.8×{10}^{8} $ （个）。

（3） 研究小组发现：从土壤中分离柴油降解菌时，图2中所示的菌株对柴油的降解率均超过 $ 50\% $ 。 $ 15℃ $ 条件下，图2的 $ \mathrm{Q}21 $ 菌株细菌数量及对柴油的降解率随时间的变化情况如图3所示。图示结果显示 $ \mathrm{Q}21 $ 菌株降解率最高，因此，实践中应选用图2中的 $ \mathrm{Q}21 $ 菌株降解柴油。由图3可知，在 $ 72\sim 84\mathrm{h} $ 内，柴油的降解率基本不变但细菌数量有所下降，该现象的原因可能是柴油降解的产物积累过多，抑制细菌生长；底物和生存空间不足，细菌停止增殖；代谢产物积累致细菌死亡等。