人教版高中生物高二选修一学案专题2 课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1、专题1微生物的培养与应用 课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【学习目标】 1.研究培养基对微生物的选择作用 2.进行微生物数量的测定 【重点难点】 重点：对土壤的选取和选择培养基的配制 难点：对分解尿素的细菌的计数 【预习案】 任务一、筛选菌株 1尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。 2以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象，要达到的两个主要目的是： ； 。 3PCR（ ）是一种在体外将 。此项技术的自动化，要求使 用耐高温的DNA聚合酶。 4实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 生长的条件（包括 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。 5选择培养基是指 。 任务二、统计

2、菌落数目 1.常用来统计样品中活菌数目的方法是 。即当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长 的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。通过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。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。另外， 也是测定微生物数量的常用方法。 2.一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为 。 因此，统计结果一般用 而不是活菌数来表示。 任务三、设置对照 设置对照实验的主要目的是 ，提高实验结果的可信度。 任务四、实验设计 1实验设计包括的内容有： 、 、 和 ，具体的实验步骤以及时间 安排等的综合考虑和安排。 2不同种类的微生物，往往需要不同的

3、培养 和培养 。在实验过程中，一般每隔 24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以 。 任务五、操作提示 1无菌操作 应注意什么问题？ 2在进行多组实验过程中，应注意做好标记，其目的是 。 【探究案】 探究点一分析教材P22两位同学测定细菌数量的做法，回答相关问题。 、 探究点二解决教材P23关于设置对照的问题。 、 探究点三土壤中分解尿素的细菌的分离实验的大致步骤是怎样的？实验操作过程中还要注意、哪些事项？ 【训练案】 1.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是( ) A. CO和N B. 葡萄糖和NH C. CO和尿素 D. 葡萄糖和尿素 22232下列能选择

4、出分解尿素的细菌的培养基是 ( ) KHPO、NaHP0、MgS07H0、葡萄糖、尿素、琼脂、水 A222444KHPONaHP0MgS07H0、葡萄糖、琼脂、水 B 、242244KHPONaHP0MgS07H0、尿素、琼脂、水 、 C、 244422KHPONaHP0MgS07H0、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水；、 、 D2224443.使用选择培养基的目的是（ ） A. 培养细菌 C. 使需要的微生物大量繁殖 B. 培养真菌 D. 表现某微生物的特定性状与其他微生物加以区别 6 的培养基中测得平板上菌落数的平均数为234，那么每克样品中的菌落数是（涂4.某同学在稀释倍数为10布平板时所用稀释

5、液的体积为0.1ml） ( ) 89 C. 234 B. 2.3410 D. 23.4 A. 2.34 10 6培养基上筛选出大约150同学从对应10个菌落，而其他同学只选择5.在做分离分解尿素的细菌实验时，A出大约50个菌落。A同学的结果产生原因可能有( ) 由于土样不同 由于培养基污染 由于操作失误 没有设置对照 D C B A ) ( 6.下列可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是 以尿素为唯一氮源的培养基中加人酚红指示剂 A 以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂 B C以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹试剂 D以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂 ) 7.关于土壤取样的叙述错误的是(

6、 先铲去表层土3cm左右，再取样 B A土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤 D应在火焰旁称取土壤 C取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌 ) 8.下列关于测定土壤中微生物数量的叙述，正确的是( 73 测定细菌的数量，一般选用10倍的稀液分别涂布10 A53 4 、lO倍稀释和 B测定放线菌的数量，一般选用1010534 10倍稀释和 C测定真菌的数量，一般选用1010、71 10倍的稀释液分别涂布到平板上培养10 D第一次测量某种细菌的数量，可以将) 9.下列关于从土壤中分离细菌的操作步骤中，正确的是( 吸取0.1mL进行平板涂布 土样，加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中 土壤取样 称取10g76

7、23451 、1010、 依次稀释至1010、10、10稀释度、10 C B A D条等长的平行3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画310.实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用天，结果如图所示。从实验37条件下恒温培养3线（3条线均与下图中的链霉素带接触），将平板置于 ）结果分析以下叙述，不正确的是（ A. 链霉素能阻止结核菌的生长 B. 链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效 链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效 C. 链霉素可以用于治疗伤寒病人D. 下表为本课题使用的培养基，分析培养基配方，回答下面的问题。11.PO KH1.4 g 422.1 g HPO Na420.2 g MgSO7HO 241

8、0.0 g 葡萄糖1.0 g 尿素 15.0 g 琼脂 用蒸馏水定容到1 000 mL 。_在该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是(1)(2)按物理性质划分该培养基属于_培养基，理由是培养基中含有_；该类培养基常用于微生物的_等。 (3)由于_ ， 所以该培养基只能用于能够合成_的微生物的培养。用此培养基培养土壤浸出液能够从土壤中筛选出_的细菌。 (4)在微生物学中，将_的培养基，称作选择培养基。 记忆大餐： 1.尿素在农业上的重要用途：是一种重要的农业氮肥，但是并不能直接被农作物吸收；只有当土壤中的细菌将其分解成氨之后，才能被植物利用。 尿素的发现：最初在人的尿中发现。 尿

9、素合成的历史：1828年，德国化学家维勒成功地通过无机物的化学反应合成了尿素，揭开了人工合成有机物的新篇章。 土壤中能分解尿素的细菌，能够合成分解尿素的酶脲酶。 2.寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 实验室中微生物的筛选，应用的原理是：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。 3.土壤中分解尿素的细菌分离与计数所需的培养基，从物理性质上属于固体培养基，从功能上属于选择培养基。在此培养基中，作为碳源的物质是葡萄糖、尿素，作为氮源的物质是尿素，而且是唯一氮源，因而对微生物具有选择作用。这是因为培养基的氮源只有尿素，只

10、有能合成脲酶的微生物才能分解尿素(分解尿素一定是有脲酶)，以尿素作为氮源；缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。 从混合样品中获得某种微生物的方法，通常有两种：第一种办法可利用该分离对象对某一营养物质有“嗜好”的原理，专门在培养基中加入该营养物，从而使它成为一种加富培养基。采用这类“投其所好”的策略即可使该微生物大大增殖，在数量上超过原有占优势的微生物，以达到富集培养的目的。用于加富的一些物质主要是一些特殊的碳源和氮源，如纤维素可被用来富集纤维素分解维生物，甘露醇用来富集自生固氮菌。第二种办法则可利用该分离对象对某

11、种抑菌物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物质，经培养后，由于原来占优势的他种微生物的生长受到抑制，而分离对象却可趁机大大增殖，使之在数量上占据优势。用于抑制他种微生物的选择性抑制剂有染料、抗生素等。 4.在微生物学中，将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，称作选择培养基。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培 养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。5.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。稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，原理是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生

12、长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。 计算公式为：每克样品中的菌株数（CV）M。其中，C为某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；V为涂布平板时所用的稀释液的体积（ml)；M为稀释倍数。 为了保证结果准确，一般设置35个平板，选择菌落数在30300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，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。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。 6.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。 针对教材P23关于设置

13、对照的问题，首先分析A同学的结果可能的原因：土样不同，培养基被杂菌污染(或者是混入了其他的含氮物质)或者A同学操作有误，然后设置对照，制定方案。 方案一：由其他同学用与A同学相同的土样进行实验，预测结果：如果结果与A同学一致，则证明A同学实验操作准确无误；如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。 方案二：将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。 实验设计包括对实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。 7.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，通过检测培养基pH的变化来鉴定分离的

14、细菌，如果PH升高，指示剂将变红，可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。 测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到伊红-美蓝培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现典型特征：深紫黑色、光滑、湿润、带有金属光泽，圆形。 8. 土壤中分解尿素的细菌的分离实验的大致步骤是： （1）土壤取样： 从富含有机物、潮湿、pH7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约38cm的土壤层取样。 （2）制备培养基： 准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基。稀释相同倍数的菌液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，牛肉膏蛋白胨培养基可以作为对照，用来判断选择培养基是否起到了

15、选择作用。 （3）样品稀释： 将土样取10g加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中（锥形瓶体积为250mL），充分摇匀，吸取上清液127稀释度，不必更换10、10依次等比稀释至无菌水的大试管中，以1mL，转移至盛有9mL1、10移液管。按照浓度从低到高的顺序涂布平板，注明培养基种类、培养日期以及平板培养样品的稀释度。 样品的稀释度将直接影响平板上生长的菌落数目。分离不同的微生物要采用不同的稀释度，因为土壤中各类微生物的数量（单位：株/kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧细菌数约为2185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。为获得不同类型的微生物，就需 要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。37。1010 初次实验，对于稀释的范围没有把握，可以选择一个较为宽泛的范围，如稀释倍数为（4）微生物的培养与观察： 将涂布好的培养皿放在30温度下培养。随着培养时间的延长，会有不同的菌产生。比较