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：;。3 . PCR()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、统计菌落数目1

2、 .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，往往需要不同的培养 和培养。在实验过

3、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 .能合成月尿酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是（）A. CO2和N2B.葡萄糖和 NH3C. CQ和尿素D.葡萄糖和尿素2 .下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是（）A. KH2PQ、N

4、82HP04、MgS04 7H20、葡萄糖、尿素、琼脂、水B. KHbPCk、NazHPQ、MgSQ 7H2O、葡萄糖、琼脂、水C. KH2PC4、Na2HP04、MgS04 7H2O、尿素、琼脂、水D. KH2P04、NazHPQ、MgS04 7H20、牛肉膏、蛋白月东、琼脂、水；3 .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4 .某同学在稀释倍数为106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（涂布平板时所用稀释液的体积为0.1ml）（）A. 2.34X 108B.2.34X 10

5、9C. 234D. 23.45 .在做分离分解尿素白细菌实验时，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 （）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A.B.C.D.6 .下列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人酚红指示剂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出试剂D.以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩月尿试剂7 .关于土壤取样的叙述错误的是 （）B.先铲去表层土 3cm左右，再取样D.应在火焰旁称取土壤（）A. 土壤取样，应选取肥沃、湿润的

6、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 （A,测定细菌的数量，一般选用103107倍的稀液分别涂布B.测定放线菌的数量，一般选用103、1O 4和105倍稀释C.测定真菌的数量，一般选用103、104和105倍稀释D.第一次测量某种细菌的数量，可以将101107倍的稀释液分别涂布到平板上培养9 .下列关于从土壤中分离细菌的操作步骤中，正确的是（）土壤取样称取10g 土样，加入盛有 90mL无菌水的锥形瓶中吸取0.1mL进行平板涂布依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度A .一一一B . 一一一C . 一一一

7、D.一一一10 .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块平板上画3条等长的平行线（3条线均与下图中的链霉素带接触），将平板置于37c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.链霉素能阻止结核菌的生长B.链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效C.链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效D.链霉素可以用于治疗伤寒病人11 .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。KH2PO1.4 gNaHPO2.1 gMgSO 7H2O0.2 g葡萄糖10.0 g1.0 g琼脂15.0 g用蒸储水定容到 1 000 mL（1）在该培养基的配方中，

8、为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是(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。尿素合成白历史：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

9、的细菌，能够合成分解尿素的酶一一月尿酶。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，只有能合成月尿酶的微生物才能分解尿素(分解尿素一定是有月尿酶)，以尿素作为氮源；缺乏月尿酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源

10、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

11、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

12、菌。计算公式为：每克样品中的菌株数=(C+ V) XMo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

13、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

14、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：准备牛肉膏蛋白月东培养基和选择培养基。稀释相同倍数的菌液在牛肉膏蛋白月东培养基上生长的菌 落数目应明显多于选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋白月东培养基可以作为对照，用来判断选择培 养基是否起到了选择作用。(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

15、瓶体积为 250mL),充分摇匀，吸取上清液 1mL,转移至盛有9mL无菌水的大试管中，以1、101、102依次等比稀释至107稀释度，不必更换 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。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103-107 0(4)微生物的培养与观察：将涂布好的培养皿放在 30c温度下培养。随着培养时间的延长，会有不同的菌产生