生物学案：课堂探究专题课题土壤中分解尿素的细菌的分离与计数VIP

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂探究探究点一选择培养基·问题导引·观察图中的桦尺蠖，体色为黑色的桦尺蠖适于生活在浅色的树干上还是深色的树干上？依据这个思路,要找到耐高温或耐低温的微生物，要到什么环境中去找？要找到能利用尿素的微生物呢？提示：黑色的桦尺蠖适于生活在深色的树干上。耐高温的微生物适于生活在高温环境中，耐低温的微生物适于生活在低温环境中，其他微生物因为不适应这一环境而被淘汰。能利用尿素的微生物生活在富含尿素的环境中。·名师精讲·1．选择培养基的制作方法（1）在培养基全部营养成分具备的前提下，加入特定物质达到分离微生物的目的。依据某些微生物对某些物质的抗性,在培养基中加入相应的物质,以抑制不需要的微生物，促进所需要的微生物生长。如培养基中加入高浓度食盐可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌。（2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的。培养基中缺乏氮源时,可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物.（3)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物。如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。（4）通过某些特殊环境分离微生物。如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。2．用培养基选择能分解尿素的微生物的原理培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，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、繁殖，所以用此培养基就能够选择出能分解尿素的微生物。【例题1】现有两种固体培养基，已知其配制时所加的成分和含量如下表，用这两种培养基分别去分离土壤中的两种微生物,你认为它们适于分离（）成分KH2PO4MgSO4·7H2ONaClCaSO4·2H2OCaCO3葡萄糖纯淀粉甲培养基0.02％0。02％0。02％0。01％0.5％0.5％2％乙培养基0.02％0。02%0.02%0。01％0。5%——A．甲培养基适于分离自养型自生固氮菌；乙培养基适于分离异养型自生固氮菌B．甲培养基适于分离异养型自生固氮菌；乙培养基适于分离自养型自生固氮菌C．甲培养基适于分离酵母菌；乙培养基适于分离真菌D．甲培养基适于分离自养型共生固氮菌；乙培养基适于分离异养型共生固氮菌解析：固氮菌中能独立生存的是自生固氮菌。甲培养基中含有有机物（葡萄糖和淀粉)，无氮源，由此推出该培养基适于分离异养型的自生固氮菌；乙培养基中不含有机碳源和碳源，也不含氮源,所以可用来分离培养自养型的自生固氮菌。答案：B方法点拨自养微生物只能利用无机碳源，异养微生物只能利用有机碳源；固氮菌能利用空气中的氮气,非固氮菌不能利用空气中的氮气，培养基中需加入氮源.变式训练通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需要的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出（）①大肠杆菌②霉菌③放线菌④固氮细菌A．④②③B．①②③ C．①③④ D．③④解析：缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长,而固氮细菌能生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌,霉菌能生长；在培养基中加入10％的酚可以抑制细菌和霉菌，放线菌能生长。答案：A探究点二细菌数目的计数·问题导引·某市立医院近期接收的肠胃病患者增多，怀疑可能是饮用水中大肠杆菌超标。李先生刚调入自来水公司工作不久，公司让他调查饮用水是否合格，特别是大肠杆菌的数目。细菌如此微小，李先生该如何计数细菌的数目?提示：常用的方法有显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。·名师精讲·1．显微镜直接计数法(1）原理：先利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量，再计算所有微生物的数量.（2)方法:用计数板计数。(3）缺点：不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数;需要相对高的细菌浓度;个体小的细菌在显微镜下难以观察.2．间接计数法（活菌计数法)（1）原理：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菌。（2）操作。①设置重复组:同一稀释度下，至少涂布3个平板作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性。分析结果时,需考虑重复组的结果是否一致，结果明显不一致，意味着操作有误，需要重新实验.②为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。③计算公式：每克样品中的菌株数＝C/V×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数.④在菌落计数时,每隔24h统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。【例题2】自然界中的微生物往往是混杂生长的.人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。实验步骤：（1）制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。（2）为了得到更加准确的结果,你选用________法接种样品.(3）适宜温度下培养。结果分析：(1）测定大肠杆菌数目时，在对应稀释倍数为106的培养基中,得到以下几种统计结果,正确可信的是________，其理由是_________________________________________。A．一个平板，统计的菌落数是230B．两个平板,统计的菌落数是220和260，取平均值240C．三个平板,统计的菌落数分别是210、50和520，取平均值260D．三个平板，统计的菌落数分别是230、240和250,取平均值240(2）一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234,那么每毫升样品中的菌株数是________(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL）.（3)用这种方法测定的大肠杆菌密度,实际活菌数量要比测得的数量________，因为________________________________________________________________。解析:本题考查微生物的计数方法,可从两种接种方法的优缺点和统计菌落数目时应注意的问题入手解答该题。为了得到更加准确的结果，应用稀释涂布平板法接种样品.(1）选取多个菌落数相差不大的平板计数,取其平均值。（2)利用公式C/V×M计算，菌株数为234÷0.1×105＝2.34×108.（3）因为菌落可能由两个或多个细菌连在一起生长而成,所以实际活菌数量要比测得的数量多。答案：实验步骤：(2）稀释涂布平板结果分析:（1）D在设计实验时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性；在分析实验结果时，要考虑所设置的重复组的结果是否相当(2）2。34×108(3)多当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的是一个菌落方法点拨在设计实验时，一定要涂布至少三个平板作为重复组；在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致,结果不一致，意味着操作有误，需重新实验.探究点三土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验流程·问题导引·某校高二实验小组想分离获得分解尿素的细菌，要到哪里去取土样？若土壤中分解尿素的细菌较少，怎么做可增加细菌数量？提示:细菌适宜生长在近中性、潮湿的土壤中。城市中，常见的是公园里、街道旁、花盆中的土壤;在农村，常见的是农田或菜园里的土壤。若土壤中分解尿素的细菌较少,可撒一些尿素，使细菌大量繁殖，过几天再取样。·名师精讲·土壤取样：从肥沃、湿润的土壤中,用无菌小铁铲铲去表层土，迅速取土壤并装入无菌信封密封↓制备培养基：准备选择培养基，以尿素为唯一氮源制备9个平板培养基↓样品的稀释:在火焰旁称取土壤10g，放入盛有90mL无菌水的三角烧瓶中，振摇使土样与水充分混合，将菌分散.制成101倍土壤稀释液,用一支1mL无菌吸管从中吸取1mL土壤悬液注入盛有9mL无菌水试管中，吹吸三次,使充分混匀，制成102倍土壤稀释液，以此类推制成103、104、105、10↓取样涂布：在上述培养基的9个平板底面，每三个一组分别用记号笔写上104、105、106倍的三种稀释液，然后用三支1mL无菌吸管分别从104、105、106倍的三管土壤稀释液中吸取0.1mL对号放入已写好稀释度的平板中，用无菌涂布器在培养基表面轻轻地涂布均匀（如图）样品的稀释和稀释液的取样培养流程示意图↓培养观察：将培养基平板倒置于30～37℃温室中培养1～2天,每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果↓菌落计数:常用稀释涂布平板法，设计如下表格记录并计数稀释度104105106123平均值123平均