人教版选修1 专题二 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 学案.doc

课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1实验室中微生物筛选的原理：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的生长。2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，称做选择培养基。3测定微生物数量的常用方法有活菌计数法和显微镜直接计数法。稀 释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比活菌的实 际数目低。4只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作为唯一氮 源的选择培养基分离能分解尿素的细菌。5鉴定分解尿素细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚 红指示剂，依据是否变红进行判断。一、研究思路1.筛选菌株(1)实验室中微生物筛选的原理：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的生长。(2)选择培养基：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，称做选择培养基。2.统计菌落数目(1)活菌计数法：常用稀释涂布平板法。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。计算公式：每克样品中的菌株数(cv)m。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。统计方法：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，并取其平均值。(2)显微镜直接计数法：在显微镜下直接观察和计数微生物的数量。3.设置对照(1)对照实验：指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。(2)主要目的：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。二、实验设计1.土壤取样从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤取样。先铲去表层土，在距地表约38 cm的土壤层取样。2.样品的稀释(1)稀释原因：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目。(2)稀释标准：选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证获得菌落数在30300之间，便于计数。3.微生物的培养与观察(1)培养：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。(2)观察：每隔24_h统计一次菌落数目，最后选取菌落数目稳定时的记录作为结果。三、操作提示1.无菌操作(1)取土样的用具在使用前都需要灭菌。(2)应在酒精灯火焰旁称取土壤，并在酒精灯火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好棉塞。(3)在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在酒精灯火焰旁操作。2.做好标记：本实验使用的平板和试管比较多。为避免混淆，最好在使用前就做好标记。3.制定计划：对于耗时较长的生物实验，要事先规划时间，以便提高工作效率。四、菌种鉴定1.原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培养基的碱性增强。2方法：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。1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做()a鉴别培养基b加富培养基c选择培养基 d基础培养基解析：选c选择培养基是在培养基中加入特殊营养物质或化学物质，抑制不需要微生物的生长，有利于所需微生物生长的培养基。2用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。在某稀释度下一同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌株数真实值的是()a菌落数目最多的平板b菌落数目最少的平板c菌落数目适中的平板d取若干个平板上菌落数目的平均值解析：选d用稀释涂布平板法对样品中活菌数目进行统计，只是一种估测，根据此方法的实验过程可知，在某一稀释度下涂布的平板菌落数具有一定的偶然性，并不是绝对均匀，所以取若干个平板上菌落数目的平均值比较接近样品中菌株数的真实值。3用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目，其结果与实际值相比()a比实际值高 b比实际值低c和实际值一致 d比实际值可能高也可能低解析：选b培养基上的一个菌落也可能由相连的两个或多个菌体繁殖而来，并且该方法测得的是活菌的菌落数目，未包括死细菌数，因此统计的活菌数要少于菌体实际值。4产生每个标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是()a一个细菌，液体培养基b许多细菌，液体培养基c一个细菌，固体培养基d许多细菌，固体培养基解析：选c在微生物的培养中产生每个标准菌落的细菌的最初数目是一个细菌，使用的培养基为固体培养基。5用以尿素为唯一氮源加入酚红指示剂的培养基，培养尿素分解菌后，指示剂将()a变蓝色 b变红色c变黑色 d变棕色解析：选b尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解成了氨， 会使培养基的碱性增强，ph升高，加入酚红指示剂将 变红。1.筛选菌株的原理(1)原理：根据不同微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。(2)方法：在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。改变培养基中的营养成分。例如，缺乏氮源时可以分离固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物；用含无机碳源的培养基分离自养型微生物。改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物；用普通培养基在无氧条件下分离厌氧型和兼性厌氧型微生物。名师点拨能在选择培养基上生长的不一定是所需要的目的菌原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能在选择培养基上生长的微生物不一定都是所需的微生物，还需进一步的鉴定。2.统计菌落数目的方法微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等方法，但是一般使用计数法，计数法可分为直接计数法和间接计数法。二者的比较如下表所示：项目直接计数法间接计数法原理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主要用具显微镜、细菌计数板培养基计数数据菌体本身培养基上菌落数优点计数方便、操作简单计数的是活菌缺点死菌、活菌都计算在内操作较复杂，有一定误差计算公式每毫升原液含菌数每小格平均菌体数40010 000稀释倍数每毫升原液含菌数培养基上平均菌落数稀释倍数涂布液体积题组冲关1选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物，通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基，可从土壤中分离出的微生物依次是()a硝化细菌、放线菌、根瘤菌b根瘤菌、青霉菌、固氮菌c异养型细菌、放线菌、硝化细菌d自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌解析：选d选择培养基是根据不同微生物的代谢特点，通过改变培养基的成分，以达到选择某种微生物的目的。不含有机物的培养基可以选择自养型微生物，缺少氮元素的培养基可以培养固氮微生物，含尿素(不含其他氮 源)的培养基可以选择能分解尿素的微生物。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：步骤如下： 制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。 为了得到更加准确的结果，应选用_法接种样品。 适宜温度下培养。 结果分析：(1)测定大肠杆菌数时，在对应稀释倍数为106的培养基 中，得到以下几种统计结果，与事实更加接近的是_。a涂布了1个平板，统计的菌落数为230b涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238c涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256,取平均值163d涂布了3个平板，统计的菌落数分别是210、240和 256，取平均值235(2)一同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上菌落数的平均值为212，那么每毫升样品中的菌落数约是(涂布平板时所用的稀释液体积为0.2 ml)_。(3)用这种方法测定的细菌数量要比实际活菌数量_(填“多”或“少”)，因为_。解析：若对大肠杆菌进行计数，则需要用稀释涂布平板法接种样品。(1)应选取多个菌落数相差不大的平板计数，取其平均值。(2)2120.21061.06109(个)。(3)因为菌落可能由1个或多个细菌连在一起繁殖而成，所以实际活菌数量要比测得的数量多。答案：步骤：涂布平板(1)d(2)1.06109个(3)少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1.实验流程稀释度104105106123平均值123平均值123平均值菌落数/平板菌数/克土壤2实验设计原则(1)设立重复组：统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组，以增强实验结果的说服力与准确性。(2)设立两种对照组：判断培养基中是否有杂菌污染，需同时将未接种的选择培养基进行培养。判断选择培养基是否具有筛选作用，需同时设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上的菌落数目，进行对比得出结论。3结果分析与评价内容现象结论有无杂菌污染的判断对照的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染培养基中菌落数偏高被杂菌污染菌落形态多样，菌落数偏高培养基中混入其他氮源选择培养基的筛选作用牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目选择培养基具有筛选作用样品的稀释操作得到2个或2个以上菌落数目在30300的平板操作成功重复组的结果若选取同一种土样，统计结果应接近题组冲关3欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作不正确的是() a将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释 b同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板c可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照d用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌解析：选d欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，要将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释，同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板，同时要将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照，以检查培养基灭菌是否彻底；筛选分解尿素的细菌要用酚红指示剂。4下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法，不正确的是()a因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离b测定土壤中不同微生物的数量，选用的稀释范围不同c如果得到了2个或2个以上菌落数目在30300的平板，则说明稀释操作比较成功