土壤中分解尿素的细菌的分离与计数VIP

课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,【自主预习】一、研究培养基对微生物的选择作用1.筛选菌株：(1)自然界中目的菌株的筛选。原理：根据目的菌对_的要求，到相应的环境中去寻找。,生存环境,实例：能产生耐高温的TaqDNA聚合酶的_就是从热泉中筛选出来的。(2)实验室中目的菌株的筛选。原理：人为提供有利于_生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时_其他微生物生长。实例：从土壤中筛选能分解尿素的细菌。方法：利用_培养基进行微生物的筛选。,Taq细菌,目的菌株,抑制或阻止,选择,2.选择培养基：(1)概念：允许_种类的微生物生长，同时_其他种类微生物生长的培养基。(2)举例：筛选土壤中分解尿素的细菌的选择培养基特点是以_为唯一氮源，按物理性质归类为固体培养基。,特定,抑制,或阻止,尿素,二、进行微生物数量的测定1.统计菌落数目：(1)方法：_法和_法。,活菌计数,显微镜直接计数,(2)活菌计数法。方法：_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_。通过统计平板上的_，就能推测出样品中大约含有多少活菌。,稀释涂布平板,样品稀释液中的一个活菌,菌落数,活菌计数原则：在同一稀释度下涂布3个平板，并选择菌落数在_的平板进行计数。样品中活菌数的计算公式：每克样品中的菌株数=_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。,30300,(CV)M,2.增加实验说服力的措施：,3,非测试因,素,3.实验操作流程：,无菌水,涂布平板,4.实验操作注意事项：(1)土壤取样。土壤取样时一般要铲去表层土，因为细菌适宜在_的潮湿土壤中生长。取样时用的铲子和盛土样的信封在使用前都需要_。取样时选择富含_的土壤。,酸碱度接近中性,灭菌,有机质,(2)样品的稀释。称取土壤要在火焰旁，并在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好棉塞。稀释土壤溶液的过程，每一步都要在_旁操作。,火焰,筛选的微生物种类不同，样品的稀释度也不同。如：,104、105、106,103、104、105,102、103、104,(3)微生物的培养与观察。连线：,观察指标：观察菌落的_、大小、隆起程度和_等方面。(4)菌种鉴定。原理：细菌合成的_能够将尿素分解成氨，使培养基中的pH_。方法：加入_，如果指示剂变红，则可以初步鉴定该细菌为尿素分解菌。,形状,颜色,脲酶,升高,酚红指示剂,【判断正误】1.只要培养基中有尿素即可筛选出分解尿素的细菌。()【分析】只有以尿素为唯一氮源的培养基，才能筛选出分解尿素的细菌。,2.选择培养基筛选出的微生物只有一种。()【分析】只要能利用选择培养基中特定营养物质的微生物都可在培养基上生长，从而被一同选出。3.对照实验可以提高实验结果的可信度。()【分析】设置对照能排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，使实验结果更加可信。,4.统计样品中的活菌数目一般使用平板划线法。()【分析】使用平板划线法能分离微生物，但不能对微生物进行计数。5.显微镜直接计数法统计的都是活菌。()【分析】显微镜直接计数法统计的是活菌和死菌。,6.土壤中的微生物大多生活在富含有机质的土壤表层。()【分析】土壤是微生物的天然培养基，在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长。,7.土壤样品稀释时不同的微生物应该选择不同的稀释度。()【分析】土壤中不同微生物的数量不同，应该选择不同的、合适的稀释度，以得到菌落数在30300的平板。,8.伊红美蓝培养基可用来鉴定大肠杆菌。()【分析】大肠杆菌在伊红美蓝培养基上的菌落呈现黑色，可以此来鉴定大肠杆菌。,主题1研究培养基对微生物的选择作用【互动探究】1.筛选分解尿素的细菌的选择培养基：教材P22左上方侧栏是本课题使用的培养基配方，请分析：,(1)在培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？提示：碳源是葡萄糖，氮源是尿素。,(2)分离分解尿素的细菌的选择培养基是如何进行选择的？提示：该选择培养基的配方中，尿素是培养基中的唯一氮源，因此，只有能够利用尿素的微生物才能够生长。,(3)为什么只有能分解尿素的微生物才能在该培养基上生长？提示：分解尿素的微生物能合成脲酶，而脲酶可将尿素分解成氨，从而为微生物提供氮源。,2.设计对照实验：(1)如何验证该选择培养基的确筛选到了能分解尿素的细菌？提示：增设牛肉膏蛋白胨基础培养基并进行涂布平板操作，如果牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，则说明选择培养基的确起到了筛选能分解尿素的细菌的作用。,(2)如何验证所用的选择培养基没有受到污染？提示：设置一个未涂布平板的能筛选分解尿素的细菌的选择培养基。,【探究总结】1.培养基中有无杂菌污染的判断方法：(1)若对照的培养皿中无菌落生长，说明未被杂菌污染。(2)若培养基中菌落数偏高，说明被杂菌污染。(3)若菌落形态多样，菌落数偏高，说明培养基中混入其他杂菌。,2.选择培养基的筛选作用：若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，说明选择培养基具有筛选作用。,主题2进行微生物数量的测定【互动探究】1.统计菌落数目：甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。,(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果是否真实可靠？为什么？提示：不真实。为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下涂布3个平板，统计结果后计算平均值。,(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？提示：不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果不一致的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，找出差异的原因，需重新实验，而不能简单地舍弃后进行计数。,(3)某同学在三种稀释度下吸取0.1mL的菌液涂布平板，统计菌落数，得到了以下的数据，试计算1g样品的活菌数。,提示：105的稀释度下取0.1mL涂布的三个平板上的菌落数在30300，计算其平均值为(212+234+287)/3244。进一步可以换算出1g样品中活菌数为(2440.1)105=2.44108。,(4)统计的菌落数比活菌的实际数目低，原因是_。,当两,个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个,菌落,2.对照实验设计的分析：分析“设置对照”中的实例，探讨下列问题：(1)在A同学确定自己操作无误的情况下，A同学得出的菌落数多于其他同学的原因可能有哪些？提示：可能是他选择的土壤样品不同于其他同学；可能是培养基受到了污染。,(2)如何设计对照实验帮助A同学排除上述两个可能影响实验结果的因素：提示：其他同学取与A同学一样的土壤进行实验，如果统计结果与A同学一致，则可以确定是土壤样品不同于其他同学；将A同学配制的培养基在不加土样的情况下培养作为空白对照，以判断培养基是否受到污染。,3.微生物数量测定的实验设计：(1)分离不同的微生物要采用不同的稀释度，原因是：_。,土壤中各种微生物的数量是不同的，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,(2)怎样根据结果判断样品稀释操作是否成功？提示：若得到了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，并能够进行菌落的计数。(3)本实验中应如何统计培养基上生长的菌落数？提示：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。,【探究总结】稀释涂布平板法的三个易错提醒(1)稀释涂布平板法所选择倒平板的稀释度很重要，一般以3个稀释度中的第二个稀释度倒平板所出现的平均菌落数在50个左右的最好。(2)在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组。,(3)在分析结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，如果差别过大，则意味着操作有误，需要重新实验。,二者比较如下:,2.实验结果分析:,2(2017全国卷)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是_，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_(答出两点即可)。,脲酶,分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2合成有机物,为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原材料,(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时