2.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数上课

1、课题课题2 2 土壤中分解尿素的细菌的土壤中分解尿素的细菌的分离分离与与计数计数+二、研究思路二、研究思路 （一）筛选菌株（一）筛选菌株 提出的问题提出的问题 如何寻找如何寻找耐高温耐高温的酶？的酶？ 解决问题的思路解决问题的思路 寻找寻找耐高温耐高温环境；环境； 原理原理 高温淘汰其他菌，选出耐高温细菌，高温淘汰其他菌，选出耐高温细菌， 耐高温菌种提取耐高温酶。耐高温菌种提取耐高温酶。（一）筛选菌株（一）筛选菌株KHKH2 2POPO4 4 1.4g 1.4g NaHPO NaHPO4 4 2.1g 2.1g MgSO MgSO4 4 H H2 2O 0.2gO 0.2g 葡萄糖葡萄糖 10

2、.0g 10.0g 尿素尿素 1.0g 1.0g 琼脂琼脂 15.0g 15.0g 将上述物质溶解后，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到用蒸馏水定容到1000mL1000mL。 该培养基的配方中，为该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？源的分别是什么物质？ 此配方能否筛选出产生此配方能否筛选出产生脲酶的细菌？为什么？脲酶的细菌？为什么？碳源：葡萄糖、尿素碳源：葡萄糖、尿素氮源：尿素氮源：尿素能。只有产生脲酶的能。只有产生脲酶的细菌能利用尿素作为氮细菌能利用尿素作为氮源而生存。源而生存。（一）筛选菌株（一）筛选菌株1 1、选择培养基：、选择培养基：

3、 允许特定种类的微生物生长，同时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抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。基。2 2、菌株：、菌株： 纯且活状态所保存的菌种纯且活状态所保存的菌种 。（二）统计菌落数目：（二）统计菌落数目： 1 1、活体计数法（、活体计数法（稀释涂布平板稀释涂布平板） （1 1）操作方法：）操作方法： 稀释涂布平板稀释涂布平板统计菌落数统计菌落数 （2 2）原理：）原理： 1 1个菌落个菌落11个活菌个活菌 （3 3）统计原则）统计原则 选选 30 30 300 300 个菌落的平板统计个菌落的平板统计 每个稀释度取每个稀释度取3 3个平板取其平均值

4、个平板取其平均值为什么？ 例：两位同学用稀释涂布平板法测定同例：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。从对应稀释倍数为一土壤样品中的细菌数。从对应稀释倍数为10106 6的培养基中，得到以下两种统计结果。的培养基中，得到以下两种统计结果。 1 1、甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的、甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为菌落数为230230。 2 2、乙同学在该浓度下涂布了、乙同学在该浓度下涂布了A A、B B、C C三个平板，三个平板，统计的菌落数分别为统计的菌落数分别为2121、212212、256256，该同学以这三，该同学以这三个平板上菌落数的平均值个平板上

5、菌落数的平均值163163作为统计结果。作为统计结果。 你认为这两位同学的作法正确吗？如果有问题，你认为这两位同学的作法正确吗？如果有问题，错在哪？错在哪？ 甲：没有甲：没有重复实验重复实验（至少涂布（至少涂布3 3个平板）个平板） 乙：乙：A A组结果误差过大，不应用于计算平均值组结果误差过大，不应用于计算平均值（二）统计菌落数目（二）统计菌落数目 1 1、活菌计数法、活菌计数法 （4 4）统计结果：统计的菌落数往往比活菌的实）统计结果：统计的菌落数往往比活菌的实际数目际数目_，因此统计结果一般用菌落数表示。，因此统计结果一般用菌落数表示。 为什么？每克样品中的菌株数每克样品中的菌株数= =

6、（C/V)C/V)* * M M C: C:某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；某一稀释度下平板上生长的平均菌落数； V: V:所用稀释液的体积；所用稀释液的体积；M:M:稀稀如何根据平板上的菌落数如何根据平板上的菌落数 推测出每克样品中的菌落数推测出每克样品中的菌落数低低（二）统计菌落数目（二）统计菌落数目（三）设置对照（三）设置对照对照实验对照实验是指除了是指除了 被测试被测试 的条件外，其的条件外，其他条件都他条件都 相同相同 的实验。的实验。1 1、设置对照的目的：、设置对照的目的： 排除实验组中非测试因素对实验结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。果的影响，

7、提高实验结果的可信度。 浅谈生物学实验中对照实验的类型浅谈生物学实验中对照实验的类型 “ “对照原则对照原则”是中学生物实验设计中最常用的原则，是中学生物实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。实验结果的可信度和说服力。 一个实验可包括一个实验可包括实验组实验组和和对照组对照组，实验组是接受实验变实验组是接受实验变量处理的对象组，所处理的变量就是我们要研究的内容；量处理的对象组，所处理的变量就是我们要研究的内容；对照组对照组，也称，也称控制组控制组，是不接受，是不接受实验变量处理的对象

8、组。实验变量处理的对象组。按对照的内容和形式上的不同，常用的对照类型有按对照的内容和形式上的不同，常用的对照类型有空白空白对照、自身对照、相互对照、条件对照、配对对照、标对照、自身对照、相互对照、条件对照、配对对照、标准对照、阳性对照、阴性对照、安慰剂对照准对照、阳性对照、阴性对照、安慰剂对照等等9 9种类型。种类型。 1 1 空白对照空白对照 空白对照指不做任何实验实验的对照组或不给对照组以任何处空白对照指不做任何实验实验的对照组或不给对照组以任何处理因素。值得注意的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而理因素。值得注意的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对照组还是要做一

9、定的处理，只是不加实验组的处理言的，实际上对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素，或者说相对于实验组而言，除实验变量外，别的处理与实验因素，或者说相对于实验组而言，除实验变量外，别的处理与实验组完全相同。空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果，组完全相同。空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果，增加说服力。通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因增加说服力。通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因素处理的对象组为实验组；或处于正常情况下的对象组为对照组，素处理的对象组为实验组；或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的对象组为实验组。例如，在未处于

10、正常情况下的对象组为实验组。例如，在“生物组织中可生物组织中可溶性还原糖的鉴定溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂（零剂量），一起进行温水浴加热，比较它们的变化。溶液不加试剂（零剂量），一起进行温水浴加热，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。例题剖析：有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥例题剖析：有人设计实验探究有

11、机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少（组农田施化肥。该实验设计缺少（ ） A A施用有机肥和适量化肥的对照田施用有机肥和适量化肥的对照田 B B既不施用有机肥也不施用化肥的对照田既不施用有机肥也不施用化肥的对照田C C施用大量化肥和少量有机肥的对照田施用大量化肥和少量有机肥的对照田 D D施用少量化肥和大量有机肥的对照田施用少量化肥和大量有机肥的对照田 解析：本题考查是否具有对一些生物学问题进行初步探究解析：本题考查是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。本题的实验目的有两个，一是探

12、究有机肥是否能的能力。本题的实验目的有两个，一是探究有机肥是否能提高土壤肥力，二是探究有机肥的肥力是否优于化肥。就提高土壤肥力，二是探究有机肥的肥力是否优于化肥。就实验目的一而言，施用有机肥的农田只有与既不施用有机实验目的一而言，施用有机肥的农田只有与既不施用有机肥也不施用化肥的农田作对照，才能说明有机肥是否能提肥也不施用化肥的农田作对照，才能说明有机肥是否能提高土壤肥力。答案：高土壤肥力。答案：B BB B2 2 自身对照自身对照 自身对照指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，自身对照指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照。自身对照方法简便，关键是看清实验处不另设对照。自身对照

13、方法简便，关键是看清实验处理前后现象变化的差异。实验处理前的对象状况为对理前后现象变化的差异。实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。如照组，实验处理后的对象变化则为实验组。如“观察观察植物细胞的质壁分离和复原植物细胞的质壁分离和复原”实验，就出现了两次对实验，就出现了两次对照，其中第一次对照是在高浓度溶液处理下，质壁分照，其中第一次对照是在高浓度溶液处理下，质壁分离状态与自然状态形成对照；第二次对照是在低浓度离状态与自然状态形成对照；第二次对照是在低浓度溶液处理下，复原后状态与质壁分离状态形成对照。溶液处理下，复原后状态与质壁分离状态形成对照。又如：要研究植物根具有向重

14、力性，茎具有背重力性，又如：要研究植物根具有向重力性，茎具有背重力性，可把某一植株横放于培养基上，让其自然生长，经过可把某一植株横放于培养基上，让其自然生长，经过一段时间后，便可观察到根向重力生长，茎背重力生一段时间后，便可观察到根向重力生长，茎背重力生长。这里，对照和实验都在同一个体上进行，属于自长。这里，对照和实验都在同一个体上进行，属于自身对照。身对照。 3 3 相互对照相互对照 相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组相互对比对照，相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他级别的对照组，由此得出相应其中每一组既是实验组也是其他级别的对照组，由

15、此得出相应的实验结论。一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不的实验结论。一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用，通过实验的相互对比，确立实验变量和反明确的情况下使用，通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。在等组实验法中，若不设空白对照，则大都是应变量的关系。在等组实验法中，若不设空白对照，则大都是运用相互对照。相互对照较好地平衡和抵消了无关变量的影响，运用相互对照。相互对照较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。例如，使实验结果具有说服力。例如，“植物的向性运动植物的向性运动”的等组实的等组实验中，验中，5 5个实验组采用的都是相互对照，较好

16、的平衡和抵消了个实验组采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。又如无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。又如“验证植验证植物根对矿质离子有选择吸收的特性物根对矿质离子有选择吸收的特性”，可把番茄和水稻分别培，可把番茄和水稻分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种养在成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种矿质元素离子浓度的变化，就会发现番茄吸收矿质元素离子浓度的变化，就会发现番茄吸收CaCa多，吸收多，吸收SiSi少；少；而水稻吸收而水稻吸收SiSi多，吸收多，吸收CaCa少。以上就是两个实验组的相互对照。少。以上就是两个实

17、验组的相互对照。再如，在再如，在“探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中，需要设置的实验中，需要设置有氧和无氧两个条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸有氧和无氧两个条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。看出氧气条件对细胞呼吸的影响。 典型分析：典型分析： 温度对唾液淀粉酶活性的影响实验温度对唾液淀粉酶活性的影响实验 （1 1）实验对象：加了相同淀粉糊的四支试管。）实验对象：加了相同淀粉糊的四支试管。 （2 2）对照处理：不另设对照组

18、，而是将四支试管分别放在温度为）对照处理：不另设对照组，而是将四支试管分别放在温度为8080、6060、3737、00的不同环境中，并同时逐个加入相同的唾的不同环境中，并同时逐个加入相同的唾液。液。 （3 3）实验结果：对相同时间内四组溶液中淀粉糊消化程度进行检）实验结果：对相同时间内四组溶液中淀粉糊消化程度进行检测，并记录检测值。测，并记录检测值。 （4 4）对照分析：通过对四组检测值之间相互对比，得出淀粉糊消）对照分析：通过对四组检测值之间相互对比，得出淀粉糊消化程度最高组的温度，即为本探究实验的唾液淀粉酶活性的最适温化程度最高组的温度，即为本探究实验的唾液淀粉酶活性的最适温度。度。 4

19、4 条件对照条件对照条件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照条件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，给定的处理因素正是为了保证实验中对照组与实验组相比意义的，给定的处理因素正是为了保证实验中对照组与实验组相比只是少了实验变量的影响，或者说这种处理不是实验假设所给定的只是少了实验变量的影响，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。通常施以条件因素的对象组为对照组，施以实验实验变量意义的。通常施以条件因素的对象组为对照组，施以实验因素的对象组为实验组。例如，在艾弗里证明因素的对象组为实验组。例如，在艾弗里证明DNADNA是遗传物质的实是遗传物质

20、的实验中，实验组是验中，实验组是“R R型活细菌型活细菌S S型细菌的型细菌的DNADNA混合培养混合培养”，条件对照，条件对照组是组是“R R型或细菌型或细菌S S型细菌的型细菌的DNADNA和和DNADNA酶混合培养酶混合培养”。再如，。再如，“验验证甲状腺激素促进幼小动物发育证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，采用等组实验法，其的实验中，采用等组实验法，其实验设计方案是：以蝌蚪为实验材料，甲组（实验组）饲喂甲状腺实验设计方案是：以蝌蚪为实验材料，甲组（实验组）饲喂甲状腺激素；乙组（条件对照组）饲喂甲状腺抑制剂；丙组（空白对照组）激素；乙组（条件对照组）饲喂甲状腺抑制剂；丙组（空白对照

21、组）对蝌蚪不做任何处理。通过比较、对照、更能充分说明实验变量对蝌蚪不做任何处理。通过比较、对照、更能充分说明实验变量甲状腺激素有促进动物生长发育的作用。条件对照的目的是通甲状腺激素有促进动物生长发育的作用。条件对照的目的是通过对比得出相对立的结论，以验证实验结论的正确性。过对比得出相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例题剖析：某校生物兴趣小组将体重、大小和年龄相同例题剖析：某校生物兴趣小组将体重、大小和年龄相同的成年小鼠分成甲、乙、丙三组，分别进行如下表所示的成年小鼠分成甲、乙、丙三组，分别进行如下表所示的两步连续实验，下列有关该实验的叙述错误的是：的两步连续实验，下列有关该实验的叙述错误的

22、是： A A该实验可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们该实验可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用在调节血糖过程中的拮抗作用B B该实验的对照有同组内的自身对照、甲乙间的相互该实验的对照有同组内的自身对照、甲乙间的相互对照，设计丙组作空白对照无必要对照，设计丙组作空白对照无必要 C C该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成理盐水与相应激素配制而成 D D该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以不等组前后两步所用溶液用量可

23、以不等 解析：该实验通过甲组和乙组的自身对照，可验证胰岛素和胰高血解析：该实验通过甲组和乙组的自身对照，可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用。实验要严格遵糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用。实验要严格遵循对照原则和单一变量原则，因此该实验所用的胰岛素溶液和胰高循对照原则和单一变量原则，因此该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成，而且该实验同一步血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成，而且该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以不等。该实验有组内的自身对照（第一步与第二步对照），也有甲不等。该实验有组内的自身对照（第一步与第二步对照），也有甲乙两组的相互对照，但是丙组的空白对照也很有必要，因为只有与乙两组的相互对照，但是丙组的空白对照也很有必要，因为只有与空白对照相比较才能够看出实验组的情况是否异常。答案：空白对照相比较才能够看出实验组的情况是否异常。答案：B B四、实验过程四、实验过程 （一）土壤取样（一）土壤取样 从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土从肥沃、湿润的土