【创新方案】高中生物 专题2 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课件 新人教版选修1

1、专题2课题2课前预习巧设计名师课堂一点通重点突破创新演练大冲关知识清单案例师说课堂强化每课一练了解了解 实验设计中对照实验的设置方法实验设计中对照实验的设置方法理解理解 筛选微生物的原理、选择培养基的筛选微生物的原理、选择培养基的 配制及其对微生物的选择作用配制及其对微生物的选择作用1.1.对土样的选取和选择培养基的配制对土样的选取和选择培养基的配制2.2.对分解尿素的细菌的计数对分解尿素的细菌的计数 一、菌株筛选一、菌株筛选 1自然界中目的菌株的筛选自然界中目的菌株的筛选 (1)依据：根据它对依据：根据它对 的要求，到相应环境中去寻找。的要求，到相应环境中去寻找。 (2)实例：实例：PCR技

2、术中用到的耐高温的技术中用到的耐高温的Taq细菌就是从细菌就是从 中中筛选出来的。筛选出来的。生存环境生存环境热泉热泉 2实验室中目的菌株的筛选实验室中目的菌株的筛选 人为提供有利于人为提供有利于 生长的条件生长的条件(包括营养、温度、包括营养、温度、pH等等)，同时，同时 其他微生物的生长。其他微生物的生长。 3选择培养基选择培养基 在微生物学中，将允许在微生物学中，将允许 生长，同时生长，同时 其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。目的菌株目的菌株抑制或阻止抑制或阻止特定种类微生物特定种类微生物抑制抑制或阻止或阻止 二、实验设计及操作二、实

3、验设计及操作 1实验设计实验设计 (1)土壤取样：土壤取样： 取样条件：富含取样条件：富含 的土壤表层，酸碱度接近的土壤表层，酸碱度接近 且且潮湿。潮湿。 取样部位：距地表约取样部位：距地表约 cm的土壤层。的土壤层。 (2)样品稀释：样品稀释： 样品的稀释程度直接影响平板上生长的样品的稀释程度直接影响平板上生长的 ，选用，选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证菌落数在一定稀释范围的样品液进行培养，保证菌落数在 之间，之间，便于计数。便于计数。有机质有机质中性中性38菌落数目菌落数目30300 (3)微生物的培养与观察微生物的培养与观察(以细菌为例以细菌为例)： 将培养基平板置于将培养基平板置

4、于 温室中培养温室中培养12 d，每隔，每隔24 h统计一次统计一次 数目，最后选取数目数目，最后选取数目 时的记录作为结果。时的记录作为结果。 (4)细菌的计数：细菌的计数： 当菌落数目稳定时，取同一当菌落数目稳定时，取同一 下的下的3个平板进行计数，个平板进行计数，求出求出 ，并根据所对应的，并根据所对应的 计算出样品中细菌的计算出样品中细菌的数目。数目。3037稳定稳定菌落菌落稀释度稀释度平均值平均值稀释倍数稀释倍数 2操作提示操作提示 (1)无菌操作：无菌操作： 取土样的用具在使用前都需要取土样的用具在使用前都需要 。 应在应在 旁称取土壤。并在火焰附近将土样倒入烧瓶中，旁称取土壤。并

5、在火焰附近将土样倒入烧瓶中，塞好棉塞。塞好棉塞。 在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在 旁操作。旁操作。 (2)培养过程中应设置重复组：同一稀释度下应涂布培养过程中应设置重复组：同一稀释度下应涂布 平平板，才能增强实验的说服力与准确性。板，才能增强实验的说服力与准确性。灭菌灭菌火焰火焰火焰火焰3个个 (3)实验中应设置对照：主要目的是排除任何其他可能实验中应设置对照：主要目的是排除任何其他可能原因对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。如空白原因对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。如空白对照组，观察培养物中是否有对照组，观察培养物中是否有 污染；设置牛肉

6、膏蛋白污染；设置牛肉膏蛋白胨培养基，观察选择培养基是否具胨培养基，观察选择培养基是否具 作用等。作用等。杂菌杂菌筛选筛选 三、课题延伸三、课题延伸 对于分离出的分解尿素的细菌还需借助生物化学方法对于分离出的分解尿素的细菌还需借助生物化学方法作进一步鉴定。作进一步鉴定。 1原理原理 细菌合成的细菌合成的 将尿素分解成将尿素分解成NH3，使培养基，使培养基 增增强，强，pH ，因此，可通过检测，因此，可通过检测 来判断该化学来判断该化学反应是否发生。反应是否发生。脲酶脲酶碱性碱性pH的变化的变化升高升高 2方法方法 在以在以 为唯一氮源的培养基中加入为唯一氮源的培养基中加入 指示剂，指示剂，培养某

7、种细菌，若指示剂变红，则培养某种细菌，若指示剂变红，则pH升高，说明该种菌升高，说明该种菌能能 。尿素尿素酚红酚红分解尿素分解尿素 1读教材读教材P21相关内容，归纳并回答下列问题。相关内容，归纳并回答下列问题。 (1)从自然界中，筛选某种微生物时，确定取样环境依据是从自然界中，筛选某种微生物时，确定取样环境依据是什么？什么？ 提示：提示：依据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中依据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中取样。取样。 (2)分析教材分析教材P22左上方侧栏的本课题使用的培养基配方，该左上方侧栏的本课题使用的培养基配方，该培养基对微生物具有选择作用吗？若有，是如何进行选择的

8、？培养基对微生物具有选择作用吗？若有，是如何进行选择的？ 提示：提示：有选择作用。该培养基配方中，尿素是唯一的氮源，有选择作用。该培养基配方中，尿素是唯一的氮源，只有能够合成脲酶的微生物才能利用尿素，才能在该培养基上只有能够合成脲酶的微生物才能利用尿素，才能在该培养基上生长，其他微生物由于不能利用尿素而无法生长繁殖。生长，其他微生物由于不能利用尿素而无法生长繁殖。 2读教材读教材P22的相关内容，归纳并回答下列问题：的相关内容，归纳并回答下列问题： (1)菌落计数的方法有哪些？菌落计数的方法有哪些？ 提示：提示：活菌计数法、显微镜直接计数法。活菌计数法、显微镜直接计数法。 (2)分析通过计数平

9、板上的菌落数，就能推测出样品中大约分析通过计数平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有的活菌数目的原因。含有的活菌数目的原因。 提示：提示：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌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，因此通过计数平板上的菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，因此通过计数平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有的活菌数目。落数，就能推测出样品中大约含有的活菌数目。 (3)利用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，利用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，分析其原因。分析其原因。 提示：提示：当两个或多个细胞连在一起时

10、，平板上观察到的是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是一个菌落。一个菌落。 (4)利用活菌计数法进行实验操作时，常常将同一浓度稀释利用活菌计数法进行实验操作时，常常将同一浓度稀释液需要接种三个平板，分析这样做的道理。液需要接种三个平板，分析这样做的道理。 提示：提示：该做法是设置重复实验，目的是为了增强实验的说该做法是设置重复实验，目的是为了增强实验的说服力和准确性。将同一稀释度下的三个平板，经涂布、培养，服力和准确性。将同一稀释度下的三个平板，经涂布、培养，计算出菌落平均数，使结果更接近真实值。计算出菌落平均数，使结果更接近真实值。 3读教材读教材P2223“(三三)设置对照设置对照

11、”的相关内容，分析教的相关内容，分析教材实例讨论并完成下列问题：材实例讨论并完成下列问题： (1)A同学与其他同学的实验结果相差很大的可能原因有同学与其他同学的实验结果相差很大的可能原因有哪些？哪些？ 提示：提示：所取土样不同；培养基被污染或操作失误造成。所取土样不同；培养基被污染或操作失误造成。(2)如何设置对照实验，说明你的上述分析的原因。如何设置对照实验，说明你的上述分析的原因。可能原因可能原因实验验证实验验证结论结论所取土所取土样不同样不同其他同学用与其他同学用与A同同学相同的土样进学相同的土样进行实验行实验若结果与若结果与A同学的一致，则说同学的一致，则说明土样没有问题；若结果与明土

12、样没有问题；若结果与A同学的不一致，则说明同学的不一致，则说明A同学同学操作失误或培养基配制有问题操作失误或培养基配制有问题培养基污培养基污染或操作染或操作失误失误将将A同学配制的培同学配制的培养基在不加土样养基在不加土样的情况下进行培的情况下进行培养，作空白对照养，作空白对照若有菌落出现，则说明培养基若有菌落出现，则说明培养基被污染，若无菌落出现，则说被污染，若无菌落出现，则说明未被污染明未被污染提示：提示： 4读教材读教材P2325实验设计实验设计内容，根据你自己的实验操作，内容，根据你自己的实验操作，分析交流下列问题：分析交流下列问题： (1)观察教材观察教材P23图图27，思考在样品稀

13、释时每一次用吸管吸，思考在样品稀释时每一次用吸管吸取土壤悬液前，都要吹吸三次后再吸取，这样做有什么道理？取土壤悬液前，都要吹吸三次后再吸取，这样做有什么道理？ 提示：提示：每次吹吸三次，使土壤悬液中的菌种分布均匀，保证每次吹吸三次，使土壤悬液中的菌种分布均匀，保证所吸取样液中的菌种均衡性，减少实验误差。所吸取样液中的菌种均衡性，减少实验误差。 (2)如何判断选择培养基是否筛选出菌落？如何判断选择培养基是否筛选出菌落？ 提示：提示：牛肉膏培养基的菌落数目大于选择培养基上的菌牛肉膏培养基的菌落数目大于选择培养基上的菌落数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。落数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。

14、(3)怎样根据结果判断样品稀释操作是否成功？怎样根据结果判断样品稀释操作是否成功？ 提示：提示：若得到了若得到了2个或个或2个以上菌落数目在个以上菌落数目在30300的平板，的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。 分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是是 () 加尿素不加尿素加琼脂糖不加琼脂糖加尿素不加尿素加琼脂糖不加琼脂糖加葡萄糖不加葡萄糖加硝酸盐不加硝酸盐加葡萄糖不加葡萄糖加硝酸盐不加硝酸盐 AB C D 解析解析尿素和硝酸盐都能作为氮源，而培养尿素分尿素和硝酸盐都能作为氮源，而培养尿

15、素分解菌的培养基应含有尿素为唯一的氮源的固体平板培养基。解菌的培养基应含有尿素为唯一的氮源的固体平板培养基。因此培养基中应不加硝酸盐，加入尿素和琼脂。葡萄糖作因此培养基中应不加硝酸盐，加入尿素和琼脂。葡萄糖作为碳源加入。为碳源加入。 答案答案C 两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的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。在对应稀释倍数为细菌数。在对应稀释倍数为10的培养基中，得到以下两种统计的培养基中，得到以下两种统计结果：结果：A同学涂布了一个平板，统计的菌落数为同学涂布了一个平板，统计的菌落数为230；B同学涂同学涂布了三个平板，统计的菌落数分别为布了三个平板，统计的菌

16、落数分别为21、212和和256，该同学以，该同学以这三个平板上菌落数的平均值这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。试回答：作为统计结果。试回答： (1)当当_时，培养基表面生长的一个菌落时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的来源于样品稀释液中的_，此时统计平板上的菌落数，此时统计平板上的菌落数，就能利用就能利用_公式推测出样品中大约含有多少活菌。公式推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为为了保证结果准确，一般选择菌落数为_的平板进的平板进行计数。行计数。 (2)A同学确信自己的实验结果与别人不同是因为土壤样品同学确信自己的实验结果与别人不同是因为土

17、壤样品不同，却不能证明自己的培养基是否被污染，你能帮助不同，却不能证明自己的培养基是否被污染，你能帮助A同学同学排除上述两个可能影响实验结果的因素吗？排除上述两个可能影响实验结果的因素吗？ (3)B同学的结果正确吗？为什么？同学的结果正确吗？为什么？ 解析解析A同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力。可以由其他同学用与因此结果不具有说服力。可以由其他同学用与A同学一样的同学一样的土样进行实验，如果结果与土样进行实验，如果结果与A同学一致，则证明同学一致，则证明A同学结果同学结果无误，如果结果与无误，如果结果与A同学不同，则证明同学不同，则证明A同学存在操作失误同学存在操作失误或培养基的配制有问题；另一种方案是将或培养基的配制有问题；另一种方案是将A同学配制的培养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，以证明培养基是否被污染。养基是否被污染。B同学的三个平板应无明显差异才能符合同学的三个平板应无明显差异才能符合计数要求。计数要求。 答案答案(1)样品的稀释度足够高一个活菌每克样品中样品的稀释度足够高一个活菌每克样品中的菌株数的菌株数(CV)M30300 (2)可以。由其他同学用与可以。由其他同学用