【人教版】生物《优化方案》选修1课件专题2课题2

课题2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题2课标领航1．举例说明什么是选择培养基，并研究培养基对微生物的选择作用。2．设置重复组和对照组，对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数。【重点】选择培养基的作用。【难点】菌落数目的统计。课标领航情境导引德国著名化学家维勒是尿素的发现者。他在一次实验中，意外地发现在金属氰化物和氨水相互作用时，经温水加热，容器的底部出现了一些白色的沉淀物。一种强烈的好奇心驱使他要探个究竟，他紧紧抓住这种新的实验现象，反复实验研究，精心论证，经过近四年的艰苦努力，终于在1828年查明，金属氰化物和氨水相互作用，首先生成的物质是氰酸铵，氰酸铵经加热就会转化为尿素。情境导引

核心要点突破知能过关演练课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数基础自主梳理 核心要点突破知能过关演练课题2土壤中分解尿素的细菌的分离基础自主梳理一、研究思路1．自然界中目的菌株的筛选(1)依据：根据它对___________的要求，到相应的环境中去寻找。(2)实例：PCR技术过程中用到的耐高温的TaqDNA聚合酶，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中分离到的。生存环境基础自主梳理一、研究思路生存环境2．实验室中目的菌株的筛选(1)理论依据人为提供有利于____________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生长。(2)选择培养基指在微生物学中，允许_____种类的微生物生长，同时_____或阻止其他种类微生物生长的培养基。目的菌株特定抑制2．实验室中目的菌株的筛选目的菌株特定抑制3．统计菌落数目(1)常用方法：___________法。①统计依据a．当样品的__________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____。b．通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。②注意事项：为保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。(2)其他方法：利用_________直接计数。4．设置对照目的是排除实验组中______________对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。活菌计数稀释度活菌显微镜非测试因素3．统计菌落数目活菌计数稀释度活菌显微镜非测试因素二、实验设计1．土壤取样(1)土壤要求：富含_______、pH接近____且潮湿。(2)取样部位：距地表约3～8cm的土壤层。2．样品处理样品的___________直接影响平板上生长的______，选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证菌落数在30～300之间，便于计数。有机质中性稀释程度菌落二、实验设计有机质中性稀释程度菌落3．微生物的培养与观察将培养基平板放于30～37℃温室中培养1～2天，每隔24h统计一次______数目，最后选取数目稳定时的记录作为结果。4．细菌的计数当菌落数目稳定时，取同一_______下的至少3个平板进行计数，求出平均值，并根据所对应的公式计算出样品中细菌的数目。菌落稀释度3．微生物的培养与观察菌落稀释度三、结果分析与评价1．培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落______的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏培养基的菌落数目明显_____选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。2．样品的稀释操作是否成功如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。对照大于三、结果分析与评价对照大于3．重复组的结果是否一致如果学生选取的是同一种土样，统计的结果应该_____。四、操作提示1．无菌操作(1)取土样的用具在使用前都需要_____。(2)应在火焰旁称取土壤，并在火焰附近将土样倒入烧瓶中，塞好棉塞。(3)在_______土壤溶液的过程中，每一步都要在_____旁操作。接近灭菌稀释火焰3．重复组的结果是否一致接近灭菌稀释火焰2．做好标记

本实验使用的______和试管比较多，为避免混淆，最好在使用前就做好标记。3．规划时间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，在操作时更加有条不紊。五、课题延伸细菌合成的_____将尿素分解成氨，使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变___，可确定该种细菌能够分解尿素。平板脲酶红2．做好标记 平板脲酶红核心要点突破要点一选择培养基选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离出所需要的微生物.1．加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。2．加入高浓度的食盐溶液可得到金黄色葡萄球菌.3．如培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。核心要点突破要点一选择培养基选择培养基：在培养基中加入某种化4．当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。例如，石油是惟一碳源时，可以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，达到分离出能消除石油污染的微生物的目的。5．改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。4．当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。 (2011年青岛市高二检测)氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图1)筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌，培养基配方如表1。图1例1 (2011年青岛市高二检测)氯苯化合物是重要的有机化工表1培养基的组成液体培养基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化钠硝酸铵无机盐(无碳)蒸馏水Ⅰ号10g5g5mg5g－－1LⅡ号－－50mg5g3g适量1LⅢ号－－20～80mg5g3g适量1L表1培养基的组成液体培养基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化钠硝酸铵无机(1)配制Ⅱ号固体培养基时，除添加Ⅱ号液体培养基成分外，还应添加1%的__________。(2)培养基配制时，灭菌与调pH的先后顺序是__________。(3)从用途上来说，Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基分别属于__________培养基和__________培养基。在Ⅱ号培养基中，为SP1菌提供氮源的成分是__________。(4)在营养缺乏或环境恶劣时，SP1的菌体会变成一个圆形的休眠体，这种休眠体被称为__________。(1)配制Ⅱ号固体培养基时，除添加Ⅱ号液体培养基成分外，还应(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养，得到生长曲线(如图2)。从图2可知SP1菌在________培养条件下最早停止生长，其原因是_________________________________。图2(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养，得到【尝试解答】

(1)琼脂(2)先调pH，后灭菌(3)通用选择硝酸铵(4)芽孢(5)20mg/L氯苯碳源最早耗尽【解析】

(1)固体培养基必须含有适量的琼脂。(2)配制培养基时应先调pH后灭菌。【尝试解答】(1)琼脂(2)先调pH，后灭菌(3)Ⅰ号培养基是为了获得更多的菌株，属于通用培养基，Ⅱ号培养基是为选择出SP1菌株，属于选择培养基，Ⅱ号培养基成分中含N物质为硝酸铵，则应由它为SP1菌株提供氮源。(4)在恶劣环境下一些菌体会形成芽孢休眠体，来度过不良环境。(5)SP1菌株是以氯苯为碳源，当氯苯消耗尽菌株因缺少碳源而不能继续生存，故氯苯含量越少，SP1菌株越早停止生长。(3)Ⅰ号培养基是为了获得更多的菌株，属于通用培养基，Ⅱ号培跟踪训练某种细菌必须从环境中摄取亮氨酸才能正常生活，此菌株对链霉素敏感(即缺乏抗性)。实验者用诱变剂处理此种菌株，欲从经处理的菌株中筛选出不依赖亮氨酸且对链霉素不敏感(即有抗性)的变异类型，则应选用的培养基是下表中的(

)选项亮氨酸链霉素A＋＋B＋－C－＋D－－跟踪训练某种细菌必须从环境中摄取亮氨酸才能正常生活，此菌株注：①表格中“＋”表示加入，“－”表示未加入；②4种培养基除添加亮氨酸和链霉素有差异外，其他成分及条件均相同且适合细菌生长。解析：选C。解答本题首先必须弄清选择的目标是要选出不依赖亮氨酸且对链霉素有抗性的菌株，因此培养基要针对目的菌株的上述两个特点配制：无亮氨酸(不依赖，能存活)，有链霉素(有抗性，对链霉素不敏感，其存在不影响其生存)。注：①表格中“＋”表示加入，“－”表示未加入；②4种培养基除要点二显微镜直接计数法与稀释涂布平板法的比较显微镜直接计数法是利用血球计数板在显微镜下直接计数，是一种常用的微生物计数方法。此法是将经过适当稀释的菌悬液放在血球计数板的载玻片与盖玻片之间的计数室中，在显微镜下进行计数。由于计数室的容积是一定的(0.1mm3)，所以可以根据在显微镜下观察到的微生物数目来换算成单位体积内的微生物总数目。要点二显微镜直接计数法与稀释涂布平板法的比较显微镜直接计数法由于此法计得的是活菌和死菌的总和，故又称为总菌计数法。此法的优点是直观、快速，但需要与血球计数板配套使用，且计数随机性大，所以对菌体数量不能做出较为宏观、全面的反映。平板菌落计数法通常做梯度稀释，所以计数的线性范围大。由于是菌悬液涂布，所以比较均匀，能较好地反映菌落的疏密程度，重复性、平行性好，是经典的计数方法。但需要平板上长出菌落一段时间后才能计数，因此速度慢是最大的缺点。由于此法计得的是活菌和死菌的总和，故又称为总菌计数法。此法的 某同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上的菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL)(

)A．2.34×108

B．2.34×109C．234 D．23.4【尝试解答】

__B__例2 某同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上的菌落数【解析】稀释倍数为106,0.1mL稀释液的菌落数的平均值为234，则每毫升样品中菌落数就为234/0.1×106＝2.34×109。【易误警示】在设计实验时，一定要涂布至少3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，如果结果差别过大，则意味着操作有误，需重新实验。【解析】稀释倍数为106,0.1mL稀释液的菌落数的平均跟踪训练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，得到以下几种统计结果，正确的是(

)A．涂布了1个平板，统计的菌落数是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250，取平均值233跟踪训练用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应解析：选D。在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B两项不正确。C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地用3个平板的计数值求平均值。解析：选D。在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组知能过关演练知能过关演练本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢课题2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题2课标领航1．举例说明什么是选择培养基，并研究培养基对微生物的选择作用。2．设置重复组和对照组，对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数。【重点】选择培养基的作用。【难点】菌落数目的统计。课标领航情境导引德国著名化学家维勒是尿素的发现者。他在一次实验中，意外地发现在金属氰化物和氨水相互作用时，经温水加热，容器的底部出现了一些白色的沉淀物。一种强烈的好奇心驱使他要探个究竟，他紧紧抓住这种新的实验现象，反复实验研究，精心论证，经过近四年的艰苦努力，终于在1828年查明，金属氰化物和氨水相互作用，首先生成的物质是氰酸铵，氰酸铵经加热就会转化为尿素。情境导引

核心要点突破知能过关演练课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数基础自主梳理 核心要点突破知能过关演练课题2土壤中分解尿素的细菌的分离基础自主梳理一、研究思路1．自然界中目的菌株的筛选(1)依据：根据它对___________的要求，到相应的环境中去寻找。(2)实例：PCR技术过程中用到的耐高温的TaqDNA聚合酶，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中分离到的。生存环境基础自主梳理一、研究思路生存环境2．实验室中目的菌株的筛选(1)理论依据人为提供有利于____________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生长。(2)选择培养基指在微生物学中，允许_____种类的微生物生长，同时_____或阻止其他种类微生物生长的培养基。目的菌株特定抑制2．实验室中目的菌株的筛选目的菌株特定抑制3．统计菌落数目(1)常用方法：___________法。①统计依据a．当样品的__________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____。b．通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。②注意事项：为保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。(2)其他方法：利用_________直接计数。4．设置对照目的是排除实验组中______________对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。活菌计数稀释度活菌显微镜非测试因素3．统计菌落数目活菌计数稀释度活菌显微镜非测试因素二、实验设计1．土壤取样(1)土壤要求：富含_______、pH接近____且潮湿。(2)取样部位：距地表约3～8cm的土壤层。2．样品处理样品的___________直接影响平板上生长的______，选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证菌落数在30～300之间，便于计数。有机质中性稀释程度菌落二、实验设计有机质中性稀释程度菌落3．微生物的培养与观察将培养基平板放于30～37℃温室中培养1～2天，每隔24h统计一次______数目，最后选取数目稳定时的记录作为结果。4．细菌的计数当菌落数目稳定时，取同一_______下的至少3个平板进行计数，求出平均值，并根据所对应的公式计算出样品中细菌的数目。菌落稀释度3．微生物的培养与观察菌落稀释度三、结果分析与评价1．培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落______的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏培养基的菌落数目明显_____选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。2．样品的稀释操作是否成功如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。对照大于三、结果分析与评价对照大于3．重复组的结果是否一致如果学生选取的是同一种土样，统计的结果应该_____。四、操作提示1．无菌操作(1)取土样的用具在使用前都需要_____。(2)应在火焰旁称取土壤，并在火焰附近将土样倒入烧瓶中，塞好棉塞。(3)在_______土壤溶液的过程中，每一步都要在_____旁操作。接近灭菌稀释火焰3．重复组的结果是否一致接近灭菌稀释火焰2．做好标记

本实验使用的______和试管比较多，为避免混淆，最好在使用前就做好标记。3．规划时间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，在操作时更加有条不紊。五、课题延伸细菌合成的_____将尿素分解成氨，使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变___，可确定该种细菌能够分解尿素。平板脲酶红2．做好标记 平板脲酶红核心要点突破要点一选择培养基选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离出所需要的微生物.1．加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。2．加入高浓度的食盐溶液可得到金黄色葡萄球菌.3．如培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。核心要点突破要点一选择培养基选择培养基：在培养基中加入某种化4．当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。例如，石油是惟一碳源时，可以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，达到分离出能消除石油污染的微生物的目的。5．改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。4．当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。 (2011年青岛市高二检测)氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图1)筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌，培养基配方如表1。图1例1 (2011年青岛市高二检测)氯苯化合物是重要的有机化工表1培养基的组成液体培养基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化钠硝酸铵无机盐(无碳)蒸馏水Ⅰ号10g5g5mg5g－－1LⅡ号－－50mg5g3g适量1LⅢ号－－20～80mg5g3g适量1L表1培养基的组成液体培养基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化钠硝酸铵无机(1)配制Ⅱ号固体培养基时，除添加Ⅱ号液体培养基成分外，还应添加1%的__________。(2)培养基配制时，灭菌与调pH的先后顺序是__________。(3)从用途上来说，Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基分别属于__________培养基和__________培养基。在Ⅱ号培养基中，为SP1菌提供氮源的成分是__________。(4)在营养缺乏或环境恶劣时，SP1的菌体会变成一个圆形的休眠体，这种休眠体被称为__________。(1)配制Ⅱ号固体培养基时，除添加Ⅱ号液体培养基成分外，还应(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养，得到生长曲线(如图2)。从图2可知SP1菌在________培养条件下最早停止生长，其原因是_________________________________。图2(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养，得到【尝试解答】

(1)琼脂(2)先调pH，后灭菌(3)通用选择硝酸铵(4)芽孢(5)20mg/L氯苯碳源最早耗尽【解析】

(1)固体培养基必须含有适量的琼脂。(2)配制培养基时应先调pH后灭菌。【尝试解答】(1)琼脂(2)先调pH，后灭菌(3)Ⅰ号培养基是为了获得更多的菌株，属于通用培养基，Ⅱ号培养基是为选择出SP1菌株，属于选择培养基，Ⅱ号培养基成分中含N物质为硝酸铵，则应由它为SP1菌株提供氮源。(4)在恶劣环境下一些菌体会形成芽孢休眠体，来度过不良环境。(5)SP1菌株是以氯苯为碳源，当氯苯消耗尽菌株因缺少碳源而不能继续生存，故氯苯含量越少，SP1菌株越早停止生长。(3)Ⅰ号培养基是为了获得更多的菌株，属于通用培养基，Ⅱ号培跟踪训练某种细菌必须从环境中摄取亮氨酸才能正常生活，此菌株对链霉素敏感(即缺乏抗性)。实验者用诱变剂处理此种菌株，欲从经处理的菌株中筛选出不依赖亮氨酸且对链霉素不敏感(即有抗性)的变异类型，则应选用的培养基是下表中的(

)选项亮氨酸链霉素A＋＋B＋－C－＋D－－跟踪训练某种细菌必须从环境中摄取亮氨酸才能正常生活，此菌株注：①表格中“＋”表示加入，“－”表示未加入；②4种培养基除添加亮氨酸和链霉素有差异外，其他成分及条件均相同且适合细菌生长。解析：选C。解答本题首先必须弄清选择的目标是要选出不依赖亮氨酸且对链霉素有抗性的菌株，因此培养基要针对目的菌株的上述两个特点配制：无亮氨酸(不依赖，能存活)，有链霉素(有抗性，对链霉素不敏感，其存在不影响其生存)。注：①表格中“＋”表示加入，“－”表示未加入；②4种培养基除要点二显微镜直接计数法与稀释涂布平板法的比较显微镜直接计数法是利用血球计数板在显微镜下直接计数，是一种常用的微生物计数方法。此法是将经过适当稀释的菌悬液放在血球计数板的载玻片与盖玻片之间的计数室中，在显微镜下进行计数。由于计数室的容积是一定的(0.1mm3)，所以可以根据在显微镜下观察到的微生物数目来换算成单位体积内的微生物总数目。要点二显微镜直接计数法与稀释涂布平板法的比较显微镜直接计数法由于此法计得的是活菌和死菌的总和，故又称为总菌计数法。此法的优点是直观、快速，但需要与血球计数板配套使用，且计数随机性大，所以对菌体数量不能做出较为宏观、全面的反映。平板菌落计数法通常