课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数名师教学设计1

1 官六中

高中生物

选修1 -2 –2

专题二

微生物的培养与应用

课题2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

3课时

编号： 编制人：李丽娟 备课组长签名：王艳梅 年级组长签名：方瑞东 授课时间:

班级 小组 姓名 组内评价 教师评价

【学习目标】

1.

认识培养基对微生物的选择作用，学习微生物数量的测定。

2. 对土样的选取和选择培养基的配制（重点）。

3. 对分解尿素的细菌的计数（难点）。

【使用说明】

１.先认真阅读教材中的相关内容，注意理清核心知识点，请同学们认真学习整理。

２.课后将导学案交至小组长进行评阅，然后交给老师评阅。

预习案（自主学习）

一、基础知识

1、怎样筛选菌株？

利用_______培养基。P22该培养基中的碳源、氮源分别是_________、___________，该培养基对微生物如何进行选择？______________________________ __________。

(1)寻找目的菌株的原则：根据它对_________的要求，到相应的环境中去寻找。

(2)实验室筛选尿素分解菌的方法：使用以_____为唯一氮源的_____培养基进行培养。

(3)选择培养基：在微生物学中，将允许_________的微生物生长，同时___________其他种类微生物生长的培养基。

2、统计菌落数目

（1）要统计样品中活菌的数目，常用的方法是______________。原理是 另外，显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。

（2）统计平板上的菌落数，一般选择菌落数在______________的平板进行计数。应多选几个平板，计算平均值。（P22的平均值是否精确，为什么？）

（3）平板计数统计的菌落数往往比活菌的实际数目_______，原因是__________ ____ ______________，因此统计结果一般用______________而不是活菌数来表示。

3、设置对照：P23小字题目

二、实验设计

思考在每一步的操作过程中怎样防止杂菌污染、如何作好标记、怎样统筹安排时间。

1、土壤取样：富含有机质的土壤_____土。一般取距地表_______cm的土壤层。

（防止杂菌污染的措施：____________________________）

2、稀释土壤样品：通常选用_____________的样品液进行培养，以保证获得菌落数在________、适于计数的平板。

（防止杂菌污染的措施：_________________________________________________）

稀释的原则：保证样品培养后能获得菌落数在______________之间的适于计数的平板。

测定土壤中细菌的数量，一般选用________________________的稀释液进行平板培养；（放线菌菌的数量，一般选用____________________的稀释液进行平板培养； 真菌的数量，一般选用________________________的稀释液进行平板培养）

3、微生物的培养与观察：根据_____的特征区分微生物。

（怎样作好标记？________________________________________________________）

细菌一般在_______℃下培养________天；放线菌一般在______℃下培养_______天；霉菌一般在_______℃下培养_______天。

可以每隔24h统计一次_______数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。

4、细菌的计数：统计_____的数目，根据公式“每克样品中的菌落

数=__________[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]”进行计算。

三、课题延伸

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土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

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上述实验方法只是对分解尿素的细菌进行了初步的筛选，要进一步鉴定，还需要借助______________的方法。由于在细菌分解尿素的化学反应_____________________（写出反应式）中，产生了氨，使培养基的pH升高，因此可以在培养基中加入_______指示剂，若变红，则说明该种细菌的确能分解尿素。

合作探究案（课中交流、展示与质疑）10分钟

合作点：讨论以下两个问题：

讨论1：怎样找耐高温的酶呢？

讨论2.

下面是某同学做自生固氮菌分离实验的方案和观察结果：

组分

NaNO3 KH2PO4 KCl MgSO4 FeSO4 蔗糖

琼脂

蒸馏水

含量

2g 1g 0.5g 0.5g 0.01g 30g 15g 1000ml 试验目的：略

实验材料和用具：略

实验方法和步骤：

（1）

接种

①

接种前，准备好盛有上述配方的培养基，放入培养皿中并灭菌，供试验用

②

取10g土壤，放在无菌研钵中，注入5ml水，并用无菌玻璃棒搅拌均匀，备用

③

将接种环放在酒精灯的火焰上灭菌。将培养皿盖轻轻放在桌面上，手拿培养皿，将接种环放在培养基边缘处冷却。然后，用接种环沾取少许泥浆，轻轻的点接在培养基表面上，共点接15－20处

④

接种后，轻轻地盖上培养皿盖，将培养皿放在试验桌上。

（2）

培养

将接种的培养皿放入恒温箱内，在28－30℃的温度下培养3－4d （3）

观察 3－4d后，取出培养皿，仔细观察培养基上稀泥浆周围出现的黏液。黏液初未无色透明，以后乳白色，最后变为褐色。表明含有自生固氮菌。

（4）

镜检：略

该实验方案中有几处明显错误，请指出错误并改正（至少三处）

1.错误 应改为 2.错误 应改为 3．错误 应改为 【例题1】(2014·新课标全国卷Ⅱ)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：

(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是

；

然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入

0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为

。

(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过

灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是

。

(3)示意图A和B中，

表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静

置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静

置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中

的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高

的利用率。

【例题2】(2015·定西模拟)急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌和病毒通过消化道进入人体

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导致的，因此检验饮用水的细菌含量和病毒含量是有效监控疾病发生的必要措施。请回答下列与检验饮用水有关的问题：

(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为

。在下图所示的四种菌落分布图中，不可能是用该方法得到的是

。

(2)图中用该方法得到的菌落分布图中，最符合计数要求的是图中的

。

(3)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？

。为什么？

。

(4)分别取0.1 mL、已稀释103倍的水样分别涂布到3个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落平均数为50。则每升原水样中大肠杆菌数为

。

考点分析

微生物的计数：

(1)

两种计数方法的比较：

(2)设置对照和重复：

比较

对照

项目

目的

重复

排除偶然因素对实验结果的影排除非测试因素对实验结果的影响

响

空白对照：确定培养基制作是否合实例

同一稀释度涂布至少3个平板

格

【高考警示】“选择菌落数在30～300的平板”的两个提醒

用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。解题时易出现以下误解：

(1)只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的。错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。

3

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(2)得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：

①不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。

②不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。

可见，并不是只要得到3个“菌落数在30～300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30～300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。

【加固训练】

1.下面是探究如何从土壤中分离自生固氮菌与计数的实验，完成下列问题：

实验原理：农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量比较多。将用表层土壤制成的稀泥浆，接种到无氮培养基上进行培养。在这种情况下，只有自生固氮菌才能生长繁殖。用这种方法，可以将自生固氮菌与其他细菌分离。

材料用具：农田的表层土壤、无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、

盛有9 mL无菌水的试管、无菌吸管、无菌涂布器、无菌培养皿、盛

有90 mL无菌水的锥形瓶、恒温箱。

(1)方法步骤：

①倒平板：分别将无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基倒平板，应在

旁操作。

②制备土壤稀释液：取土样10 g加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。用无菌吸管吸取上清液1 mL，转至盛有9 mL的无菌水的试管中，依次稀释到107稀释度。

③涂布：按照由107～103稀释度的顺序分别吸取0.1 mL进行平板涂布，每个稀释度下，无氮培养基应至少涂布

个平板，牛肉膏蛋白胨培养基涂布

个。

④培养：放入恒温箱内，在28 ～30℃下培养3～4 d。

⑤细菌的计数：当菌落数目稳定时，选取菌落数在

的平板进行计数。如果测定的平5均值为50，则每克样品中的菌株数是

。(稀释度是10) (2)预期结果：相同稀释度下，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数

(选填“多于”或“少于”)无氮培养基上的数目。原因是________________________________________________。

【延伸探究】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如何？并说明原因。

2.(2014·西城模拟)赤霉病是由雪腐镰刀菌等真菌感染引起的，广泛发生在小麦等粮食作物上。雪腐镰刀菌代谢产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON，分子式为C15H20O6)严重影响禽畜生产和人体健康。请分析回答下列问题：

(1)下列微生物与雪腐镰刀菌的细胞结构类似的是

(选填选项前的符号)。

A.酵母菌

B.醋酸菌

C.毛霉

D.乳酸菌 E.大肠杆菌

(2)某同学为筛选专一降解DON的菌，配制了下列培养基，在适宜条件下培养：

步骤

取样

培养基

培养结果

葡萄糖，(NH4)2SO4，

K2HPO4·3H2O，

Ⅰ

土壤样品

培养液a KH2PO4，NaCl，CaCl2，

MgSO4·7H2O，加水定容

Ⅱ

1mL培养液a 同上

菌落

Ⅲ

挑取单菌落

真菌培养基

培养液b ①为实现筛选目的，步骤Ⅰ所使用的培养基配方中，应去除

并加入

。该培养的目的是

。

②为实现目的菌的分离和计数，步骤Ⅱ所使用的培养基中还应加入

制成平板，采用的接种方法是

。

③步骤Ⅲ的目的是

。

【目标反馈】本节学习中还存在什么困难？

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