课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案设计

选修1专题2—2. 土壤中分解尿素的细菌分离与计数

导学案

班级： 姓名： 学号： 【学习目标】

研究培养基对微生物的选择作用；了解测定微生物数量的操作过程

【课堂学习】

活动1：阅读教材P21“课题背景”及“筛选菌株”两部分内容，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）尿素是一种重要的氮肥，农作物 （能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为 ，这是因为细菌能合成 。

2．（理解）科学家能从热泉中筛选出耐热菌的原因是什么？

通过自然选择，热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物而保留了耐热菌。

3．（理解）实验室中筛选微生物的原理是什么？

通过人工选择，人为提供有利于目的菌株生长的条件同时抑制或阻止其他微生物生长。

活动2：阅读P22旁栏左上“培养基”配方小资料，完成下列问题：

1．（分析）该培养基中的碳源是 ，氮源是 ，琼脂的作用是凝固剂。

2．（记忆）该培养基的选择机制是只有以 为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

3．（记忆）选择培养基是指允许 生长而同时抑制或阻止 的培养基。

（记忆）选择培养基的选择性条件（限制性条件）包括营养、温度、pH等。

活动３：阅读教材P22“统计菌落数目”部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）在统计菌落数目时常用 。除此还有 等。

2．（记忆）当 时，培养基上的一个标准菌落来源于样品稀释液中 个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。

3．（理解）每克样品细菌数＝（ 数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。

4．（理解）教材资料中第二位同学的结果接近真实值。原因是是第一位同学 ；第二位同学其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明 。

5．（记忆）菌落数往往比活菌数 ，原因是当2个或多个细菌连在一起时只形成一个菌落。

活动４：阅读教材P22“设置对照”与P23右上栏旁资料两部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）设置对照的目的是 。

2．（记忆）对照实验是指除被测试条件外，其他条件都相同的实验。满足该条件的称为 组，未满足该条件的称为 组。

3．（设计）请帮助A同学设计对照实验。 。

活动５：阅读教材P23“实验设计”和阅读资料1、2、3，讨论并完成下列问题：

1．（图文转换）根据图示2－7填写以下实验流程：

2．（记忆）在一定条件下同种微生物表现出稳定的 ，包括 等。

1

【课堂练习】

1．分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是

( ) ①加尿素

②不加尿素

③加琼脂糖

④不加琼脂糖

⑤加葡萄糖

⑥不加葡萄糖

⑦加硝酸盐

⑧不加硝酸盐

A．①③⑤⑦

B．②④⑥⑧

C．①③⑤⑧

D．①④⑥⑦

2．下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是 ( ) ．A．利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数

B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落

C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌

D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少

3.下列关于微生物分离和培养的有关叙述，错误的是 (

) Ａ.微生物培养前，需对培养基进行消毒

Ｂ.测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法

Ｃ.分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度

Ｄ.分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源

4．(2012·深圳调研)某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量，并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是

( ) A．利用平板划线法对细菌进行计数 B．用以石油为唯一碳源的培养基筛选

C．采用稀释涂布平板法分离菌种 D．称取和稀释土壤样品时应在火焰旁

5．(2012·广州模拟)消毒和灭菌是两个不同的概念，灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。下列适用于消毒处理的是

(

) ①皮肤

②饮用水

③牛奶

④注射器

⑤培养皿

⑥接种环

⑦培养基

⑧果汁

⑨酱油

⑩手术刀

A．①②③⑧⑨

B．④⑤⑥⑦⑩ C．①②⑤⑥⑧

D．以上全部

（10全国卷Ⅱ）6.（12分）某种细菌体内某氨基酸

这种细菌的野生型能在基本培养基（满足野生型细菌生长的简单培养基）上生长，而由该种细菌野生型得到的两种突变型（甲、乙）都不能在基本培养基上生长；在基本培养基上若添加中间产物，则甲、乙都能生长；若添加中间产物，则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量的X，甲能积累中间产物1, 而乙不能积累。请回答：

（1）根据上述资料可推论：甲中酶

的功能丧失；乙中酶

的功能丧失，甲和乙中酶

的功能都正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的

（同一、不同）菌体中的不同

发生了突变，从而导致不同酶的功能丧失。如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1，则应选用

（野生型、甲、乙）。（2）将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落，再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先形成菌落，其原因是

。（3）在发酵过程中，菌体中X含量过高时，其合成速率下降。若要保持其合成速率，可采取的措施是改变菌体细胞膜的

，使X排出菌体外。

2 X的生物合成途径如图：

〖学习要求〗研究培养基对微生物的选择作用；测定微生物数量的操作过程。

【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。

一、基础知识

【活动１】阅读教材P21“课题背景”及“筛选菌株”两部分内容，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为氨和CO2，这是因为细菌能合成脲酶。

2．（理解）科学家能从热泉中筛选出耐热菌的原因是什么？

通过自然选择，热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物而保留了耐热菌。

3．（理解）实验室中筛选微生物的原理是什么？

通过人工选择，人为提供有利于目的菌株生长的条件同时抑制或阻止其他微生物生长。

【活动２】阅读P22旁栏左上“培养基”配方小资料，完成下列问题：

1．（分析）该培养基中的碳源是葡萄糖，氮源是尿素，琼脂的作用是凝固剂。

2．（记忆）该培养基的选择机制是只有以尿素为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

3．（记忆）选择培养基是指允许特定微生物生长而同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基。

（记忆）选择培养基的选择性条件（限制性条件）包括营养、温度、pH等。

【活动３】阅读教材P22“统计菌落数目”部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）在统计菌落数目时常用稀释涂布平板法。除此还有显微镜直接计数法等。

【开拓视野1】显微镜直接计数

将待测样品与等量的已知红细胞含量的血液混匀后，涂布在载玻片上，经固定染色后，在显微镜下随机选取若干个视野进行计数，得出细菌与红细胞的比例，再根据红细胞的含量计算出单位体积内的细菌数目。也可以用血球计数板直接统计细菌含量。

2．（记忆）当稀释度足够高时，培养基上的一个标准菌落来源于样品稀释液中一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

3

3．（理解）每克样品细菌数＝（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。

4．（理解）教材资料中第二位同学的结果接近真实值。原因是是第一位同学没有设置重复实验组；第二位同学其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明操作有误。

5．（记忆）菌落数往往比活菌数低，原因是当2个或多个细菌连在一起时只形成一个菌落。

【活动４】阅读教材P22“设置对照”与P23右上栏旁资料两部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）设置对照的目的是排除非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

2．（记忆）对照实验是指除被测试条件外，其他条件都相同的实验。满足该条件的称为对照组，未满足该条件的称为实验组。

3．（设计）请帮助A同学设计对照实验。

其他同学用A同学的土样进行实验或A同学以不接种的培养基作为空白对照。

二、实验设计

【活动５】阅读教材P23“实验设计”和阅读资料1、2、3，讨论并完成下列问题：

1．（图文转换）根据图示2－7填写以下实验流程：

2．（记忆）土壤微生物主要分布在距地表3～8cm近中性土壤中，约70％～80％为细菌。

3．（记忆）分离不同的微生物采用不同的稀释倍数，其中细菌为104、105、106倍，放线菌为103、104、105倍，真菌为102、103、104倍。培养不同微生物需要不同温度，其中细菌一般在30～37℃培养，放线菌一般在25～28℃培养，霉菌一般在25～28℃培养。

4．（理解）在菌落计数时每隔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。

5．（记忆）在一定条件下同种微生物表现出稳定的菌落特征，包括形状、大小、颜色等。

三、操作提示、结果分析与评价

【活动６】阅读“操作提示”，讨论并完成下列问题：

4

（记忆）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。应在火焰旁称取土壤10g。将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。在梯度稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。在培养前要对培养皿作好标记。例如注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

（记忆）在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手。

【活动７】阅读“结果分析与评价及课题延伸”，讨论并完成下列问题：

（记忆）对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。例如：在尿素培养基中加入酚红指示剂，若培养基变红，说明细菌能分解尿素；大肠杆菌在伊红美蓝培养基上培养，菌落呈现黑色。

【活动８】观看视频：观看“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”视频。

〖课后学习〗

1．尝试“统计菌落数目”。

2．基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。

【答案】

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