课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数PPT配套优秀教学设计内容

专题二

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

【课题目标】

1.研究培养基对微生物的选择作用；

2.进行微生物数量的测定。

【重、难点】

课题重点：对土样的选取和选择培养基的配制。

课题难点：对分解尿素的细菌的计数。

【预习导学】

一、筛选菌株的思路及统计菌落数目的方法：

（一）筛选菌株的思路

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

，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的。

2.实验室中目的菌株的筛选

（1）原理：人为提供有利于生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时

其他微生物的生长。

（2）方法：利用

分离。

①选择培养基：允许

微生物生长，同时其他种类微生物生长的培养基。

②实例：选择分解尿素的细菌的培养基，以

作为唯一氮源，只有能合成

的微生物才能分解尿素。

（二）统计菌落数目

1.常用方法：

法。

（2）计算公式：每克样品中的菌株数=C·V·M。

C：代表某一稀释度下平板上生长的

。

V：代表涂布平板时所用的稀释液的

。

M：代表

。

（3）注意事项

①为了保证结果准确，一般设置

个平板，选择菌落数在

的平板进行计数，并取

。

②统计的菌落数往往比活菌的实际数目

。原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是

。因此，统计结果一般用而不是用

来表示。

③设置对照：主要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。

2.其他方法：利用

直接计数

二、实验设计及操作提示

（一）实验设计

（二）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

旁称取土壤，并在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好

。

（3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在

旁操作。

2.做好标记：本实验使用的平板和试管比较多，为避免混淆，最好使用前就做好

。

3.制定计划：对于耗时较长的生物实验，要事先

，以便提高工作效率。

（三）菌种鉴定

1.原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为

，使培养基的

增强。

2.方法：在以

为唯一氮源的培养基中加入指示剂培养细菌，若指示剂变

，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。

【课堂探究】

[旁栏思考题] 1.

想一想，如何根据平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

答：统计某一稀释度下平板上菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板上的菌落数的平均值，然后按课本旁栏的公式进行计算。

2.为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量。选用的稀释范围相同吗？

答：这是因为土壤中各类微生物的数量（单位：柱/g）是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧细菌数约为2185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。因此，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养基的条件。

[筛选菌株的思考] 1.

该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？

答：碳源：葡萄糖、尿素；氮源：尿素。

2.

此配方能否筛选出产生脲酶的细菌？为什么？

答：能。只有产生脲酶的细菌才能利用尿素作为氮源而生存。

[统计菌落数目的思考] 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106的培养基中，得到以下两种统计结果。

1.甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。

2.乙同学在该浓度下涂布了A、B、C三个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163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，错在哪？

答：甲：没有重复实验（至少涂布3个平板）。

乙：A组结果误差过大，不应用于计算平均值。

[设置对照的思考] 在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时，A同学从对应的106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落，但是其他同学在同样的稀释度下只选择出大约50个菌落。其他同学认为A同学结果有问题，可能是A同学培养基被杂菌污染，或者培养基混入其他含氮物质，导致其他杂菌生长。

但A同学认为自己选用土壤样品不同导致结果不同，但是A同学没有设计对照，拿不出让同学信服的证据。你能通过设置对照，帮助A同学排除上述两个可能影响因素吗？

答：方案1：其他同学用与A同学一样的土样进行实验。如果结果与A同学一致，则证明A无误；如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。

方案2：将A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，以证明培养基是否受到污染。

[结果分析与评价的思考] 1.

培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选菌落？

答：对照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明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已经筛选出一些菌落

2.

样品的稀释操作是否成功？

答：如果得到了2个或2个以上菌落数目在30 ～300平板，说明稀释比较成功，并能够进行菌落的计数

3.

重复组的结果是否一致

答：如果选取的是同一种土样，统计结果应该相近。如果结果相差太远，需要分析产生差异原因

【随堂巩固】

1.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是(

)

A. 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B. 取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上

C. 将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小时

D. 确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

2.在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。产生A同学结果的原因可能有(

)

①土样不同

②培养基污染

③操作失误

④没有设置对照

A. ①②③

B. ②③④

C. ①③④

D. ①②③④

3.细菌需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖．下列与此有关的说法正确的是(

)

A. 乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的

B. 氮源不可能作为细菌的能源物质

C. 琼脂是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质

D. 以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌

4.下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是（

）

A. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水

B. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、葡萄糖、琼脂、水

C. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、尿素、琼脂、水

D. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水

5.下列关于分离技术或方法的叙述，错误的是（

）

A. 将细胞匀浆放入离心管中进行差速离心可分离各种细胞器

B. 用含有刚果红的培养基可分离出能分解尿素的微生物

C. 利用DNA和其它杂质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同的特性分离出DNA D. 使用凝胶色谱法可以分离不同相对分子质量的蛋白质

6.对尿素分解菌进行初步鉴定，可在培养基中加入（

）

A. 重铬酸钾

B. 酚红指示剂

C. CR

D. 结晶紫

7.下列有关生物技术实践的叙述，不正确的是(

)

A. 制作果醋时应不断通入无菌空气

B. 在土壤中分解尿素的细菌的分离和计数实验中，应采用平板划线法

C. 通过比色法来检测亚硝酸盐含量需要制备标准显色液

D. 饥饿时，胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖原和肌糖原分解

8.下列培养基成分中能用于分离分解尿素的细菌的是（

）

A. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、牛肉膏、尿素、琼脂、水

B. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、葡萄糖、琼脂、水

C. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、尿素、琼脂、水

D. KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4•7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水

9.从土壤中分离以尿素为氮源的细菌,下列实验操作不正确的是(

)

A. 将土壤用无菌水稀释,制备103~105稀释倍数的土壤稀释液

B. 将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上

C. 用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌

D. 从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株

10.欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作中不正确的是(

)

A. 将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释

B. 用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌

C. 同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板

D. 可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照

11.在农业用地中发现一种广泛使用的除草剂（含氮有机化合物）在土壤中不易降解，长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂在水中溶解度一定，该除草剂的培养基不透明）。

（1）制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行________处理。

（2）要从________ 的土壤中分离目的菌，上述培养皿中培养基的特点是：________体培养基且以______ 。若需要调节培养基pH，应该在各种成分都溶化后且分装________（填“前”或“后”）进行。对培养基进行灭菌，常采用的方法是________。

（3）若对活菌进行计数，常用的接种方法为___________。

（4）培养后发现，只有很少菌落出现，大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是_______________，或有氧条件抑制了这些细菌的生长。

（5）

为了计数微生物的数量，一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0．1mL，培养后菌落数分别为155、160、176、149个，则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为___________。