课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数板书设计及意图

教学案 主备人：寸金民

高中生物课程标准·选修1 学科长审查签名：

课题 2.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一．教学目标：

1. 利用选择培养基分离细菌，运用相关技术解决生产生活中有关微生物的计数。

2. 体验无菌操作的实验过程。

3. 关注我们身边周围都存在细菌，养成讲究卫生的良好习惯。

教学重点：对土样的选取和选择培养基的配制。

教学难点：对分解尿素的细菌的计数。

二．

预习导学

（一）知识梳理

1．筛选菌株

(1)PCR技术要用到一种关键酶—— ，这种酶只能在耐 环境的微生物中获得。

(2)微生物筛选的原理是：人为提供有利于 生长的条件(包括 、 、pH等)，同时 或阻止其他微生物的生长，该类培养基是 。

2．(1)在稀释涂布平板法和平板划线法两种方法中， 适合统计样品中活菌的数目。该方法要求对样品的稀释度要 ，确保一个菌落来源于 。

(2)用于活菌计数的平板要形成 个菌落。所统计的菌落数往往比活菌的实际数值要 ，原因是 连在一起时观察到的仅是一个菌落。

3．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 。

（二）实验设计

1．操作步骤：土壤取样→ →微生物的 。

2．土壤取样一般要铲去 ，因为绝大多数细菌分布于距地表约 的土壤层。

3．样品的稀释：不同的微生物需要稀释的倍数不同，请填写下表

微生物

细菌

放线菌

真菌

4.微生物的培养与观察

微生物的生长受 的影响，菌落的数目和 是观察的主要内容。

（三）操作提示

1．无菌操作：取土样用的 和盛土样的 都要进行灭菌。称取土样要

在 旁进行。稀释样品要在 旁操作。

稀释倍数

2．做好标记：要对平板和试管进行标记，尤其进行系列稀释时要

按照 顺序将试管排列成行

三．

问题引领，知识探究

问题1：什么是选择培养基？

问题2：如何统计菌落的数目？

问题3：怎样设置对照？

问题 4：如何设计实验步骤？

【练习内化1】下表为本课题使用的培养基，分析培养基配方，回答下面的问题。

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

琼脂

用蒸馏水定容到1 000 mL 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g

(1)在该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是________________ (2)按物理性质划分该培养基属于________培养基，理由是培养基中含有________________；该类培养基常用于微生物的______________________等。

(3)由于____________________________________________________________________，

所以该培养基只能用于能够合成________的微生物的培养。用此培养基培养土壤浸出液能够从土壤中筛选出________的细菌。

（4)在微生物学中，将____________________________________的培养基，称作选择培养基。

【练习内化2】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10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230 B．涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238 C．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163 D．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值2 【练习内化3】在本实验操作中对使用的平板和试管要进行标记，以下说法正确的是(

) A．对培养皿仅需注明培养基的种类即可

B．一般在使用之后进行标记

C．由于试管用的较多，只需对试管进行标记即可

D．标记的目的主要是为了防止实验中平板、试管等的混淆

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四．目标检测

1、下列有关培养基的叙述正确的是 （ ）

A．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质

B．培养基只有两类：液体培养基和固体培养基

C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基

D．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌

2．不同培养基的具体配方不同，但一般都含有 （ ）

A．碳源、磷酸盐和维生素 B．氮

源和维生素

C．水、碳源、氮源和

无机盐 D．碳元素、氧元素、氢元素、氮元素

3、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是 （ ）

A．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌 B．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌

C．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 D．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板

4、有关倒平板的操作错误的是 （ ）

A．将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上 B．使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰

C．将培养皿打开，培养皿盖倒放在桌子上

D．等待平板冷却凝固后需要倒过来放置

5、有关平板划线操作正确的是 （ ）

A．使用

已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌

B．打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞

C．将沾有菌种的接种环迅速伸人平板内，划三至五条平行线即可

D．最后将平板倒置，放人培养箱中培养

6、关微生物营养物质的叙述中，正确的是 （ ）

A．是碳源的物质不可能同时是氮源 B．凡碳源都提供能量

C．除水以外的无机物只提供无机 D．无机氮源也能提供能量

五．分层配餐

A组题

1．在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时又能抑制或者阻止其他种类微生物生长的培养基称做(

) A．鉴别培养基 B．加富培养基 C．选择培养基 D．基础培养基

2、平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物的两种常用方法，下列描述正确的是(

) A．都要将菌液进行一系列的梯度稀释

B．平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作

C．稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基进行培养

D．都会在培养基表面形成单个的菌落

3、本课题以土壤中的细菌为研究对象，要达到的目的是(

) ①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌

②从土壤中分离出能够分解氨的细菌

③统计每克土壤样品中究竟含有多少分解尿素的细菌

④统计所取土壤样品中究竟含有多少分解尿素的细菌

4、产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是(

) A．一个细菌、液体培养基 B．许多细菌、液体培养基

C．一个细菌、固体培养基 D．许多细菌、固体培养基

5、下列属于菌落特征的是(

) ①菌落的形状

②菌落的大小

③菌落的多少

④隆起程度

⑤颜色

⑥有无荚膜

A．①②③④ B．①②④⑤ C．②③④⑥ D．①②③④⑤⑥

B组题

6、下列关于土壤取样的叙述，错误的是(

) A．土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤

B．先铲去表层土3～8 cm左右，再取样

C．取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌

D．应在火焰旁称取土壤

7、(2012·厦门质检)某同学对10、10、10倍稀释液中的细菌进行计数，平均菌落数分别为2 760、295和16，则样品中菌落总数为(所用稀释液体积为0.1 mL)(

) A．2.76×10个/mL B．2.95×10个/mL C．4.6×10个/mL D．3.775×10个/mL 8、广东省是我国甘蔗生产区之一。甘蔗是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗→榨汁(蔗糖)―→酵母发酵→蒸馏→成品(燃料酒精)。

(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：

步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。

步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意__________和__________，加琼脂后灭菌，制成固体平板。

步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。

步骤4：根据__________，筛选出突变菌。

(2)上述步骤2、3和4的依据分别是__________________________________。

9、给无氮培养基接种土壤稀泥浆的方法是(

) A．打开培养皿盖，取一根接种环沾取少许稀泥浆，轻轻地点接在培养基的表面上

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B．取一根接种环在洒精灯的火焰上灭菌后沾取少许稀泥浆，略微打开培养皿盖，在培养基的表面轻点

C．打开培养皿盖，取一根接种环在酒精灯的火焰上灭菌后沾取少许稀泥浆，在培养基的表面轻点

D．略微打开培养皿盖，取一根接种环在酒精灯的火焰上灭菌，冷却后沾取少许稀泥浆，在培养基的表面轻点

10、实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用3种细菌在事先准备好的琼脂平板上画3条等长的平行线(3条线均与图中的链霉素带接触)，将平板置于37 ℃条件下恒温培养3天，结果如图所示。从实验结果分析，以下叙述不正确的是(

)

A．链霉素能阻止结核菌的生长

B．链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效

C．链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效

D．链霉素可以用于治疗伤寒病人

11、测定土壤中细菌数量一般选用10、10和10倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用10、10和10倍稀释，其原因是(

) A．细菌个体小，真菌个体大

B．细菌易稀释，真菌不易稀释

C．细菌在土壤中数量比真菌多

D．随机的，没有原因

12、用来判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照是(

) A．未接种的选择培养基

B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基

D．接种了的选择培养基

C组题

13．尿素是一种重要的农业肥料，但若不经过细菌分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题。

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琼脂

尿素

葡萄糖

MgSO4·7H2O Na2HPO4

KH2PO4

15 g 1 g 10 g 0.2 g 2.1 g 1.4 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100 mL

(1)培养基中加入尿素的目的是筛选__________，这种培养基属于__________培养基。

(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的__________和__________，实验需要振荡培养，原因是______________________。

(3)转为固体培养基时，常采用__________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(4)下列材料或用具：①培养细菌用的培养基与培养皿；②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管；③实验操作者的双手。其中需要灭菌的是______________；需要消毒的是______________。(填序号) (5)在进行分离分解尿素的细菌的实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有__________。(填序号) ①由于土样不同

②由于培养基污染

③由于操作失误

④没有设置对照

14、如表所示为分离分解尿素的细菌所用的培养基配方：

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

琼脂

自来水

请根据以上配方，回答下列问题。

1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 定容至1 000 mL

(1)该培养基含有微生物所需要的__________类营养物质。其中最主要的碳源是________，氮源是________。

(2)该培养基按物理性质划分是__________培养基；按培养基的作用划分是选择培养基，该培养基具有选择作用的原因是_________________________。

(3)在该培养基中，可通过检测pH的变化来判断尿素是否被分解，依据的原理是________________________。

(4)若用该培养基来鉴定某种细菌是否能够分解尿素，可在培养基中加入__________指示剂，尿素被分解后指示剂变__________色。

(5)某同学尝试使用罐头瓶在常温下制作果酒，开始时向消过毒的罐头瓶中加入了新鲜的葡萄汁和酵母菌，添加酵母菌的原因是______________________________，添加葡萄汁的目的是为酵母菌的生长发育提供__________________________________。