课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案3

惠东中学生物科学案

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

【自学案】

◎学习目标

1．描述培养基对微生物的选择作用。

2．掌握微生物数量测定的方法。 ◎学习重点

1．对土壤的选取和选择培养基的配制。

2．对分解尿素的细菌的计数。

◎自学步骤（10分钟）

阅读教材第21～26页，弄清下列问题：

1．选择培养基的概念。

2．细菌计数的方法有哪些? 1．

土壤中尿素分解菌的分离与计数实验操作步骤。

◎自我测评（12分钟）

一、理论基础

1．筛选菌株

（1）实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于 生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时 或 其他微生物生长。

经典案例：DNA多聚酶链式反应（PCR）所需的耐 的DNA聚合酶（Taq酶）的发现。

（2）选择培养基：在微生物学中，将允许 种类的微生物生长，同时 或 其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。

2．统计菌落数目

用来统计样品中活菌的数目常用 。其原理如下：

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 。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。此外，测定微生物数量的常用方法还有 直接计数。

3．设置对照

设置对照的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 。

二、实验设计

注意事项：

1． 取样：从肥沃、湿润的土壤中取样。一般要铲去 ，再取样，

将样品装入经 的信封中。

2．样品的稀释：为了保证获得菌落数在 之间、适于计数的平板。要测定土壤中细菌的数量，一般选用 、 、 倍稀释液进行平板345培养；测定放线菌的数量，一般选用l0、10和10倍稀释；测定真菌的数量，一般选用 、 、 倍稀释。

3．微生物的 与观察

不同种类的微生物，往往需要不同的 和 。例如细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d；放线菌一般在25～28℃的温度下培养5～7d。

操作步骤（你来设计）：

1

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→ → → 三、课题延伸

本课题对能分解尿素的细菌进行初步的筛选，欲作进一步鉴定，可在以 为唯一氮源的培养基中加入 观察能否产生如教材中图2-10的颜色反应。

◎疑惑摘要(2分钟) 预习后，你还有哪些没有弄清楚的问题，请记下来，课堂上我们共同探讨。

【探究案】

1.下图为筛选尿素分解菌的培养基配方。请你分析该培养基的配方，想一想这种培养基对微生物是否具有选择作用？培养基上长出的菌落是否一定是尿素分解菌（培养基严格依照配方配制且实验操作科学规范）？

本课题使用的培养基：

KH2P04 1.4 g

Na2HP04 2.1 g

MgS04·7H2O 0.2 g

葡萄糖 10.0 g

尿素 l.0 g

琼脂 l5.0 g

将上述物质溶解后，用自来水定容到l000 mL。

2.如何对土壤样品中尿素分解菌进行计数？怎样确保统计数据准确有效？

3.观看实验演示视频，试探讨本实验成功的关键之处。

4．反刍动物，如牛和山羊，具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着许多微生物，其中许多微生物能以尿素作唯一氮源。请你设计一个实验，从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。

◎备补探究及记录

【训练案】

2

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（限时完成；错题必须用红笔更正并做出简要提示。）

I类题 下列题目，你必须认真完成（限时l0分钟）

1．微生物与人类关系密切，虽然有些微生物能使动植物患病，但多数微生物对人类是有益的。下表为两种微生物的培养基配方，请回答下列有关问题。

A培养基

KH2P04

1.4 g Na2HP04

2.1 g MgS04·7H2O 0.2 g 葡萄糖

1 0.0 g 尿素

1.0 g 琼脂

15.0 g B培养基

纤维素粉

5 g NaN03

l g Na2HP04·7H2O 1.2 g KH2PO4

0.9 g MgSO4·7H2O 0.5 g KCl 0.5 g 酵母膏

水解酪素

0.5 g 0.5 g 上述两种培养基中的物质溶解后，均用蒸馏水定容到1000 mL。

（1）如果要进行土壤中分解尿素的细菌的分离，则需要选择上述哪种培养基？

，从功能上看，该培养基属于 培养基。为了确定该培养基起到了选择作用，一般选用 作为对照。

（2）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l50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

（3）在该培养基中可加入 指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定该种细菌能够分解尿素。食品安全检测时通常采用大肠杆菌作为致病微生物的指示菌，

为测定哪些菌落属于大肠杆菌，可选用 培养基对该菌落进行鉴定，大肠杆菌的菌落在该培养基上呈现 色。

（4）若从土壤中分离自生固氮菌，该培养基成分如何调整？ ，依据是

。

2．有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。

（1）某同学欲从土壤中筛选出高效降解原油的菌株。土壤样品可来自 ( ) A．森林腐殖土 B．原油污染的土壤 C．耕作田地

（2）据题推测降解原油的细菌属于 （填“自养”或“异养”）生物。

（3）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基上。为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力 。欲获得大量原油降解菌，可用（填“固体”或“液体”）培养基扩大培养。

Ⅱ类题 下列题目，你可以选择完成（限时l2分钟）

3．从自然菌样筛选较理想生产菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。

（1）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从 环境采集。

（2）富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择 的培养基，并在 条件下培养。

（3）下面两图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体方法。

3

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获得图A效果的接种方法是 ，获得图B效果的接种方法是 。

（4）配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行 ，接种前要进行 ，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在 条件下进行。

4．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。

（1）培养基中含有蛋白胨、淀粉，分别为细菌培养提供了 和 。

除此之外，培养基还必须含有的基本成分是水和无机盐。

（2）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于 中培养，培养的温度设定在37℃。

（3）培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有 种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越 。

（4）如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐 细菌，这种培养基 被称为 。

Ⅲ类题 下列题目，你可以尝试完成（限时l5分钟）

5．1982年澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌（Hp）。研究表明，幽门螺杆菌（Hp）感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。

（1）幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为 。

（2）图中4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基（琼脂含量3.5g/L)中的生长状态，其中②号试管代表幽门螺杆菌的生长状态，由图判断，该菌在 条件下不能生长。产甲烷杆菌（厌氧菌）的生长状态最能由试管 代表。

（3）下表是某培养基的配方。

成分

葡萄糖

含量

10 g KH2P04

0.2 g MgS04

0.2 g NaCl 0.2 g CaS04

0.2 g CaCO3

5 g 琼脂

3.5 g 蒸馏水

1 L 将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中，置于37℃下培养一段时间后，在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时 ，主要原因是 。因此，在配制培养基时，要加入尿素，这是因为Hp含有 ，它能以尿素作为氮源。

（4）幽门螺杆菌形态如右图所示，该菌在人体中可引起胃溃疡等胃部疾病。幽门螺杆菌生长的最适pH为6～7，人体胃腔内pH在1～2之间，但胃黏膜的黏液层靠近上皮细胞侧pH为7.4左右。若幽门螺杆菌随食物进入胃腔，结合其结构特点以及能导致胃溃疡的特性，推测该菌在胃内如何存活？

5．有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。

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（1）该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，原因是 。

（2）纯化菌株时，通常使用的划线工具是 。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有 。

（3）为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是 ， 该实验设计是否合理?为什么？

。

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