课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案和学案内容

课题2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

教学目标

1.知识与技能

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.过程与方法

体验无菌操作的实验过程。

3.情感、态度与价值观

关注我们身边周围都存在细菌，养成讲究卫生的良好习惯。

教学重难点

1．分析培养基对微生物的分离作用。

2．进行土壤中微生物的分离、计数和鉴定。

教学过程

探究1

根据菌株的生存环境筛选菌株

材料：1966年美国微生物学家布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了水生耐热细菌Taq，从该细菌中分离得到了耐高温的DNA聚合酶。

因为热泉温度为70～80 ℃，淘汰了绝大多数微生物，而使耐热的Taq细菌被筛选出来。

探究2

根据选择培养基筛选菌株

下面是本课题使用的培养基的配方，请分析：

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

琼脂

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL

(1)从物理性质看此培养基属于

培养基，是由于加入了凝固剂

。

(2)从功能上看属于

培养基，此培养基的

只有尿素，能利用尿素的微生物可分泌脲酶，因此能在此培养基上生长。

小组讨论

1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g

筛选菌株所用的培养基具有能满足需筛选微生物正常生长所需的营养物质或条件，而不利于非筛选微生物的生长。此类培养基可通过哪些方法来实现其选择作用？

跟踪训练（一）

1．在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入10%NaCl溶液。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出(

) A．金黄色葡萄球菌、硝化细菌、放线菌

B．固氮细菌、大肠杆菌、放线菌

C．霉菌、固氮细菌、金黄色葡萄球菌

D．固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

2．下列可以鉴定分解尿素的细菌的方法是(

) A．在加入尿素及其他氮源的培养基中加入酚红指示剂

B．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂

C．在加入尿素及其他氮源的培养基中加入伊红—美蓝试剂

D．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入伊红—美蓝试剂

探究3

尿素分解菌分离的实验流程及结果分析

下面是土壤中尿素分解菌的分离与计数的实验流程示意图，请结合教材提供的资料分析：

上述实验设立的实验原则有

(1)设立重复组即统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布

作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。

(2)设立两种对照组，即

①判断培养基中是否有杂菌污染，需将

同时进行培养。

②判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立

进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。

探究4

完成下表中对实验结果的分析

内容

有无杂

菌污染

的判断

选择培养基的筛选作用

样品的稀释操作

重复组的结果

跟踪训练（二）

现象

对照的培养皿中无菌落生长

培养基中菌落数偏高

菌落形态多样，菌落数偏高

牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目

得到3个或3个以上菌落数目在30～300的平板

结论

操作成功

若选取同一种土样，统计结果应

1．(2018·河北波峰中学高二月考)下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是(

)

A．3号试管的稀释倍数为103倍

B．4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰好为5号试管的10倍

C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个

D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要高

2．(2018·合肥高二检测)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106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是(

) A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230 B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和261，取平均值238 C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163 D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是209、240和250，取平均值233

[当堂检测] 1．(2018·湖北襄阳五中期中)下列能筛选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

2．三个培养皿中分别加入10 mL不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36小时后，计算菌落数，结果如下表。下列选项不正确的是(

) 培养皿

培养基成分

菌落数

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

A.该实验采用的是固体培养基

琼脂、葡萄糖

琼脂、葡萄糖、生长因子

琼脂、生长因子

35 250 0 B．该实验采用稀释涂布平板法接种

C．Ⅰ和Ⅱ对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子

D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要糖类

3．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103～10－－6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

4．用稀释涂布平板法来统计样品中某分解菌的数目，为了提高实验结果的可信度，往往要设置对照，对于对照组的要求不包括哪项(

) A．对照组培养基也严格灭菌，且不接触任何生物

B．对照组和实验组培养基放在相同的条件下培养

C．所用培养基成分及pH大小完全与实验组一致

D．培养基的量的大小与实验组必须绝对相同

5．(2018·北京四中期末)土壤是“微生物的天然培养基”，下面是有关土壤中分解尿素的细菌分离和计数的实验过程，请据图回答相关问题：

(1)能分解尿素的细菌属于________(填“自养”或“异养”)型微生物，为获得该种细菌，应从富含有机质的土壤表层取土样。

(2)为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用________________的培养基进行分离，并加入________指示剂进行鉴别。

(3)因土壤中细菌密度很大，需要不断加以稀释，配制成如图所示的不同浓度的土壤溶液。取样稀释前，一定要________以减少误差。将稀释103～107倍的稀释液分别吸取0.1 mL加入到固体培养基上，用________将菌液铺平，这种接种方法称为________________________________________________________________________。

(4)将接种的培养皿放置在37 ℃恒温培养箱中培养24～48 h，观察并统计平板上的菌落

数，选择菌落数在______________之间的平板进行计数。实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理后，才能倒掉。

6．(2017·高考全国卷Ⅰ)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：

(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生______________________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是____________________________________________________________(答出两点即可)。

(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有____________________________________________________________(答出两点即可)。