课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数名师教学视频（文字实录）

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、课题背景

1．尿素CO(NH2)2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．以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象，要达到的两个主要目的是：

⑴ ；

⑵ 。

二、研究思路

(一)筛选分解尿素的菌株

中去寻找。

【思考一】怎样寻找耐高温的酶呢？

从热泉中把耐热细菌筛选出来，这是因为热泉的高温条件 了绝大多数微生物，而使 的Taq细菌脱颖而出。

2．筛选原理

人为提供 菌株生长的条件（包括 等），同时 其他微生物生长。

3.筛选方法：选择培养

4．选择培养基

（1）概念：选择培养基是指允许 微生物生长，同时 其他种类微生物生长的培养基。目的菌株就是利用

对微生物进行 ，从而获得所需的 。

（2）原理：根据不同微生物的特殊营养要求或对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。

（3）方法：

①在培养基中加入某种 （不作为营养物质，对分离的微生物无害）， 其他微生物而选择所需微生物。如在基本培养基中加入 可以抑制细菌和放线菌的生长，从而将酵母菌和霉菌分离出来。

②改变培养基中的 。如缺乏氮源的选择培养基，可用来分离自主固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存；以 为唯一氮源的选择培养基，可用来分离分解尿素的微生物；

③改变微生物的 ，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。

（4）实例：分解尿素的细菌的分离与计数的选择培养基

【思考二】在分离分解尿素的细菌所用的培养基即为 。其选择机制是

的微生物才能在该培养基上生长

。

【思考三】在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是 ，提供氮源的的是 ，琼脂的作用是 。只有能合成 （分解尿素的酶）的微生物才能分解尿素。

1．筛选思路：在寻找 时，要根据他对 的要求，到相应的

(二)统计菌落数目

1．方法：常用来统计样品中 菌数目的方法是 。

2．理论依据：即当样品的 足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于 。通过统计 ，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。另外， 也是测定微生物数量的常用方法。

3.计算方法：从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数，计算方法是 4.注意事项：

①一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为当 时，平板上观察到的只是 。因此，统计结果一般用

而不是活菌数来表示。

②为使结果更接近真实值，要设 ，取其 ，可将 稀释度的样品加到 的平板上，经涂布，培养计算出菌落的 。

【思考四】比较教材中22页两位同学的操作方法，第 位同学的结果接近真实值。你认为这两位同学的实验需要改进操作的是 ，需设置 ；第二位同学统计的三个菌落数相差太大，说明 ，如果某个平板的细菌数量与其他平板差别太大，应舍弃并分析产生差异的原因， 。

【思考五】利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是 ，直接影响平板上生长的 。

(三)设置对照

设置对照的主要目的是排除 对实验结果的影响，提高 可信度。

【思考六】请设计本实验的对照实验组：

方案一：其他同学用A同学的 进行实验，以证明同学 是否有误或

的配制是否有问题。

方案二：A同学以不接种的 作为空白对照，以证明培养基是否受到 。

三、实验设计

1．实验设计的内容包括 、 、 和 等。

2．实验流程：

配制土壤溶液

系列稀释

涂布平板与培养

菌落计数

3．实验过程：

①土壤取样：土壤有微生物的天然培养基之称。土壤微生物主要分布在距地表 cm富含 近 性的土壤中，约 为细菌。土壤取样时，一般要铲除 。土壤是微生物的 。

②样品的稀释：分离不同的微生物采用不同的 ，原因是不同微生物在土壤中含量 。

其目的是保证获得菌落数 之间、 的

平板。细菌稀释度为 ，放线菌稀释度为 ，真菌稀释度为 。第一次做实验时可以将稀释的范围 一点。

③涂布平板与培养：培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般在 下培养1～2d，放线菌一般在 下培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养 。

④菌落计数：在菌落计数时，每隔 统计一次菌落数目。选取菌落数目 时的记录作为结果，以防止因 而导致遗漏菌落的数目，使每个菌体都能形成肉眼可观察到的菌落。

菌落的特征包括 等方面。

4．操作提示：

①取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都要 。

②应在 旁称取土壤 。将称好的土样倒入盛有 无菌水的

中，塞好棉塞。

③在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在 旁进行。

④实验时要对 作好标记。注明

等。

⑤为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当 时间。

【思考八】在研究未知微生物时务必规范操作，以防被 感染，实验后一定要洗手。

四、结果分析与评价

1．对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助 的方法。

2．在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性 ，PH 。因此，我们可以通过检测培养基 变化来判断该化学反应是否发生。

3．在以 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变 ，说明该细菌能够 。

【思考九】测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到 培养基（属于 培养基）上培养，大肠杆菌菌落呈现 色，通过记数得出水样中大肠杆菌的数量。你认为在该实验中至少应取 个水样。