课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案设计

四川省纳溪中学校高2015级生物选修一导学案 编制：王德蓉 审核：肖琼兰 审批：肖邦君

使用时间： 编号:06 专题二 第2节 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

班级： 姓名: 组别： 等级： 【学习目标】

研究培养基对微生物的选择作用；测定微生物数量的操作过程。

【课前预习学案】

【预习指导】

在课前时间通过阅读教材，完成记忆部分内容。再与同学交流和讨论，完成活动中思考，理解的问题，并初步巩固。

【活动１】阅读教材P21“课题背景”及“筛选菌株”两部分内容，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）尿素是一种重要的氮肥，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脲酶。

2．（理解）科学家能从热泉中筛选出耐热菌的原因是什么？

3．（理解）实验室中筛选微生物的原理是什么？

【活动２】阅读P22旁栏左上“培养基”配方小资料，完成下列问题：

1．（分析）该培养基中的碳源是 ，氮源是 ，琼脂的作用是 。

2．（记忆）该培养基的选择机制是只有以 为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

3．（记忆）选择培养基是指允许 生长而同时抑制或阻止 生长的培养基。

（记忆）选择培养基的选择性条件（限制性条件）包括 等。

【活动３】阅读教材P22“统计菌落数目”部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）在统计菌落数目时常用 。除此还有 法等。

【开拓视野1】显微镜直接计数

将待测样品与等量的已知红细胞含量的血液混匀后，涂布在载玻片上，经固定染色后，在显微镜下随机选取若干个视野进行计数，得出细菌与红细胞的比例，再根据红细胞的含量计算出单位体积内的细菌数目。也可以用血球计数板直接统计细菌含量。

1

2．（记忆）当 时，培养基上的一个标准菌落来源于 。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。

3．（理解）每克样品细菌数＝ 。

4．（理解）教材资料中第 位同学的结果接近真实值。原因是是第一位同学 ；第二位同学 。

5．（记忆）菌落数往往比活菌数低，原因是当2个或多个细菌连在一起时只形成 菌落。

【活动４】阅读教材P22“设置对照”与P23右上栏旁资料两部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）设置对照的目的是 。

2．（记忆）对照实验是指除 条件外，其他条件都 的实验。满足该条件的称为 组，未满足该条件的称为 组。

3．（设计）请帮助A同学设计对照实验。

二、实验设计

【活动５】阅读教材P23“实验设计”和阅读资料1、2、3，讨论并完成下列问题：

1．（图文转换）根据图示2－7填写以下实验流程：

2．（记忆）土壤微生物主要分布在距地表 cm近 性土壤中，约 为细菌。

3．（记忆）分离不同的微生物采用不同的稀释倍数，其中细菌为 倍，放线菌为 倍，真菌为 倍。培养不同微生物需要不同温度，其中细菌一般在 ℃培养，放线菌一般在 ℃培养，霉菌一般在 ℃培养。

4．（理解）在菌落计数时每隔 h统计一次菌落数目，选取 时的记录作为结果。

5．（记忆）在一定条件下同种微生物表现出稳定的 ，包括 等。

三、操作提示、结果分析与评价

【活动６】阅读“操作提示”，讨论并完成下列问题：

（记忆）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要 。应在 旁称取土壤 g。将称好的土样倒入盛有 mL无菌水的 中，塞好棉塞。在梯度稀释土

2

壤溶液的过程中，每一步都要在 旁进行。在培养前要对 作好标记。例如注明 等。为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当 。

（记忆）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。

【活动７】阅读“结果分析与评价及课题延伸”，讨论并完成下列问题：

（记忆）对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助 的方法。例如：在尿素培养基中加入 指示剂，若培养基变 ，说明细菌能分解尿素；大肠杆菌在 培养基上培养，菌落呈现 色。

【课内探究学案】

*例1．对细菌群体生长规律测定的正确的表述是

A．在液体培养基上进行

B．至少接种一种细菌

C．接种一个细菌

D．及时补充消耗的营养物质

*例2．在微生物群体生长规律的测定中，种内斗争最显著最激烈的时期是

A．调整期

B．对数期

C．稳定期

D．衰亡期

*☆例3．（2005年江苏）抗生素作为治疗细菌感染的药物，其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。

⑴青霉素发酵产生青霉素。青霉菌的新陈代谢类型是

，青霉素是青霉菌的

代谢产物。

⑵在生产和科研中，常选用处于

期的青霉菌作为菌种或研究材料，因为此时的青霉菌代谢旺盛，

和

比较稳定。

⑶对青霉菌菌体生长情况的测定：取一定体积的发酵液，经离心分离、反复洗涤后，

，再计算发酵罐中菌体的总重量。

【活动８】观看视频：观看“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”视频。

【当堂检测】

1．在一个“淀粉—琼脂”培养基的5个圆点位置，分别用不同方法处理，将此实验装置放在37℃恒温箱中，保温处理24h后，将碘液滴在培养基的5个圆点上，其实验结果记录于下表：

淀粉圆点

①

②

③

④

⑤

实验处理方法

新鲜唾液与盐酸混合

经过煮沸的新鲜唾液

接种面包霉

只有新鲜的唾液

只有一定浓度的蔗糖溶液

碘液处理后的颜色反应

蓝黑色

蓝黑色

棕黄色

？

？

请指出④和⑤所发生的颜色反应，以及③接种的面包霉的分泌物分别是（

）

A．棕黄色、棕黄色、淀粉酶

B.蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶

C．棕黄色、蓝黑色、淀粉酶

D.棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶

3

2．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块平板上画3条等长的平行线（3条线均与下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

3.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是

A．酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌

B．酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌

C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌

D．黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌

4．下列操作不属于微生物的分离步骤的是

A．

稀释

B．划线或涂布

C．接斜面

D．培养

5．影响微生物生长的主要环境因素是

A．阳光、温度、水分

B．温度、水分、PH

C．水分、PH、氧

D．温度、PH、氧

6.下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是

A．氨基酸、核苷酸、多糖、色素

B. 多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸

C．核苷酸、多糖、维生素、毒素、抗生素

D．核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸

7．微生物代谢的人工控制是指

A.改变微生物的遗传特性

B.控制发酵时的温度

C.调节发酵过程中的pH，氧气通入量

D.包括A、B、C三项

8．在微生物群体生长规律的测定中，不可能发生的是

A.繁殖

B.生存斗争

C.种间斗争

D.种内斗争

9．与调整期长短有关的因素中，可缩短调整期的一组是

①用与菌种相同的培养基

②营养丰富的培养基

③稳定期获得的菌种

④对数期获得的菌种

⑤接种时间提前

⑥接种量加大

⑦接种量减小

⑧接种种类加大

A、①③⑤⑦

B、②③⑤⑦

C、①④⑥

D、②④⑤⑥⑧

10．微生物群体生长善的测定方法可以是

①测定样品的细胞数目

②测定次级代谢产物的总产量

③测定培养基中细菌的体积

④测定样品的细胞重量

⑤测定初级代谢产物的总产量

A.②④

B.①④

C.①③⑤

D.②③④

[总结]

土壤中尿素分解菌的分离与计数

分离筛选微生物的原理

人为

条件

有利于目的菌株生长

抑制或阻止其他微生物生长

稀释涂布平板法

显微镜直接计数

微生物计数方法与原理

对照设置与重复设置

实验方案

实验操作

实验设计

〖课后作业〗

将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。

4 结果与分析

四川省纳溪中学校高2012级生物选修一导学案06

答案

课前预习学案：

【活动１】阅读教材P21“课题背景”及“筛选菌株”两部分内容，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（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氨和CO2，这是因为细菌能合成脲酶。

2．（理解）科学家能从热泉中筛选出耐热菌的原因是什么？

通过自然选择，热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物而保留了耐热菌。

3．（理解）实验室中筛选微生物的原理是什么？

通过人工选择，人为提供有利于目的菌株生长的条件同时抑制或阻止其他微生物生长。

【活动２】阅读P22旁栏左上“培养基”配方小资料，完成下列问题：

1．（分析）该培养基中的碳源是葡萄糖，氮源是尿素，琼脂的作用是凝固剂。

2．（记忆）该培养基的选择机制是只有以尿素为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

3．（记忆）选择培养基是指允许特定微生物生长而同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基。

（记忆）选择培养基的选择性条件（限制性条件）包括营养、温度、pH等。

【活动３】阅读教材P22“统计菌落数目”部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）在统计菌落数目时常用稀释涂布平板法。除此还有显微镜直接计数法等。

【开拓视野1】显微镜直接计数

将待测样品与等量的已知红细胞含量的血液混匀后，涂布在载玻片上，经固定染色后，在显微镜下随机选取若干个视野进行计数，得出细菌与红细胞的比例，再根据红细胞的含量计算出单位体积内的细菌数目。也可以用血球计数板直接统计细菌含量。

2．（记忆）当稀释度足够高时，培养基上的一个标准菌落来源于样品稀释液中一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

3．（理解）每克样品细菌数＝（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。

4．（理解）教材资料中第二位同学的结果接近真实值。原因是是第一位同学没有设置重复实验组；第二位同学其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明操作有误。

5．（记忆）菌落数往往比活菌数低，原因是当2个或多个细菌连在一起时只形成一个菌落。

【活动４】阅读教材P22“设置对照”与P23右上栏旁资料两部分，讨论并完成下列问题：

1．（记忆）设置对照的目的是排除非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

2．（记忆）对照实验是指除被测试条件外，其他条件都相同的实验。满足该条件的称为对照组，未满足该条件的称为实验组。

3．（设计）请帮助A同学设计对照实验。

其他同学用A同学的土样进行实验或A同学以不接种的培养基作为空白对照。

二、实验设计

【活动５】阅读教材P23“实验设计”和阅读资料1、2、3，讨论并完成下列问题：

1．（图文转换）根据图示2－7填写以下实验流程：

2．（记忆）土壤微生物主要分布在距地表3～8cm近中性土壤中，约70％～80％为细菌。

3．（记忆）分离不同的微生物采用不同的稀释倍数，其中细菌为104、105、106倍，放线菌为103、104、105倍，真菌为102、103、104倍。培养不同微生物需要不同温度，其中细菌一般在30～37℃培养，放线菌一般在25～28℃培养，霉菌一般在25～28℃培养。

4．（理解）在菌落计数时每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。

5．（记忆）在一定条件下同种微生物表现出稳定的菌落特征，包括形状、大小、颜色等。

三、操作提示、结果分析与评价

5

【活动６】阅读“操作提示”，讨论并完成下列问题：

（记忆）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。应在火焰旁称取土壤10g。将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。在梯度稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。在培养前要对培养皿作好标记。例如注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

（记忆）在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手。

【活动７】阅读“结果分析与评价及课题延伸”，讨论并完成下列问题：

（记忆）对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。例如：在尿素培养基中加入酚红指示剂，若培养基变红，说明细菌能分解尿素；大肠杆菌在伊红美蓝培养基上培养，菌落呈现黑色。

课内探究学案

例1解析：细菌群体生长规律的测定是人们在一定条件下进行的。这些条件是：一种细菌、恒定容积的培养基，液体培养基、定时测定细菌总数。在这些条件下，才能测定出细菌的生长规律。测定时只能用一种细菌的子细胞群体的变化规律表达微生物的生长；恒定容积是给微生物提供一定的生存环境；液体培养基才能通过样品推测细菌总数。若接种多种细菌，则会发生种间斗争而不能测定一种微生物的生长规律。在接种时，要保证一定的接种量。

答案：A 例2解析：种内斗争是一种生态因素。种内斗争反应了种内生物对生存空间和生活资源的争夺。在生活空间充裕，营养充足的时候，种内斗争的程度是比较低的。随着微生物个体数目的增加，每个个体的生存空间越来越少，营养物质也越来越少，每个个体对生存空间和资源的争夺也越来越激烈，种内斗争就越来越激烈。由此可知，在稳定期的种内斗争最激烈。在衰亡期，微生物的数目已经开始减少，pH已经极度不适于微生物的生存，次级代谢产物积累到很高的程度，这时的微生物的生存斗争主要是与无机环境的斗争。

答案：C 例3解析：青霉菌属于真菌，其代谢类型应为异养需氧型，而青霉素作为它的代谢产物，并不是它生长、繁殖所必需的，所以青霉素应属于次级代谢产物。在测定培养基上青霉菌菌体的生长情况时，常用的方法有两种：一种是测量青霉菌的细胞数目，另一种是测重量，取一定体积的发酵液，经离心分离、反复洗涤后，称菌体的湿重，或烘干后称干重，再由此计算出其中的细胞总重量。在细菌生长的四个主要时期中，因为处于对数期的细菌代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定，常作为生产用的菌种和科研的材料。

答案：⑴异养需氧型

次级

⑵对数

个体的形态生理特性

⑶称菌体的湿重（称烘干后的重量）

当堂检测：答案：1—5

CDCCD

6—10 DDCCB

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