课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计内容推荐

高2016级生物导学案(5)——土壤中分解尿素细菌的分离与计数

一.研究思路

1.筛选菌株

(1)实验室中微生物筛选的原理：

人为提供有利于特定种类微生物生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时________或________其他微生物生长。

(2)选择培养基：

在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时________或________其他种类微生物生长的培养基，称做_________________。

(3)分离分解尿素的细菌的选择培养基：

①在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是____________，提供氮源的是________，琼脂的作用是_______________。

②该培养基对微生物具有选择作用。其选择机制是该培养基以_________为唯一__________,只有___________________的细菌才能在该培养基上生长。

③土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们体内能合成________，将尿素分解的反应式是__________________________________________。

④制备________________培养基作为对照组，尿素为唯一氮源的培养基作为___________，用来判断选择培养基是否具有____________。

2.统计菌落数目的方法

(1)稀释涂布平板法(也叫活菌计数法)：

①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的____________，通过统计平板上的_____________，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。在设计实验时，一定要涂布___________个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。若设置的重复组中结果相差太远，意味着操作有误，需重新实验。

C③计算公式：每克样品中的菌株数＝×M，其中C代表__________________________________V________，V代表__________________________________(mL)，M代表______________。

(2)显微镜直接计数法：此法_______(能/不能)区分细菌的死活。

二.实验设计

1. 土壤取样：细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大多数分布在距地表3-8cm的土壤层，因此，土壤取样时一般要

。

2. 样品的稀释：

（1）在实际操作中，通常选用__________________的样品液进行培养。

（2）测定土壤中细菌的数量，一般选用

倍的稀释液进行平板培养。

（2）测定放线菌的数量，一般选用

倍稀释。

（3）测定真菌数量，一般选用

倍稀释。

思考：为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度：_____________________________________ 3.

微生物的培养与观察：

（1）不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间：

细菌一般在

，

放线菌一般在

，霉菌一般在

。

（2）每隔24小时统计一次菌落数目，选取

时的记录作为结果，这样可以______________________________________________。

三.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。在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好棉塞。

3.在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在____________旁操作。

[17

4.实验时要对______________________做好标记。

5.为了提高效率，应当________________，在操作时更加有条不紊。

四.结果分析与评价

内

容

结

论

分

析

有无杂菌污染对照的培养皿在培养过程中________菌落生长→未被杂菌污染

的判断

选择培养基的牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目________选择培养基的数目→选择培养基筛选作用

具选择作用，已筛选出一些菌落

样品的稀释操有≥2个平板的菌落数目在_______的→操作成功，能进行菌落的计数

作

若选取同一种土样，统计结果应________；如果结果相差太远，说明实验重复组的结果

操作过程中出现操作失误，需要找出产生差异的原因

五.课题延伸

在以尿素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________，这样，我们就可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。

【例题巩固】

例1..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3cm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

例2．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．天然培养基

C．选择培养基

D．基础培养基

例3．分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是（

）

①加尿素

②不加尿素

③加琼脂

④不加琼脂

⑤加葡萄糖

⑥不加葡萄糖

⑦加硝酸盐

⑧不加硝酸盐

A．①③⑤⑦

B．②④⑥⑧

C．①③⑤⑧

D．①④⑥⑦

例4．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

例5．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，请回答下列有关问题。

(1)下表为两种微生物的培养基配方。

A培养基

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

琼脂

1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g B培养基

纤维素粉

NaNO3

Na2HPO4·

KH2PO4

7H2O MgSO4·

KCl 7H2O 酵母膏

水解酪素

5 g 1 g 1.2 g 0.9 g 0.5 g 0.5 g 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？______，该培养基能分离尿素分解菌的原因是_____________________。

②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。

③从功能上来看，上述两种培养基均属于___________培养基。

(2)把牛肉膏蛋白胨固体培养基倒入平板，等培养基冷凝后，应将平板__________放置，这样做的目的是可防止__________造成污染。

(3)微生物接种的方法很多，平板划线法操作结束时，为什么仍需要灼烧接种环？_____________________________________________________________。

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训练3 土壤中分解尿素细菌的分离与计数

（

）1．利用稀释涂布平板法纯化的大肠杆菌，经培养后发现培养基上出现了多种菌落，不可能的原因是

A．培养基制备过程中被杂菌污染

B．接种过程中，无菌操作不符合要求

C．系列稀释时，无菌操作不符合要求

D．由大肠杆菌的种类不同造成的

（

）2.某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每克样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL) A.2.34×108

B.2.34×109

C.234

D.23.4 （

）3.在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因

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

A.①②③

B.②③④

C.①③④

D.①②④

（

）4.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

（

）5.在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。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.乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

B.固氮细菌、大肠杆菌、放线菌

C.固氮细菌、霉菌、放线菌

D.固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

（

）6.请选出下列正确的操作步骤

①土壤取样

②称取10 g土壤，取出加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中

③吸取0.1 mL土壤溶液进行平板涂布

④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A.①→②→③→④

B.①→③→②→④

C.①→②→④→③

D.①→④→②→③

（

）7.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是

A.筛选出能分解尿素的细菌

B.对分离的菌种作进一步鉴定

C.作细菌的营养成分

D.如指示剂变蓝就能准确地认定该菌能分解尿素

（

）8.下面对“从土壤中分离分解尿素的细菌过程中灭菌”的理解，不正确的是

A.防止杂菌污染

B.消灭全部微生物

C.稀释土壤溶液的过程中必须在火焰旁操作

D.灭菌必须在接种前进行

（

）9.下列不属于菌种记数方法的是

A.平板划线法

B.稀释涂布平板法

C.显微镜检法

D.滤膜法

（

）10.下列有关配制培养基的叙述中，正确的是

A.制作固体培养基必须加入琼脂

B.加入青霉素可得到乳酸菌

C.培养固氮菌不需要氮源

D.发酵工程一般用固体培养基

（

）11.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

（

）12.将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37 ℃恒温箱的目的是

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A.对比观察培养基有没有被微生物利用

B.对比分析培养基上是否生有杂菌

C.没必要放入未接种的培养基

D.为了下次接种时再使用

（

）13.下列关于微生物分离和培养的有关叙述，错误的是

A.微生物培养前，需对培养基进行消毒

B.测定土壤样品中的细菌数目，常用活菌计数法

C.分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度

D.分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源

14.在现代农业中，常在饲料中加入一定量的尿素去饲养牛等牲畜。因其有特殊的器官——瘤胃，在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物以尿素作唯一氮源。某一同学设计了如下实验，对能分解尿素的细菌进行分离和计数。

Ⅰ.取样：到屠宰场，在刚宰杀的牛的瘤胃中取样，将样品装入事先准备好的信封中密封。

Ⅱ.制备培养基：制备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基。将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数应明显多于选择培养基上的数目。由于初次实验，选择了一个较宽的稀释范围，并且每个稀释度下需要3个选择培养基，1个牛肉膏蛋白胨培养基。

Ⅲ.微生物的培养与观察：按稀释度的顺序分别吸取0.1 mL进行平板涂布操作。将涂布好的培养皿放在30℃下培养，并且需要无氧条件。比较两种培养基中菌落的数量、形态等，并做好记录。挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含酚红指示剂的培养基中，观察是否产生颜色反应。

Ⅳ.细菌的计数：当菌落数目稳定时，选取平板计数。

请回答下列问题：

(1)制备牛肉膏蛋白胨培养基的目的是什么？

_________________________________________________________________________

(2)为什么每个稀释度下需要3个选择培养基？

_________________________________________________________________________

(3)上述培养时，为什么需要无氧条件？

_________________________________________________________________________

(4)应用含酚红指示剂的培养基的目的是什么？会呈现出什么样的颜色反应？原理是什么？

①目的：_______________________________________________；②颜色：_________________；

③原理：______________________________________________。

(5)计数时应选什么样的平板进行计数？怎样计算出样品中的细菌数目？

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

15.有人送来一试管芽孢杆菌菌种，其中一部分芽孢杆菌有抗青霉素的能力，另一部分没有抗性。请你把对青霉素有抗性的芽孢杆菌分离出来。

(1)现有条件：无菌牛肉膏培养基两个、无菌接种台、接种工具齐备、医用青霉素两支。

(2)实验过程：

①取两个培养基，分别标号为A、B，向A、B两个培养基中分别加入______________，加入过程一定要在______________操作。

②向A培养基中接种__________________________。

③接种后，将A培养基放入恒温箱培养两天。

④从________________中挑取生长良好的芽孢杆菌，接种到B培养基中。

⑤接种后，将B培养基放入恒温箱内培养两天，即可获得较多抗青霉素芽孢杆菌。

第④⑤两个步骤的目的是_____________________________。

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1.

（1）抑制

阻止

（2）抑制

阻止

（3）葡萄糖

尿素

作为凝固剂

尿素

氮源

能分解尿素

2.

（1）一个活菌

菌落数

30-300

至少3

某一稀释度下平板上生长的平均菌落数

涂布平板时所用的稀释液的体积

稀释倍数

不能

二、1.铲去表层土

一定稀释范围

2. 104、105、106

103、104、105

102、103、104 不同微生物在土壤中含量不同

3.

（1）30-37℃下培养1-2d

25-28℃下培养5-7d

25-28℃下培养3-4d （2）菌落稳定时

防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目

三、灭菌

火焰

火焰

平板和试管

事先制定计划

四、没有

明显大于

30-300

接近

五、酚红

变红

例1-例4CC CC 例5.①A培养基

培养基中尿素为唯一氮源，只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖

②酚红

③选择

(2)倒过来

皿盖上的水珠落入培养基

(3)杀死接种环上残留菌种，避免污染环境和感染操作者

1.D 2.B 3.A

4.D

5.C

6.C 7.B 8.B

9.A 10.A 11.C 12.B 13.A

14.

(1)

作对照，确定选择培养基是否有选择作用

(2)平行重复原则，增强实验的说服力

(3)瘤胃是一个无氧环境，其内生物是厌氧生物

(4)鉴别是否有分解尿素的微生物的存在；红色；尿素分解形成氨，显碱性，使酚红变红

(5)菌落数30－300之间；菌落平均数除以0.1，再*稀释倍数

15.

①适量的医用青霉素，火焰旁

②芽孢菌菌种

③

④A培养基

⑤进一步纯化；扩大培养

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