课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数精品学案

学案编号：swxx1 专题2—2

广州市禺山高级中学高

二

级

生物

科

Swxx1专题2—2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数（教师版）

班级：

姓名：

学号：

使用时间：

【学习目标】

（1）了解有关培养基的基础知识，进行无菌技术的操作，进行微生物的培养。

（2）研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。

【重点难点】

1. 研究培养基对微生物的选择作用。（重点）

2. 了解测定微生物数量的操作过程。（难点）

【学习路线图】

学生行为

学生自学课本P21~26内容，填写

全品导学案P11的自主探究1~3

完成学案核心知识检测

完成学案实验操作流程图

小组共同探讨解决研学问题

行为目标

培养学生获取图文信息的能力

夯实基础知识

培养学生实验技能和

逻辑思维能力

完成学案即时检测

及时巩固所学知识

【核心知识检测】

（1）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）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

的培养基。选择培养基的选择性条件（限制性条件）包括营养、温度、pH等。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

【实验操作】

1 提高学生运用所学知识

解决实际问题的能力

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【研学问题】

研学问题1：培养基配方如P22左上角，如何根据平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板上的菌落数的平均值，然后按照课本的公式进行计算

研学问题2：如何判定试验中样品的稀释操作是否成功？

如果得到2个或者2个以上菌落数目在30到300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。

研学问题3：如何判断培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落？

对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。

研学问题4：（统计菌落内容中）统计菌落数目的两位同学，哪一位的结果更加接近真实值？你认为两位同学的实验需要改进吗？如果需要，如何改进？

第二位。需要改进。第一位同学应该做重复实验，第二位同学应该去掉错误值求平均数。

研学问题5：为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？如果不同，你打算选用多大的稀释范围？

这是因为土壤中各位微生物的数量是不同的。如耗氧兼性厌氧型细菌数约为2185万，霉菌数约为23.1万，因此，为获得不同类型的微生物就需要按不同的稀释度进行分离，还应当有针对性地提供选择培养的条件

研学问题6：（设置对照内容中）设置对照的方法有哪些？能通过设置对照帮助A同学排除上述两个可能影响实验结果的因素吗？

空白对照、标准对照、自身对照、互相对照。

A同学的结果与其他同学不同，可能有的解释有两种，一是由于土样不同，二是由于培养基污染或者操作失误。

【即时检测】

1、人和哺乳动物的尿中含有尿素，大量尿素的存在会对环境造成污染。土壤中有些细菌含有脲酶，可通过降解尿素作为其生长的氮源。现对土壤中的这类细菌进行分离实验，请回答下列问题：

(1)分离培养细菌时必须进行无菌操作，包括培养基和各种器皿都必须是无菌的，常用的灭菌方法有________________(至少答2种)。

(2)将样液进行一系列的梯度稀释，然后接种培养。在稀释土壤溶液的过程中每一步都要在____________________旁进行操作。接种后的培养皿________________于37℃的______________ 中培养。

(3)用含有酚红指示剂的培养基筛选能分泌脲酶的细菌，从功能上划分该培养基属于__________________培养基。若培养基中存在有分解尿素的细菌，其菌落周围会出现红色环带，这是由于尿素被分解产生的__________________使pH升高，酚红指示剂产生的颜色变化，从而证明这一菌株可以尿素为氮源。变色区域越大，表明该菌株利用尿素的能力______________________。

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(4)与全营养培养基中的菌落相比，以尿素为氮源的培养基中菌落数________。

A．多

B．少

C．相等

D．几乎为零

2、同学们为了探究土壤中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示，实验步骤如下图所示。请分析回答问题：

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 1.4 g 2.1 g 0.2 g 1 g 10 g 15 g

(1)简述土壤中可分解尿素的细菌的鉴定方法及原理：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入_________指示剂，细菌合成的__________将尿素分解为______________，pH升高，使指示剂变为红色。

(2)培养基中加入尿素的目的是筛选目的菌，这种培养基属于______________培养基。

(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________________和________________，实验中需要振荡培养，原因是____________________________。

(4)如图是利用__________________法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

(5)关于如图的操作方法和结果，叙述正确的是________________。

A．操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌。

B．划线操作须在火焰上进行。

C．在5区域中才可以提到所需菌落。

D．在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌。

3、尿素是一种重要的农业肥料，经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。将表中物质溶解后，用蒸馏水定容到100 mL。实验过程如下图所示：

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O

葡萄糖

尿素

琼脂

1.4 g 2.1 g 0.2 g 10 g 1 g 15 g

回答下列问题：

(1)该培养基能筛选出目的菌的原因是__________________________________。

(2)图中将细菌转到固体培养基上接种时，可采用的方法是________________________。初步筛

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选出来的菌种还需要进一步的鉴定：在培养基中加入__________________指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成________色，则可说明该菌种能够分解尿素。

(3)在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是________________，需要消毒的是________________(填序号)。

①培养细菌的培养基与培养皿

②玻棒、试管、锥形瓶和吸管

③实验操作者的双手

(4)在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约50个菌落，而其他同学只选择出大约20个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有________________(填序号)。

①所取土样不同

②培养基被污染

③接种操作错误

④没有设置对照实验

(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行____________________处理后，才能倒掉。

4、尿素是一种重要的农业肥料，但是不经过细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)，培养基成分如下表所示，实验步骤如图所示，请回答下列问题：

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O 葡萄糖

尿素

琼脂

将上述物质溶解后，用自来水定容到1000 m3

1.4g 2.1g 0.2g 10g 1g 15g (1)此培养基能否用于植物组织培养？________________，理由是________________。

(2)培养基中氮源是________________，这种培养基在功能上属于________________培养基，目的是只允许能合成________________的微生物生长，其他微生物均不能生长。

(3)欲从土壤中分离获取上述特定微生物，可采用________________法进行接种。

(4)在以尿素为唯一碳源的培养基中加入________________，使指示剂变红色，而筛选纤维素分解菌的方法是________________法。

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1、【答案】

(1)高压蒸汽灭菌

灼烧灭菌

干热灭菌

(2)酒精灯火焰旁

倒置

恒温培养箱

(3)选择

氨

越强

(4) B 2、【答案】

(1)酚红(1分)

脲酶(1分)

氨

(1分) (2)选择

(3)尿素

葡萄糖

为目的菌提供氧气

(4)平板划线

(5)D 3、【答案】

(1)尿素是唯一的氮源，只有能利用尿素的微生物才能生长

(2)平板划线法或稀释涂布平板法

酚红

红

(3)①和②

③

(4)①②③

(5)灭菌(1分) 4、【答案】

(1)不能

缺少植物激素

(2)尿素

选择酚红

刚果红染色法(2分)

脲酶

(3)稀释涂布法或平板划线(2分)

(4)5