《《土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)》導學案問題詳解》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)》導學案問題詳解（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、word 土壤中分解尿素的細菌的別離與計數(shù)導學案答案 一、研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用 1.篩選菌株 (1)自然界中目的菌株的篩選 ①原理：根據(jù)目的菌株對生存環(huán)境的要求，到相應的環(huán)境中去尋找。 ②實例：能產(chǎn)生耐高溫的TaqDNA聚合酶的Taq細菌就是從熱泉中篩選出來的。 (2)實驗室中目的菌株的篩選 ①原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等)，同時抑制或阻止其他微生物生長。 ②實例：從土壤中篩選能分解尿素的細菌。 ③方法：利用選擇培養(yǎng)基進展微生物的篩選。 2.選擇培養(yǎng)基 (1)概念：允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的

2、培養(yǎng)基。 (2)舉例：篩選土壤中分解尿素的細菌的選擇培養(yǎng)基是以尿素為唯一氮源，按物理性質(zhì)歸類為固體培養(yǎng)基。 1.篩選分解尿素的細菌的選擇培養(yǎng)基 下面是本課題使用的培養(yǎng)基的配方，請分析并回答如下問題： KH2PO4 g Na2HPO4 g MgSO4·7H2O g 葡萄糖 g 尿素 g 瓊脂 g 將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mL (1)該培養(yǎng)基的配方中，為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是什么物質(zhì)？ 答案碳源是葡萄糖，氮源是尿素。 (2)別離分解尿素的細菌的選擇培養(yǎng)基是如何進展選擇的？ 答案該選擇培養(yǎng)基的配方中，尿素是培養(yǎng)基中的唯一氮源

3、，因此，只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長。 (3)為什么只有能分解尿素的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長？ 答案分解尿素的微生物能合成脲酶，而脲酶可將尿素分解成氨，從而為微生物提供氮源。 2.設計對照實驗 (1)如何設計對照實驗驗證該選擇培養(yǎng)基確實篩選到了能分解尿素的細菌？ 答案增設牛肉膏蛋白胨根底培養(yǎng)基并進展涂布平板操作，如果牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)，如此說明選擇培養(yǎng)基確實起到了篩選能分解尿素的細菌的作用。 (2)如何設計對照實驗驗證所用的選擇培養(yǎng)基沒有受到污染？ 答案設置一個未涂布平板的能篩選分解尿素的細菌的選擇培養(yǎng)基。 歸納總結選擇培養(yǎng)基的分類

4、 (1)利用營養(yǎng)缺陷型選擇培養(yǎng)基進展的選擇培養(yǎng)：通過控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，使營養(yǎng)缺陷型微生物不能正常生長。 (2)利用化學物質(zhì)進展的選擇培養(yǎng)：在完全培養(yǎng)基中參加某些化學物質(zhì)，利用參加的化學物質(zhì)抑制某些微生物的生長，同時選擇所需的微生物。 (3)利用培養(yǎng)條件進展的選擇培養(yǎng)：改變微生物的培養(yǎng)條件(如高溫、特殊pH等)，篩選特定微生物。 1.如下有關微生物篩選的表示中，不正確的答案是(　　) A.用全營養(yǎng)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基篩選大腸桿菌 B.用高NaCl的培養(yǎng)基篩選抗鹽突變菌株 C.含酚紅的尿素培養(yǎng)基篩選鑒別出分解尿素的菌株 D.利用高溫條件篩選耐熱的Taq細菌 答案A 解析全

5、營養(yǎng)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基常用于大腸桿菌的培養(yǎng)，該培養(yǎng)基對微生物無選擇作用，A項錯誤；抗鹽突變菌株具有耐高鹽的能力，因此可以利用高NaCl的選擇培養(yǎng)基進展選擇培養(yǎng)，B項正確；分解尿素的菌株能將尿素分解成氨，使培養(yǎng)基pH升高，因此可以利用含酚紅的尿素培養(yǎng)基篩選鑒別出分解尿素的菌株，C項正確；利用高溫條件可以篩選耐熱的Taq細菌，D項正確。 2.下表是微生物培養(yǎng)基的成分。如下有關說法錯誤的答案是(　　) 編號 ① ② ③ ④ ⑤ 成分 (NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O 含量/g 100mL B.此表中的營養(yǎng)成分共有

6、三類，即水、無機鹽、氮源 C.假如除去①，此培養(yǎng)基可培養(yǎng)圓褐固氮菌 D.培養(yǎng)基中假如參加氨基酸，如此它可充當碳源、氮源和生長因子 答案C 解析分析題表可知，該培養(yǎng)基成分中含有水、無機鹽、氮源，但不含含碳有機物，可用來培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物，A、B項正確；圓褐固氮菌同化類型為異養(yǎng)型，培養(yǎng)基中必須存在含碳有機物，所以該培養(yǎng)基不能用來培養(yǎng)圓褐固氮菌，C項錯誤。 方法技巧選擇培養(yǎng)基的常見類型 (1)別離微生物所用的選擇培養(yǎng)基一定是固體培養(yǎng)基，因為菌落只能在固體培養(yǎng)基上形成。 (2)常見的選擇培養(yǎng)基 ①參加青霉素可以別離出酵母菌和霉菌。 ②參加高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。 ③無氮源培

7、養(yǎng)基可以別離固氮微生物。 ④以石油為唯一碳源的培養(yǎng)基，可以別離能消除石油污染的微生物。 ⑤將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)，可以別離耐高溫的微生物。 二、進展微生物數(shù)量的測定 1.統(tǒng)計菌落數(shù)目 (1)方法：統(tǒng)計樣品中微生物數(shù)量的方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數(shù)法。常用來統(tǒng)計活菌數(shù)目的方法是稀釋涂布平板法。 (2)統(tǒng)計依據(jù)：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基外表生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品約含有多少活菌。 (3)操作 ①設置重復組，增強實驗的說服力與準確性。 ②為保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進展計數(shù)。

8、③統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌實際數(shù)目低。 (4)計算公式：每克樣品中的菌株數(shù)＝(C÷V)×M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。 2.設置對照 (1)對照實驗：是指除了被測試條件以外，其他條件都一樣的實驗。 (2)主要目的：排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。例如，為了確認培養(yǎng)基是否被雜菌污染，需以不進展接種的培養(yǎng)基培養(yǎng)作為空白對照。 3.實驗操作流程 (1)土壤取樣 ①取樣原因：土壤有“微生物的天然培養(yǎng)基〞之稱，同其他生物環(huán)境相比，土壤中的微生物數(shù)量最大，種類最多。 ②土壤要求：富含

9、有機質(zhì)，pH接近中性且潮濕。 ③取樣部位：距地表約3～8cm的土壤層。 (2)樣品稀釋 ①稀釋原因：樣品的稀釋程度直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。 ②稀釋標準：選用一定稀釋圍的樣品液進展培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30～300之間，便于計數(shù)。 (3)微生物的培養(yǎng)與觀察 ①培養(yǎng)：根據(jù)不同微生物的需要，控制適宜的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間。 ②觀察 a.觀察方法：每隔24h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，最后選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果。 b.菌落的特征：包括菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等。 (4)菌種鑒定 ①原理：細菌合成的脲酶將尿素分解成氨，使培養(yǎng)基的堿性增強。 ②方法：以尿素為唯一氮源的

10、培養(yǎng)基中參加酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細菌后，假如指示劑變紅，可初步鑒定該種細菌能夠分解尿素。 4.操作提示 (1)無菌操作 ①取土樣的用具在使用前都需要滅菌。 ②實驗操作均應在火焰旁進展。 (2)做好標記：本實驗使用的平板和試管比擬多，為防止混淆，使用前應標明培養(yǎng)基的種類、培養(yǎng)日期以與平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度等。 (3)制定計劃：對于耗時較長的生物實驗，要事先制定計劃，以便提高工作效率。 下面是土壤中尿素分解菌的別離與計數(shù)的實驗流程示意圖，請結合教材提供的資料分析回答如下問題： 1.實驗流程 試寫出別離土壤中分解尿素的細菌的實驗流程(用文字和箭頭表示)。 答案土壤取樣→樣

11、品稀釋→取樣涂布→微生物培養(yǎng)→觀察并記錄結果→細菌計數(shù)。 2.統(tǒng)計菌落數(shù)目 甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細菌數(shù)。在對應稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計結果。 (1)甲同學在該濃度下涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)為230，該同學的統(tǒng)計結果是否真實可靠？為什么？ 答案不真實。為增加實驗的說服力與準確性，應設置重復實驗，在同一稀釋度下涂布3個平板，統(tǒng)計結果后計算平均值。 (2)乙同學在該濃度下涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212、256，該同學將21舍去，然后取平均值。該同學對實驗結果的處理是否合理？為什么？ 答案不合理。微生物計數(shù)時，如果實驗中

12、出現(xiàn)重復實驗的結果不一致的情況，應分析實驗過程中可能的影響因素，找出差異的原因，而不能簡單地舍棄后進展計數(shù)。 (3) mL的菌液涂布平板，統(tǒng)計菌落數(shù)，得到以下的數(shù)據(jù)，試計算1g樣品的活菌數(shù)。 平板 稀釋度 平板1 平板2 平板3 104 320 360 356 105 212 234 287 106 21 23 18 答案105的稀釋度下取0.1 mL涂布的三個平板上的菌落數(shù)在30～300之間，計算其平均值為(212＋234＋287)/3≈244。進一步可以換算出1 g樣品中活菌數(shù)為(244÷0.1)×105×108個。 (4)為什么統(tǒng)計的菌落數(shù)比活

13、菌的實際數(shù)目低？ 答案當兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。 3.對照實驗設計的分析 分析教材P22“設置對照〞中的實例，探討如下問題： (1)在A同學確定自己操作無誤的情況下，A同學得出的菌落數(shù)多于其他同學的原因可能有哪兩種？ 答案可能是他選擇的土壤樣品不同于其他同學；也可能是培養(yǎng)基受到了污染或操作失誤。 (2)如何設計對照實驗幫助A同學排除上述兩個可能影響實驗結果的因素？ 答案①其他同學用與A同學一樣的土樣進展實驗，如果結果與A同學一致，如此證明A同學操作無誤；如果結果不同，證明A同學存在操作失誤或培養(yǎng)基的配制有問題；②將A同學配制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下

14、培養(yǎng)作為空白對照，以判斷培養(yǎng)基是否受到污染。 4.微生物數(shù)量測定的實驗設計 (1)為什么別離不同的微生物要采用不同的稀釋度？ 答案土壤中各種微生物的數(shù)量是不同的，為獲得不同類型的微生物，就需要按不同的稀釋度進展別離。 (2)本實驗中應如何統(tǒng)計培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)？ 答案每隔24h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果。 (3)實驗中的無菌操作主要有哪些？ 答案①培養(yǎng)基、錐形瓶、試管、鏟子、信封等，需要進展滅菌。②稱取土壤要在火焰旁進展。③稀釋土壤溶液的每一步操作都要在火焰旁進展。 歸納總結別離尿素分解菌操作中的須知事項 (1)在實驗操作中，每個步驟都要注意無菌操作

15、，以防培養(yǎng)基被污染，影響實驗效果。 (2)樣品稀釋液的最優(yōu)濃度為培養(yǎng)后每個平板上有30～300個菌落的濃度。細菌一般選104、105、106倍稀釋液進展培養(yǎng)，放線菌一般選103、104、105倍稀釋液進展培養(yǎng)，真菌一般選102、103、104倍稀釋液進展培養(yǎng)。 (3)為排除非測試因素(培養(yǎng)基)的干擾，實驗需設置牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進展空白對照。 (4)每一稀釋倍數(shù)的菌液都至少要涂布3個平板，作為重復實驗，求其平均值，假如其中有菌落數(shù)與其他平板懸殊過大的，需要對該平板重新制作。 3.如圖為“土壤中分解尿素的細菌的別離和計數(shù)〞實驗中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析如下表示正確的答案是(　　)

16、 A.4號試管中稀釋液進展平板培養(yǎng)得到的菌落平均數(shù)一定恰為5號的10倍 B.×108個 C.在用移液管吸取菌液進展梯度稀釋時，可用手指輕壓移液管上的橡皮頭，吹吸三次，使菌液與無菌水充分混勻 D.某一稀釋度下至少涂3個平板，該實驗方法統(tǒng)計得到的結果常會比實際活菌數(shù)目高 答案C 4.自然界中的微生物往往是混雜生長的。人們在研究微生物時一般要將它們別離提純，然后進展數(shù)量的測定。下面是對大腸桿菌進展數(shù)量測定的實驗，請回答有關問題： (1)實驗步驟 ①制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。 ②為了得到更加準確的結果，應選用__________法接種樣品。

17、③適宜溫度下培養(yǎng)。 (2)結果分析 ①測定大腸桿菌數(shù)目時，在對應稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計結果，與事實更加接近的是__________。 A.一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是230 B.兩個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是220和260，取平均值240 C.三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是400、212和256，取平均值289 D.四個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是210、260、240和250，取平均值240 ②一同學在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基上測得平板上菌落數(shù)的平均值為212，那么每毫升樣品中的菌落數(shù)約是( mL)__________。 ③用這種方法測定菌體密度時，實際活菌數(shù)量要比測得

18、的數(shù)量__________(填“多〞或“少〞)，因為______________________________________________________________。 問題導析　(1)因為題中操作的目的是對大腸桿菌進展數(shù)量的測定，所以接種的方法是稀釋涂布平板法。 (2)測定活菌數(shù)量時，選擇的平板越多誤差越小，且選擇的平板要能形成30～300個菌落。 (3)所做的多個平板中，如果其中一個平板中菌落的數(shù)目明顯多于或少于其他幾個平板，如此說明該平板不符合要求，應重做或舍棄。 答案(1)②稀釋涂布平板　(2)①D②×109個③多當兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落

19、 解析　(1)假如對大腸桿菌進展計數(shù)，如此需要用稀釋涂布平板法接種樣品。(2)①應選取多個菌落數(shù)相差不大的平板進展計數(shù)，取其平均值。②×106×109(個)。③因為一個菌落可能由兩個或多個細菌連在一起生長而成，所以實際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量多。 一題多變 (1)如果某同學的稀釋倍數(shù)僅為104，如此測定的數(shù)值要比題中測定的數(shù)值高還是低？為什么？ 答案低。因為稀釋倍數(shù)太低，如此大局部菌落是由多個細菌繁殖而成，所以測定的數(shù)值要偏低。 (2)第(2)問第①小題C項中菌落數(shù)為400的平板不符合要求，試分析該平板中菌落數(shù)目多于其他平板的可能的原因。 答案①培養(yǎng)基被污染，一些菌落是由雜菌繁殖而成

20、的；②接種過程中由于操作不當感染了雜菌；③取菌液時沒有搖勻，導致所取菌液中細菌個體濃度偏大等。 方法技巧用稀釋涂布平板法計數(shù)微生物的方法 (1)稀釋涂布平板操作要求：按照平行重復的原如此，每一稀釋度的菌液涂布3個或3個以上的平板。 (2)計數(shù)的時機：當各平板上菌落數(shù)目穩(wěn)定時進展計數(shù)。 (3)選擇可用于計數(shù)的平板：選擇菌落數(shù)在30～300之間的平板(一樣稀釋度的平板均符合該特點)進展計數(shù)，然后取平均值。 1.選擇培養(yǎng)基是根據(jù)某一種或某一類微生物的特殊營養(yǎng)要求或?qū)σ恍┪锢怼⒒瘜W抗性而設計的培養(yǎng)基。利用這種培養(yǎng)基可以將所需要的微生物從混雜的微生物中別離出來。為選擇酵母菌和硝化細

21、菌，應選用的培養(yǎng)基分別為(　　) A.伊紅美藍培養(yǎng)基、含青霉素的培養(yǎng)基 B.含青霉素的培養(yǎng)基、含氨的無機培養(yǎng)基 C.含氨的無機培養(yǎng)基、含青霉素的培養(yǎng)基 D.含青霉素的培養(yǎng)基、伊紅美藍培養(yǎng)基 答案B 解析酵母菌是真菌，通?？梢杂煤嗝顾氐呐囵B(yǎng)基進展選擇培養(yǎng)，因為青霉素能夠抑制細菌生長，但不能夠抑制真菌生長。硝化細菌為自養(yǎng)型生物，能夠利用氨轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛岷拖跛崴尫诺哪芰堪褵o機物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物以維持自身生命活動，利用含氨的無機培養(yǎng)基可進展選擇培養(yǎng)。 2.如下操作步驟順序正確的答案是(　　) ①土壤取樣②稱取10g土樣，參加盛有90mL無菌水的錐形瓶中③mL土壤溶液進展平板涂布④依次稀釋

22、至101、102、103、104、105、106、107稀釋度 A.①→②→③→④B.①→③→②→④ C.①→②→④→③D.①→④→②→③ 答案C 3.對尿素分解菌進展初步鑒定時，可在培養(yǎng)基中參加(　　) A.重鉻酸鉀B.酚紅指示劑 C.剛果紅D.結晶紫 答案B 解析對尿素分解菌進展初步鑒定，可在培養(yǎng)基中參加酚紅指示劑。 4.從土壤中別離以尿素為氮源的細菌，如下實驗操作不正確的答案是(　　) A.將土壤用無菌水稀釋，制備103～106倍的土壤稀釋液 B.將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上 C.用參加剛果紅指示劑的選擇培養(yǎng)基篩選分解尿素的細菌 D.從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶

23、的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株 答案C 解析用參加酚紅指示劑的鑒別培養(yǎng)基可以鑒別分解尿素的細菌。 5.尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但假如不經(jīng)細菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物種類和數(shù)量繁多，同學們試圖探究土壤中微生物對尿素是否有分解作用，設計了以下實驗，并成功篩選到能高效降解尿素的細菌(目的菌)。培養(yǎng)基成分如下表所示，實驗步驟如下列圖。請分析回答如下問題： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 瓊脂 g g g g g g 將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mL。 (1)此培養(yǎng)基______(填“能

24、〞或“不能〞)用于植物組織培養(yǎng)，理由是_______________。 (2)培養(yǎng)基中參加尿素的目的是__________________，這種培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (3)“目的菌〞生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的__________和__________，實驗需要振蕩培養(yǎng)，原因是_________________________________________________________。 (4)圖中將細菌轉(zhuǎn)到固體培養(yǎng)基上時，可采用_______________或________________在含尿素的培養(yǎng)基上接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。初步篩選出來的菌種還需

25、要用生化的方法作進一步的鑒定：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中參加________指示劑，接種并培養(yǎng)初步篩選的菌種，假如指示劑變成________色，如此可準確說明該菌種能夠分解尿素。 (5)在實驗中，如下材料或用具需要滅菌的是________，需要消毒的是________(填序號)。 ①培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿②玻棒、試管、錐形瓶和吸管③實驗操作者的雙手 (6)實驗完畢后，使用過的培養(yǎng)基應該進展________處理后，才能倒掉。 答案(1)不能　缺少植物激素(或缺少植物需要的一些營養(yǎng)成分)　(2)篩選目的菌　選擇　(3)尿素　葡萄糖為目的菌提供氧氣　(4)平板劃線法稀釋涂布平板法酚紅紅

26、　(5)①②③　(6)滅菌 解析(1)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中需要含有氮、磷、鉀與鋅、銅、鉬、鐵等元素，需要蔗糖為植物細胞提供能量，還需要細胞分裂素和生長素等植物激素。(2)該培養(yǎng)基中尿素是唯一的氮源，只有能利用尿素的微生物才能生長，屬于選擇培養(yǎng)基。(3)“目的菌〞生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的尿素和葡萄糖，分解尿素的微生物是需氧型微生物，所以在培養(yǎng)過程中需振蕩。(4)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中參加酚紅指示劑，培養(yǎng)利用尿素的細菌后，如果pH升高，指示劑將變紅，由此可準確地鑒定該種細菌能夠分解尿素。(5)微生物培養(yǎng)時，一切環(huán)境、物質(zhì)、用具、器材都要消毒或滅菌。(6)為防止實驗后培養(yǎng)基中的微生物污染環(huán)境，使用過的培養(yǎng)基必須經(jīng)過滅菌處理后才能丟棄。 10 / 10