专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离和计数

雪宫中学学案：生物技术实践 班级 姓名1专题２ 课题2 测定微生物的数量雪宫中学学案：生物技术实践 班级 姓名2雪宫中学学案：生物技术实践班级姓名Array3雪宫中学学案：生物技术实践 班级 姓名4四． 实验中应注意的问题1． 设置对照。

怎样设置对照？ 2． 无菌操作(1)建立“有菌观念”。

实验器材、实验室、实验者、空气都充满了微生物，都有污染的可能，必须严格消毒灭菌。

(2)整个实验操作过程要严格无菌操作，实验器材灭菌，包括取土样的小铁铲和盛土样的信封使用前也要灭菌。

(3)应在火焰旁称取土壤。

在火焰附近将称好的土样倒人烧瓶中，塞好棉塞。

(4)在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。

(5)操作过程中呼吸不要频繁，不要讲话，以免空气和口腔中的微生物随气流而进入试管、培养皿等。

(6)研究未知的微生物，一定要注意进行规范的无菌操作，以防被致病的微生物感染。

实验后，一定要洗手。

五．结果分析与评价1．如果对照组有杂菌菌落，则实验的实则值 （偏高、偏低） 如果培养基中混有了其它氮源，则实验的实则值 （偏高、偏低），此时，能否筛选出能分解尿素的微生物？2．如果同一稀释浓度下的三个培养皿上菌落数相差过大，反应了什么问题？雪宫中学学案：生物技术实践 班级 姓名5练习题1．在培养基中加高浓度的生理盐水、甘露糖醇和酸碱指示剂可以选择鉴别A ．酵母菌B ．霉菌C ．大肠杆菌D ．金黄色葡萄球菌 2．测定土壤中细菌的数量一般选用多大倍数稀释液进行平板培养A ．101、102和103倍 B ．102、103和104倍 C ．102、104和106倍 D ．104、105和106倍 3．用以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养细菌后，指示剂将 A ．变蓝色 B ．变红色C ．变黑色D ．变棕色4．用101、102和103倍稀释液进行涂布培养细菌后，其菌落平均数为2 890、271和50则菌落总数为A ．2.89×104个／mLB ．2.71×104个／mLC ．6.0×104个／mLD ．3.85×104个／mL 5．在一个“淀粉一琼脂”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：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6．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。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数研究思路（一）筛选菌株1、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。

2、PCR技术中使用的耐高温的酶是，它是从中分离出来的。

科学家能从中把筛选出来是因为，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是_ 。

点评：生物适应一定环境，环境对生物具有作用。

所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

〖本课题使用的培养基——见旁栏资料〗〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是，提供氮源的的是，琼脂的作用是。

〖思考2〗该培养基对微生物（具有，不具有）选择作用。

如果具有，其选择机制是。

3、选择培养基是指特定种类的微生物生长，同时其他种类微生物生长的培养基（二）统计菌落数目1、在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是。

除此之外，也是测定微生物数量的常用方法。

【补充】显微镜直接计数是测定微生物的方法。

公式：观察到的红细胞平均数∶观察到的细菌平均数＝红细胞含量∶细菌含量2、统计菌落数目的理论依据是：当样品的稀释度足够时，_ 。

通过统计，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

因此，恰当的是成功地统计菌落数目的关键。

3、．为保证统计结果准确，通常将都涂布在平板上，培养后再选择的平板进行计数。

4、在设计实验时，一定要涂布至少个平板作为重复组，才能增强实验的说服力和准确性。

在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果，结果，意味着操作有误，需要重新实验。

〖思考3〗统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均值从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是_ 〖思考4〗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的操作是第一位同学需；第二位同学_ 。

5、统计的菌落数比活菌的实际数目。

因为当两个或多个细胞时，平板上观察到的只是菌落。

因此，统计结果一般用来表示。

专题2 微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数（高二生物）第1课时研究思路分离原理【学习目标】1 学生预习教材P21 “（一）筛选菌株”，能够整理归纳出实验室筛选微生物的原理，能简单描述如何能得到耐高温的DNA聚合酶，如何分离Taq细菌。

2 学生预习教材P22结合右侧培养基配方基的内容，结合培养基配置及分类能整理归纳选择性培养基的原理及配制要求3学生预习教材P21“课题背景”内容结合选择性培养基的作用能阐述分离分解尿素的细菌的原理及培养基配置中各物质提供的成分3学生预习教材P22，整理归纳统计菌落数目的方法4课堂上通过教师提示，学生合作探究，学生能够对统计菌落数目的方法进行区别,填表整理归纳两种方法的比较5课堂上通过观看视频，学生能够掌握统计菌落数目的正确操作与计算6课堂上通过教师提示，学生合作探究，学生能够正确的设置实验对照重点选择性培养基的配制，菌落数目的统计难点菌落数目的统计【课前预习】一筛选菌株阅读教材P21 “（一）筛选菌株”，整理归纳出筛选菌株的基础知识1筛选菌株(1) 自然界中目的菌株的筛选①原理：根据目的菌对的要求，到相应的环境中去找。

②实例：DNA多聚酶链式反应（PCR）是一项的技术，要求使用。

能产生耐高温的TaqDNA聚合酶的就是从热泉中筛选出来的(2)实验室中微生物筛选的原理人为提供有利于________生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时________或________其他微生物生长。

(2)分解尿素的细菌的分离原理尿素是一种农业，只有被分解成之后，才能被植物吸收利用。

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_________________________________________。

2选择培养基在微生物学中，将允许__________种类的微生物生长，同时________或________其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

【土壤中分解尿素的细菌的分离和计数】一、研究思路1．筛选菌株尿素是一种重要的肥，农作物不能直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为和CO2，才能被植物利用，土壤中的这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成。

可以利用这一特点，将其从土壤中筛选出来。

(1)实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于_____ _生长的条件(包括营养、、pH等)，同时____ _或其他微生物生长。

(2)选择培养基：在微生物学中，将允许的微生物生长，同时和其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。

2．统计菌落数目(1)常用来统计样品中数目的方法是__________ _______。

即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。

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。

例如每克样品中的菌株数= ,C代表 ,V代表 ,M代表。

通常统计出的菌落数比活菌的实际数目。

这是因为。

因此，统计结果一般用而不是活菌数来表示。

(2) 也是测定微生物数量的常用方法。

(3)细菌的数目还可以通过法来测定。

例如，测定饮水中大肠杆菌的数量，可将的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现色，可以根据培养基上的数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。

在该实验中至少应取___个水样。

3．设置对照(1)设置对照的主要目的是排除实验组中___________对实验结果的影响，提高实验结果的。

例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需用______________________________ 作为空白对照。

(2)对照实验是指除了的条件外，其他条件都的实验，其作用是比照实验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。

二、实验设计实验设计包括对实验方案，所需仪器、材料，用具和药品，具体的以及时间安排等的综合考虑和安排。

关于土壤中某样品细菌的分离与计数的实验操作步骤如下：1．土壤取样土壤微生物约70%～80%为，主要分布在距地表的近性土壤中。

2020-2021学年高二生物人教版选修1学案：专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数含解析课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数知识点一菌株的筛选与选择培养基1．筛选菌株(1）原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

（2）实例：从热泉中筛选出Taq细菌。

热泉70～80 ℃的高温条件淘汰了绝大多数微生物，而使耐热的Taq细菌脱颖而出。

（3）方法:利用选择培养基分离。

归纳总结：选择培养微生物的方法通常有两种：(1)可利用该分离对象对某一营养物质有“嗜好"的原理，专门在培养基中加入该营养物质，从而使它成为一种加富培养基；（2)可利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性，在混合培养物中加入该抑菌物质,经培养后，其他微生物生长受抑制,而分离对象却可乘机大大繁殖，在数量上占优势.2．选择培养基(1)概念：选择培养基指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。

（2）选择培养基的制备原理：根据不同微生物的特殊营养要求或其对某一化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。

(3)选择培养基的制备方法：在培养基中加入某种允许特定种类微生物生长，抑制或阻止其他种类微生物生长的化学成分。

（4)选择培养基的用途：使混合菌株中的目的菌变成优势菌，提高该菌的筛选率。

（5)实例:在培养基中以尿素为唯一的氮源可得到能利用尿素的微生物；在培养基中加入青霉素可分离得到酵母菌和霉菌。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基配方培养基组成提供的营养或作用KH2PO4 1.4 g、Na2HPO4 2。

1无机盐g、MgSO4·7H2O 0。

2 g葡萄糖10.0 g碳源尿素1.0 g氮源、碳源琼脂15.0 g凝固剂用蒸馏水定容至1 000 mL氢元素、氧元素尿素，以尿素为氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，会因缺乏氮源而不能生长繁殖，所以，用该培养基能够筛选出可分解尿素的微生物。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数一、筛选菌株的思路1、自然界中目的菌株的筛选（1）原理：根据对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

2、实验室中目的菌株的筛选（1）原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH 等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。

（2）方法：利用选择培养基分离。

选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时阻止或抑制其他种类微生物生长的培养基。

尿素是一种重要的农业氮肥，尿素不能直接被农作物吸收，只有通过土壤中的细菌将尿素分解为氨后，才能被植物利用，土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶。

可以利用这一特点，将其从土壤中筛选出来。

（3）实例：①以尿素作为唯一氮源的培养基可以分离出分解尿素的细菌，因为只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用其中的氮元素。

②加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。

③加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。

④无氮源培养基可以分离固氮微生物。

⑤石油是唯一碳源的培养基，可以分离能消除石油污染的微生物。

⑥将培养基放在高温环境中培养，分离耐高温的微生物。

二、统计菌落数目1、常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。

（1）原理：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一个活菌。

通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有的活菌数。

(2)计算公式：每克样品中的菌株数＝培养基上平均菌落数×稀释倍数÷涂布液体积，即(C÷V)×M。

（3）注意事项:a．为了保证结果准确，每个稀释度涂布至少 3 个平板作为实验重复，求其平均值（平行重复原则）。

选择菌落数在 30～300 的平板进行计数。

设置重复实验的目的是：排除偶然因素对实验结果的影响。

b．稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。

原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。

因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。

土壤中分解尿素的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：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH 等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。

(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，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

2．统计菌落数目(1)活菌计数法：常用稀释涂布平板法。

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一个活菌。

通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

②计算公式：每克样品中的菌株数＝(C ÷V )×M 。

C ：代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数。

V ：代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)。

M ：代表稀释倍数。

③统计方法：为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取其平均值。

.1.实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH 等)同时抑制或阻止其他微生物的生长。

2．在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

3．测定微生物数量的常用方法有活菌计数法和显微镜直接计数法。

稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比活菌的实际数目低。

4．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作为唯一氮源的选择培养基分离能分解尿素的细菌。

5．鉴定分解尿素细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，依据是否变红进行判断。

(2)显微镜直接计数法：在显微镜下直接观察和计数微生物的数量。

3．设置对照(1)对照实验：指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。

(2)主要目的：排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

二、实验设计1．土壤取样从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤取样。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数核心知识要点1．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。

(2)统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。

2．实验流程(1)土壤取样→富含有机质的土壤表层土(2)样品的稀释→通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板(3)接种→用稀释涂布平板法接种(4)培养⎩⎪⎨⎪⎧细菌：30～37 ℃培养1～2天放线菌：25～28 ℃培养5～7天霉菌：25～28 ℃培养3～4天(5)观察→根据菌落的特征区分微生物 (6)计数→统计菌落的数目(7)计算→根据公式“每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M[C 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V 代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M 代表稀释倍数]”进行计算【重难详解】1．选择培养基四种常见制备方法或实例 方法一 加入某些特定物质2．两种计数方法的比较【解析误区】1．“选择菌落数在30～300的平板”的两个提醒用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。

解题时易出现以下误解： (1)只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的。

错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。

(2)得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：①不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。

②不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。

可见，并不是只要得到3个“菌落数在30～300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30～300之间”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。

教学准备1. 教学目标1、利用选择培养基分离细菌，运用相关技术解决生产生活中有关微生物的计数2、分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性3、形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯2. 教学重点/难点教学重点：对土样的选取和选择培养基的配制教学难点：对分解尿素的细菌的计数3. 教学用具多媒体、板书4. 标签教学过程（一）引入新课课题背景1、尿素的利用尿素是一种重要的氮肥，农作物不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 。

2、细菌利用尿素的原因土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶3、课题目的①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌（二）研究思路1、筛选菌株科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物，这样也适用于实验室中微生物的筛选，启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

（1）实验室中微生物的筛选原理原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、PH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

点评：生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。

所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

（2）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，琼脂的作用是凝固剂。

〖思考2〗该培养基对微生物具有选择作用。

如果具有，其选择机制是只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

（3）培养基选择分解尿素的微生物的原理培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。

缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。

（4）怎样证明此培养基具有选择性呢？实验组：以尿素为唯一氮源的培养基—只生长尿素细菌对照组：牛肉膏蛋白胨培养基—生长多种微生物2、统计菌落数目在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。