2018_2019学年高中生物专题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课件新人教版选修1

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数学习目标：知识目标能力目标3.学会用稀释涂布平板法进行微生物数量测定的方法情感、态度与价值观目标1.体验科学知识的形成过程，加深对科学本质的理解2.体会在实验活动中合作学习的有效性，养成严谨的科学态度学习重点和难点：微生物的选择培养、分离、计数等技术的原理和方法教材分析与课时安排：“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”是人教版高中生物（选修1）专题2“微生物的培养与应用”的第二个课题，学生已学习了有关培养基和无菌技术的基本知识，在掌握使用平板划线法和稀释涂布法、分离和纯化微生物的实验操作的基础上，研究培养基对微生物的选择作用，并测定其数量。

其中既有关于特定菌株的选择策略等知识性内容，又有土壤溶液的稀释、菌落数量统计等操作性内容，难度较大、探究性较强，是培养学生设计实验、动手操作等科学探究能力，提高生物科学素养的好素材。

本课题教学实施中的关键在于两点：①教师要处理好知识性内容与操作性内容的关系，要让学生理解特定菌株的选择策略，并学习有关的实验方法和操作程序;②处理好课上与课后的关系。

本课题的实验操作时间不长，但是操作前要制备培养基、对培养基和其他操作用具进行灭菌，操作后的培养时间和对微生物进行观察则需要较长时间，因此需要教师精心设计教学程序，统筹安排教学时间。

根据这一教材特点，本课题教学可分2个课时进行，2个课时之间应留有2 d左右的间隔，以便进行微生物的培养与观察。

本教学设计主要针对第一课时。

教学准备：1. 土壤样品的采集以及土壤溶液的配制为保证实验取得预期效果，应选择经常施用尿素的农田，铲去表土后采集3～8 cm深度范围内的土壤;回实验室后，去除土壤中的植物枯枝败叶及其他杂物，用托盘天平称取样品10 g，加入到盛有90 g无菌水的锥形瓶中，震荡10 min，即制得101土壤溶液;制备完成后可置于冰箱冷藏室内备用（1～2 d）。

配制牛肉膏蛋白胨固体培养基（配方：牛肉膏5 g，蛋白胨10 g，氯化钠5 g，琼脂20 g，加热溶解后，加水定容至1 000 mL。

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庖丁巧解牛知识•巧学一、筛选菌株1.PCR技术是一种在体外将少量DNA大量复制的技术，PCR技术的原理是：如果DNA片段两端的序列是已知的，那么采用PCR就可以很容易地将此DNA片段从整个DNA分子中扩增出来。

进行PCR需要一段寡聚核苷酸链作为引物，它们各自与要扩增的靶DNA片段末端互补，引物与模板DNA相结合并沿模板DNA延伸，以扩增靶DNA序列。

PCR技术需要使用耐高温的DNA聚合酶，这种酶要能够忍受93 ℃左右的高温。

深化升华 PCR的过程由三个基本反应组成：（热）变性、复性、延伸，这样构成一个循环的复制，新合成的DNA链又可以作为模板进行下一轮复制，重复3步操作。

DNA片段呈2的指数增长，在1～2小时内可完成25～30次的循环，扩增的DNA片段数可增至106～107倍。

2.选择培养基是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。

二、统计菌落数目1.直接计数法这种方法是指利用特定的细菌计数板或者血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积样品中微生物的数量。

计数板是一块特制的载玻片，上面有一个面积为1 mm2和高0.1 mm的计数室，该计数室又均分成400个小格。

测量时将稀释的样品滴加在计数板上，盖上盖玻片，然后在显微镜下数出每个小格所含的细菌的平均数，再按下面的公式求出每毫升样品所含的细菌数。

每毫升原液所含的细菌数＝每小格平均细菌数×400×1 000×稀释倍数要点提示此方法的缺点是分不清活菌和死菌。

2.间接计数法稀释涂布平板法，常用来统计样品中的活菌数，此法是根据微生物在固体培养基上所形成的一个菌落是由一个细菌繁殖而成的现象进行的，也就是说一个菌落就代表一个细菌。

计数时先将待测样品进行一系列的稀释，再取一定量的稀释菌液接种在固体培养基上，使其较均匀地分布，经过一段时间的培养后，统计菌落数目，即可求出原液中的细菌数。

高中生物专题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练习（含解析）新人教版选修1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数[基础全练]1．土壤中的尿素分解菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成( )A．尿素酶B．脲酶C．蛋白酶D．肽酶解析：土壤中的尿素分解菌体内能够产生脲酶，脲酶能够使土壤中的尿素分解为氨。

答案：B2．用以尿素为唯一氮源加入酚红指示剂的培养基，培养细菌后，指示剂将( )A．变蓝色B．变红色C．变黑色D．变棕色解析：细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，会使培养基的碱性增强，pH升高，加入酚红指示剂将变红。

答案：B3．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．对分离的菌种做进一步鉴定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解析：筛选出能分解尿素的细菌用选择培养基即可，不需要加指示剂。

加入指示剂的培养基，目的是对分离的菌种做进一步的鉴定。

答案：B4．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(全营养)培养基C．接种了的牛肉膏蛋白胨(全营养)培养基D．接种了的选择培养基解析：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目应明显多于选择培养基上的数目，因此可用接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。

本实验的变量是培养基种类，其他方面如接种、培养条件等应相同。

答案：C5．下列关于统计菌落数目的方法的叙述，不正确的是( )A．采用稀释涂布平板法统计的菌落数目往往少于实际的活菌数B．当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落C．为了保证结果准确，一般采用密度较大的平板进行计数D．显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法解析：采用稀释涂布平板法获得的菌落有些可能是由两个或多个细菌形成的，所以统计的菌落数目往往少于实际的活菌数，A正确；当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落，B正确；为了保证结果准确，一般选取菌落数在30～300的平板进行计数，C错误；除平板计数法外，显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法，D正确。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1．在以尿素为唯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．变棕色解析：细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，加入酚红指示剂将变红。

答案：B2．测定土壤中细菌数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释，其原因是( )A．细菌个体小，真菌个体大B．细菌易稀释，真菌不易稀释C．细菌在土壤中数量比真菌多D．随机的，没有原因解析：土壤中的微生物大约70%～90%是细菌，真菌的数量要比细菌少。

样品的稀释度越高，在平板上生成的菌落数目就越少。

在实际操作中，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，适于平板计数，所以细菌的稀释倍数要高于真菌的稀释倍数。

答案：C3．用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。

原因是( )A．平板上的一个菌落就是一个细菌B．菌落中的细菌数是固定的C．此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌D．此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同解析：用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，但偶尔也能来自两个细菌，所以此方法统计的菌落数可能与活菌的实际数不相同。

答案：C4．土壤中的细菌能分解尿素，是因为它们能合成一种( )A．尿素酶B．脲酶C．蛋白酶D．肽酶解析：能够分解利用尿素的细菌，其细胞内含有脲酶，可以把尿素分解成氨，然后进一步利用。

答案：B5．(2016·四川卷)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。

(1)图中选择培养基应以____________为唯一氮源；鉴别培养基还需添加____________作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成____________色。

化钝市安居阳光实验学校课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数理一理判一判1.选择培养基只允许特定的微生物生长，而抑制或阻止其他微生物的生长。

(√)2．稀释涂布平板法能分离细菌，也能计数。

(√)3．平板划线法只能纯化细菌，不能计数。

(√)4．从土壤中取样时，土层越浅越好。

(×)5．来自土壤的微生物稀释倍数越大越好。

(×)6．测定不同微生物数量时，接种的土壤悬浮液的稀释度相同。

(×)7．菌落特征是鉴别菌种的重要依据。

(√)8．以尿素为唯一氮源的培养基是选择培养基。

(√)9．可用含酚红指示剂的培养基对筛选出的尿素分解菌作进一步鉴定。

(√)悟一悟1.可利用分离对象对某种营养物质有“嗜好”的原理，专门在培养基中加入该营养物质，并且使该营养物质成为培养基中某类基本营养物质的唯一供给者，如筛选能分解尿素的细菌，就将尿素作为培养基中的唯一氮源。

2．可利用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，其他微生物生长受到抑制，而该分离对象却可大量增殖，在数量上占据优势。

3．显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活，因此一般用来统计总菌数。

但是，通过一定的辅助处理，可以实现活菌计数，如在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数来进行活菌数的统计。

4．对照实验中除测试因素(自变量)不同外，其他因素要保证和实验组相同且适宜，并遵循单一变量原则。

5．在培养基制作和保存过程中，都易出现培养基被污染、样品被污染等情况，从而对实验结果造成影响，因此必须要设置空白对照或相互对照。

感悟体会：练一练1.[2019·第二中学高二月考]在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用以尿素为唯一氮源的培养基，乙组实验的培养基中的氮源除尿素外还含硝酸盐，其他成分都相同，在相同条件下操作，培养观察，则乙组实验属于( )A．空白对照 B．条件对照C．相互对照 D．对照解析：生物实验中的实验可以分为空白对照，条件对照，自身对照，相互对照等。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数［学习目标］ 1.明确培养基对微生物进行选择的原理。

2.学会统计微生物数量的方法。

3.能进行实验设计与操作，并对实验结果进行分析和评价。

知识点一筛选微生物的研究思路知识梳理1。

菌株筛选（1）自然界中目的菌株的筛选①筛选的依据：根据它对错误!生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。

②实例:从热泉中筛选出错误!Taq细菌。

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

(2)实验室中微生物的筛选①原理：人为提供有利于错误!目的菌株生长的条件(包括营养、错误!温度、错误!pH 等)，同时错误!抑制或错误!阻止其他微生物生长。

②方法：利用错误!选择培养基筛选.（3）选择培养基①概念：在微生物学中,将允许错误!特定种类的微生物生长，同时错误!抑制或错误!阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。

②制备原理：根据不同微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基.③制备方法：a．在培养基中加入某种化学物质。

例如，加入青霉素可以分离出错误!酵母菌和错误!霉菌;加入高浓度的食盐可以得到错误!金黄色葡萄球菌。

b．改变培养基中的营养成分。

例如，缺乏氮源时可以分离错误!固氮微生物；石油作为唯一碳源时,可以分离出能消除错误!石油污染的微生物；用含无机碳源的培养基分离错误!自养型微生物;错误!尿素作为唯一氮源时,可以分离出能分解尿素的微生物。

c．改变微生物的培养条件.例如，将培养基放在高温环境中培养可以得到耐错误!高温的微生物；用普通培养基在无氧条件下分离错误!厌氧型和错误!兼性厌氧型微生物。

（4)分离分解尿素的细菌的培养基培养基组成提供的营养或作用KH2PO4 1。

4 gNa2HPO4 2。

1 g无机盐MgSO4·7H2O 0。

2 g葡萄糖10。

0 g 错误!碳源尿素1.0 g 错误!氮源、碳源琼脂15.0 g 错误!凝固剂用蒸馏水定容至1000 mL 水①从物理性质看此培养基属于错误!固体培养基，是由于加入了凝固剂错误!琼脂。