土壤中分解尿素、纤维素的细菌的分离与计数

名师大讲堂·2013高考总复习《生物》土壤中分解尿素、纤维素的细菌的分离与计数名师大讲堂·2013高考总复习《生物》1．筛选分离菌株的原理提供有利于目的菌株生长而抑制其它微生物生长的条件，这些条件可以是营养、温度，也可以是PH等。分离微生物的原理名师大讲堂·2013高考总复习《生物》2．实例(1)加入青霉素可以分离出混杂在细菌中的酵母菌和霉菌；(2)加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌；(3)培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物；(4)培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物；(5)培养基中的氮源只有尿素时，理论上只有能合成脲酶的微生物才能在上面生长。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》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名师大讲堂·2013高考总复习《生物》【解析】该实验的目的是测定链霉素对3种细菌的作用效果，由于三种细菌的实验条件完全一致(如培养基、温度、划线时均与链霉素带直接接触等)，但结果却有明显差异：结核菌数量最少，离链霉素带最远，说明作用效果最好，因此ABC正确；伤寒菌数量最多，在链霉素带附近也能生存，说明链霉素对伤寒菌基本没有效果，D是错误结论。【答案】D名师大讲堂·2013高考总复习《生物》1．通过配置特殊的培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。下列哪项操作最终不能达到分离出相应微生物的目的()A．在无氮培养基上可从多种细菌中分离出圆褐固氮菌B．在缺乏有机碳源的培养基上可以从多种细菌中分离得到硝化细菌C．在培养基中加青霉素可以从混杂的真菌中分离到酵母菌D．在培养基中加高浓度食盐可以分离得到金黄色葡萄球菌名师大讲堂·2013高考总复习《生物》答案：C解析：圆褐固氮菌可以利用空气中的N2，硝化细菌可以利用空气中的CO2通过化能合成作用合成含碳有机物，而青霉素能抑制原核生物合成肽聚糖，只能将酵母菌从原核生物中分离出来。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》一、分离土壤中分解尿素的细菌实验1．本实验的流程：土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物的培养→观察并记录结果→细菌计数土壤中分解尿素的细菌的分离实验名师大讲堂·2013高考总复习《生物》2．课题延伸——菌种的进一步鉴定(1)原因：由于分离分解尿素的细菌的选择培养基上可能生长着以分解尿素的细菌的代谢产物为氮源的其它微生物。(2)原理：CO(NH2)2＋H2O――→脲酶CO2＋2NH3；由于NH3的产生，培养基碱性增强，pH升高，因此可通过检测pH的变化来判断该化学反应是否发生。(3)方法：以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH升高，说明该种细菌能分解尿素。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》3．注意事项(1)要设置重复实验。主要目的是排除实验中人为因素对实验结果的影响，增强实验结果说服力和准确性。统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组。(2)要设置对照实验：主要目的是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。①判断培养基是否有杂菌污染，需将未接种的相同培养基同条件下同时进行培养。②判断该培养基是否具有筛选作用，需设立牛肉膏蛋白胨培养基接种相同样品后同条件下同时培养。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》二、统计微生物数目的方法1．显微镜直接计数法(1)原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。(2)方法：用计数板计数。(3)缺点：不能区分死菌与活菌。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》2．间接计数法(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，其中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。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》(3)注意事项①设置重复组，增强实验的说服力与准确性。②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。③当菌落数目稳定时，才能进行计数，否则，会因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。④统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是()A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C．涂布了三个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163D．涂布了三个平板，统计的菌落数是210、240和250，取平均值233名师大讲堂·2013高考总复习《生物》【解析】在设计实验时一定要涂布至少3个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否相差较大，如果出入较大，意味着操作有误，需重新实验，所以A、B不正确。C项虽然涂布了3个平板，但是其中一个平板的计数结果与另外两个相差太远，说明操作过程中可能出现了错误，因此不能简单的将3个平板的计数值用来求平均值。【答案】D名师大讲堂·2013高考总复习《生物》2．（2012深圳一模）某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是（）A.利用平板划线法对细菌进行计数B.以石油为唯一碳源的培养基筛选C.采用稀释涂布平板法分离菌种D.称取和稀释土壤时应在火焰旁名师大讲堂·2013高考总复习《生物》答案：A解析：本试题考查细菌的分离和计数。平板划线法只能用来分离菌种，稀释涂布平板法既可用来分离菌种，又能用来进行计数，A错，C正确；在分离菌种的整个操作过程中必须注意保持消毒或灭菌，D正确。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》1．纤维素酶纤维素酶是一种复合酶，它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，具有催化分解纤维素的作用，其作用过程如下：纤维素――→C1酶CX酶纤维二糖―――――→葡萄糖苷酶葡萄糖土壤中分解纤维素的细菌的分离实验名师大讲堂·2013高考总复习《生物》2．纤维素分解菌的筛选原理名师大讲堂·2013高考总复习《生物》3．土壤中纤维素分解菌的筛选流程土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》特别注意①纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，因培养基中无凝固剂，利用液体培养基以增加纤维素分解菌的浓度。②选择培养基以纤维素做碳源和能源，其它绝大多数微生物不能正常生长；鉴别培养基因含琼脂，故为固体培养基，刚果红染色法就是应用的此培养基。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》③为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验。纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。④流程中的“选择培养”是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》下图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程，据此回答有关问题()土壤取样→梯度稀释→将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基上→选择产生透明圈的菌落，统计并计算每克样品中细菌数(1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌，从高温热泉中寻找耐热菌，这说明到环境中去寻找菌株要根据____________。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》(2)某同学根据需要，配制了纤维素分解菌的培养基如下表，整个实验过程严格执行无菌操作。如果将其中的纤维素粉换成____________，菌落数______________________，即可说明选择培养基的作用。附：培养基配方纤维素粉NaNO3Na2HPO4·7H2OKH2PO4MgSO4·7H2OKCl酵母膏、水解酪素5g1g1.2g0.9g0.5g0.5g适量名师大讲堂·2013高考总复习《生物》(3)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验宜采用____________法，原因是___________________________________________________________________________________________________________。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》【解析】(1)因为纤维素分解菌与耐热菌有不同的生活习性，生活在不同的环境中，故要根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。(2)因为葡萄糖是纤维素水解的、能被微生物直接利用的有机小分子，所以如果将其中的纤维素粉换成葡萄糖，纤维素分解菌及其他细菌会生长繁殖得更快，故菌落数明显多于选择培养基。(3)因为稀释涂布平板法要将菌液进行一系列的梯度稀释，故该法可根据稀释体积计算每克样品中的细菌数，而平板划线法则不能这样，所以本实验宜采用稀释涂布平板法。名师大讲堂·2013高考总复习《生物》【答案】(1)目的菌株对生存环境的要求(2)葡萄糖明显多于选择培养基上的菌落数(3)稀释涂布平板平板划线法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌名师大讲堂·2013高考总复习《生物》3．在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是()A．分解尿素的细菌B．硝化细菌C．分解纤维素的细菌D．乳酸菌名师大讲堂·2013高考总复习《生物》答案：C解析：分解纤维素的细菌能将纤维素分解，刚果红纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。