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第6课时土壤中分解尿素的细菌的分离与计数[学习目标定位]1.研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。2.能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。本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区第6课时知识·储备区第6课时1．实验中的变量(1)自变量：实验过程中可以的因素。(2)因变量：随着的变化而变化的变量称做因变量。(3)无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些因素,对实验结果造成,这些变量称为无关变量。2．酚红指示剂遇性环境呈现深红色，可作为pH上升的指示剂。3．微生物的生长需要的营养要素有等。人为改变自变量可变影响碱碳源、氮源、水、无机盐、生长因子本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区知识·储备区第6课时【情景导入】1吨高浓度难降解的污水，注入一个2立方米的池子里，一天以后，不仅刺鼻的臭味全然消失，而且污水变成了清水，可以再次使用。这一神奇的变化就是由微生物一手“导演”的。当人们第一次在显微镜下看到微生物时，深深震惊于它们的微小体积和庞大的数目。它们个头虽小，却在医药、工农业、环保等诸多领域都发挥出了神奇的效果。导入我们如何从众多的微生物中找出需要的种类呢？本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区探究点一筛选微生物的研究思路要把某种微生物和其他的微生物分开，就要利用其代谢特点设计合适的培养基。1．筛选菌株(1)思路：提供有利于生长的条件(包括营养、温度、等)，同时或其他微生物生长。(2)实例：PCR技术利用的耐高温的是从生活在热泉中的细菌中提取的,之所以能从热泉中筛选出该菌是因为。(3)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。第6课时学习·探究区目的菌株pH抑制阻止DNA聚合酶Taq热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物特定抑制阻止本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(4)下面是本课题使用的培养基的配方，请分析：①在该培养基配方中,为微生物的生长提供碳源的是,提供氮源的是，琼脂的作用是。②微生物要利用尿素需要分泌，不能分泌脲酶的微生物不能利用尿素。据此该培养基对微生物具有选择作用，其选择机制是。第6课时学习·探究区KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15.0g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL葡萄糖尿素凝固剂脲酶只有能够以分泌脲酶从而以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区2．统计菌落数目常用来统计样品中活菌数目的方法是。(1)统计菌落数目时,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。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。(2)从平板上的菌落数推测出每克样品中的活菌数的计算方法是。第6课时学习·探究区稀释涂布平板法一个活菌菌落数30～300(平均菌落数÷涂布的稀释液体积)×稀释倍数本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区(3)利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的。(4)教材中两位同学的统计结果中,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。(5)统计的菌落数比活菌的实际数目低，这是因为。因此，统计结果一般用来表示。(6)除此之外，也是测定微生物数量的常用方法。第6课时学习·探究区稀释度二第一位同学需设置重复实验组；第二位同学统计的三个菌落数相差太大，说明操作有误，需重新实验当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个菌落菌落数显微镜直接计数本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区小贴士显微镜直接计数法(1)原理：此法利用特定的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的数量，但不能区分细菌的死活。计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定的面积1mm2和高0.1mm的计数室，在1mm2的面积里又被划分成25个(或16个)中格，每个中格进一步划分成16个(或25个)小格，计数室由400个小格组成。(2)操作：将稀释的样品滴在计数板上，盖上盖玻片，然后在显微镜下计数4～5个中格中的细菌数，并求出每个小格所含细菌的平均数，再按公式求出每毫升样品中所含的细菌数。(3)计数公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×10000×稀释倍数。第6课时学习·探究区本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区3．设置对照(1)设置对照的主要目的是排除实验组中因素对实验结果的影响，提高实验结果的。(2)对照实验是指除了的条件外，其他条件都的实验。满足该条件的称为组，未满足该条件的称为组。(3)教材提供的案例中A同学的结果与其他同学不同，可能的解释有两种。一是由于土样不同，二是由于培养基污染或操作失误。如何设置对照实验来确定原因？答案①其他同学用与A同学一样的土样进行实验,如果结果与A同学一致,则证明A无误;如果结果不同,则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。②将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是否受到污染。第6课时学习·探究区非测试可信度被测试相同对照实验本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【归纳提炼】选择培养基(1)选择培养基的含义：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。(2)常见的选择培养基①加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。②加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。③无氮源培养基可以分离固氮微生物。④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的目的。⑤将培养基放在高温环境中培养，分离耐高温的微生物。第6课时学习·探究区本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【活学活用】1．在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出()A．乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌B．固氮细菌、大肠杆菌、放线菌C．固氮细菌、霉菌、放线菌D．固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌解析固氮细菌可以在无氮培养基上生长;青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长,但不会抑制霉菌的生长;加入10%的酚的培养基可以抑制细菌和霉菌的生长,但不会抑制放线菌的生长。第6课时学习·探究区C本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区2．用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是()A．菌落数量最多的平板B．菌落数量最少的平板C．菌落数量适中的平板D．取若干个平板菌落数量的平均值解析用稀释涂布平板法对样品中活菌数目进行统计,只是一种估测,根据此方法的实验过程可知,在某一稀释度下涂布的平板菌体数具有一定的偶然性,并不是绝对均匀,所以取若干个平板菌落数量的平均值比较接近样品中菌株数的真实值。第6课时学习·探究区D本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区探究点二实验设计与操作下面是土壤中尿素分解菌的分离与计数的实验流程示意图，请结合教材提供的资料分析：第6课时学习·探究区本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区1．实验设计和操作提示第6课时学习·探究区步骤实验操作操作提示土壤取样从酸碱度接近的.土壤中取样。先铲去表层土.左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封中取样用的小铁铲和盛土样的信封都要经过灭菌制备培养基分别配制牛肉膏蛋白胨培养基和为唯一氮源的培养基牛肉膏蛋白胨培养基可以作为,用来判断选择培养基是否起到了.样品的稀释和涂布①称取g土样加到盛有mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀；②吸取上清液mL，转移至盛有mL的生理盐水的无菌大试管中,按照上图流程进行样品的稀释;③按照由107～103稀释度的顺序分别吸取mL进行操作。按照浓度从到的顺序涂布平板，不必更换移液管①应在旁称取土样;②由于初次实验,对于稀释的范围没有把握,因此选择了一个较为宽泛的范围;③实验时要对所用的平板、试管作好。如培养皿要注明培养基类型、培养时间、、培养物等中性潮湿3cm尿素选择对照选择作用1090190.1平板涂布火焰103～107标记稀释度低高本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区第6课时学习·探究区培养将涂布好的培养皿放在℃温度下培养。随着培养时间的延长,会有不同的菌落产生。比较牛肉膏蛋白胨培养基和选择培基中菌落的数量、形态等,并做好记录在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显.选择培养基上的数目,才说明选择培养基有选择作用计数当菌落数目时,选取菌落数在的平板进行计数。在同一稀释度下,至少对个平板进行重复计数,然后求出,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目①如果得到了.菌落数目符合要求的平板,则说明稀释操作比较成功;②如果学生选取的是同一种土样,结果相差太远,教师需要引导学生一起分析产生差异的原因30～37多于稳定30～3003平均值2个或2个以上本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区2.讨论(1)为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？答案这是因为土壤中各类微生物的数量(单位:株/kg)是不同的,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,细菌稀释度为104、105、106,放线菌稀释度为103、104、105,真菌稀释度为102、103、104。(2)不同的微生物培养的温度和时间相同吗？第6课时学习·探究区答案培养不同微生物往往需要不同培养温度和培养时间。细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d，放线菌一般在25～28℃的温度下培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4d。本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区3．菌种的鉴定挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含培养基的斜面中，由于细菌合成的酶分解尿素产生了，使培养基的碱性增强，pH上升，使指示剂变色，菌落周围变。第6课时学习·探究区酚红脲氨红本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【归纳提炼】鉴别培养基是指在培养基中加入某种特殊的化学物质，某种微生物在培养基中生长后产生的某种代谢产物可以与该特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征性变化，从而鉴别该微生物。如大肠杆菌在含有伊红—美蓝的培养基中，菌落会出现黑色。第6课时学习·探究区本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区【活学活用】3．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1个平板，统计的菌落数是230B．涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163D．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233第6课时学习·探究区本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区解析在设计实验时，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，所以A、B两项不正确。答案D第6课时学习·探究区C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地用3个平板的计数值求平均值。本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区4．在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因不可能有()A．由于土样不同B．由于培养基污染C．由于操作失误D．没有设置对照解析实验结论是否正确与是否设置对照有直接关系，但实验结果与是否设置对照无关。第6课时学习·探究区D本课时栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区第6课时