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  • 2.2土壤中分解尿素细菌分离与计数导学案高二生物人教版选修一

    时间:2021-06-23 00:08:00 来源:蒲公英阅读网 本文已影响 蒲公英阅读网手机站

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     2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数导学案 【学习目标】

     1.解释选择培养基; 2.阐明统计菌落数目、设置对照、土壤取样及稀释的方法; 3.掌握从土壤中分离分解尿素的微生物及进行平板计数的方法。

     【自主预习】

     一、研究思路 1.筛选菌株 (1)Taq细菌能耐受93℃左右的高温,是美国微生物学家托马斯·布鲁克于 1966 年在美国黄石国家公园的一个热泉中发现的,这说明,在寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应环境中去寻找。

     (2)选择培养基: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。

     (3)选择分解尿素细菌的培养基特点:尿素是唯一氮源;按物理性质归类为固体培养基。

     2.统计菌落数目 (1)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。

     (2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目 ①为了保证结果准确,一般设置多于 3 个平板,选择菌落数在30~300 的平板进行计数,并取平均数。

     ②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。

     3.设置对照

     设置对照的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。例如为了排除培养基是否被杂菌污染了,需用培养该种微生物的无菌培养基作为空白对照。

     对照实验是指除了被测试的条件外,其他条件都相同的实验,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

     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 土壤微生物中 70%~80%为细菌,主要分布在距地表 3~8_cm 的近中性土壤中。

     2.样品的稀释 样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。由于不同微生物在土壤中含量不同,因此分离不同的微生物要选用不同的稀释度范围,以保证获得菌落数在 30~300 之间、适于计数的平板。一般来说,细菌稀释度为 10 4 、10 5 、10 6 倍,放线菌稀释度为 10 3 、10 4 、10 5倍,真菌稀释度为 10 2 、10 3 、10 4 倍。第一次实验时,可将稀释范围放宽些,以保证能从中选择出适于计数的平板。

     3.微生物的培养与观察 不同种类的微生物,往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在 30~37℃培养 1~2 d,放线菌一般在 25~28℃培养 5~7 d,霉菌一般在 25~28℃的温度下培养 3~4 d。

     在菌落计数时,每隔 24 h 统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果,以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

     一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时

     间),同种微生物表现出稳定的菌落特征。菌落的特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等方面。

     三、对分离得到的分解尿素细菌的鉴定

     在对能分解尿素的细菌进行初步筛选后,还需要借助生物化学的方法对分离的菌种作进一步的鉴定。在细菌分解尿素的化学反应中,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。因此,我们可以通过检测培养基 pH 变化来判断该化学反应是否发生。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后,如果 pH 升高,指示剂将变红,说明该细菌能够分解尿素。

     【互动探究】

     在选择培养基上生长的微生物是否一定是所需要的微生物?为什么?

     【课堂练习】

     1. 某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难以降解的有机化合物 A,研究人员用化合物 A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能高效降解化合物 A 的细菌(“目的菌”)。实验的主要步骤如下。请分析回答问题:

     (1)培养基中加入化合物 A 的目的是筛选______,这种培养基属

     于______培养基。

     (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的______,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是______。

     (3)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物 A 含量______的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量______。

     (4)转为固体培养时,常采用______的方法接种,获得单菌落后继续筛选。

     (5)若要研究“目的菌”的生长规律,可将单个菌落进行液体培养,采用______的方法进行计数,以时间为横坐标,以______为纵坐标,绘制生长曲线。

     (6)实验结束时,使用过的培养基应该进行______处理后,才能倒掉。

     答案:(1)“目的菌” 选择 (2)化合物 A 异养需氧型 (3)减少 增加 (4)平板划线 (5)定期取样 “目的菌”数目的对数 (6)灭菌 2. 将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到 M 培养基。

     回答下列问题:

     (1)M 培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制________的生长,加入了链霉素的培养基属于________培养基。

     (2)M 培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物

     质,营养物质类型除氮源外还有________(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有________(答出两点即可)。

     (3)若在 M 培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是________,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是________。

     (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:

     甲同学涂布了 3 个平板,统计的菌落数分别是 110、140 和 149,取平均值 133; 乙同学涂布了 3 个平板,统计的菌落数分别是 27、169 和 176,取平均值 124。

     有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是________。

     答案:(1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同学的结果中,1 个平板的计数结果与另 2 个相差悬殊,结果的重复性差

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