高中生物 專(zhuān)題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)課件 新人教版選修11

《高中生物 專(zhuān)題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)課件 新人教版選修11》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 專(zhuān)題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)課件 新人教版選修11（35頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三一、細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)的研究思路1.自然界中目的菌株的篩選(1)依據(jù):根據(jù)它對(duì)生存環(huán)境的要求,到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。(2)實(shí)例:PCR技術(shù)中用到的耐高溫的Taq DNA聚合酶,就是從熱泉中篩選出來(lái)的Taq細(xì)菌中分離到的。 2.實(shí)驗(yàn)室中目的菌株的篩選(1)理論依據(jù)人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等),同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。(2)選擇培養(yǎng)基在微生物學(xué)中,允許特定種類(lèi)的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三3.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目(1)常用方法:活菌計(jì)數(shù)法。統(tǒng)計(jì)依據(jù)a.當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表

2、面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。b.通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)來(lái)推測(cè)樣品中大約含有的活菌數(shù)。注意事項(xiàng):為保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)算方法每克樣品中的菌株數(shù)=(CV)M ,其中C代表某一稀釋度下平板上的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(m L),M代表稀釋倍數(shù)。 (2)其他方法:利用顯微鏡直接計(jì)數(shù)。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三4.設(shè)置對(duì)照目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括對(duì)實(shí)驗(yàn)方案,所需儀器、材料、用具和藥品,具體的實(shí)驗(yàn)步驟以及時(shí)間安排等的綜合考

3、慮和安排。2.土壤中的微生物土壤中的微生物主要分布在距地表約38 cm的近中性土壤中,約70%90%為細(xì)菌。 3.樣品的稀釋因?yàn)椴煌⑸镌谕寥乐泻坎煌?為保證獲得菌落數(shù)在30300之間,適于計(jì)數(shù)的平板:細(xì)菌稀釋倍數(shù)為10 4、105、106,放線菌稀釋倍數(shù)為103、104、105,真菌稀釋倍數(shù)為102、103、104。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三4.微生物的培養(yǎng)不同種類(lèi)的微生物,往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。細(xì)菌一般在3037 的溫度下培養(yǎng)12 d,放線菌一般在2528 的溫度下培養(yǎng)57 d,霉菌一般在2528 的溫度下培養(yǎng)34 d。在菌落計(jì)數(shù)時(shí),每隔24 h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目。選取菌落數(shù)目

4、穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果,以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。 5.菌落的特征菌落的特征包括菌落的形狀、大小、隆起程度、顏色等方面。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三由一個(gè)細(xì)菌通過(guò)細(xì)胞增殖而形成的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體叫做菌落。(1)構(gòu)成菌落的單個(gè)菌體和菌落分別對(duì)應(yīng)生命系統(tǒng)的哪一層次?提示：?jiǎn)蝹€(gè)菌體對(duì)應(yīng)生命系統(tǒng)的細(xì)胞層次和個(gè)體層次;單個(gè)菌落對(duì)應(yīng)生命系統(tǒng)的種群層次。(2)構(gòu)成同一個(gè)菌落的細(xì)菌遺傳物質(zhì)有何特點(diǎn)?提示：如不考慮基因突變,構(gòu)成同一個(gè)菌落的細(xì)菌應(yīng)具有相同的遺傳物質(zhì),因?yàn)榧?xì)菌的增殖方式不是減數(shù)分裂,不發(fā)生遺傳基因的重組。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三(3)如何從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的菌株數(shù)?提示

5、：統(tǒng)計(jì)某一稀釋度下平板上的菌落數(shù),最好統(tǒng)計(jì)3個(gè)平板,計(jì)算出平板菌落數(shù)的平均值,然后按公式:每克樣品中的菌株數(shù)=(C/V)M進(jìn)行計(jì)算,其中,C代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(m L),M代表稀釋倍數(shù)。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三三、操作提示和課題延伸1.操作提示(1)取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的信封在使用前都需要滅菌。(2)應(yīng)在火焰旁稱(chēng)取土壤。將稱(chēng)好的土樣倒入盛有無(wú)菌水的錐形瓶中,塞好棉塞。(3)在稀釋土壤溶液的過(guò)程中,每一步都要在火焰旁操作。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)培養(yǎng)皿做好標(biāo)記,注明培養(yǎng)基種類(lèi)、培養(yǎng)日期、平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度等。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三2.課題

6、延伸(1)在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中,細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成了氨。氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),pH升高。因此,我們可以通過(guò)檢測(cè)培養(yǎng)基pH的變化來(lái)判斷該化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。(2)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,培養(yǎng)某種細(xì)菌后,如果該細(xì)菌能夠分解尿素,則pH升高,指示劑將變紅。只要培養(yǎng)基中有尿素即可篩選出分解尿素的細(xì)菌,這句話對(duì)嗎?提示：不對(duì)。必須是以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基才能篩選出分解尿素的細(xì)菌。 知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)一二一、研究思路1.課題背景尿素是一種重要的氮肥,但農(nóng)作物不能直接吸收利用,而是通過(guò)土壤中的細(xì)菌將尿素在脲酶的催化下分解為氨之后,才能被植物吸收。2.選擇培養(yǎng)

7、基(1)原理:根據(jù)不同微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求或其對(duì)某化學(xué)、物理因素的抗性不同而制備培養(yǎng)基。 知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)一二(2)方法在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)。例如,加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌;加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡萄球菌。改變培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分。例如,缺乏氮源時(shí)可以分離固氮微生物;石油作為唯一碳源時(shí),可以分離出能消除石油污染的微生物。改變微生物的培養(yǎng)條件。例如,將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物。 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)【例1】 下面是本課題將用到的培養(yǎng)基配方,請(qǐng)根據(jù)下表回答下面的問(wèn)題。 (導(dǎo)學(xué)號(hào)52260007) 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用

8、知識(shí)架構(gòu)(1)在該培養(yǎng)基的配方中,為微生物提供碳源的是,提供氮源的是。 (2)絕大多數(shù)微生物都能利用,但是,只有能合成脲酶的微生物才能分解。 (3)分析該培養(yǎng)基的配方,該培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用?如果具有,又是如何進(jìn)行選擇的? 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)解析：碳源是提供碳元素的物質(zhì),氮源是提供氮元素的物質(zhì),所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。絕大多數(shù)微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以這種培養(yǎng)基對(duì)微生物有選擇作用。選擇的原因是只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長(zhǎng)。答案：(1)葡萄糖尿素(2)葡萄糖尿素(3)具有。以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可以分離得到產(chǎn)生脲酶

9、的微生物(即分解尿素的微生物)。 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu) 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu) 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)下列是關(guān)于檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)實(shí)驗(yàn)操作的敘述,其中錯(cuò)誤的是()A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板B.取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1 m L,分別涂布于各組平板上C.將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置,37 恒溫培養(yǎng)2448 hD.確定對(duì)照組無(wú)菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù)解析：為保證結(jié)果準(zhǔn)確可靠,一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。答案：D 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目

10、的方法 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu) 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)二、“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程土壤取樣:從肥沃、濕潤(rùn)的土壤中,用無(wú)菌小鐵鏟鏟去表層土,迅速取土壤并裝入無(wú)菌信封密封制備培養(yǎng)基:準(zhǔn)備選擇培養(yǎng)基,以尿素為唯一氮源制備9個(gè)平板培養(yǎng)基樣品的稀釋:在火焰旁稱(chēng)取土壤10 g,放入盛有90 m L無(wú)菌水的錐形瓶中,振蕩使土樣與水充分混合,將菌分散。制成10 1倍土壤稀釋液,用一支1 m L無(wú)菌吸管從中吸取1 m L土壤懸液注入盛有9 m L無(wú)菌水試管中,吹吸三次,使充分混勻,制成102倍土壤稀釋液,以此類(lèi)推制成103、104、105、106倍土壤稀釋液 一

11、二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)取樣涂布:在上述培養(yǎng)基的9個(gè)平板底面,每三個(gè)一組分別用記號(hào)筆寫(xiě)上104、105、106倍的三種稀釋度,然后用三支1 m L無(wú)菌吸管分別從104、105、106倍的三管土壤稀釋液中吸取0.1 m L對(duì)號(hào)放入已寫(xiě)好稀釋度的平板中,用無(wú)菌涂布器在培養(yǎng)基表面輕輕地涂布均勻(如圖) 樣品的稀釋和稀釋液的取樣培養(yǎng)流程示意圖 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)培養(yǎng)觀察:將培養(yǎng)基平板倒置于3037 溫室中培養(yǎng)12 d,每隔24 h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果菌落計(jì)數(shù):常用稀釋涂布平板法,設(shè)計(jì)如下表格記錄并計(jì)數(shù) 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu) 一二

12、知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)【例2】 測(cè)定土壤中細(xì)菌的數(shù)量一般選用104、105和106倍的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng),而測(cè)定真菌的數(shù)量一般選用102、103和104倍稀釋。其原因是()A.細(xì)菌個(gè)體小,真菌個(gè)體大B.細(xì)菌易稀釋,真菌不易稀釋C.細(xì)菌在土壤中的數(shù)量比真菌多D.隨機(jī)的,沒(méi)有原因解析：在實(shí)際操作中,通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),以保證獲得的菌落數(shù)在30300之間,適于平板計(jì)數(shù)。土壤中的微生物大約70%90%是細(xì)菌,真菌的數(shù)量要比細(xì)菌少,所以細(xì)菌的稀釋倍數(shù)要高于真菌的稀釋倍數(shù)。答案：C 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu) 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu) 一二知識(shí)精要典題例解

13、遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)甲、乙、丙是三種微生物,下表、是用來(lái)培養(yǎng)微生物的三種培養(yǎng)基。甲、乙、丙都能在中正常生長(zhǎng)繁殖;甲能在中正常生長(zhǎng)繁殖,而乙和丙都不能;乙能在中正常生長(zhǎng)繁殖,甲、丙都不能。下列說(shuō)法正確的是()A.甲、乙、丙都是異養(yǎng)微生物B.甲、乙都是自養(yǎng)微生物,丙是異養(yǎng)微生物 C.甲是固氮微生物,乙是異養(yǎng)微生物,丙是自養(yǎng)微生物D.甲是異養(yǎng)微生物,乙是自養(yǎng)微生物,丙是異養(yǎng)微生物 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)解析：培養(yǎng)基中沒(méi)有氮源而有碳源,能在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的微生物是異養(yǎng)型的固氮微生物,故甲為異養(yǎng)型的固氮微生物;培養(yǎng)基中沒(méi)有碳源,能在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的是自養(yǎng)型微生物,故乙是自養(yǎng)型微生物;培養(yǎng)基中有碳源

14、和氮源,大部分的微生物都能夠生長(zhǎng),結(jié)合丙不能在、培養(yǎng)基上生長(zhǎng),可知丙為異養(yǎng)型微生物。答案：D 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)1.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)建立“無(wú)菌觀念”,整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程要嚴(yán)格無(wú)菌操作:實(shí)驗(yàn)器材、工作臺(tái)、實(shí)驗(yàn)者、空氣都要嚴(yán)格消毒、滅菌,包括取土樣的小鐵鏟和盛土樣的信封使用前也要滅菌。(2)稱(chēng)取、稀釋都要在酒精燈火焰附近的無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行。(3)規(guī)范操作,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一定要洗手、消毒,以防被致病微生物感染。 一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用知識(shí)架構(gòu)2.結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 知識(shí)架構(gòu)一二 誤以為在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上只有能分解尿素的細(xì)菌才能生存。實(shí)際上微生物培養(yǎng)是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,一些固

15、氮菌能夠固定大氣中的氮,也可以在該培養(yǎng)基上生存;另外一些微生物雖然不能分解尿素,但可以利用尿素分解后的產(chǎn)物作為氮源,這樣的微生物也能在該培養(yǎng)基上生存。因此能夠在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的微生物不一定是所需的微生物,還需進(jìn)一步的驗(yàn)證。 【例題】 微生物需要從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并通過(guò)代謝來(lái)維持正常的生長(zhǎng)和繁殖,下列與此有關(guān)的說(shuō)法,正確的是()A.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的一定是能分解尿素的細(xì)菌B.有的氮源可以作為細(xì)菌的能源物質(zhì)C.加入酚紅試劑的選擇培養(yǎng)基,可以篩選能分解尿素的細(xì)菌D.大腸桿菌與硝化細(xì)菌所利用的碳源是相同的解析：以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的不都是尿素分解菌,還有可能是自生固氮菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤;硝化細(xì)菌是以NH3作為氮源和能源物質(zhì)的細(xì)菌,B項(xiàng)正確;加入以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基,可以篩選能分解尿素的細(xì)菌,C項(xiàng)錯(cuò)誤;大腸桿菌利用有機(jī)碳源,而硝化細(xì)菌可以利用無(wú)機(jī)碳源,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B