導(dǎo)與練高中生物一輪復(fù)習(xí)第39講土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)名師優(yōu)質(zhì)課件新人教版必修3

1、第第 3939 講講 土壤中分解尿土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 最新考綱最新考綱 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 基礎(chǔ)整合基礎(chǔ)整合 題組演練題組演練 考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破 基礎(chǔ)整合基礎(chǔ)整合網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 模型化梳理模型化梳理 體驗式自評體驗式自評 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計數(shù) 1.1.菌種篩選菌種篩選 (1)(1)篩選原理篩選原理: :人為提供有利于人為提供有利于 目的菌株目的菌株生長的條件生長的條件( (包括包括營養(yǎng)、溫度、營養(yǎng)、溫度、pHpH 等等),),同時同時抑制或阻止抑制或阻止其他微生物生長。

2、其他微生物生長。 (2)(2)篩選方法篩選方法: :使用使用尿素尿素是唯一氮源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)。是唯一氮源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)。 2.2.統(tǒng)計菌落數(shù)目統(tǒng)計菌落數(shù)目: :常用方法有常用方法有稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法 、 顯微鏡直接顯微鏡直接計數(shù)法。計數(shù)法。 3.3.細(xì)菌分離與計數(shù)的實(shí)驗流程細(xì)菌分離與計數(shù)的實(shí)驗流程 : :土壤取樣土壤取樣樣品的稀釋樣品的稀釋微生物的培養(yǎng)與觀察微生物的培養(yǎng)與觀察細(xì)菌的計數(shù)。細(xì)菌的計數(shù)。 4.4.微生物的鑒別依據(jù)微生物的鑒別依據(jù) (1)(1)菌落特征菌落特征: :不同的微生物在培養(yǎng)基上形成的菌不同的微生物在培養(yǎng)基上形成的菌落表現(xiàn)出不同的特征落表現(xiàn)出不同的特征, ,包括

3、包括形狀形狀、 大小大小、 隆起程度、隆起程度、顏色顏色等。等。 (2)(2)生物化學(xué)法生物化學(xué)法: :在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中添加添加酚紅酚紅指示劑指示劑, ,若培養(yǎng)某細(xì)菌后指示劑變?nèi)襞囵B(yǎng)某細(xì)菌后指示劑變紅紅, ,說說明該細(xì)菌能分解尿素。明該細(xì)菌能分解尿素。 體驗式自評體驗式自評 (2013(2013遂寧月考遂寧月考) )用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用選擇作用, ,需要設(shè)置的對照是需要設(shè)置的對照是( ( C C ) ) A.A.未接種的選擇培養(yǎng)基未接種的選擇培養(yǎng)基 B.B.未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基

4、C.C.接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 D.D.接種了的選擇培養(yǎng)基接種了的選擇培養(yǎng)基 網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建 答案答案: :目的菌株生長目的菌株生長 其他微生物其他微生物 考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破技法提煉技法提煉 要點(diǎn)化歸納要點(diǎn)化歸納 訓(xùn)練式悟法訓(xùn)練式悟法 考點(diǎn)一考點(diǎn)一 統(tǒng)計微生物數(shù)目的常用方法統(tǒng)計微生物數(shù)目的常用方法 考點(diǎn)歸納考點(diǎn)歸納 見附表見附表 【易錯提醒】【易錯提醒】 間接計數(shù)法間接計數(shù)法 為使結(jié)果接近真實(shí)值可將同一稀釋度加到三個或三個以上為使結(jié)果接近真實(shí)值可將同一稀釋度加到三個或三個以上的平板中的平板中, ,經(jīng)涂布經(jīng)涂布, ,培養(yǎng)計算出菌落平均數(shù)。培養(yǎng)計算出菌落平均數(shù)。

5、統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。 間接計數(shù)法的計算公式間接計數(shù)法的計算公式: :每克樣品中的菌株數(shù)每克樣品中的菌株數(shù)=(C=(CV)V)M ,M ,其中其中 C C 代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù) ,V,V 代表涂代表涂布平板時所用的稀釋液的體積布平板時所用的稀釋液的體積(mL),M(mL),M 代表稀釋倍數(shù)。代表稀釋倍數(shù)。 典例訓(xùn)練典例訓(xùn)練 1.(20141.(2014 四川雅安三診四川雅安三診) )某化工廠的污水池中含有一種有害某化工廠的污水池中含有一種有害的、難以降解的有機(jī)化合物的、難以降解的有機(jī)化合物

6、 A,A,研究人員用化合物研究人員用化合物 A A、磷酸鹽、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基成功篩選到能高效降解化合鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基成功篩選到能高效降解化合物物 A A 的細(xì)菌。實(shí)驗的主要步驟如圖所示的細(xì)菌。實(shí)驗的主要步驟如圖所示, ,請分析回答請分析回答: : (1)(1)培養(yǎng)基中加入化合物培養(yǎng)基中加入化合物 A A 的目的是篩選的目的是篩選 , ,這這種培養(yǎng)基屬于種培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。培養(yǎng)基。 (2)“(2)“目的菌目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的生長所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的 。實(shí)驗需要振蕩培養(yǎng)。實(shí)驗需要振蕩培養(yǎng), ,由此推測由此推測“目的菌目的菌”的代

7、謝類型的代謝類型是是 。 (3)(3)培養(yǎng)若干天后培養(yǎng)若干天后, ,應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物 A A 含量含量 的的培養(yǎng)基培養(yǎng)基, ,接種到新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)接種到新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng), ,使使“目的菌目的菌”的數(shù)量的數(shù)量 。 (4)(4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時, ,常采用常采用 的方法接種的方法接種, ,獲得單獲得單菌落后繼續(xù)篩選。菌落后繼續(xù)篩選。 (5)(5)若研究若研究“目的菌目的菌”的群體生長規(guī)律的群體生長規(guī)律, ,將單個菌落進(jìn)行液體培將單個菌落進(jìn)行液體培養(yǎng)養(yǎng), ,可采用可采用 的方法進(jìn)行計數(shù)。若以一個大方格的方法進(jìn)行計數(shù)。若以一個大方格( (體積為體積為 0.

8、1 0.1 mmmm ) )有有 2525 個中方格的計數(shù)板為例進(jìn)行計算個中方格的計數(shù)板為例進(jìn)行計算, ,設(shè)五個設(shè)五個中方格中總菌落數(shù)為中方格中總菌落數(shù)為 B,B,菌液稀釋倍數(shù)為菌液稀釋倍數(shù)為 C,C,那么原菌液的菌群那么原菌液的菌群密度為密度為 個個/mL/mL。 【解題指導(dǎo)】【解題指導(dǎo)】 (1)(1)配制以化合物配制以化合物 A A 為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基可為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基可篩選出能高效降解化合物篩選出能高效降解化合物 A A 的細(xì)菌。的細(xì)菌。 (2)(2)培養(yǎng)基中的有機(jī)物只有培養(yǎng)基中的有機(jī)物只有化合物化合物 A,A,是是“目的菌目的菌”生長所需氮源和碳源的唯一來源。生長所需氮源和碳

9、源的唯一來源?！澳磕康木木毙枰獜呐囵B(yǎng)基獲取氮源和碳源需要從培養(yǎng)基獲取氮源和碳源, ,說明說明“目的菌目的菌”是異養(yǎng)是異養(yǎng)微生物微生物; ;振蕩的作用是提高培養(yǎng)基中的氧含量振蕩的作用是提高培養(yǎng)基中的氧含量, ,因此因此“目的菌目的菌”為需氧菌。為需氧菌。(3)(3)“目的菌目的菌”能降解化合物能降解化合物 A, A, 則培養(yǎng)基中化合物則培養(yǎng)基中化合物 3 3A A 的含量會減少。接種到新的培養(yǎng)液中的含量會減少。接種到新的培養(yǎng)液中, ,提供充足的化合物提供充足的化合物A,A,可加快可加快“目的菌目的菌”的增殖速度。的增殖速度。(4)(4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時, ,常采用平常采用平板劃線

10、法接種。板劃線法接種。(5)(5)原菌液的菌群密度原菌液的菌群密度= =每個中方格的平均菌群每個中方格的平均菌群密度密度稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)=B/(5/25=B/(5/250.10.11010 ) )C=5C=51010 BCBC 個個/mL/mL。 -3-34 4答案答案: :(1)(1)目的菌目的菌 選擇選擇 (2)(2)化合物化合物 A A 異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型 (3)(3)最低最低 增加增加 (4)(4)平板劃線平板劃線 (5)(5)定期取樣定期取樣 50 000BC 50 000BC 考點(diǎn)二考點(diǎn)二 土壤中分離分解尿素細(xì)菌的實(shí)驗設(shè)計土壤中分離分解尿素細(xì)菌的實(shí)驗設(shè)計 考點(diǎn)歸納考點(diǎn)歸納 1.1

11、.原理原理: :尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥, ,只有當(dāng)土壤中的細(xì)只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后菌將尿素分解成氨之后, ,才能被植物利用。尿素分解菌能才能被植物利用。尿素分解菌能合成脲酶合成脲酶, ,在脲酶的作用下尿素被分解成氨。在脲酶的作用下尿素被分解成氨。 CO(NHCO(NH2 2) )2 2+H+H2 2O OCOCO2 2+2NH+2NH3 3 2.2.實(shí)驗設(shè)計的內(nèi)容包括實(shí)驗方案、材料用具、實(shí)施步驟實(shí)驗設(shè)計的內(nèi)容包括實(shí)驗方案、材料用具、實(shí)施步驟和時間安排等。和時間安排等。 3.3.實(shí)驗流程實(shí)驗流程 土壤取樣土壤取樣樣品稀釋樣品稀釋取樣涂布取樣涂布微生物培養(yǎng)微

12、生物培養(yǎng)觀察并觀察并記錄結(jié)果記錄結(jié)果細(xì)菌計數(shù)細(xì)菌計數(shù) 4.4.設(shè)置對照設(shè)置對照 (1)(1)判斷培養(yǎng)基中是否有雜菌污染判斷培養(yǎng)基中是否有雜菌污染, ,需將未接種的培養(yǎng)基需將未接種的培養(yǎng)基同時進(jìn)行培養(yǎng)。同時進(jìn)行培養(yǎng)。 (2)(2)判斷選擇培養(yǎng)基是否具有篩選作用判斷選擇培養(yǎng)基是否具有篩選作用, ,需設(shè)立基礎(chǔ)培養(yǎng)需設(shè)立基礎(chǔ)培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng), ,觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)目觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)目, ,進(jìn)行對進(jìn)行對比得出結(jié)論。比得出結(jié)論。 典例訓(xùn)練典例訓(xùn)練 2.2.請選出下列正確的操作步驟請選出下列正確的操作步驟( ( ) ) 土壤取樣土壤取樣 稱取稱取 10 g 10 g 土壤樣品加

13、入盛有土壤樣品加入盛有90 mL90 mL無菌無菌水的錐形瓶中水的錐形瓶中 吸取吸取 0.1 mL0.1 mL 土壤溶液進(jìn)行平板涂布土壤溶液進(jìn)行平板涂布 依次稀釋至依次稀釋至 1010 、1010 、1010 、1010 、1010 、1010 、1010 稀釋度稀釋度 1 12 23 34 45 56 67 7A.A. B.B. C.C. D.D. 【解題指導(dǎo)】【解題指導(dǎo)】 實(shí)驗操作的正確順序是土壤取樣實(shí)驗操作的正確順序是土壤取樣, ,稱取稱取 10 10 g g 土壤樣品加入盛有土壤樣品加入盛有90 90 mLmL 無菌水的錐形無菌水的錐形瓶中瓶中, ,依次稀釋至依次稀釋至1010 、10

14、10 、1010 、1010 、1010 、1010 、1010 稀釋度稀釋度, ,吸取吸取 0.1 mL0.1 mL 土壤溶液進(jìn)行平板涂布土壤溶液進(jìn)行平板涂布, ,每個稀釋度下一般涂布每個稀釋度下一般涂布3 3 個平板個平板, ,放在適宜的條放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間件下培養(yǎng)一段時間, ,觀察計數(shù)。觀察計數(shù)。 答案答案: :C C 7 71 12 23 34 45 56 63.(20143.(2014資陽模擬資陽模擬) )自然界中的微生物往往是混雜生長自然界中的微生物往往是混雜生長的。人們在研究微生物時一般要將它們分離提純的。人們在研究微生物時一般要將它們分離提純 , ,然后進(jìn)然后進(jìn)行數(shù)量

15、的測定。行數(shù)量的測定。下面是對大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測定的實(shí)驗下面是對大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測定的實(shí)驗, ,請回答有關(guān)問題。步驟如下請回答有關(guān)問題。步驟如下: : A.A.制備稀釋倍數(shù)為制備稀釋倍數(shù)為1010 、 1010 、1010 、1010 、1010 的系列稀釋液。的系列稀釋液。 2 23 34 45 56 6B.B.為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果, ,選用稀釋涂布平板法接種選用稀釋涂布平板法接種樣品。樣品。 C.C.適宜溫度下培養(yǎng)。適宜溫度下培養(yǎng)。 結(jié)果分析結(jié)果分析: : 6 6(1)(1)測定的大腸桿菌數(shù)測定的大腸桿菌數(shù), ,在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為 1010 的培養(yǎng)基的

16、培養(yǎng)基中中, ,得到以下幾種統(tǒng)計結(jié)果得到以下幾種統(tǒng)計結(jié)果, ,正確可信的是正確可信的是( ( ) ) A.A.一個平板一個平板, ,統(tǒng)計的菌落數(shù)是統(tǒng)計的菌落數(shù)是 2323 B.B.兩個平板兩個平板, ,統(tǒng)計的菌落數(shù)是統(tǒng)計的菌落數(shù)是 2222 和和 26,26,取平均值取平均值 2424 C.C.三個平板三個平板, ,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是 2121、5 5 和和 52,52,取平均值取平均值2626 D.D.四個平板四個平板, ,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是 2121、3030、2424 和和 25,25,取取平均值平均值 2525 (2)(2)一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為一同學(xué)在

17、稀釋倍數(shù)為 1010 的培養(yǎng)基中測得平板上菌落的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為數(shù)的平均值為 23.4,23.4,那么每毫升樣品中的菌落數(shù)是那么每毫升樣品中的菌落數(shù)是( (涂涂布平板時所用稀釋液的體積為布平板時所用稀釋液的體積為 0.2 mL)0.2 mL) 。 (3)(3)用這種方法測定密度用這種方法測定密度, ,實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量 , ,因為因為 。 (4)(4)某同學(xué)在測定大腸桿菌的密度時發(fā)現(xiàn)某同學(xué)在測定大腸桿菌的密度時發(fā)現(xiàn), ,在培養(yǎng)基上還在培養(yǎng)基上還有其他雜菌的菌落有其他雜菌的菌落, ,能否肯定該大腸桿菌的品系被污染能否肯定該大腸桿菌的品系被污染了

18、了? ?為什么為什么? ? 。 5 5【解題指導(dǎo)】【解題指導(dǎo)】 對大腸桿菌的數(shù)量進(jìn)行測定對大腸桿菌的數(shù)量進(jìn)行測定, ,要選擇要選擇多組取平均值多組取平均值, ,而且每組數(shù)值不能差別很大而且每組數(shù)值不能差別很大; ;計算每計算每毫升樣品中的菌落數(shù)要根據(jù)教材中的公式毫升樣品中的菌落數(shù)要根據(jù)教材中的公式 ; ;當(dāng)兩個當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時或多個細(xì)胞連在一起時, ,在平板上出現(xiàn)的是一個菌在平板上出現(xiàn)的是一個菌落落, ,因此實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量多因此實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量多; ;無菌操作無菌操作要貫穿于微生物培養(yǎng)的全過程要貫穿于微生物培養(yǎng)的全過程, ,任何過程都有可能任何過程都有可能污染雜

19、菌。污染雜菌。 答案答案: : (1)D(1)D (2)1.17(2)1.171010 7 7(3)(3)多多 當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時 , ,平板上觀察平板上觀察到的是一個菌落到的是一個菌落 (4)(4)不能不能; ;因為不能排除雜菌來自培養(yǎng)基或來自培養(yǎng)因為不能排除雜菌來自培養(yǎng)基或來自培養(yǎng)過程。過程。 題組演練題組演練科學(xué)高效科學(xué)高效 題組式集訓(xùn)題組式集訓(xùn) 對點(diǎn)式落實(shí)對點(diǎn)式落實(shí) 題組一題組一 篩選菌株的原理和方法篩選菌株的原理和方法 1.PCR1.PCR 技術(shù)要求使用耐高溫的技術(shù)要求使用耐高溫的 DNADNA 聚合酶聚合酶, ,這種酶要能忍這種酶要能忍受受 93

20、93 左右的高溫。如果請你來尋找這種耐高溫的酶左右的高溫。如果請你來尋找這種耐高溫的酶, ,你會去哪里尋找你會去哪里尋找( ( C C ) ) A.A.土壤中土壤中 B.B.海水中海水中 C.C.熱泉中熱泉中 D.D.冷庫中冷庫中 解析解析: :選擇目的菌株選擇目的菌株, ,要根據(jù)它對生活環(huán)境的要求要根據(jù)它對生活環(huán)境的要求, ,到相到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。應(yīng)的環(huán)境中去尋找。 2.2.從土壤中分離以尿素為唯一氮源的細(xì)菌從土壤中分離以尿素為唯一氮源的細(xì)菌, ,下列實(shí)驗下列實(shí)驗操作不正確的是操作不正確的是( ( C C ) ) A.A.將土壤用無菌水稀釋將土壤用無菌水稀釋, ,制備制備 1010 10

21、10 稀釋倍數(shù)的稀釋倍數(shù)的土壤稀釋液土壤稀釋液 B.B.將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上 C.C.用加入剛果紅指示劑的選擇培養(yǎng)基篩選分解尿素用加入剛果紅指示劑的選擇培養(yǎng)基篩選分解尿素的細(xì)菌的細(xì)菌 D.D.從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株的菌株 3 35 5解析解析: :從土壤中分離以尿素為唯一氮源的細(xì)菌時從土壤中分離以尿素為唯一氮源的細(xì)菌時, ,將將土壤用無菌水稀釋土壤用無菌水稀釋, ,制備土壤稀釋液制備土壤稀釋液, ,將不同濃度的將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上土壤稀釋液涂布于不同平板上, ,用加入酚紅指示劑用加入酚紅指示劑的鑒別培養(yǎng)基可以鑒別分解尿素的細(xì)菌。從周圍出的鑒別培養(yǎng)基可以鑒別分解尿素的細(xì)菌。從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株。現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株。 題組二題組二 統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法、要求統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法、要求 3.(20143.(2014 四川德陽模擬四川德陽