高中生物人教版高中生物技術(shù)實(shí)踐專(zhuān)題微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用公開(kāi)課土壤中分解尿

課題2土壤分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)攀枝花市第15中學(xué)胡楓蘋(píng)1、了解尿素

尿素分子式為CO(NH2)2，它是動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，在肝臟中合成后，隨尿液排出。

1828年，德國(guó)化學(xué)家維勒成功通過(guò)無(wú)機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)合成了尿素。此后，尿素走向工業(yè)化并廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。課題背景

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施加的尿素氮肥，如何被農(nóng)作物吸收利用？

思考

尿素不能直接被農(nóng)作物吸收。土壤中的某些細(xì)菌將尿素分解成氨之后才能被植物利用。課題背景細(xì)菌為什么能分解尿素呢？直接原因：能合成脲酶（分解尿素的酶）根本原因：具有合成脲酶相關(guān)的基因原理CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3脲酶

只有產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌能利用尿素作為氮源而生存。

土壤中細(xì)菌如此之多，該如何分離出能夠分解尿素的細(xì)菌？

思考

閱讀教材P21的三段，看能否給你篩選菌株什么啟示？一、科學(xué)家要提取耐高溫（930C）的DNA聚合酶應(yīng)去哪里找？(一)篩選菌種

1實(shí)例：尋找耐高溫的DNA聚合酶啟示：尋找目的菌種時(shí)要根據(jù)它對(duì)_______________，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。生存環(huán)境的要求耐高溫的酶耐高溫生物體耐高溫環(huán)境（熱泉、火山口）尋找尋找Taq細(xì)菌篩選原因:因?yàn)闊崛母邷貤l件淘汰了絕大多數(shù)微生物，使耐熱的Taq細(xì)菌保留下來(lái)。

如果要設(shè)計(jì)一個(gè)培養(yǎng)基能夠篩選分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基。1.培養(yǎng)基要提供哪些成分？2.這些成分有什么作用呢？3.如何對(duì)分解尿素的細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，培養(yǎng)基的物理狀態(tài)有沒(méi)有要求呢？4.如何鑒定分離出的細(xì)菌確實(shí)是分離尿素的細(xì)菌？請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，設(shè)計(jì)能夠篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基。

思考討論2實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選原理（22頁(yè)）

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)。思考：

該培養(yǎng)基的配方中，為微生物的生長(zhǎng)提供碳源和氮源的分別是什么物質(zhì)？碳源：葡萄糖、尿素氮源：尿素15.0g瓊脂1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO4`7H2O2.1gNaH2PO41.4gKH2PO415.0g瓊脂1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO4`7H2O2.1gNaH2PO41.4gKH2PO4土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)所需培養(yǎng)基：尿素

此配方為什么能篩選出分解尿素的細(xì)菌?

尿素是唯一的氮源，只有能夠分解尿素的微生物才能生長(zhǎng)。

3選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，將允許______________________，同時(shí)_________________________生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。特定種類(lèi)的微生物生長(zhǎng)抑制或阻止其他種類(lèi)微生物

如何鑒定分離出的細(xì)菌確實(shí)是分離尿素的細(xì)菌（26頁(yè)）？pH升高指示劑（酚紅）將變紅CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3脲酶PH升高思考如何對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)？1顯微鏡直接計(jì)數(shù)：利用血球計(jì)數(shù)板(血細(xì)胞計(jì)數(shù)板），在顯微鏡下計(jì)算一定容積里樣品中微生物的數(shù)量。不能區(qū)分死菌與活菌；不適于對(duì)運(yùn)動(dòng)細(xì)菌的計(jì)數(shù)；需要相對(duì)低的細(xì)菌濃度；個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察；缺點(diǎn)：2.活菌計(jì)數(shù)法稀釋涂布平板法常用方法：

在稀釋度足夠高時(shí)，微生物在固體培養(yǎng)基上所形成的一個(gè)菌落是由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成的，即一個(gè)菌落代表原先的一個(gè)單細(xì)胞。

原理

1個(gè)菌落←1個(gè)活菌每克樣品中的菌落數(shù)：(C÷V)×MC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(ml)M代表稀釋倍數(shù)。每克樣品中的菌株數(shù)=（C÷V）×M

某同學(xué)在稀釋倍數(shù)為106

的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均數(shù)為234，那么每克樣品中的菌株數(shù)是（涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.1ml）

A.2.34×108B.2.34×109C.234D.23.4B

兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。從對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

1、甲同學(xué)在該濃度下涂布了一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)為230。

2、乙同學(xué)在該濃度下涂布了A、B、C三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別為21、212、256，該同學(xué)以這三個(gè)平板上菌落數(shù)的平均值163作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果。哪位同學(xué)的值更接近真實(shí)值？如果有問(wèn)題，錯(cuò)在哪？為什么會(huì)出現(xiàn)差距過(guò)大的情況呢？

甲：沒(méi)有重復(fù)實(shí)驗(yàn)乙：A組結(jié)果誤差過(guò)大，不應(yīng)用于計(jì)算平均值（至少涂布3個(gè)平板）？注意事項(xiàng)

①當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)，一般選擇菌落數(shù)在30—300的平板上進(jìn)行計(jì)數(shù)。

②為使結(jié)果接近真實(shí)值可將同一稀釋度加到三個(gè)或三個(gè)以上的平板中，且這幾個(gè)平板菌落數(shù)相近，才能計(jì)算平均數(shù)。

（3）若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說(shuō)明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了______現(xiàn)象。若將30（即36-6）個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法_______（填“正確