2019-2020年高中生物 第1章 微生物技術(shù) 第3課時(shí) 微生物數(shù)量的測(cè)定同步備課教學(xué)案 北師大版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 第1章 微生物技術(shù) 第3課時(shí) 微生物數(shù)量的測(cè)定同步備課教學(xué)案 北師大版選修1 [學(xué)習(xí)導(dǎo)航]　1.閱讀教材P17內(nèi)容，概述測(cè)定某種微生物數(shù)量的方法和步驟。2.結(jié)合教材P15～17“測(cè)定土壤中微生物的數(shù)量”實(shí)驗(yàn)，掌握使用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定土壤中微生物的數(shù)量。 [重難點(diǎn)擊]　1.掌握測(cè)定某種微生物數(shù)量的方法和步驟。2.學(xué)會(huì)使用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定土壤中微生物的數(shù)量。 一、微生物數(shù)量測(cè)定的方法和原理 微生物數(shù)量的測(cè)定也是重要的微生物技術(shù)之一，平板菌落計(jì)數(shù)法是一種應(yīng)用廣泛的微生物數(shù)量測(cè)定方法。 1.平板菌落計(jì)數(shù)法的原理：根據(jù)微生物在高度稀釋的條件下，固體培養(yǎng)基上所形成的單個(gè)菌落，是由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成的，即一個(gè)菌落代表一個(gè)單細(xì)胞。 2.計(jì)算方法：從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的菌落數(shù)的計(jì)算方法是：同一稀釋度的菌落平均數(shù)0.2稀釋度10。 3.優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn)：能測(cè)出樣品的活菌數(shù)，可用于微生物的選種與育種、分離純化及其他方面的測(cè)定。 (2)缺點(diǎn)：操作煩瑣、時(shí)間較長(zhǎng)、測(cè)定值常受各種因素的影響。 4.該方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)比活菌的實(shí)際數(shù)目低，這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。 1.為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度？ 答案　土壤中各種微生物的數(shù)量是不同的，為獲得不同類(lèi)型的微生物，就需要按不同的稀釋度進(jìn)行分離。 2.平板菌落計(jì)數(shù)法 (1)平板菌落計(jì)數(shù)法根據(jù)操作步驟的不同可分為哪兩種？ 答案　①涂布平板法：用滅過(guò)菌的涂布器將一定量(一般為0.1 mL)的適當(dāng)稀釋過(guò)的菌液涂布在瓊脂培養(yǎng)基的表面，然后保溫培養(yǎng)直到菌落的出現(xiàn)。記錄菌落的數(shù)目并換算成每毫升樣品中的活細(xì)胞的數(shù)量。 ②倒平板法：將已知體積(0.1～1 mL)的適當(dāng)稀釋過(guò)的菌液加到滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿內(nèi)，然后倒入溶化后冷卻至45 ℃的瓊脂培養(yǎng)基，水平晃動(dòng)混勻，待凝固后保溫培養(yǎng)到出現(xiàn)菌落，然后與涂布平板法同樣計(jì)數(shù)。 (2)平板菌落計(jì)數(shù)法中換算樣品的含菌數(shù)依據(jù)什么數(shù)據(jù)換算？ 答案　依據(jù)稀釋倍數(shù)、取樣接種量和菌落數(shù)。 (3)每隔多少小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目？應(yīng)選取菌落數(shù)目何時(shí)(穩(wěn)定時(shí)或不穩(wěn)定時(shí))的記錄作為結(jié)果？ 答案　每隔24小時(shí)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。 (4)統(tǒng)計(jì)菌落時(shí)，要求細(xì)菌和放線(xiàn)菌每皿的菌落數(shù)目范圍是多少？霉菌每皿的菌落數(shù)目范圍是多少？ 答案　若測(cè)定細(xì)菌和放線(xiàn)菌，要求每皿以30～300個(gè)菌落為宜，若是霉菌則以每皿10～100個(gè)菌落為宜。 歸納總結(jié)　要使平板菌落計(jì)數(shù)法準(zhǔn)確，需要掌握的關(guān)鍵步驟有：嚴(yán)格的無(wú)菌操作，否則容易被雜菌污染；稀釋液要充分混勻，吸量準(zhǔn)確，否則結(jié)果不準(zhǔn)確；多做幾個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，減少誤差。 1.用平板菌落計(jì)數(shù)法來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目。在某稀釋濃度下某同學(xué)做了若干個(gè)平板并統(tǒng)計(jì)每個(gè)平板的菌落數(shù)，最接近樣品中菌體數(shù)真實(shí)值的是(　　) A.菌落數(shù)量最多的平板 B.菌落數(shù)量最少的平板 C.菌落數(shù)量適中的平板 D.取若干個(gè)平板菌落數(shù)量的平均值 答案　D 解析　用平板菌落計(jì)數(shù)法對(duì)樣品中活菌數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，只是一種估測(cè)，根據(jù)此方法的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，在某一稀釋度下涂布的平板菌體數(shù)具有一定的偶然性，并不是絕對(duì)均勻，所以取若干個(gè)平板菌落數(shù)量的平均值比較接近樣品中菌體數(shù)的真實(shí)值。 2.若某一稀釋度下，平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)為80，涂布平板時(shí)所用的稀釋液體積為0.1 mL，稀釋液的稀釋倍數(shù)為106，則每克樣品中的活菌數(shù)約為(　　) A.8108 B.8107 C.8105 D.8106 答案　A 解析　每克樣品中的活菌數(shù)＝(800.1)106。 二、土壤中尿素分解菌數(shù)量的測(cè)定 土壤中含有種類(lèi)繁多的微生物，不同微生物的數(shù)量有差別，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定土壤中尿素分解菌的數(shù)量。 1.下面是土壤中尿素分解菌培養(yǎng)使用的培養(yǎng)基的配方，請(qǐng)分析： 成分 用量 尿素 20 g 酵母粉 0.1 g 磷酸二氫鉀 9.1 g 磷酸氫二鈉 9.5 g 酚紅 0.01 g 瓊脂 20 g 加熱溶解后，用1 mol/L NaOH溶液調(diào)pH至7.2～7.4，補(bǔ)加蒸餾水定容至1 000 mL (1)在該培養(yǎng)基配方中，為微生物的生長(zhǎng)提供碳源的是酵母粉，提供氮源的是尿素，瓊脂的作用是凝固劑。 (2)微生物要利用尿素需要分泌脲酶，不能分泌脲酶的微生物不能利用尿素。因此該培養(yǎng)基對(duì)微生物具有選擇作用，其選擇機(jī)制是只有能夠分泌脲酶從而以尿素作為氮源的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。 (3)細(xì)菌合成的脲酶分解尿素產(chǎn)生了氨，使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，pH上升，使酚紅變色，菌落周?chē)兗t?？捎脕?lái)鑒定選出的菌落是不是尿素分解菌。 2.結(jié)合下圖分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程和注意事項(xiàng) 步驟 實(shí)驗(yàn)操作 操作提示 制備培養(yǎng)基 分別配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可以作為對(duì)照，用來(lái)判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用 制備土壤樣 品稀釋液 ①稱(chēng)取土樣10 g，放入盛有90 mL無(wú)菌水并帶有玻璃珠的錐形瓶中，充分搖勻；②吸取上清液1 mL，轉(zhuǎn)移至盛有9 mL的生理鹽水的無(wú)菌大試管中，按照上圖流程進(jìn)行樣品的稀釋?zhuān)来沃瞥上♂尪葹?0－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6的稀釋液 ①應(yīng)在火焰旁稱(chēng)取土樣；②要充分搖勻 加樣 取10套無(wú)菌培養(yǎng)皿，取10－4、10－5和10－6不同稀釋度分別做3個(gè)重復(fù)平板，留下一個(gè)平板做空白對(duì)照。每皿接種稀釋菌液各0.2 mL 實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)所用的平板、試管作好標(biāo)記。如培養(yǎng)皿要注明培養(yǎng)基類(lèi)型、培養(yǎng)時(shí)間、稀釋度、培養(yǎng)物等 倒平板 將菌液移入培養(yǎng)皿后立即倒入溶化并冷卻至45 ℃左右的尿素培養(yǎng)基(倒入量為15 mL)，平置，待凝 倒平板時(shí)要晃動(dòng)培養(yǎng)皿，使菌液和培養(yǎng)基混合均勻 培養(yǎng) 將涂布好的培養(yǎng)皿放在37 ℃溫度下培養(yǎng) 在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，才說(shuō)明選擇培養(yǎng)基有選擇作用 計(jì)數(shù) 當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)，選取菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。在同一稀釋度下，至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)，然后求出平均值，并根據(jù)平板所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目 如果學(xué)生選取的是同一種土樣，結(jié)果相差太遠(yuǎn)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生一起分析產(chǎn)生差異的原因 1.試寫(xiě)出測(cè)定土壤中尿素分解菌數(shù)量的實(shí)驗(yàn)流程。 答案　制備尿素固體培養(yǎng)基→制備土壤樣品稀釋液→加樣→倒平板→培養(yǎng)→統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)→計(jì)算樣品中的菌數(shù)。 2.甲、乙兩位同學(xué)用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對(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，該同學(xué)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是否真實(shí)可靠？為什么？ 答案　不真實(shí)。為增加實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性，應(yīng)設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在同一稀釋度下涂布3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)結(jié)果后計(jì)算平均值。 (2)乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別為21、212、256，該同學(xué)將21舍去，然后取平均值。該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理是否合理？為什么？ 答案　不合理。微生物計(jì)數(shù)時(shí)，如果實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不一致的情況，應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能的影響因素，找出差異的原因，而不能簡(jiǎn)單地舍棄后進(jìn)行計(jì)數(shù)。 (3)某同學(xué)在三種稀釋度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板，統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，得到以下的數(shù)據(jù)，試計(jì)算1 g樣品的活菌數(shù)。 平板 稀釋度 平板1 平板2 平板3 10－3 320 360 356 10－4 212 234 287 10－5 21 23 18 答案　10－4的稀釋度下取0.1 mL涂布的三個(gè)平板上的菌落數(shù)在30～300之間，計(jì)算其平均值為(212＋234＋287)/3≈244。進(jìn)一步可以換算出1 g樣品中活菌數(shù)為2440.110－410＝2.44108。 (4)為什么統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)比活菌的實(shí)際數(shù)目低？ 答案　當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。 3.微生物數(shù)量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (1)如果平板上長(zhǎng)出的菌落不是均勻分散的，而是集中在一起，可能的原因有哪些？ 答案　菌體密度太大；倒平板后沒(méi)有立即搖勻；平板冷凝水太多。 (2)同一個(gè)稀釋度的3個(gè)平板上的細(xì)菌的數(shù)目應(yīng)該比較接近，如果長(zhǎng)出的菌落數(shù)差別較大，可能的原因有哪些？ 答案　取樣不準(zhǔn)確；稀釋不均勻；倒平板操作時(shí)培養(yǎng)基溫度差別較大等。 (3)實(shí)驗(yàn)中的無(wú)菌操作主要有哪些？ 答案?、倥囵B(yǎng)基、錐形瓶、試管、鏟子、信封等，需要進(jìn)行滅菌。②稱(chēng)取土壤要在火焰旁進(jìn)行。③稀釋土壤溶液的每一步操作都要在火焰旁進(jìn)行。 歸納總結(jié)　分離尿素分解菌操作中的注意事項(xiàng) (1)在實(shí)驗(yàn)操作中，每個(gè)步驟都要注意無(wú)菌操作，以防培養(yǎng)基被污染，影響實(shí)驗(yàn)效果。 (2)樣品稀釋液的最佳濃度為獲得每個(gè)平板上有30～300個(gè)菌落，這個(gè)稀釋度細(xì)菌一般為104、105、106倍稀釋液，放線(xiàn)菌一般為103、104、105倍稀釋液，真菌一般為102、103、104倍稀釋液。 (3)為排除非測(cè)試因素(培養(yǎng)基)的干擾，實(shí)驗(yàn)需設(shè)置牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行空白對(duì)照。 (4)每一稀釋倍數(shù)的菌液都至少要涂布3個(gè)平板，作為重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求其平均值，若其中有菌落數(shù)與其他平板懸殊過(guò)大的，需要對(duì)該平板重新制作。 3.如圖為“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A.4號(hào)試管中稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)得到的菌落平均數(shù)一定恰為5號(hào)的10倍 B.5號(hào)試管的結(jié)果表明每克該土壤中的菌株數(shù)目為1.7108個(gè) C.在用移液管吸取菌液進(jìn)行梯度稀釋時(shí)，可用手指輕壓移液管上的橡皮頭，吹吸三次，使菌液與無(wú)菌水充分混勻 D.某一稀釋度下至少涂布3個(gè)平板，該實(shí)驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果常會(huì)比實(shí)際活菌數(shù)目高 答案　C 4.自然界中的微生物往往是混雜生長(zhǎng)的。人們?cè)谘芯课⑸飼r(shí)一般要將它們分離提純，然后進(jìn)行數(shù)量的測(cè)定。下面是對(duì)大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟 ①制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。 ②為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)選用__________法接種樣品。 ③適宜溫度下培養(yǎng)。 (2)結(jié)果分析 ①測(cè)定大腸桿菌數(shù)目時(shí)，在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，與事實(shí)更加接近的是__________。 A.一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230 B.兩個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是220和260，取平均值240 C.三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是400、212和256，取平均值289 D.四個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、260、240和250，取平均值240 ②一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基上測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為212，那么每克樣品中的活菌數(shù)約是(涂布平板時(shí)所用的稀釋液體積為0.2 mL)__________。 ③用這種方法測(cè)定菌體密度時(shí)，實(shí)際活菌數(shù)量要比測(cè)得的數(shù)量__________(填“多”或“少”)，因?yàn)開(kāi)_____________________________________________________。 問(wèn)題導(dǎo)析　(1)因?yàn)轭}中操作的目的是對(duì)大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量的測(cè)定，所以接種的方法是涂布分離法。 (2)測(cè)定活菌數(shù)量時(shí)，選擇的平板越多誤差越小，且選擇的平板要能形成30～300個(gè)菌落。 (3)所做的多個(gè)平板中，如果其中一個(gè)平板中菌落的數(shù)目明顯多于或少于其他幾個(gè)平板，則說(shuō)明該平板不符合要求，應(yīng)重做或舍棄。 答案(1)②涂布分離　(2)①D?、?.06109個(gè) ③多　當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落 解析　(1)若對(duì)大腸桿菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，則需要用涂布分離法接種樣品。(2)①應(yīng)選取多個(gè)菌落數(shù)相差不大的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，取其平均值。②2120.2106＝1.06109(個(gè))。③因?yàn)橐粋€(gè)菌落可能由兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起生長(zhǎng)而成，所以實(shí)際活菌數(shù)量要比測(cè)得的數(shù)量多。 一題多變 (1)如果某同學(xué)的稀釋倍數(shù)僅為104，則測(cè)定的數(shù)值要比題中測(cè)定的數(shù)值高還是低？為什么？ 答案　低。因?yàn)橄♂尡稊?shù)太低，則大部分菌落是由多個(gè)細(xì)菌繁殖而成，所以測(cè)定的菌落的數(shù)值要偏低。 (2)第(2)問(wèn)第①小題C項(xiàng)中菌落數(shù)為400的平板不符合要求，試分析該平板中菌落數(shù)目多于其他平板的可能的原因。 答案?、倥囵B(yǎng)基被污染，一些菌落是由雜菌繁殖而成的；②接種過(guò)程中由于操作不當(dāng)感染了雜菌；③取菌液時(shí)沒(méi)有搖晃，導(dǎo)致所取菌液中細(xì)菌個(gè)體濃度偏大等。 方法鏈接　用平板菌落計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)微生物的方法 (1)涂布分離法操作要求：按照平行重復(fù)的原則，每一稀釋度的菌液涂布3個(gè)或3個(gè)以上的平板。 (2)計(jì)數(shù)的時(shí)機(jī)：當(dāng)各平板上菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 (3)選擇可用于計(jì)數(shù)的平板：選擇菌落數(shù)在30～300之間的平板(相同稀釋度的平板均符合該特點(diǎn))進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后取平均值。 1.通常用來(lái)作為菌種鑒定的重要依據(jù)是(　　) A.菌落 B.細(xì)菌形態(tài) C.細(xì)菌體積 D.細(xì)菌結(jié)構(gòu) 答案　A 解析　細(xì)菌個(gè)體非常小，不易直接觀察，不同細(xì)菌菌落的形態(tài)特征不同，而且可以用肉眼觀察，因此常作為鑒定菌種的依據(jù)。 2.下列能選擇出分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基是(　　) A.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、尿素、瓊脂、水 B.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、瓊脂、水 C.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、尿素、瓊脂、水 D.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂、水 答案　A 3.請(qǐng)選出下列正確的操作步驟(　　) ①土壤取樣　②稱(chēng)取10 g土壤，取出放入盛有90 mL無(wú)菌水的錐形瓶中　③吸取0.1 mL土壤溶液進(jìn)行平板涂布　④依次制成10－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6稀釋度的稀釋液 A.①→②→③→④ B.①→③→②→④ C.①→②→④→③ D.①→④→②→③ 答案　C 4.從土壤中分離以尿素為氮源的細(xì)菌，下列實(shí)驗(yàn)操作不正確的是(　　) A.將土壤用無(wú)菌水稀釋?zhuān)苽?0－3～10－6土壤稀釋液 B.將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上 C.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 D.從周?chē)霈F(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株 答案　C 解析　從土壤中分離以尿素為氮源的細(xì)菌時(shí)，將土壤用無(wú)菌水稀釋?zhuān)苽渫寥老♂屢?，將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上，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?chē)霈F(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株。 5.尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)細(xì)菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物種類(lèi)和數(shù)量繁多，同學(xué)們?cè)噲D探究土壤中的微生物對(duì)尿素是否有分解作用，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，并成功篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌(目的菌)。培養(yǎng)基成分如下表所示，實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示。 請(qǐng)分析回答問(wèn)題： KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO47H2O 0.2 g 葡萄糖 10 g 尿素 1 g 瓊脂 15 g 將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL (1)此培養(yǎng)基能否用于植物組織培養(yǎng)？____________，理由是__________________________。 (2)培養(yǎng)基中加入尿素的目的是篩選________________________________________________， 這種培養(yǎng)基屬于____________________培養(yǎng)基(依據(jù)用途劃分)。 (3)“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源分別來(lái)自培養(yǎng)基中的__________________和______________，實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)，原因是________________________________________。 (4)簡(jiǎn)述土壤中可分解尿素的細(xì)菌的鑒定方法及原理：_________________________________。 答案　(1)否　缺少植物激素(或缺少植物需要的各種營(yíng)養(yǎng)) (2)目的菌　選擇 (3)尿素　葡萄糖　為目的菌提供氧氣 (4)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解為氨，pH增高，使酚紅指示劑變紅 解析　配制培養(yǎng)基需要根據(jù)培養(yǎng)生物的營(yíng)養(yǎng)需求情況，確定其成分及比例。植物組織培養(yǎng)需要有滿(mǎn)足植物細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)和植物激素等條件，題目所給培養(yǎng)基中缺少植物激素，不能用于植物組織培養(yǎng)。培養(yǎng)基中加入尿素是為了能夠篩選出能分解尿素的細(xì)菌，依據(jù)用途劃分，此培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。尿素提供氮源，葡萄糖提供碳源。在實(shí)驗(yàn)中振蕩培養(yǎng)可增加培養(yǎng)液中的氧含量，為培養(yǎng)的目的菌提供必需的氧氣。 課時(shí)作業(yè) [基礎(chǔ)過(guò)關(guān)] 1.土壤中分解尿素的微生物所需氮源為(　　) A.硝酸 B.氨 C.尿素 D.蛋白胨 答案　C 解析　只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素為氮源，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源，使其生長(zhǎng)、發(fā)育及繁殖受到抑制。 2.土壤中的細(xì)菌能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣梢环N(　　) A.尿素酶 B.脲酶 C.蛋白酶 D.肽酶 答案　B 解析　能夠分解利用尿素的細(xì)菌，其細(xì)胞內(nèi)含有脲酶，可以把尿素分解成氨，然后進(jìn)一步利用。 3.產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)菌落的細(xì)菌的最初數(shù)目和培養(yǎng)基分別是(　　) A.一個(gè)細(xì)菌、液體培養(yǎng)基 B.許多細(xì)菌、液體培養(yǎng)基 C.一個(gè)細(xì)菌、固體培養(yǎng)基 D.許多細(xì)菌、固體培養(yǎng)基 答案　C 解析　在液體培養(yǎng)基中生活的細(xì)菌，無(wú)論是一個(gè)還是許多，肉眼都是看不見(jiàn)的。在固體培養(yǎng)基上的細(xì)菌，當(dāng)數(shù)目較少時(shí)是看不見(jiàn)的。當(dāng)固體培養(yǎng)基上有許多細(xì)菌并且集中在較小范圍內(nèi)時(shí)，肉眼可見(jiàn)。而菌落是一個(gè)細(xì)菌或幾個(gè)細(xì)菌的子細(xì)胞群體，形成于固體培養(yǎng)基上，有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，所以肉眼可見(jiàn)。同種細(xì)菌形成的菌落，形態(tài)結(jié)構(gòu)是相同的。如果有許多細(xì)菌形成的菌落，就不可能有比較標(biāo)準(zhǔn)的形態(tài)，因?yàn)檫@許多細(xì)菌第一可能不是同一種細(xì)菌，第二可能不在培養(yǎng)基的同一個(gè)點(diǎn)上。 4.在做分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，A同學(xué)從對(duì)應(yīng)106培養(yǎng)基上篩選出大約150個(gè)菌落，而其他同學(xué)只選擇出大約50個(gè)菌落。A同學(xué)的結(jié)果產(chǎn)生的原因不可能是(　　) A.由于土樣不同 B.由于培養(yǎng)基污染 C.由于操作失誤 D.沒(méi)有設(shè)置對(duì)照 答案　D 解析　實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確與是否設(shè)置對(duì)照有直接關(guān)系，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果與是否設(shè)置對(duì)照無(wú)關(guān)。 5.下面對(duì)“從土壤中分離分解尿素的細(xì)菌過(guò)程中滅菌”的理解，不正確的是(　　) A.防止雜菌污染 B.消滅全部微生物 C.稀釋土壤溶液的過(guò)程必須在火焰旁操作 D.滅菌必須在接種前進(jìn)行 答案　B 6.用來(lái)判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置的對(duì)照是(　　) A.未接種的選擇培養(yǎng)基 B.未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 C.接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 D.接種了的選擇培養(yǎng)基 答案　C 解析　將菌液稀釋相同的倍數(shù)，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因此，應(yīng)選牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照。對(duì)照遵循的是單一變量原則，所以與選擇培養(yǎng)基一樣接種、培養(yǎng)。 7.測(cè)定土壤中細(xì)菌數(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倍的稀釋液，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?zhuān)婢灰紫♂? C.細(xì)菌在土壤中數(shù)量比真菌多 D.隨機(jī)的，沒(méi)有原因 答案　C 解析　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。樣品的稀釋度越高，在平板上生成的菌落數(shù)目就越少。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)，以保證獲得菌落數(shù)在30～300之間，適于平板計(jì)數(shù)，所以細(xì)菌的稀釋倍數(shù)要高于真菌的稀釋倍數(shù)。 [能力提升] 8.在“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)中，以土壤中的細(xì)菌為研究對(duì)象，要達(dá)到的目的是(　　) ①?gòu)耐寥乐蟹蛛x出能夠分解尿素的細(xì)菌　②從土壤中分離出能夠分解氨的細(xì)菌?、劢y(tǒng)計(jì)每克土壤樣品中究竟含有多少分解尿素的細(xì)菌　④統(tǒng)計(jì)所取土壤樣品中究竟含有多少分解尿素的細(xì)菌 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 答案　A 解析　從土壤中分離分解尿素的細(xì)菌并對(duì)其計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)的是每克土壤樣品中含多少分解尿素的細(xì)菌，用公式“每克樣品中菌株數(shù)＝(C/V)M”進(jìn)行推測(cè)，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(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。 9.給無(wú)氮培養(yǎng)基接種土壤稀泥漿的正確方法是(　　) A.打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋，取一根接種環(huán)沾取少許稀泥漿，輕輕地點(diǎn)接在培養(yǎng)基的表面上 B.取一根接種環(huán)在酒精燈的火焰上滅菌后沾取少許稀泥漿，略微打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋，在培養(yǎng)基的表面輕點(diǎn) C.打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋，取一根接種環(huán)在酒精燈的火焰上滅菌后沾取少許稀泥漿，在培養(yǎng)基的表面輕點(diǎn) D.取一根接種環(huán)在酒精燈的火焰上滅菌，冷卻后沾取少許稀泥漿，略微打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋，在培養(yǎng)基的表面輕點(diǎn) 答案　D 解析　接種過(guò)程中要防止外來(lái)雜菌的入侵，右手將接種環(huán)在火焰上滅菌，冷卻后沾取少許稀泥漿，左手將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條縫隙，在培養(yǎng)基的表面輕點(diǎn)，用未冷卻的接種環(huán)沾取稀泥漿會(huì)殺滅菌種。 10.實(shí)驗(yàn)測(cè)定鏈霉素對(duì)3種細(xì)菌的抗生素效應(yīng)，用3種細(xì)菌在事先準(zhǔn)備好的瓊脂平板上畫(huà)3條等長(zhǎng)的平行線(xiàn)(3條線(xiàn)均與圖中的鏈霉素帶接觸)，將平板置于37 ℃條件下恒溫培養(yǎng)3天，結(jié)果如圖所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，以下敘述不正確的是(　　) A.鏈霉素能阻止結(jié)核桿菌的生長(zhǎng) B.鏈霉素對(duì)結(jié)核桿菌比對(duì)霍亂菌更有效 C.鏈霉素對(duì)結(jié)核桿菌比對(duì)傷寒菌更有效 D.鏈霉素可以用于治療傷寒病人 答案　D 解析　從圖中可以看出，這是含有鏈霉素的選擇培養(yǎng)基，接種的三種細(xì)菌中，霍亂菌和結(jié)核桿菌都可以被殺滅，并且鏈霉素對(duì)結(jié)核桿菌殺滅的有效程度大于霍亂菌，而傷寒菌照常生長(zhǎng)不受影響，所以選項(xiàng)D錯(cuò)。 11.通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定土壤中的細(xì)菌數(shù)量，下列與此操作有關(guān)的敘述中，不正確的是(　　) 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10－4、10－5的土壤稀釋液0.1 mL，分別涂布于各組平板上 C.將培養(yǎng)皿倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48 h D.選擇菌落數(shù)在300個(gè)以上的培養(yǎng)皿進(jìn)行計(jì)數(shù) 答案　D 解析　檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)，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，取10－4、10－5、10－6稀釋度的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上，將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48 h，在確定對(duì)照組無(wú)菌后，選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 12.以下關(guān)于分解尿素的細(xì)菌的說(shuō)法，正確的是(　　) A.能分解尿素的原因是能合成分泌蛋白酶 B.以尿素作為唯一的碳源 C.環(huán)境中含有大量的尿素誘導(dǎo)該細(xì)菌產(chǎn)生了分解尿素的特性 D.以尿素為唯一氮源且添加了酸堿緩沖劑的培養(yǎng)基培養(yǎng)該菌后不會(huì)使酚紅指示劑變紅 答案　D 解析　A項(xiàng)：酶有專(zhuān)一性，分解尿素的細(xì)菌之所以能分解尿素是因?yàn)槟芎铣煞置陔迕?。B項(xiàng)：該菌能以葡萄糖作為碳源。C項(xiàng)：環(huán)境中含有大量的尿素對(duì)分解尿素的性狀起了選擇作用而非誘導(dǎo)作用。D項(xiàng)：該菌產(chǎn)生脲酶把尿素分解為氨后，使pH升高，進(jìn)一步使酚紅指示劑變紅，但添加酸堿緩沖劑后，阻止了pH的升高，因此培養(yǎng)基不再使酚紅指示劑變紅。 13.下表為土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)課題使用的培養(yǎng)基，分析培養(yǎng)基配方，回答下面的問(wèn)題： KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO47H2O 0.2 g 葡萄糖 10.0 g 尿素 1.0 g 瓊脂 15.0 g 用蒸餾水定容到1 000 mL (1)在該培養(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________________________________________________________________________。 (2)按物理性質(zhì)劃分，該培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基，理由是培養(yǎng)基中含有____________________；該類(lèi)培養(yǎng)基常用于微生物的____________________________等。 (3)由于________________________________________________________________________， 所以該培養(yǎng)基只能用于能夠合成________________的微生物的培養(yǎng)。用此培養(yǎng)基培養(yǎng)土壤浸出液能夠從土壤中篩選出__________的細(xì)菌。 (4)在微生物學(xué)中，將__________________________________________________的培養(yǎng)基，稱(chēng)作選擇培養(yǎng)基。 答案　(1)葡萄糖和尿素　(2)固體　瓊脂　純化、分離、計(jì)數(shù)　(3)培養(yǎng)基中只有尿素一種氮源　脲酶　分解尿素　(4)允許特定種類(lèi)的微生物生長(zhǎng)，并能抑制或阻止其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng) 解析　根據(jù)培養(yǎng)基的成分，可以推斷培養(yǎng)基的類(lèi)型以及適于培養(yǎng)的微生物的代謝類(lèi)型。含有瓊脂、明膠等凝固劑的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基；不含凝固劑的為液體培養(yǎng)基。不含碳源的培養(yǎng)基適于自養(yǎng)微生物的培養(yǎng)，不含氮源的培養(yǎng)基適于固氮微生物的培養(yǎng)等。固體培養(yǎng)基常用于菌種的純化、分離、計(jì)數(shù)等；液體培養(yǎng)基常用于菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)和工業(yè)化生產(chǎn)。 14.土壤中有一種細(xì)菌，能利用O2氧化NH3為亞硝酸和硝酸，利用氧化過(guò)程中放出的能量，將CO2和H2O合成為有機(jī)物，我們稱(chēng)它為硝化細(xì)菌。以下是從土壤中分離這種細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題： (1)配制培養(yǎng)基：分離硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基和分離大腸桿菌的培養(yǎng)基不同點(diǎn)在于分離硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基中______________________________________________________________________。 (2)培養(yǎng)基滅菌：滅菌后冷卻至適宜溫度倒平板。 (3)采集菌種：從果園取土壤10 g，浸入90 mL蒸餾水中，攪拌、過(guò)濾。 (4)接種：取1 mL浸出液用____________________法或____________________法接種在平板上，作為實(shí)驗(yàn)組，另一份平板不接種，作為對(duì)照組。 (5)培養(yǎng)：在適宜________條件下培養(yǎng)，并保證空氣的充分供應(yīng)。培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)皿的放置方法是________。 (6)觀察：若對(duì)照組無(wú)菌落，實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)菌落，則該菌落一定是________；若對(duì)照組也出現(xiàn)菌落，則說(shuō)明________________，其差錯(cuò)可能出在配制培養(yǎng)基、滅菌、培養(yǎng)過(guò)程等各個(gè)環(huán)節(jié)，從該菌的代謝特點(diǎn)來(lái)看差錯(cuò)最可能出在__________________________________。 (7)從培養(yǎng)基的功能來(lái)看，該培養(yǎng)基為_(kāi)_____________________，若從培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來(lái)看，該培養(yǎng)基應(yīng)為_(kāi)_________。 (8)從生態(tài)系統(tǒng)的成分劃分，我們分離得到的這種細(xì)菌為_(kāi)_________。 答案　(1)NH3是唯一氮源，無(wú)碳源(或不含任何有機(jī)物)　(4)平板劃線(xiàn)分離　涂布分離　(5)溫度　倒置　(6)硝化細(xì)菌　培養(yǎng)基中混入了碳源和其他氮源　配制培養(yǎng)基的過(guò)程中　(7)選擇培養(yǎng)基　固體培養(yǎng)基 (8)生產(chǎn)者 解析　由題干信息可知，硝化細(xì)菌為自養(yǎng)、需氧型細(xì)菌，能氧化NH3為其自養(yǎng)提供能量，因此在分離該種菌的選擇培養(yǎng)基上NH3既是氮源，又是能源，碳源是空氣中的CO2，因此培養(yǎng)基中不應(yīng)有有機(jī)物和其他含氮物質(zhì)。此培養(yǎng)基為固體選擇培養(yǎng)基。若配制培養(yǎng)基時(shí)混入了碳源和其他氮源，則非硝化細(xì)菌也可在其上生長(zhǎng)，因此會(huì)出現(xiàn)雜菌污染。 15.急性腸胃炎、手足口病分別是由細(xì)菌、病毒通過(guò)消化道進(jìn)入人體導(dǎo)致的。因此檢驗(yàn)飲用水的細(xì)菌含量和病毒含量是有效監(jiān)控疾病發(fā)生的必要措施，請(qǐng)回答下列與檢驗(yàn)飲用水有關(guān)的問(wèn)題。 (1)檢驗(yàn)大腸桿菌的含量時(shí)，通常將水樣進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊乃畼佑猛坎计鞣謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，記錄菌落數(shù)量，這種方法稱(chēng)為_(kāi)_______。如圖所示的四種菌落分布圖中，不可能是用該方法得到的是__________________。 (2)用該方法統(tǒng)計(jì)樣本菌落數(shù)時(shí)是否需要設(shè)置對(duì)照組？________。為什么？________________________________________________________________________。 (3)如分別取0.1 mL已稀釋103倍的水樣分別涂布到三個(gè)瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)基記錄到大腸桿菌的菌落數(shù)分別為55、56、57，則每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為_(kāi)_________。 (4)已知大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣，現(xiàn)提供足量的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液和具塞試管，應(yīng)如何判斷待檢水樣中是否含有大腸桿菌？ ________________________________________________________________________。 答案　(1)平板菌落計(jì)數(shù)法　D (2)需要　因?yàn)樾枰袛嗯囵B(yǎng)基是否被雜菌污染(培養(yǎng)基滅菌是否合格) (3)5.6108 (4)通過(guò)無(wú)菌操作向試管內(nèi)注入一定量待檢水樣，再注入已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液將試管充滿(mǎn)，塞上塞子，混勻后置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng)24 h。若試管內(nèi)有氣泡生成，則說(shuō)明水樣中有大腸桿菌 解析　測(cè)定大腸桿菌數(shù)量的方法——平板菌落計(jì)數(shù)法。刪除偏差太大的數(shù)據(jù)，對(duì)剩下的多個(gè)培養(yǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理就可以得到水樣中的大腸桿菌數(shù)。大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣，通過(guò)密封培養(yǎng)，大腸桿菌可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生氣體，以氣泡的形式釋放出來(lái)。 [真題體驗(yàn)] 16.(xx四川，10)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過(guò)程，圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以________為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加________作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)一段時(shí)間后，其菌落周?chē)闹甘緞⒆兂蒧_______色。 (2)在5個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1 mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板上長(zhǎng)出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過(guò)程采取的接種方法是__________________，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為_(kāi)_______108個(gè)；與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板相比，此計(jì)數(shù)方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)目較________。 (3)現(xiàn)有一菌株產(chǎn)生的脲酶由于基因突變而失活，突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示的位置增加了70個(gè)核苷酸，使圖乙序列出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中，終 止密碼為_(kāi)_______，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含________個(gè)氨基酸。 答案　(1)尿素　酚紅　紅 (2)涂布分離法　1.75　少　(3)UGA　115