专题第课时.docx

第6课时　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数[目标导读]　1.阅读教材P21“课题背景”，了解尿素的作用原理及能被细菌分解的原因。2.结合教材P21“研究思路”，理解并掌握筛选菌落和统计菌落数目的方法及对照实验的设计方法。3.阅读教材P23“实验设计”，掌握土壤微生物的取样、稀释、培养和观察。4.通过阅读教材P26“课题延伸”，掌握尿素分解菌的鉴定方法。[重难点击]　1.研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。2.能利用选择培养基分离细菌，运用相关技术解决生产生活中有关微生物的计数。1.实验中的变量(1)自变量：实验过程中可以人为改变的因素。(2)因变量：随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。(3)无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。2.酚红指示剂遇碱性环境呈现深红色，可作为pH上升的指示剂。3.微生物的生长需要的营养要素有碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等。4.PCR技术的全称为多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。原理为DNA双链复制，条件是已知目的基因的核苷酸序列(前提条件)、四种脱氧核苷酸、一对引物、DNA聚合酶等。5.培养基可根据所含成分、物理状态、以及不同的使用目的等而分成若干类型。培养基按其所含成分，可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类；培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类；培养基按微生物的种类可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养基等四类；培养基按其特殊用途可分为选择培养基和鉴别培养基等。6.尿素简称脲，是白色针状晶体，无嗅，味咸，熔点130摄氏度，当加热超过熔点后，两分子尿素可脱氨生成一分子缩二脲，同时放出氨气。尿素是哺乳动物体内蛋白质代谢的产物，一个正常成年人每天大约排出30克尿素。因尿素最早从尿液中提取出来，故此得名。体内尿素可和食物中的草酸结合成草酸脲沉淀，是形成泌尿系统结石的成分之一。尿素在自然界也可以在细菌的作用下水解成二氧化碳和氨气。尿素在工业上可用来合成塑料和药物，其本身也可直接药用，供药用的尿素注射液可用于降低颅内压，磺胺脲可用于消炎。课堂导入尿素[CO(NH2)2]最初是从人的尿液中发现的，也是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中。尿素是一种中性肥料，对土壤无影响，适用于各种土壤和植物，是一种优质高效的氮肥。尿素在土壤中并不能直接被植物吸收，必须经过土壤中细菌将尿素分解成氨之后才能被植物吸收利用。反应式：CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3。我们可以采用怎样的方法将土壤中的这种细菌分离出来，并且统计土壤中这种细菌的含量。探究点一　筛选微生物的研究思路要把某种微生物和其他的微生物分开，就要利用其代谢特点设计合适的培养基。1.筛选菌株(1)实例：DNA多聚酶链式反应(PCR)是一种在体外将少量DNA大量复制的技术，此项技术要求使用耐高温(93℃)的DNA聚合酶。1966年美国微生物学家布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了水生耐热细菌Taq，从该细菌中分离得到了耐高温的DNA聚合酶。(2)原因：因为热泉温度70～80℃，淘汰了绝大多数微生物，而使耐热的Taq细菌被筛选出来。(3)启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。(4)实验室中微生物的筛选原理：提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。(5)选择培养基：在微生物学中，将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，称做选择培养基。(6)下面是本课题使用的培养基的配方，请分析：KH2PO41.4 gNa2HPO42.1 gMgSO4·7H2O0.2 g葡萄糖10.0 g尿素1.0 g琼脂15.0 g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL①从物理性质看此培养基属于固体培养基，是由于加入了凝固剂琼脂。②从功能上看属于选择培养基，此培养基的氮源只有尿素，而利用尿素需要微生物分泌脲酶，因此只有能合成脲酶的微生物才能在此培养基上生长，此培养基的属于选择培养基。2.统计菌落数目常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。(1)统计菌落数目①稀释：样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。②计数：一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。③统计：通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三个以上的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。(2)活菌数的计算方法：每克样品中的菌株数＝ (平均菌落数÷涂布的稀释液体积)×稀释倍数。(3)统计菌落数目：关键是恰当的稀释度。一般以三个稀释度中的第二个