精品新人教版选修1高中生物22《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》导学案4.docx
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精品新人教版选修1高中生物22《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》导学案4
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【导学诱思】
1.尿素只有被分解成之后,才能被植物吸收利用。
2.以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象,要达到的两个主要目的是:
⑴;⑵。
3.PCR()是一种在体外将。
此项技术的自动化,要求使用耐高温的DNA聚合酶。
思考:
怎样找耐高温的酶呢?
4.实验室中微生物的筛选应用的原理是:
人为提供有利于生长的条件(包括等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
5.选择培养基是指。
6.常用来统计样品中活菌数目的方法是。
即当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。
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。
为了保证结果准确,一般选择菌落数在
的平板进行计数。
另外,也是测定微生物数量的常用方法。
7.比较教材中两位同学的操作方法,哪位同学的结果接近真实值?
你认为这两位同学的实验需要改进呢?
如需要,如何改进?
8.一般来说,统计的菌落数往往比活菌的实际数目。
这是因为
。
因此,统计结果一般用而不是活菌数来表示。
9.设置对照实验的主要目的是,提高实验结果的可信度。
10.对照实验是
。
11.实验设计包括的内容有:
、、和,具体的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
12.不同种类的微生物,往往需要不同的培养和培养。
在实验过程中,一般每隔24小时统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以
。
13.无菌操作应注意什么问题?
⑴
⑵
⑶
14.在进行多组实验过程中,应注意做好标记,其目的是。
思考:
应标记哪些内容?
怎样操作更有利于实验的进行?
15.对所需的微生物进行初步筛选,只是分离纯化菌种的第一步,要对分离的菌种进行一步的鉴定,还需要借助的方法。
思考:
有哪些方法可以对菌种进行鉴定?
【疑难点拨】
1.选择培养基
选择培养基的含义是:
在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进需要的微生物的生长。
目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
在培养基中加入某种化学物质可以做到这一点,如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
这里的加入是在培养的培养成分的基础上加入的。
培养基中的营养成分的改变也可达到分离微生物的目的。
如培养基中缺乏氮源时,可以分离固氮微生物,因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。
当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。
如石油是唯一碳源时,可以抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能消除石油污染的微生物的目的。
改变微生物的培养条件,也可以达到分离微生物的目的,如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
2.如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数?
统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好能统计3个平板,计算出平板菌落数的平均值,然后按课本旁栏的公式进行计算。
3.为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度?
测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释范围相同吗?
这是因为土壤中各类微生物的数量(单位:
株/Kg)是不同的,例如在干旱土壤中的上层样本中:
好氧及兼性厌氧型细菌数约为2185万,放线菌数约为477万,霉菌数约为23.1万。
因此,为获得不同类型的微生物,就需要按不同的稀释度进行分离,同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。
【典例解析】
例1.对细菌群体生长规律测定的正确的表述是
A.在液体培养基上进行B.至少接种一种细菌
C.接种一个细菌D.及时补充消耗的营养物质
解析:
细菌群体生长规律的测定是人们在一定条件下进行的。
这些条件是:
一种细菌、恒定容积的培养基,液体培养基、定时测定细菌总数。
在这些条件下,才能测定出细菌的生长规律。
测定时只能用一种细菌的子细胞群体的变化规律表达微生物的生长;恒定容积是给微生物提供一定的生存环境;液体培养基才能通过样品推测细菌总数。
若接种多种细菌,则会发生种间斗争而不能测定一种微生物的生长规律。
在接种时,要保证一定的接种量。
答案:
A
例2.在微生物群体生长规律的测定中,种内斗争最显著最激烈的时期是
A.调整期B.对数期C.稳定期D.衰亡期
解析:
种内斗争是一种生态因素。
种内斗争反应了种内生物对生存空间和生活资源的争夺。
在生活空间充裕,营养充足的时候,种内斗争的程度是比较低的。
随着微生物个体数目的增加,每个个体的生存空间越来越少,营养物质也越来越少,每个个体对生存空间和资源的争夺也越来越激烈,种内斗争就越来越激烈。
由此可知,在稳定期的种内斗争最激烈。
在衰亡期,微生物的数目已经开始减少,pH已经极度不适于微生物的生存,次级代谢产物积累到很高的程度,这时的微生物的生存斗争主要是与无机环境的斗争。
答案:
C
例3.(2005年江苏)抗生素作为治疗细菌感染的药物,其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。
其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。
⑴青霉素发酵产生青霉素。
青霉菌的新陈代谢类型是,青霉素是青霉菌的代谢产物。
⑵在生产和科研中,常选用处于期的青霉菌作为菌种或研究材料,因为此时的青霉菌代谢旺盛,和比较稳定。
⑶对青霉菌菌体生长情况的测定:
取一定体积的发酵液,经离心分离、反复洗涤后,,再计算发酵罐中菌体的总重量。
解析:
青霉菌属于真菌,其代谢类型应为异养需氧型,而青霉素作为它的代谢产物,并不是它生长、繁殖所必需的,所以青霉素应属于次级代谢产物。
在测定培养基上青霉菌菌体的生长情况时,常用的方法有两种:
一种是测量青霉菌的细胞数目,另一种是测重量,取一定体积的发酵液,经离心分离、反复洗涤后,称菌体的湿重,或烘干后称干重,再由此计算出其中的细胞总重量。
在细菌生长的四个主要时期中,因为处于对数期的细菌代谢旺盛,个体的形态和生理特性比较稳定,常作为生产用的菌种和科研的材料。
答案:
⑴异养需氧型次级⑵对数个体的形态生理特性⑶称菌体的湿重(称烘干后的重量)
【课堂演练】
一、选择题
1.在一个“淀粉—琼脂”培养基的5个圆点位置,分别用不同方法处理,将此实验装置放在37℃恒温箱中,保温处理24h后,将碘液滴在培养基的5个圆点上,其实验结果记录于下表:
(C)
淀粉圆点
实验处理方法
碘液处理后的颜色反应
①
新鲜唾液与盐酸混合
蓝黑色
②
经过煮沸的新鲜唾液
蓝黑色
③
接种面包霉
棕黄色
④
只有新鲜的唾液
?
⑤
只有一定浓度的蔗糖溶液
?
请指出④和⑤所发生的颜色反应,以及③接种的面包霉的分泌物分别是
A.棕黄色、棕黄色、淀粉酶B.蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶
C.棕黄色、蓝黑色、淀粉酶D.棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶
2.实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应,用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线(3条线均与下图中的链霉素带接触),将平板置于37℃条件下恒温培养3天,结果如图所示。
从实验结果分析以下叙述,不正确的是(D)
A.链霉素能阻止结核菌的生长B.链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效
C.链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效D.链霉素可以用于治疗伤寒病人
3.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是
A.酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌
B.酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌
C.酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌
D.黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌
4.下列操作不属于微生物的分离步骤的是
A.稀释B.划线或涂布C.接斜面D.培养
5.影响微生物生长的主要环境因素是
A.阳光、温度、水分B.温度、水分、PHC.水分、PH、氧D.温度、PH、氧
6.下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是
A.氨基酸、核苷酸、多糖、色素B.多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸
C.核苷酸、多糖、维生素、毒素、抗生素D.核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸
7.微生物代谢的人工控制是指
A.改变微生物的遗传特性B.控制发酵时的温度
C.调节发酵过程中的pH,氧气通入量D.包括A、B、C三项
8.在微生物群体生长规律的测定中,不可能发生的是
A.繁殖B.生存斗争C.种间斗争D.种内斗争
9.与调整期长短有关的因素中,可缩短调整期的一组是
①用与菌种相同的培养基②营养丰富的培养基③稳定期获得的菌种④对数期获得的菌种⑤接种时间提前⑥接种量加大⑦接种量减小⑧接种种类加大
A、①③⑤⑦B、②③⑤⑦C、①④⑥D、②④⑤⑥⑧
10.微生物群体生长善的测定方法可以是
①测定样品的细胞数目②测定次级代谢产物的总产量
③测定培养基中细菌的体积④测定样品的细胞重量
⑤测定初级代谢产物的总产量
A.②④B.①④C.①③⑤D.②③④
二、非选择题
11.下图示酵母菌细胞的结构模式和生长曲线图,据图回答:
(1)从细胞核的构造看,酵母菌属于生物,如果发现一种酵母菌细胞核中17条染色体,该酵母菌是倍体。
(2)图中
(1)的结构名称为。
(3)酵母菌细胞分裂的意义是()
A.产生新个体B.增加生产力C.增加变异性D.改变遗传性
(4)用酵母菌制啤酒时,为保证发酵罐中有较多的酵母菌,必须先通入氧气,达到一定数量后,则应该密闭,以获得大量的酒精,这充分说明酵母菌的异化作用类型是。
(5)研究发酵罐中酵母菌的生长状况,常用取样统计分析,判断取样先后顺序的最简单的方法是测定发酵罐中的。
A.氧气量B.葡萄糖量C.酒精量D.pH值
(6)欲收获酵母菌或其代谢产物,应选择曲线中的段。
(7)自然环境中的酵母菌属于生态系统中的成分。
12.(15分)
(1)在锥形瓶内装入一定量液体培养基,接人N0个乳酸菌之后密封,放在250C温箱中连续培养若干小时,其间每30min测定一次菌数,测得数量变化曲线如下图所示。
请分析并回答问题:
①乳酸菌以方式生殖,这代表类生物普遍具有的生殖方式。
②用N表示总菌数,N0表示初始菌数,t表示增殖世代数,乳酸菌数量增长的数学表达式为N=N02t(假设生长条件理想稳定)。
当在理想条件下乳酸菌每30min繁殖一代,按上式计算,当N0=1000时,连续培养5h,总菌数可达个。
③在实际培养条件下,乳酸菌增长速度与理想条件下乳酸菌增长速度不同,如果5h前的总菌数等于活菌数,请在上面的图中将5h后活菌数的变化趋势用曲线表示出来。
造成菌群密度变化的外界因素是。
④培养基中不断产生的乳酸来自乳酸菌的作用。
⑤实验过程中,为什么要在25℃的条件下进行?
。
(2)某同学进行了温度对酶活性影响的研究,设计了如下实验:
实验步骤:
①取三支试管,分别加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。
②将试管分别放人25℃、60℃的水中和冰块中,在三支试管中分别加入质量分数为2%的淀粉酶溶液,两支试管中的pH=6.8,第三支试管中的pH=4,摇匀后维持各自温度5min。
③在三支试管中各滴1滴碘液,并摇匀。
观察并记录:
(略)
结论:
温度过高或过低都影响酶的活性。
请回答:
[1]该实验能否得出上述实验结论?
。
[2]指出步骤中不正确之处并在此基础上加以纠正或补充相应的内容。
。
13.下面是发现和研究青霉素的过程:
问题:
在培养细菌的培养基中,发现青霉菌,在其周围没有细菌生长。
没有青霉菌的培养基内布满了细菌。
假设:
实验:
把青霉菌放入培养液内培养,一段时间后除去青霉菌,并用这种培养液培养细菌,观察细菌的生长情况。
结果:
这种培养液阻止了细菌的生
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