最新精编高中人教版选修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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最新精编高中人教版选修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
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