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选修一 2-2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1. 选择作用。
2. 用稀释涂布平板法对微生物进行计数。
一、研究思路
1.筛选菌株
尿素是一种重要的农业___肥,但不能直接被农作物吸收利用,只有当土壤中的细菌将尿素分解成___之后,才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成______。反应式为：___________________________________________。
(1)实验室中微生物筛选的原理:人为提供有利于___________生长的条件(包括营养、_____、pH等),同时_____或_____其他微生物生长。
(2)选择培养基:在微生物学中,将允许__________的微生物生长,同时_____或_____其他种类微生物生长的培养基,称做____________。
思考1：分解尿素的细菌的培养基配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？
答：碳源：______________氮源：___________。
思考2：此配方有什么特点？该培养基对微生物是否有选择作用？如果有，是如何进行选择的？
答：特点：____________。_______，_________
________________________________________。
(3) 选择培养基的类型：
①利用培养基的特定化学成分分离特定微生物。
②通过某些特殊环境分离微生物。
③通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的。
④依据某些微生物对某种物质的抗性。
【辨一辨：下列例子属于哪一种类型的选择培养基？】
①当尿素是唯一氮源时,可抑制不能利用尿素的微生物生长,使能够利用尿素的微生物生存,从而分离出能分解尿素的微生物。
利用培养基的_____________________分离特定微生物。
②在高温环境中可分离得到耐高温的微生物,其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。
通过某些____________________分离微生物。
③培养基中若缺乏有机碳源,则异养微生物无法生存,而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物。
通过改变培养基的___________________达到分离微生物的目的。
④在培养基中加入青霉素,可抑制细菌、放线菌的生长,从而分离得到酵母菌和霉菌。
依据某些微生物对某种物质的__________。
2.统计菌落数目
(1)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____________,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。计算公式：__________________________。
该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数_____。这是因为当两个或多个细胞在一起时,平板上观察到的只是______菌落。
(2) _____________________也是测定微生物数量的常用方法。
(3) 如何统计菌落数【见探究案】
3.设置对照
(1)设置对照的主要目的是排除实验组中_____________对实验结果的影响,提高实验结果的_________。
(2)对照实验是指除了_________的条件以外,其他条件都______的实验,其作用是比照__________,排除任何其他可能原因的干扰,证明确实是__________的条件引起相应的结果。
(3)设置对照组的4种方法：空白对照、条件对照、自身对照和相互对照。（了解）
二、实验设计
实验设计包括对实验方案,所需仪器、材料、用具和药品,具体的___________以及时间安排等的综合考虑和安排。某土壤样品中细菌的分离与计数实验的操作步骤如下。
1.土壤取样
土壤中的微生物70%~90%是_____,绝大多数分布在距地表________ 的近_____性的潮湿土壤中。 
2.样品的稀释
样品的________将直接影响平板上生长的菌落数目。通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数在_______之间、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量,一般选用_______________倍的稀释液进行平板培养。第一次实验时,可将稀释范围放宽一点,以保证能从中选择出适于计数的平板。
3.微生物的培养与观察
不同种类的微生物,往往需要不同的培养_____和培养______。细菌一般在__________的温度下培养1~2 d,放线菌一般在25~28 ℃的温度下培养______,而霉菌一般在__________的温度下培养3~4 d。
每隔______统计一次菌落数目。选取______________时的记录作为结果,以防止因______________而导致遗漏菌落的数目。
一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),同种微生物表现出_________________。菌落的特征包括菌落的__________________________和______等方面。
三、对分离得到的分解尿素的细菌的鉴定
1.检测pH的变化
在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的______将尿素分解成了____。氨会使培养基的碱性_______,pH______。因此,可以通过检测培养基_____的变化来判断该化学反应是否发生。
2.利用指示剂
在以______为_____氮源的培养基中加入________指示剂,培养某种细菌后,如果pH升高,指示剂将变_____,说明该种细菌能够__________。
探究案
【探究：如何统计菌落数目】
三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下三个结果：
甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为290，故细菌数为2.9×109。
乙同学在该浓度下涂布了一个平板和一个空白平板，统计的菌落数为230和0，根据公式计算得出细菌数为2.3×109。
丙同学在该浓度下涂布了三个平板和一个空白平板，统计的菌落数为21、212、256和0，求得细菌数为1.63×109。
思考：这三个同学的做法正确吗？为什么？
答：
甲同学________，_______________________________________________________________。
乙同学________，_______________________________________________________________。
丙同学________，_______________________________________________________________。