1、1第2課時分離以尿素為氮源的微生物第一部分微生物的利用2考試要求知識內容考試屬性及要求考情解讀分離以尿素為氮源的微生物加試1.進行微生物分離。使用含有尿素的培養基，采用涂布分離法，分離有脲酶的細菌。2.使用酚紅指示劑檢測以尿素為氮源的細菌的存在。3.說明分離以尿素為氮源的細菌的實驗原理。4.舉例說明本實驗分離出來的細菌不一定都是以尿素為氮源的細菌。3一、實驗目的、原理、設備、用品及材料準備二、分離以尿素為氮源的微生物內容索引當堂檢測4一、實驗目的、原理、設備、用品及材料準備5基礎梳理1.實驗目的實驗目的(1)使用專一的培養基(含有 )分離專一的細菌(有 的細菌)。(2)利用指示劑顏色的變化檢知

2、酶( 酶)所催化的反應。2.實驗原理實驗原理(1)脲或稱尿素，是 的產物。有一些細菌含有脲酶可以分解尿素，利用尿素作為其生長的 。(2)(NH2)2COH2O _尿素脲酶脲蛋白質降解氮源2NH3CO263.設備及用品設備及用品滅菌鍋或高壓鍋、250 mL的三角瓶1個和100 mL的三角瓶2個、封口膜和橡皮圈、培養皿4個、 和玻璃刮刀、恒溫培養箱、搖床、酒精燈和 、一次性塑料手套、裝有酒精棉球的廣口瓶、鑷子、有蓋的試管(15 mm150 mm)5支和試管架、 。4.實驗材料實驗材料(1)在100 mL燒杯中裝入50 mL 70%酒精，將 浸泡在其中。(2)在100 mL三角瓶中配制好25 mL

3、(0.25 g蛋白胨，0.12 g酵母提取物，0.25 g NaCl和0.5 g瓊脂糖，水25 mL)，加上封口膜后 待用。接種環超凈臺移液器玻璃刮刀全營養LB固體培養基滅菌7(3)在100 mL三角瓶中配制好25 mL尿素固體培養基(0.025 g葡萄糖，0.12 g NaCl，0.12 g K2HPO4，0.25 mg酚紅和0.5 g瓊脂糖，水15 mL)，加上封口膜后 ，待冷卻至60 時，加入通過 (使之無菌)的10 mL (內含2 g脲)，搖動，混合均勻后待用。(4)將盛有4.5 mL 的5支有塞試管滅菌后待用。(5)在250 mL三角瓶中裝入99 mL蒸餾水，用封口膜蓋上， 后待用。

4、(6)土樣1 g(從 的地方取得)。滅菌G6玻璃漏斗過濾尿素溶液蒸餾水滅菌有哺乳動物排泄物8問題探究1.為什么要用瓊脂糖代替瓊脂配制固體培養基？答案答案瓊脂是未被純化的混合物，內含一定量的含氮化合物。如果用瓊脂固化培養基，會為細菌提供一定量的非尿素類氮源，這樣會在尿素固體培養基上產生大量非以尿素為氮源的細菌，不利于以尿素為氮源的細菌的篩選，故而用經純化的瓊脂糖而不用瓊脂做固化劑。答案92.分離以尿素為氮源的微生物實驗所用培養基為 培養基。在該培養基配方中，為微生物的生長提供碳源的是 ，提供氮源的是 ，瓊脂糖的作用是 。3.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。據此該培

5、養基對微生物具有 作用，其選擇機制是只有_ 的微生物才能在該培養基上生長。答案尿素固體葡萄糖尿素凝固劑選擇能夠分泌脲酶從而以尿素作為氮源104.有脲酶的細菌在生態系統穩態中起什么作用？答案答案如果土壤中有許多尿素，在自然界較高溫度下會被水解，水解后的氨使土壤變成堿性，氨與其他陰離子物質如 等形成化合物，則會使土壤板結。有脲酶的細菌使植物廢棄物和動物尸體降解，并利用了所形成的氨，有利于自然界中氮的循環。答案115.酸堿指示劑是用來指示反應前后的酸堿性變化的。尿素在被脲酶作用前是 性的，而作用后產生了NH3，變成了 性，本實驗使用 作為指示劑，在酸性情況下呈 色，堿性情況下呈 色，變色范圍是pH6

6、.48.2。培養后，由于細菌產生的脲酶向周圍擴散，培養基中的尿素分解產生的氨使培養基變堿性，于是酚紅由黃色變成紅色，這就表明 。圓形紅色區域愈大，表明這種菌利用尿素的能力愈強。答案中堿酚紅黃紅以尿素為氮源的細菌分泌了脲酶并分解了尿素12活學活用1.在缺乏氮源的培養基上，大部分微生物無法生長；在培養基中加入青霉素可以抑制細菌和放線菌的生長；在培養基中加入10%的酚可以抑制細菌和霉菌的生長。利用上述選擇培養基依次能從混雜的微生物群體中分離出A.乳酸菌、金黃色葡萄球菌、放線菌B.固氮細菌、大腸桿菌、放線菌C.固氮細菌、霉菌、放線菌D.固氮細菌、金黃色葡萄球菌、放線菌答案解析13解析解析固氮細菌可以在

7、無氮培養基上生長；青霉素可以抑制細菌和放線菌的生長，但不會抑制霉菌的生長；加入10%的酚的培養基可以抑制細菌和霉菌的生長，但不會抑制放線菌的生長。142.下列有關敘述，不正確的是A.脲是一種有機化合物，含有氮元素B.地表土壤中含有一定量的脲C.以尿素為氮源的細菌含有脲酶D.在尿素固體培養基上培養含有脲酶的微生物會導致培養基呈酸性答案解析解析解析根據反應式：(NH2)2COH2O 2NH3CO2，在尿素固體培養基上培養含有脲酶的微生物會產生NH3，從而導致培養基呈堿性。15二、分離以尿素為氮源的微生物16基礎梳理1.實驗中的對照設置實驗中的對照設置(1)實驗組：以 培養基進行培養。(2)對照組：

8、以 培養基進行培養。2.實驗步驟實驗步驟制備培養基：將已滅菌的 和 分別倒入 兩個培養皿中，搖勻，平放至凝固制備細菌懸液：用1 g土樣配制不同濃度的細菌懸液LB固體培養基尿素固體培養基尿素固體全營養LB固體17用涂布分離法分離細菌：將 分別加入有LB培養基 和尿素培養基的培養皿中，并用玻璃刮刀涂布 到整個平面上培養：倒置培養皿，在 恒溫箱中培養2448 h觀察：培養基中_不同濃度的土壤稀釋液37菌落數18問題探究閱讀教材，回答問題：1.實驗原理(1)以尿素為氮源的微生物含有 酶，可以通過降解尿素作為其生長的氮源。(2)尿素固體培養基的唯一氮源為 ，只有能合成 的微生物才能分解尿素，以尿素為氮源

9、生長繁殖，缺乏 的微生物則由于不能分解尿素而不能生長繁殖，所以，用該培養基能夠篩選分離出以 為氮源的微生物。(3)脲酶可使尿素分解產生氨，從而可使加入酚紅指示劑的尿素固體培養基變 。答案脲尿素脲酶紅脲酶尿素192.實驗步驟(1)在60 左右時，將兩只三角瓶中已滅菌的 培養基和_培養基，在酒精燈旁分別倒入兩個培養皿中，在水平的 上搖勻，平放至凝固。答案LB固體尿素固體超凈臺20(2)制備 (過程如圖1)。在無菌條件下，將1 g土樣加到有99 mL無菌水的三角瓶中，振蕩10 min，即成 土壤稀釋液。依此法制備 、 和 土壤稀釋液。取樣時，盡量只取 。搖勻，放在試管架上。答案細菌懸液1021031

10、04105懸液21答案(3)用 法分離細菌(如圖2)。取 和 的土壤稀釋液各 ，分別加到有 和 的培養皿中，再將保存在 中的 放在 上，待刮刀上火焰熄滅，在酒精燈火焰旁打開培養皿，將菌液涂布到整個平面上。(4)將培養皿 ，在 中培養2448 h。觀察菌落數。涂布分離1041050.1 mLLB培養基尿素培養基70%酒精玻璃刮刀酒精燈火焰倒置37 恒溫箱22答案3.觀察結果(如圖3) 中有較多的菌落，而 為氮源的培養基平板中只有少量菌落。全營養培養基尿素23答案4.思考與討論(1)樣品為什么要進行稀釋？有什么標準？答案答案樣品的稀釋程度直接影響平板上生長的菌落數目。當樣品的稀釋度足夠高時，培養基

11、表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。因此，恰當的稀釋度是成功地統計菌落數目的關鍵。稀釋的標準：選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養，保證獲得菌落數在30300，便于計數。24答案(2)有脲酶的細菌菌落周圍為什么有著色的環帶出現？答案答案細菌向胞外分泌脲酶，使培養基中的尿素水解，尿素分解后產生氨，氨水為堿性，酚紅在酸性環境中為黃色，在堿性環境中變為紅色。培養基中的酸堿指示劑產生顏色變化(變紅)，標志著存在脲酶水解尿素的作用，從而證明這一菌株能以尿素為氮源，紅色環狀區域的大小代表脲酶活性的強弱和含量的多少。紅色區域越大，表明菌株利用尿素的能力越強。25答案(3)與全營養培養基上的菌落數比

12、較，為什么尿素培養基上只有少數菌落？答案答案這一現象表明能利用尿素的細菌在土壤菌群中只占有極少數。因為人和其他哺乳動物產生的排泄物畢竟是少量的，每人每天排泄約500800 mL尿，但隨地便溺的不多，動物雖然隨地便溺，但尿素還是可以在高溫下自然分解的。因此，以尿素為氮源的菌群較少。26答案(4)2013年11月22日凌晨3點，青島黃島區發生石油泄漏事件，一些微生物可以有效地分解石油，如何配制選擇培養基將這類微生物選擇出來？答案答案配制的選擇培養基中，石油作為唯一的碳源，然后用這種培養基培養多種微生物，凡是能在該種培養基上生存的就是能分解石油的微生物。27答案5.微生物篩選過程中必要的兩種對照培養

13、基及其作用對照組作用現象結論未接種培養基有無雜菌污染的判斷未接種的培養皿中無菌落生長_接種的牛肉膏蛋白胨培養基選擇培養基篩選作用的確認牛肉膏蛋白胨培養基上的菌落數大于選擇培養基上的數目選擇培養基具有 作用未被雜菌污染篩選28活學活用3.現從土壤中分離以尿素為氮源的細菌，實驗過程如下圖所示：請回答：(1)欲從土壤中分離出能分解尿素的細菌，將土壤用 進行一系列的梯度稀釋，同一濃度的土壤稀釋液應至少涂布 個平板，通常以每個培養皿中有 個以內的單菌落的那一組稀釋倍數為最合適。解析解析涂布分離法必須先用無菌水對土樣進行一系列的梯度稀釋，通常以每個培養皿中有20個以內的單菌落的那一組稀釋倍數為最合適。無菌

14、水320答案解析29(2)接種后的培養皿 于37 的恒溫箱中培養。若培養基中存在含脲酶的細菌，其菌落周圍會出現 ，這是由于尿素被分解產生氨氣，與該培養基中的 產生的顏色變化，從而證明這一菌株能以尿素為氮源。解析解析接種后需倒置培養皿恒溫培養。含有脲酶的細菌能夠將尿素分解，產生的氨氣使培養基呈堿性，導致培養基中的酚紅指示劑呈紅色。(3)分離能利用尿素的細菌時所用的培養基成分上最主要的特點是_ 。解析解析分離能利用尿素的細菌時所用的培養基應以尿素為唯一氮源。答案倒置紅色環帶酚紅指示劑以尿素作為唯一氮源解析30(4)下列操作需要在酒精燈火焰旁進行的是(多選)A.稱取葡萄糖、瓊脂糖等培養基成分B.倒平

15、板C.涂布平板D.微生物的培養解析解析進行微生物培養和分離時，倒平板、涂布平板均需要在酒精燈火焰旁進行，以防雜菌污染。答案解析31(5)與LB全營養培養基上的菌落數相比，尿素培養基上只有少數菌落的原因是 。解析解析尿素培養基只以尿素為氮源，在尿素培養基上生長繁殖的只能是少數能夠合成脲酶可利用尿素的細菌。土壤中能利用尿素的細菌在土壤菌群中只占極少數量答案解析324.從土壤中分離以尿素為氮源的細菌，下列實驗操作不正確的是A.將土壤用無菌水稀釋，制備103105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.用加入酚紅指示劑的選擇培養基篩選分解尿素的細菌D.從周圍出現紅色環帶的菌落中挑取能夠

16、分泌脲酶的菌株解析解析從土壤中分離以尿素為氮源的細菌時，將土壤用無菌水稀釋，制備土壤稀釋液；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基可以鑒別分解尿素的細菌；從周圍出現紅色環帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株。答案解析33一題多變一題多變判斷正誤：(1)(NH2)2COH2O 2NH3CO2( )(2)尿素固體培養基配制后需要在121 (1 kg/cm2壓力)下滅菌15 min( )(3)本實驗中的LB培養基和尿素培養基均為固體培養基( ) (4)接種后，應將培養皿正置，在37 恒溫箱中培養2448 h( )(5)篩選能分解尿素的細菌所利用的培養基中，尿素是唯一的氮源(

17、 )(6)分解尿素的細菌在分解尿素時，可以將尿素轉化為氨，使得培養基的酸堿度降低( )答案34課堂小結分離以尿素為氮源的微生物實驗前的準備實驗目的實驗原理實驗設備、用品及材料實驗過程：倒 制菌懸液涂布分離細菌 培養 數觀察)平板倒置菌落35當堂檢測361.給無氮培養基接種土壤稀泥漿的方法是A.打開培養皿蓋，取一根接種環蘸取少許稀泥漿，輕輕地點接在培養 基的表面上B.取一根接種環在酒精燈的火焰上滅菌后蘸取少許稀泥漿，略微打開 培養皿蓋，在培養基的表面輕點C.打開培養皿蓋，取一根接種環在酒精燈的火焰上滅菌后蘸取少許稀 泥漿，在培養基的表面輕點D.略微打開培養皿蓋，取一根接種環在酒精燈的火焰上滅菌，

18、冷卻后 蘸取少許稀泥漿，在培養基的表面輕點23451答案解析37解析解析接種過程中要防止外來雜菌的入侵，左手將培養皿打開一條縫隙，右手將接種環在火焰上滅菌，冷卻后蘸取少許稀泥漿，在培養基的表面輕點，否則用未冷卻的接種環蘸取稀泥漿會殺滅菌種。23451382.用來判斷尿素固體選擇培養基是否起到了選擇作用需要設置的對照是A.未接種的尿素固體選擇培養基B.未接種的牛肉膏蛋白胨(全營養)培養基C.接種了的牛肉膏蛋白胨(全營養)培養基D.接種了的尿素固體選擇培養基解析解析將菌液稀釋相同的倍數，在牛肉膏蛋白胨培養基上生長的菌落數目應明顯多于尿素固體選擇培養基上的數目。因此，選用接種了的牛肉膏蛋白胨培養基作為對照。本實驗的變量是培養基的種類，其他方面如接種，培養條件等應相同。答案解析23415393.下列能選擇出分解尿素的細菌的培養基是A.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、尿素、瓊脂、水B.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、瓊脂糖、水C.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、尿素、瓊脂糖、水D.KH2PO4、Na