土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)一、研究背景和意义土壤中的细菌群落对于土壤生态系统的基本功能起着至关重要的作用。
其中，土壤微生物的代表——细菌在土壤有机质的分解中是不可或缺的，其中包括尿素的分解。
尿素是一种有机氮化合物，很多植物都会把尿素当作氮素的主要来源。
但是，尿素很容易被细菌分解成为氨气，因此，如果过量的尿素进入土壤，细菌可能会分解尿素而产生氨气，而氨气毒性较强，可能对于周围的生态产生较大的负面影响。
因此，研究土壤中分解尿素的细菌的分离与计数，有助于深入了解尿素分解的生态机理，从而为保护土壤生态环境提供理论基础和技术支持。
二、实验目的1.利用培养基筛选土壤中分解尿素的细菌，并分离单种菌株。
2.利用计数法确定土壤中分解尿素的细菌群落的数量。
3.了解土壤中分解尿素的细菌群落的形态特征和特点。
三、实验步骤1.尿素培养基制备:将1000ml蒸馏水与20g尿素、0.5g葡萄糖、0.1g磷酸氢二钾、0.2g酵母提取物、0.1g镁硫酸钾、0.5g氯化钠、0.5g硫酸铵、15g琼脂、适量pH指示剂溶解在一起，灭菌后即可得到尿素培养基。
2.样品制备：取10g土壤样品加入稀溶液后混合均匀，再经过过滤器过滤掉大颗粒，得到土壤浸液样品。
3.单种菌株筛选：将土壤浸液样品接种到尿素培养基中，在28℃下培养2-3天。
筛选到单种菌株后，通过高倍显微镜观察菌落的形态和特点，然后进行相应的鉴定。
4.计数法：将稀溶液进行逐步稀释，然后取稀释液的适量体积接种在尿素培养基上，在28℃下培养2-3天，根据菌落数确定土壤中细菌的数量。
四、实验结果及分析通过尿素培养基的筛选，共分离出5种分解尿素的细菌，并进行了表征与鉴定。
通过计数法，成功地计算出了土壤中的分解尿素的细菌数量。
土壤中分解尿素的细菌群落种类多样，数量较多，这对于土壤中尿素分解的生态机理研究具有重要的意义。
同时，该实验的操作简单，成本低廉，适用于在实验室环境下大规模进行。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优秀课件
5.测定细胞总氮量或总碳量
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土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优秀课件
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土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优秀课件
1.想一想，如何从平板上的菌落数推测出每克样品中 的菌落数？
答：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。
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土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优秀课件
富集一些。
检测：酚酞的灵敏度不
如酚红，因此建
议最好使用酚红，
否则效果不明显。
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培养基 类型
日期 第一天 第二天
平板细菌数（土壤稀释度）
选择性培养基
（涂布接种）
（未涂布接种）
牛肉膏蛋白胨 培养基
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土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优秀课件
本课题知识小结:
33
12
两稀释度 菌数之比
1.6 2.2
-
菌落总数 个/g或个/ml
16400 38000 27100 513000
270 30500
报告方式 个/g或个/ml 16000或1.6×104 38000或3.3×104 27000或2.7×104 510000或5.1×105 270或2.7×102 31000或3.1×104
102
103
104
105
106
107
101
10g土壤
9ml
无菌水
9ml 无菌水
104
105
106
107
104
105
106
107
104
105
106
107
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验方案
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验方案尿素是一种含氮有机化合物，广泛用作化肥和动物饲料。
土壤中的细菌可以通过分解尿素来获取氮元素，从而促进土壤微生物群落的生长和发展。
为了研究土壤中分解尿素的微生物群落，可以进行以下实验：
1.采集土壤样品，将其通过蒸馏水过滤器过滤，以去除大颗粒物和悬浮物。
2.将过滤后的土壤样品接种到含有尿素的培养基中，利用不同的培养条件(如温度、pH值、氧气含量等)筛选出适宜于生长的细菌。
3.将筛选出的细菌进行单一克隆培养，然后通过染色、显微镜观察和生化测试等方法对其进行鉴定和分类。
4.最后，可以利用计数板等设备对土壤中分解尿素的细菌进行计数。
实验步骤：
1.收集土壤样品，通过蒸馏水过滤器过滤。
2.制备含尿素的培养基，分别设置不同的培养条件，如温度、pH 值、氧气含量等。
3.将过滤后的土壤样品接种到培养基中，进行培养。
4.观察培养基中是否有细菌生长，记录细菌的数量和形态特征。
5.对生长的细菌进行单一克隆培养，然后进行鉴定和分类。
6.利用计数板等设备对土壤中分解尿素的细菌进行计数。
实验注意事项：
1.在实验过程中要注意卫生，避免污染。
2.制备培养基时要严格按照配方和操作步骤进行。
3.培养时要控制好温度、pH值、氧气含量等条件，以便筛选出适宜于生长的细菌。
4.鉴定和分类时要准确和细致，避免误判。
5.计数时要进行多次重复，以提高结果的精度和可靠性。
土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
3.重复组的结果是否一致
如果各位同学选取的是同一种土样，统计的结 果应该接近。如果结果相差太远，则需要从各项操 作过程中去分析、寻找可能的原因。
六、课 题 延 伸
能分解尿素的细菌的鉴定
鉴定的原理： 细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，会使培养基
的pH升高。 鉴定方法：
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指 示剂，利用此培养基进行细菌培养，观察培养基 的颜色变化。
三、设置对照
设置对照的主要目的是排除实验组中非测试 因素对实验结果的影响
A同学的结果与其他同学不同，可能的解释有两种。 一是由于土样不同，二是由于培养基污染或培养基混有 其它氮源。究竟是哪个原因，可以通过实验来证明。实 验方案有两种。一种方案是可以接种其它菌种，看是否 有菌落的出现，验证培养基是否混有其它氮源。另一种 方案是将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培 养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。
1.培养物中是否有杂菌污染以及选择 培养基是否筛选出菌落
对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长， 说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏培养基的 菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选 择培养基已筛选出一些菌落。Leabharlann 2.样品的稀释操作是否成功
如果得到了2个或2个以上菌落数目在 30～300的平板，则说明稀释操作比较成 功，并能够进行菌落的计数。
碳源是葡萄糖，氮源是尿素。
2.分析该配方的培养基对微生物是否具有筛选 作用？如果有，又是如何进行筛选的？
有筛选作用，它的氮源只含有尿素，只有能合 成分解尿素的脲酶的细菌才能生长。
二、 统计菌落数目
原理
运用稀释涂布平板法来统计样品中的活 菌数。
统计菌落数目的理论依据是：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 于样品稀释液中的一个活菌。因此，恰当的稀释 度是成功地统计菌落数目的关键。为了保证结果 准确，通常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板 上，培养后再选择菌落数在30 ～300的平板进行 计数。
2020-2021高二生物1学案：专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数含解析
2020-2021学年高二生物人教版选修1学案：专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数含解析课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数知识点一菌株的筛选与选择培养基1．筛选菌株(1）原理：人为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。
（2）实例：从热泉中筛选出Taq细菌。
热泉70～80 ℃的高温条件淘汰了绝大多数微生物，而使耐热的Taq细菌脱颖而出。
（3）方法:利用选择培养基分离。
归纳总结：选择培养微生物的方法通常有两种：(1)可利用该分离对象对某一营养物质有“嗜好"的原理，专门在培养基中加入该营养物质，从而使它成为一种加富培养基；（2)可利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性，在混合培养物中加入该抑菌物质,经培养后，其他微生物生长受抑制,而分离对象却可乘机大大繁殖，在数量上占优势.2．选择培养基(1)概念：选择培养基指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。
（2）选择培养基的制备原理：根据不同微生物的特殊营养要求或其对某一化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。
(3)选择培养基的制备方法：在培养基中加入某种允许特定种类微生物生长，抑制或阻止其他种类微生物生长的化学成分。
（4)选择培养基的用途：使混合菌株中的目的菌变成优势菌，提高该菌的筛选率。
（5)实例:在培养基中以尿素为唯一的氮源可得到能利用尿素的微生物；在培养基中加入青霉素可分离得到酵母菌和霉菌。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基配方培养基组成提供的营养或作用KH2PO4 1.4 g、Na2HPO4 2。
1无机盐g、MgSO4·7H2O 0。
2 g葡萄糖10.0 g碳源尿素1.0 g氮源、碳源琼脂15.0 g凝固剂用蒸馏水定容至1 000 mL氢元素、氧元素尿素，以尿素为氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，会因缺乏氮源而不能生长繁殖，所以，用该培养基能够筛选出可分解尿素的微生物。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
耐高温的酶
寻找
寻找 耐高温生物体 耐高温环境（热泉等）
小结：从自然界筛选目的菌株的原则：
根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
耐盐微生物
盐碱地等高盐的环境
冰川
耐寒微生物
分解石油的细菌
油田
2、 实验室中微生物的筛选 筛选原则：人为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。
（二）制备培养基
制备选择培养基（尿素为唯一氮源） 制备牛肉膏蛋白胨培养基 思考：为什么要制备牛肉膏蛋白胨培养基？ （对照作用）
相同的菌液，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应 明显多于选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基 可以作为对照，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。
（三）稀释涂布平板
（1）测土壤中细菌数： 一般用104、105、106稀释液
（2）测放线菌： 一般用103、104、105稀释液 （3）测真菌数： 一般用102、103、104稀释液 以保证获得菌落数在30-300之间。
思考：（P24页左侧）
原因：不同微生物在土壤中含量不同
（三）稀释涂布平板
每个稀释度均用3个选择培养基和1个牛肉膏蛋白胨培养基 为保证计算结果准确 ①选择菌落数在30～300的平板上计数。 ②每个稀释度取3个或以上平板做重复组，其平均值。
三、设置对照 （三）设置对照：
（1）设置对照的目的： 是排除实验组中非测试因素对实 验结果的影响，提高实验结果的可信度。 （2）对照实验： 指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。
请你通过设置对照实验，（P23页），帮助A同学排除上述两个可 能影响实验结果的因素。 可能原因 设置对照 实验结论 其他同学用与A同学 如结果与A同学一致，则证明 土样不同 相同土样进行实验 A无误；反之，则证明A同学 失误 若有菌落出现，则培养基被污染 培 养 基 污 染 或 将A同学的培养基不接种， 培 养 中 混 入 了 进行培养，作为空白对 若无菌落出现，则没污染 照 若菌落数和A同学一致，说明培养基 其他的含氮物 中混入了其他含氮物质，若菌落数 其他同学用A同学的培养 质) 与其他同学一致说明培养基中没有
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
基础知பைடு நூலகம்：
（一）筛选菌株
KH2PO4
1.4g
NaH2PO4
2.1g
MgSO4`7H2O 葡萄糖
0.2g 10.0g
尿素 琼脂
选择培养基
1.0g 15.0g
培养基配方
思 考：该培养基对微生物具有选择作用吗？如果 具有，是如何进行选择的？
只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长
选择培养基：在微生物学中，将允许特定种
• 2.提示：反刍动物的瘤胃中含有大量的微生 物，其中也包括分解尿素的微生物。由于 瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后 会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生 物除了需要准备选择培养基外，还应参照 厌氧菌的培养方法进行实验设计。
分析P22实例:
你认为哪个同学的结果更接近真实值？你认 为这两位同学的实验需要改进吗？如果需要，如 何改进？
第一位同学没有重复实验(至少涂布3个平板)，结 果不具有说服力。
第二位同学有重复实验，但结果不一致（误差较 大），说明在操作过程中可能出现错误，需要重 新实验。
【例1】为了计数微生物的数量，一位同学在4
1、酚红培养基： 鉴定分解尿素的细菌。 原理：脲酶催化尿素分解成氨→培养基碱性增
强，PH升高→酚红指示剂，变红 2、伊红—美蓝培养基： 鉴定大肠杆菌。 原理：代谢产物与伊红-美蓝结合→菌落呈黑
色。
大肠杆菌在伊红美蓝琼脂(EMB)上典型特征
大肠杆菌呈黑色中心 ,有或无金属光泽
本课题知识小结:
课后练习
——利用血球计数板在显微镜下直接计数。
（2）活菌计数法——统计菌落数目
方法： 稀释涂布平板法。 原理：
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一个活菌。
高中土壤中分解尿素的细菌的分离与计数及答案教案
高中土壤中分解尿素的细菌的分离与计数及答案教案YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数要点展示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。
要点突破一、理论基础1．筛选菌株(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、温度、pH等)，同时或其他微生物生长。
(2)选择培养基：在微生物学中，将允许种类的微生物生长，同时和其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。
（3）配制选择培养基的依据根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。
例如，培养基中不加入有机物可以选择培养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养；的微生物.加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。
2．统计菌落数目（1）测定微生物数量的常用方法有和。
（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理当样品的足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个。
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。
此外，测定微生物数量的常用方法还有直接计数。
3．设置对照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。
例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需以培养的培养基作为空白对照。
二、实验设计关于土壤中某样品细菌的分离与计数实验操作步骤如下：1．取样：从肥沃、湿润的土壤中取样。
应先 3 cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的中。
2．制备：准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基可以作为，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。
3．微生物的与观察将10g土样加入盛有90 mL无菌生理盐水的锥形瓶中(体积为250 mL)，充分摇匀，吸取上清液，转移至盛有的生理盐水的无菌大试管中，将土样以1、101、102……依次等比稀释至107稀释度，并按照由107～103稀释度的顺序分别吸取进行平板涂布操作。
2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
（一）筛选菌株
3、选择培养基
根据微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不
同，配制的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。
本课题使用的选择培养基
物理特性：固体培养基 功能特性：选择培养基
例：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，得到以下几种统计结果，正确的是
(D )
A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230
B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和261，取平均值238
C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平 均值163
【解析】稀释倍数为106，0.1 mL稀释液的菌落数的平均值为234，则每 毫升样品中菌落数就为234/0.1×106=2.34×109。
（二）统计菌落数目
2.间接计数法→活菌计数法
（1）原理：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一个活菌。
（2）常用Байду номын сангаас法：稀释涂布平板法。
葡萄糖
10.0g
不缺能乏分氮解源尿的素培，养缺基乏—氮—源分而离不固能氮生微长生物
尿素 琼脂
1.0g 15.0g
发在育无繁氧殖条，件而下受的到普抑通制培，养所基以—用—此分培离厌氧型将和上兼述性物质厌溶氧解型后微，用生蒸物馏水
养基就能够选择出分解尿素的微生物。
定容到1000mL。
例：下列能筛选出分解尿素的细菌的培养基是( A )
但A同学认为自己选用土壤样品不同导致结果不同，但是A同学没 有设计对照，拿不出让同学信服的证据。你能通过设置对照，帮助A同 学排除上述两个可能影响因素吗？
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、教学目标：1.能按照科学探究的要求，应用稀释涂布平板法和微生物数量测定的方法，设计从土壤中分离分解尿素的细菌并进行计数的方案。
2.依据设计的方案，运用无菌操作技术和微生物分离、培养的方法初步分离出目标菌。
3.尝试解决生产、生活中与微生物选择培养、计数等有关的实际问题。
二、教学重难点：教学重点：实验设计方案的设计与修正，正确进行实验操作教学难点：设计实验方案。
三、教学过程：提出问题（实验目的）：（1）从土壤中分离出能够分解尿素的细菌。
（2）统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。
基础知识（实验原理）：绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
选择培养基配方： 组分 含量KH 2PO 41.4g Na 2HPO 42.1gMgSO 4·7H 2O0.2g葡萄糖10.0g 尿素1.0g 琼脂 15.0gH 2O定容至1000mL 实验设计：请同学们阅读教材19页资料，思考有关问题，小组合作进行实验设计，写出详细的实验方案，交流修正。
实验步骤：按照方案，选择合适的实验材料，进行实验。
(一）、土壤取样细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大多数分布在距地表3～8cm 的土壤层。
因此，取样时一般要铲去表层土。
将样品装入纸袋。
注意事项：取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。
操作完成后，一定要洗手。
(二）、制备培养基用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照组，用以尿素为唯一氮源的培养基做实验组，用来判断选择培养基是否具有选择作用。
(三）、样品的稀释与涂布平板（稀释涂布平板法）简要回顾操作梯度稀释：在酒精灯火焰旁称取10g土壤，放入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，振荡使土壤与水充分混合，将细菌分散，制成101倍土壤稀释液。
用1支1mL无菌吸管从中吸取1mL土壤悬液注入盛有9mL无菌水的试管中，吹吸三次，充分混匀，制成102倍的土壤稀释液。
人教版高中生物选修一专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学案含解析
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、研究思路1．筛选菌株(1)实验室中微生物筛选的原理：人为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的生长。
(2)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。
2．统计菌落数目(1)活菌计数法：常用稀释涂布平板法。
①原理：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一个活菌。
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。
②计算公式：每克样品中的菌株数＝(C ÷V )×M 。
C ：代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数。
V ：代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)。
M ：代表稀释倍数。
③统计方法：为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取其平均值。
.1.实验室中微生物筛选的原理：人为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的生长。
2．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。
3．测定微生物数量的常用方法有活菌计数法和显微镜直接计数法。
稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比活菌的实际数目低。
4．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作为唯一氮源的选择培养基分离能分解尿素的细菌。
5．鉴定分解尿素细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，依据是否变红进行判断。
(2)显微镜直接计数法：在显微镜下直接观察和计数微生物的数量。
3．设置对照(1)对照实验：指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。
(2)主要目的：排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。
二、实验设计1．土壤取样从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤取样。
《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学反思
《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学反思1. 引言1.1 研究背景土壤是生物圈中最重要的自然资源之一，它不仅为植物提供养分和水分，还承载着各种微生物的生长繁衍。
其中，土壤中的细菌是一类十分重要的微生物，它们在土壤中的作用不可忽视。
尿素是一种常用的化肥，也是一种重要的氮源，大量的尿素施用会导致土壤中氮素的过量积累，不仅污染环境，还会影响植物的生长发育。
为了探究土壤中分解尿素的细菌及其数量，本实验旨在通过分离和计数细菌的方法，找出一些对尿素进行分解的细菌，并量化它们在土壤中的数量。
通过这一实验，我们可以更好地了解土壤中氮素的循环过程，为科学施肥和环境保护提供参考依据。
同时，通过该实验的教学，可以培养学生的实验操作能力和科研思维，激发他们对微生物生态学的兴趣，为培养高素质的科研人才奠定基础。
1.2 研究目的研究目的：本次实验旨在探究土壤中分解尿素的细菌，并对其进行分离和计数。
通过实验的开展，我们希望可以了解土壤中存在的分解尿素的细菌群落的特点，探讨其在土壤肥力和养分循环过程中的作用。
通过对细菌的计数和分离，可以为进一步研究土壤微生物群落的结构和功能提供数据支持。
通过实验的开展，还可以培养学生的实验操作能力和科学思维能力，提高他们对土壤微生物研究的兴趣和认识，为培养优秀的土壤科学人才打下基础。
希望通过本次实验，可以为土壤微生物生态学领域研究提供一定的参考和借鉴，为促进土壤健康与肥力提供科学依据和支持。
2. 正文2.1 实验设计实验设计是整个实验的关键，它直接影响到实验的准确性和有效性。
为了准确地分离和计数土壤中分解尿素的细菌，我们需要设计一个合理的实验方案。
我们需要选择合适的土壤样品。
这些土壤样品应该来自于不同地理位置和环境条件下的土壤，以确保获得全面的样本。
应该避免使用受过污染的土壤样品，以保证实验结果的准确性。
我们需要选择适当的培养基。
培养基的选择应该考虑到土壤中细菌的生长需求，以促进其生长和繁殖。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数在我们生活的地球上，土壤是一个极其复杂而又充满生机的生态系统。
在这个生态系统中，存在着各种各样的微生物，它们在物质循环和能量流动中发挥着至关重要的作用。
其中，分解尿素的细菌就是一类非常特殊且具有重要功能的微生物。
尿素是一种常见的含氮化合物，广泛应用于农业生产中作为氮肥。
然而，植物并不能直接吸收和利用尿素，需要经过分解尿素的细菌将其转化为氨等植物能够吸收的形式。
因此，研究土壤中分解尿素的细菌对于提高氮肥的利用率、减少环境污染以及深入了解土壤生态系统的功能都具有重要意义。
要分离和计数土壤中分解尿素的细菌，首先需要采集合适的土壤样本。
我们通常会选择那些长期施用尿素肥料的农田、花园或者草地的土壤。
在采样时，需要使用无菌的工具，如无菌铲或者无菌勺，从不同的地点和深度采集土壤，以确保样本的代表性和多样性。
将采集到的土壤放入无菌的塑料袋中，并尽快带回实验室进行处理。
回到实验室后，第一步是制备培养基。
用于分离分解尿素的细菌的培养基通常是选择培养基，其中含有尿素作为唯一的氮源。
除此之外，还需要添加碳源（如葡萄糖）、无机盐、生长因子等营养物质，以及琼脂作为凝固剂。
在制备培养基的过程中，要严格遵守无菌操作，防止杂菌的污染。
接下来，将土壤样本进行稀释。
这是一个关键的步骤，目的是将土壤中的微生物分散开来，以便能够在培养基上形成单个的菌落。
我们可以使用无菌水对土壤样本进行一系列的梯度稀释，比如 10 倍、100 倍、1000 倍等。
稀释的程度要根据土壤中微生物的数量和实验的要求来确定。
然后，将稀释后的土壤溶液涂布在制备好的培养基上。
使用无菌的涂布棒，将溶液均匀地涂布在培养基的表面。
涂布完成后，将培养基倒置放入恒温培养箱中进行培养。
培养的温度和时间要根据所分离的细菌的特性来确定，一般来说，温度在 30℃至 37℃之间，培养时间为2 至 3 天。
在培养的过程中，分解尿素的细菌会在培养基上生长并形成菌落。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数学案
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数学案一、学习目标1、了解从土壤中分离分解尿素的细菌的原理和方法。
2、掌握无菌操作技术和微生物培养的基本操作。
3、学会利用选择培养基分离微生物，并能对其进行计数。
二、学习重难点1、重点（1）从土壤中分离分解尿素的细菌的原理和方法。
（2）微生物培养的基本操作和无菌技术。
2、难点（1）选择培养基的配制和作用原理。
（2）微生物的计数方法和误差分析。
三、知识回顾1、培养基的类型和作用按物理性质可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基。
按用途可分为选择培养基和鉴别培养基。
2、无菌技术包括消毒和灭菌。
消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）；灭菌则是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
3、微生物的接种方法平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
四、新课导入在农业生产中，尿素是一种常用的氮肥。
但尿素不能直接被农作物吸收利用，需要土壤中的细菌将其分解为氨，才能被植物吸收。
那么，如何从土壤中分离出能够分解尿素的细菌呢？这就是我们今天要学习的内容。
五、实验原理1、土壤中含有大量的微生物，其中就包括能够分解尿素的细菌。
这些细菌能够产生脲酶，将尿素分解为氨和二氧化碳。
2、在以尿素为唯一氮源的培养基上，只有能够产生脲酶的细菌才能生长繁殖，其他微生物则不能生长。
六、实验材料和用具1、实验材料土壤样品：从富含腐殖质的土壤中采集。
培养基：尿素固体培养基（尿素 10g、葡萄糖 05g、NaCl 05g、KH2PO4 02g、琼脂 20g、蒸馏水 100mL）。
2、实验用具无菌操作台、高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱、涂布器、移液管、显微镜等。
七、实验步骤1、土壤样品的采集在富含腐殖质的土壤中，用无菌小铲铲取表层土 5~10g，装入无菌信封中。
土壤中分解尿素的细菌的分离与记数
尿素分解细菌的纯培养
尿素分解细菌的纯培养是分离尿素分解细菌的关键步骤， 通过选择性培养基，将土壤中的尿素分解细菌分离出来， 获得单一菌落。
培养基中添加尿素作为唯一氮源，以筛选出能够分解尿素 的细菌。同时，培养基中还应添加适量的其他营养成分， 以满足尿素分解细菌的生长需求。
尿素分解细菌的计数方法
尿素分解细菌的计数可以采用菌落计数法或细胞计数法。菌落计数法是通过培养 基上形成的菌落数量来计算尿素分解细菌的数量，而细胞计数法则采用显微镜直 接观察和计数细胞。
菌落计数法操作简便，但可能存在菌落重叠和无法区分死菌和活菌的问题。细胞 计数法虽然准确度高，但操作较为复杂，需要使用显微镜和专业的细胞计数器。
尿素分解细菌的计数实验步骤
将土壤样品稀释后涂布在含有尿素的 培养基上，然后进行培养。
对筛选出的尿素分解细菌进行纯培养， 并进行进一步的生理生化实验和分子 生物学鉴定，以确定其种类和特性。
采集时间
采样方法
选择适宜的时间采集土壤样品，通常 在春季或秋季进行，此时土壤中的微 生物活性较高。
采用多点采样法，在不同地点和深度 采集土壤样品，以获得更全面的土壤 信息。
采样地点
选择具有代表性的土壤区域进行采样， 如农田、森林、草地等，确保采集的 土壤样品具有广泛性和代表性。
分离尿素分解细菌的方法
生长特性
这些细菌在尿素培养基上 生长良好，表现出对尿素 的良好分解能力。
尿素分解细菌的记数结果
菌落计数
通过菌落计数法，对分离 出的尿素分解细菌进行数 量统计。
数量分布
在土壤的不同区域，尿素 分解细菌的数量分布存在 差异。
生长条件
部分尿素分解细菌对生长 条件较为敏感，如温度、 pH值等。
_高中生物专题2微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数三作业含解析新人教版选修
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1．耐冷菌是生活在低温环境下的一类微生物，在0～5 ℃可生长繁殖，最高生长温度一般在30 ℃左右。
下列关于耐冷菌的说法不正确的是（）A．耐冷菌参与代谢的酶在低温下仍具有较高的催化活性B．不同取样地点相比较，北方寒冷地区水土中较易分离出耐冷菌C．探究耐冷菌生活的最适温度，自变量应为温度，无关变量应相同且适宜D．分离纯化耐冷菌的过程中，使用过的培养基及培养物必须经过消毒处理后才能丢弃2．用来判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照是（）A．未接种的选择培养基B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基D．接种了的选择培养基3．用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。
原因是（）A．平板上的一个菌落就是一个细菌B．菌落中的细菌数是固定的C．此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌D．此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同4．在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。
A同学的结果产生原因不可能有（）A．土样不同B．培养基污染C．操作失误D．没有设置对照5．统计菌落数目的方法有（）①涂布平板法②重量法③直接计数法④比浊法⑤生理指标法⑥膜过滤法A．①②③⑥B．③④⑤⑥C．① D．①③6．用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。
在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌株数真实值的是（）A．菌落数量最多的平板 B．菌落数量最少的平板C．菌落数量适中的平板 D．取若干个平板菌落数量的平均值7．下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是（）A．利用稀释涂布平板法只能分离微生物，不能对微生物进行计数B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量的变化是先增加后减少8．关于微生物的培养，下列叙述错误的是（）A．霉菌一般在25～28 ℃的温度下培养3～4 dB．不同种类的微生物，一般培养的温度和时间不同C．测定真菌数量，一般选用103、104、105倍稀释D．微生物培养要注意无菌操作9．下列有关微生物培养与应用的说法，正确的是（）A．天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基B．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理C．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段D．分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源10．本课题以土壤中的细菌为研究对象，要达到的目的是（）①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌②从土壤中分离出能够分解氨的细菌③统计每克土壤样品中究竟含有多少分解尿素的细菌④统计所取土壤样品中究竟含有多少分解尿素的细菌A．①③ B．②④C．①② D．③④11．分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是（）A．加尿素、加琼脂、不加葡萄糖、加硝酸盐B．不加尿素、加琼脂、加葡萄糖、加硝酸盐C．加尿素、加琼脂、加葡萄糖、不加硝酸盐D．不加尿素、不加琼脂、加葡萄糖、加硝酸盐12．从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
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2.实验结果分析:
内 容
有无杂 菌污染 的判断 选择培养 基的筛选 作用
现 象
对照的培养皿中无菌落 生长 培养基中菌落数偏高 菌落形态多样,菌落数偏 高 牛肉膏蛋白胨培养基上 的菌落数目大于选择培 养基上的数目
结 论
未被杂菌污染 被杂菌污染 培养基中混入其 他杂菌 选择培养基具有 筛选作用
内
容
现
尿素 _______(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源，
不选择其他两组的原因是______
其他两组都含有 __________。 NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细
菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用
(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作
筛选微生物种类
稀释倍数
4、105、106 10 _____________ 3、104、105 10 _____________
细菌
放线菌 真菌
102、103、104 _____________
(3)微生物的培养与观察。 ①连线：
形状 、大小、隆起程度和 ②观察指标：观察菌落的_____ 颜色 等方面。 _____ (4)菌种鉴定。 脲酶 能够将尿素分解成氨，使 ①原理：细菌合成的_____ 升高 。 培养基中的pH_____
以下两种统计结果。
(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数 为230，该同学的统计结果是否真实可靠？为什么？
提示：不真实。为增加实验的说服力与准确性，应设
置重复实验，在同一稀释度下涂布3个平板，统计结果
后计算平均值。
(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数 分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均 值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？ 提示：不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复
用有_________________(答出两点即可)。 为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细菌生长过程 中pH稳定
菌落 。 _____
2.对照实验设计的分析： 分析“设置对照”中的实例，探讨下列问题： (1)在A同学确定自己操作无误的情况下，A同学得出的 菌落数多于其他同学的原因可能有哪些？
提示：可能是他选择的土壤样品不同于其他同学；可
能是培养基受到了污染。
(2)如何设计对照实验帮助A同学排除上述两个可能影 响实验结果的因素： 提示：①其他同学取与A同学一样的土壤进行实验，如 果统计结果与A同学一致，则可以确定是土壤样品不同
黑色，可以此来鉴定大肠杆菌。
主题1 【互动探究】
研究培养基对微生物的选择作用
1.筛选分解尿素的细菌的选择培养基：
教材P22左上方侧栏是本课题使用的培养基配方，请分
析：
(1)在培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮
源的分别是什么物质？
提示：碳源是葡萄糖，氮源是尿素。
(2)分离分解尿素的细菌的选择培养基是如何进行选择 的？ 提示：该选择培养基的配方中，尿素是培养基中的唯 一氮源，因此，只有能够利用尿素的微生物才能够生 长。
酚红指示剂 ，如果指示剂变红，则可 ②方法：加入___________ 以初步鉴定该细菌为尿素分解菌。
பைடு நூலகம்
【判断正误】 1.只要培养基中有尿素即可筛选出分解尿素的细菌。 (×) 【分析】只有以尿素为唯一氮源的培养基，才能筛
选出分解尿素的细菌。
2.选择培养基筛选出的微生物只有一种。
(×)
【分析】只要能利用选择培养基中特定营养物质的微 生物都可在培养基上生长，从而被一同选出。 3.对照实验可以提高实验结果的可信度。 (√)
④样品中活菌数的计算公式： (C÷V)×M 每克样品中的菌株数=__________ 其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数， V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀 释倍数。
2.增加实验说服力的措施： 措施 设置重复 设置对照
培养过程中设置重 复组，同一稀释度 3 个平 方法 下应涂布__ 板，才能增加实验 的说服力与准确性 排除偶然性因素对 意义 实验结果的影响
【分析】土壤是微生物的天然培养基，在富含有机 质的土壤表层，有更多的微生物生长。
7.土壤样品稀释时不同的微生物应该选择不同的稀释 度。 (√)
【分析】土壤中不同微生物的数量不同，应该选择不 同的、合适的稀释度，以得到菌落数在30～300的平板。
8.伊红美蓝培养基可用来鉴定大肠杆菌。
(√)
【分析】大肠杆菌在伊红美蓝培养基上的菌落呈现
2.选择培养基： 特定 种类的微生物生长，同时_____ 抑制 (1)概念：允许_____ 或阻止 其他种类微生物生长的培养基。 _______ (2)举例：筛选土壤中分解尿素的细菌的选择培养基 尿素 为唯一氮源，按物理性质归类为固体 特点是以_____ 培养基。
二、进行微生物数量的测定 1.统计菌落数目： 活菌计数 法和_______________ 显微镜直接计数 法。 (1)方法：_________
360 234 23
平板3
356 287 18
提示：105的稀释度下取0.1 mL涂布的三个平板上的菌 落数在30～300，计算其平均值为(212+234+287)/3 ≈244。进一步可以换算出1 g样品中活菌数为 (244÷0.1)×105=2.44×108。
当两 (4)统计的菌落数比活菌的实际数目低，原因是_____ 个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个 _____________________________________________
提示：每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳
定时的记录作为结果。
【探究总结】 稀释涂布平板法的三个易错提醒 (1)稀释涂布平板法所选择倒平板的稀释度很重要，一 般以3个稀释度中的第二个稀释度倒平板所出现的平均
菌落数在50个左右的最好。
(2)在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复
组。
(3)在分析结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果 是否一致，如果差别过大，则意味着操作有误，需要 重新实验。
【分析】设置对照能排除实验组中非测试因素对实验
结果的影响，使实验结果更加可信。
4.统计样品中的活菌数目一般使用平板划线法。( × )
【分析】使用平板划线法能分离微生物，但不能对 微生物进行计数。 5.显微镜直接计数法统计的都是活菌。 (×)
【分析】显微镜直接计数法统计的是活菌和死菌。
6.土壤中的微生物大多生活在富含有机质的土壤表 层。 (√)
于其他同学；
②将A同学配制的培养基在不加土样的情况下培养作为
空白对照，以判断培养基是否受到污染。
3.微生物数量测定的实验设计： (1)分离不同的微生物要采用不同的稀释度，原因是： 土壤中各种微生物的数量是不同的，为获得不同类型 _______________________________________________
二者比较如下: 内 容 主要用具 计数依据 优点 直接计数法 显微镜、细菌计数板 菌株本身 计数方便、操作简单 间接计数法 培养基 培养基上菌落 数 计数的是活菌
内
容
直接计数法
间接计数法
缺点
死菌、活菌都计算 在内
操作较复杂,且有 一定误差
每毫升原液含菌株 每毫升原液含菌株 数=400×1 000×每 平均菌落数 计算公式 数= 所用涂布液的体积（mL） 小格平均菌株数× 稀释倍数① ×稀释倍数
(3)若菌落形态多样，菌落数偏高，说明培养基中混入
其他杂菌。
2.选择培养基的筛选作用：若牛肉膏蛋白胨培养基上
的菌落数目大于选择培养基上的数目，说明选择培养
基具有筛选作用。
主题2 【互动探究】 1.统计菌落数目：
进行微生物数量的测定
甲、乙两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
课题2
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【自主预习】 一、研究培养基对微生物的选择作用
1.筛选菌株：
(1)自然界中目的菌株的筛选。 生存环境 的要求，到相应的 ①原理：根据目的菌对_________ 环境中去寻找。
Taq细菌 就 ②实例：能产生耐高温的TaqDNA聚合酶的________ 是从热泉中筛选出来的。 (2)实验室中目的菌株的筛选。 目的菌株 生长的条件(包括营 ①原理：人为提供有利于_________ 抑制或阻止 其他微生物生长。 养、温度、pH等)，同时___________ ②实例：从土壤中筛选能分解尿素的细菌。 选择 培养基进行微生物的筛选。 ③方法：利用_____
(3)为什么只有能分解尿素的微生物才能在该培养基上
生长？
提示：分解尿素的微生物能合成脲酶，而脲酶可将尿
素分解成氨，从而为微生物提供氮源。
2.设计对照实验： (1)如何验证该选择培养基的确筛选到了能分解尿素的 细菌？ 提示：增设牛肉膏蛋白胨基础培养基并进行涂布平板
操作，如果牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显多于
(2)活菌计数法。 稀释涂布平板 法。 ①方法：_____________ ②原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长 样品稀释液中的一个活菌 。通 的一个菌落，来源于_______________________ 菌落数 ，就能推测出样品中大约含有 过统计平板上的_______ 多少活菌。
③活菌计数原则：在同一稀释度下涂布3个平板，并 30～300 的平板进行计数。 选择菌落数在________
选择培养基上的菌落数，则说明选择培养基的确起到
了筛选能分解尿素的细菌的作用。
(2)如何验证所用的选择培养基没有受到污染？
提示：设置一个未涂布平板的能筛选分解尿素的细菌
的选择培养基。
【探究总结】 1.培养基中有无杂菌污染的判断方法： (1)若对照的培养皿中无菌落生长，说明未被杂菌污染。 (2)若培养基中菌落数偏高，说明被杂菌污染。