生物學(xué)案：課堂互動專題課題土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂互動三點剖析1.選擇性培養(yǎng)基選擇性培養(yǎng)基是根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計的培養(yǎng)基，其功能是使混合菌樣中的劣勢菌變成優(yōu)勢菌，從而提高該菌的篩選效率。我國勞動人民在12世紀（宋代）時，已根據(jù)紅曲霉有耐酸和耐高溫的特性，采用明礬來調(diào)節(jié)酸度和用酸米來抑制雜菌的方法,培養(yǎng)出純度很高的紅曲霉，這實際上就是一種選擇性培養(yǎng)基。從混合樣品中獲得某種微生物的方法，通常有兩種：第一種辦法可利用該分離對象對某一營養(yǎng)物質(zhì)有一“嗜好"的原理,專門在培養(yǎng)基中加入該營養(yǎng)物，從而使它成為一種加富培養(yǎng)基。采用這類“投其所好”的策略即可使該微生物大大增殖,在數(shù)量上超過原有占優(yōu)勢的微生物，以達到富集培養(yǎng)的目的。用于加富的一些物質(zhì)主要是一些特殊的碳源和氮源,如纖維素可被用來富集纖維素分解微生物，甘露醇用來富集自生固氮菌。第二種辦法則可利用該分離對象對某種制菌物質(zhì)的抗性，在混合培養(yǎng)物中加入該抑制物質(zhì),經(jīng)培養(yǎng)后，由于原來占優(yōu)勢的他種微生物的生長受到抑制，而分離對象卻可趁機大大增殖，使之在數(shù)量上占據(jù)優(yōu)勢.用于抑制他種微生物的選擇性抑制劑有染料、抗生素等。由于在土壤中幾乎可找到任何微生物，所以土壤往往是首選的采集目標(biāo)。土壤采樣必須考慮以下幾個問題：2.土壤中采集菌樣（1）土壤中有機物的含量有機物含量高，土質(zhì)就肥,一般在其中微生物數(shù)量也越多，反之亦然。(2)采土的深度土壤的深度不同,其通氣、養(yǎng)分和水分的分布情況也不同。表層的土壤由于直接受日光曝曬，故較干燥，微生物也不易大量繁殖。在離地面5～20cm處的土壤，微生物含量最高.（3）植被情況植被的種類與微生物的分布有著密切的關(guān)系。例如，在冬天灌水的水稻田土壤中，真菌的分布較多.(4)采土的季節(jié)以春秋兩季為宜.這時土壤中的養(yǎng)分、水分和溫度都較適宜，微生物的數(shù)量也最多。采土?xí)r尤其應(yīng)注意土壤中的含水量,水分過多會造成厭氧環(huán)境,不利于放線菌的生長繁殖.真菌雖需要較高的相對濕度，但基質(zhì)中的水分卻不宜過多。因此要避免在雨季采集土樣.此外，土壤的pH也應(yīng)適當(dāng)注意，細菌和放線菌在中性或微堿性土壤中居多，而真菌則在偏酸性的土壤中較豐富。(5)采土方法選擇好適當(dāng)?shù)攸c后，用小鏟子除去表土，取5～20cm處的土樣幾十克,盛入事先滅過菌的防水紙袋內(nèi)，并在上面記錄采土?xí)r間、地點和植被等情況。學(xué)以致用【例1】分析下面培養(yǎng)基的配方：KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、瓊脂.請完成下列問題:(1）在該培養(yǎng)基的配方中,為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是______和______。(2)想一想這種培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？如果具有，又是如何進行選擇的？解題提示：碳源是提供碳元素的物質(zhì)，氮源是提供氮元素的物質(zhì)。所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。絕大多數(shù)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，所以這種培養(yǎng)基對微生物有選擇作用。選擇的原則是只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長。選擇培養(yǎng)基篩選微生物的原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。答案：(1)葡萄糖尿素（2）有選擇作用.因為此配方中尿素是唯一氮源，因此，只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長。【例2】用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細菌數(shù)，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,得到以下幾種統(tǒng)計結(jié)果，正確的是(）A。涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是230B。涂布了兩個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)是215和260，取平均值238C。涂布了三個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是21、212和256，取平均值163D。涂布了三個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是210、240和250，取平均值233解題提示：在設(shè)計實驗時，一定要涂布至少3個平板作為重復(fù)組；在分析實驗結(jié)果時，一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否一致，結(jié)果不一致，意味著操作有誤，需重新實驗。在設(shè)計實驗時，一定要涂布至少3個平板，作為重復(fù)組，才能增強實驗的說服力與準(zhǔn)確