1、教案 导学诱思 一、以尿素为氮源的微生物 1尿素：又称_，是_的产物。在人和其他哺乳动物如家畜的_ 中都含有尿素，大量尿素的存在对环境造成污染。 2以尿素为氮源的微生物： 这些细菌可以尿素为氮源，是因为其含有_，通过_尿素作为其生长的 氮源。其利用尿素的方程为： 3分离以尿素为氮源的微生物所依据的原理：在氮源只有尿素时，这些微生物能利用 尿素获得氮源而存活；而其他微生物却不能利用尿素，最终因为缺乏氮源而死亡。 答案：1.脲 蛋白质降解 尿 2脲酶 降解 二、从土壤中分离出以尿素为氮源的微生物实验 1实验目的： (1)使用_的培养基(含有尿素)分离_的细菌(含有脲酶的细菌)。 (2)使用_检知酶
2、(脲酶)所催化的反应。 2实验内容： (1)从_中_能利用尿素的细菌。 (2)观察_。 3实验步骤： (1)采用倒平板技术，在超净台上的_旁制得固体平面_培养基与 _培养基； (2)制备细菌悬浮液： 将_1 g，在_条件下加到_mL 无菌水的三角瓶中，振荡 _min，制成_稀释液；从该稀释液中取_mL 悬液加到_mL 无 菌水的三角瓶中，经振荡就制成_稀释液；再从该稀释液中取_mL 悬液加到 _mL 无菌水的三角瓶中，经振荡就制成 _稀释液；依此法可依次制备出 105 、10 6 土壤稀释液。 (3)用_法分离细菌： 取_mL 稀释 104 和 105 的_，分别加到有_ _培养基和_ 培养基
3、的培养皿中，再将保存在_中的玻璃刮刀放在_上灼烧，待_后， 在_旁打开培养皿，将菌液涂布到_上。 (4)培养：将培养皿_，在_恒温箱中培养_h。 (5)观察、计数菌落。 细菌悬浮液稀释度 培养基 _ _ _固体培养基 _固体培养基 答案：1.(1)专一 专一 (2)指示剂颜色的变化 2(1)土壤 分离出 (2)菌落数 3(1)酒精灯 LB 全营养 尿素 (2)土样 无菌 99 10 10 2 0.5 4.5 10 3 0.5 4.5 10 4 (3)涂布 0.1 土壤稀释液 LB 尿素 70%酒精 酒精灯火焰 刮刀上 火焰熄灭 酒精灯火焰 整个平面 (4)倒置 37 2448 (5)10 4
4、10 5 LB 全营养 尿素 核心解读 HEXINJIEDU 1尿素在自然界中氮循环有怎样的关系？ 自然界中的氮循环在保持生态稳态上有重要的作用，具体过程可参看下图。 自然界中的氮循环 如果土壤中有许多尿素，在自然界较高温度下就会被 水解，水解后的 NH3会使土壤变 成碱性，NH 3与其他阴离子物质如 SO 、CO 、NO 等形成化合物，则会使土壤板结。24 23 3 有脲酶的细菌使植物废弃物和动物尸体降解，并利用了所形成的氨，有利于自然界中氮的 循环。 2为什么本实验中要用琼脂糖来代替琼脂配制固体培养基呢？琼脂糖与琼脂有何区别？ 琼脂在制作固体培养基时起凝固剂的作用。但它却是一种未被纯化的混
5、合物，里面有 一定量的含氮化合物。在本实验中所使用的尿素培养基却要求提供氮元素的物质只有尿素， 用这种培养基才能分离得到含脲酶的细菌。若用琼脂来制备本实验的尿素固体培养基，则 提供氮元素的物质除了尿素还有琼脂，用这种培养基就不难只得到含脲酶的细菌，还会得 到大量以非尿素为氮源的细菌，这样就达不到分离出以尿素为氮源的细菌这一实验目的了。 所以要将琼脂纯化，去除那些含氮化合物，这样经纯化得到的琼脂糖就可以代替琼脂做固 体剂且不会带来含氮化合物对本实验的干扰了。 3本实验的微生物分离与上一实验中大肠杆菌的分离实质上一样吗？ 两者的细菌分离有很大的不同。 实验名称 分离方法 分离的内容 分离结果 实验
6、 1：大肠杆菌培 养和分离 划线分离法 从同种菌种中分离得 到同种菌的单菌落 在划线的末端出现大 肠杆菌单菌落 实验 2：分离以尿素 为氮源的微生物 涂布分离法 从土壤浸出液里所存 在的各种细菌中只将 含有脲酶的细菌分离 出来 只出现含有脲酶的细 菌菌落 4.如何区分已经从土壤中分离得到了有脲酶的细菌菌落？这样区分的原理是什么？ 若在尿素培养基上出现了菌落，则表明已经分离得到有脲酶的细菌菌落了。得出这一 结论的依据是：尿素培养基中提供氮源的只有尿素，在这样的培养基中能存活的细菌则能 利用尿素做氮源，它们就是有脲酶的细菌。 5全营养培养基与尿素培养基上的菌落在数量和类型上有什么不同呢？为什么出现
7、这 种差异呢？ LB 培养基稀释度 104 尿素培养基稀释度 104 比较上图，可明显发现：全营养培养基数量和种类都明显多于尿素培养基上的。因为 全营养培养基中的氮源是蛋白胨，很多细菌都能利用它，而尿素培养基中的氮源只有尿素， 只有含脲酶的细菌才能利用尿素，能存活。 6全营养培养基与尿素培养基属于什么类型的培养基呢？微生物的培养基是怎么分类 的？ 全营养培养基属于基础培养基，而尿素培养基属于选择培养基。 培养基名目繁多，种类各异，为了便于系统化，可对其进行分类。 (1)按对培养基成分的了解程度分： 天然培养基：利用一些天然材料制成的培养基，对其成分无法确定。 具体材料：如用肉汤、芽汁等制成的。
8、 用途：适合作实验室用的基本培养基及大生产中的种子培养基。 组合培养基(合成培养基、化学限定培养基或综合培养基)： 是用化学成分及其数量都很清楚的物质配制的培养基。 用途：一般用作营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定和生物测定等较高 的研究工作。 (2)按物理状态分： 固体培养基：外观呈固态的培养基。 用途：广泛，可用于菌种的分离、鉴定、菌落计数等。可用于菌种保藏、生物活性物 质测定等。 半固体培养基：在液体培养基内加入少量琼脂(0.5%左右)，当培养基倒放时会流动。 用途：细菌运动观察(穿刺接种)噬菌种的效价；厌氧菌的培养及菌种保藏。 液体培养基：不加入凝固剂呈液体状态的培养基。 用
9、途：广泛，在 实验室中作各种生理、代谢研究和获得大量菌体，生产上绝大多数用 液体培养基。 (3)按培养基的用途分： 基础培养基：含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基。如：牛肉膏 蛋白胨培养基是培养细菌的基础培养基。 选择性培养基： 根据某种微生物的特殊营养要求或对某些化学、物理因素的抗性而设计的培养基。它 的目的是使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。 加富培养基：在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基。 如加入血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等。一般是用来培养营养要求苛刻的微生物。 一定意义上有选择的作用。它可以增加所要 分离微生物的数量
10、，达到 富集，从而形成优 势， 淘汰其他菌种。 鉴别培养基：是在培养基中加入某种特殊化学物质，某种微生物在 培养基中生长后 能产生某种代谢产物，而这种代谢产物可与培养基中的特殊化学物质发生反应，产生明显 的变化，这样可将该种微生物与其他微生物区分开来。 题例领悟 TILILINGWU 【例题 1】 在细菌分解尿素的化学反应中， 生成物是( ) AN 2 BNO 2 CNO DNH 3 3 解析：以尿素为氮源的微生物，这些细菌中含有脲酶，它能降解尿素为 NH3，为其生 长提供氮源。 答案：D 掌握脲酶催 化降解尿素的方程式： (NH3)2CO(尿素)H 2O 2NH3CO 2 脲 酶 【例题 2
11、】 分离以尿素为氮源的细菌和分离大肠杆菌 都使用了 LB 培养基，其成分( ) A前者含琼脂，后者不含琼脂和琼脂糖 B两者都含有琼脂 C前者含有琼脂糖，后者不含琼脂糖但含琼脂 D两者都不含琼脂和琼脂糖 解析：分离大肠杆菌和含脲酶的细菌用的都是固体培养基，因此都必须含有凝固剂： 琼脂或琼脂糖。但是，由于琼脂为混合物，其中含一定量的含氮化合物，因此不能用于分 离以尿素为氮源的细菌。琼脂糖为琼脂的纯化物，不含 含氮化合物，可用于分离以尿素为 氮源的细菌。 答案：C 琼脂和琼脂糖都起凝固剂的作用，用于制备固体培养基。但琼脂为混合物，含少量含 氮化合物，琼脂加以纯化，去除含氮化合物就成为琼脂糖。 【例题
12、 3】 现有土样 1 g，若干毫升的无菌水、三角瓶、试管等材料，如何制备得到 106 的细菌悬液？(用图简略表示) 解析：本题考查制备不同稀释度的细菌悬液的方法。是本实验的要点。采用的是依次 稀释的方法。 答案： 系列稀释，只要准确计算出试管中所装无菌水的量和移取悬液的量就可以。 随堂训练 SUITANGXUNLIAN 1 土壤中有些微生物能利用尿素是因为( ) A其体内含有脲酶 B其体内含有氨(NH 3)酶 C它能将 CO2合成为有机物 D它们不需要氮源 答案：A 解析：能利用尿素的微生物就是 因为体内含有脲酶，可降解尿素为其生长 繁殖提供氮源。 2 从土壤中分离以尿素为氮源的微生物时，所用
13、的 LB 培养基由以下哪一组成分构成( ) A蛋白胨、NaCl、水、酵母提取物、琼脂 B蛋白胨、NaCl、水、琼脂糖 C蛋白胨、NaCl、水、酵母提取物、琼脂糖 D葡萄糖、NaCl、水、酵母提取物、琼脂 答案：C 解析：LB 培养基必须含五大营养元素：碳源、氮源、水、无机盐、生长因 子。由于是固体培养基还必须有凝固剂，但其凝固剂又不能带来氮源干扰，因此只能选择 相对更为纯净的琼脂糖了。 3 用 104 稀释度的细菌悬液分别涂布于 LB、尿素培养基上 ，培养后的结果，以下叙 述正确的是( ) ALB 培养基上未出现任何菌落 B尿素培养基上出现的菌落数量和种类都多于 LB 培养基上的 C尿素培养基上出现的菌落数量和种类都少于 LB 培养基上的 D尿素培养基上是不可能出现菌落的 答案：C 解析：LB 培养基为完全培养基，会出现菌落的。尿素培养基上只有能以尿 素做氮源的微生物能存活，因此其上的菌落数量和种类都将会减少。尿素培养基上出现的 菌落就是能利用尿素的那些微生物菌落。
