发布时间 : 星期二 文章高中生物第一章实验二分离以尿素为氮源的微生物教学案浙科版选修1更新完毕开始阅读
实验二 分离以尿素为氮源的微生物
1．尿素
又称脲，是蛋白质降解的产物。在人和其他哺乳动物如家畜的尿中都含有尿素，大量尿素的存在会对环境造成污染。
2．以尿素为氮源的微生物的特点
含有脲酶，通过降解尿素作为其生长的氮源。其利用尿素的反应式为： (NH2)2C＝O＋H2O脲酶,2NH3＋CO2。 3．分离以尿素为氮源的微生物 (1)实验原理：
①在以尿素为唯一氮源的选择培养基上生存的微生物能以尿素为氮源。 ②细菌合成的脲酶能将尿素分解成NH3，致使pH升高，使酚红指示剂变红。
(2)培养基的对照：制备LB全营养培养基和尿素为唯一氮源的培养基，分别培养土壤中的微生物，并对菌落观察并计数。
(3)实验步骤：
1．分离以尿素为氮源的微生物所采用的分离方法是( ) A．涂布分离法 C．稀释分离法
B．划线分离法 D．选择分离法
解析：选A 微生物的分离方法多种多样，本实验使用了涂布分离法。 2．用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目，其结果与实际值相比( ) A．比实际值高 C．和实际值一致
B．比实际值低
D．比实际值可能高也可能低
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解析：选B 培养基上的一个菌落也可能由相连的两个或多个菌体繁殖而来，并且该方法测得的是活菌的菌落数目，未包括死菌数，因此统计的活菌数要少于菌体实际值。
3．下列有关叙述，错误的是( )
A．在尿素固体培养基上培养含有脲酶的微生物会导致培养基呈酸性 B．地表土壤中含有一定量的脲 C．以尿素为氮源的细菌含有脲酶 D．脲是一种有机化合物，含有氮元素
脲酶
解析：选A 根据反应式：(NH2)2C＝O＋H2O――→2NH3＋CO2，在尿素固体培养基上培养含有脲酶的微生物会产生NH3，从而导致培养基呈碱性。
4．用以尿素为唯一氮源加入酚红指示剂的培养基，培养尿素分解菌后，指示剂将( ) A．变蓝色 C．变黑色
B．变红色 D．变棕色
解析：选B 尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，会使培养基的碱性增强，pH升高，加入酚红指示剂将变红色。
5．在细菌分解尿素的化学反应中，生成物中除CO2外还有( ) A．N2 B．NO2 C．NO3 D．NH3
解析：选D 以尿素为氮源的微生物中含有脲酶，它能降解尿素并产生NH3，为其生长提供氮脲酶源，其反应如下：(NH2)2C===O＋H2O――→2NH3＋CO2。
核心要点一
1．筛选菌株的原理
(1)原理：根据不同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而制备培养基。
(2)方法：
①在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。
②改变培养基中的营养成分。例如，缺乏氮源时可以分离固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物；用含无机碳源的培养基分离自养型微生物。
③改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物；用普通培养基在无氧条件下分离厌氧型和兼性厌氧型微生物。
[特别提醒] 能在选择培养基上生长的不一定是目的菌
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| 分离以尿素为氮源的微生物
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原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能在选择培养基上生长的微生物不一定都是所需的微生物，还需进一步的鉴定。
2．统计菌落数目的方法
微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等方法，但是一般使用计数法，计数法可分为直接计数法和间接计数法。二者的比较如下表所示：
项目 直接计数法 利用特定细菌计数板或血细胞原理 计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 主要用具 计数数据 优点 缺点 [题组冲关]
1．下列有关尿素培养基的叙述，错误的是( ) A．根据物理性质划分，该培养基属于固体培养基
B．培养基中的唯一氮源为尿素，用以筛选以尿素为氮源的微生物 C．培养基中的酚红，用以鉴别以尿素为氮源的微生物
D．培养基中加入G6玻璃漏斗过滤的尿素后，要用500 g/cm压力(90℃以上)灭菌30 min 解析：选D 因为尿素加热会分解，所以应先将培养基经500 g/cm压力灭菌30 min(为防止葡萄糖分解碳化)，再添加经过G6玻璃漏斗过滤后的尿素。
2．下列关于微生物培养和利用的叙述，错误的是( ) A．利用涂布分离法既能分离微生物也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分散获得单个菌落 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．选择培养基作用的原理都是显现某微生物的特征，以区别于其他微生物
解析：选D 涂布分离法能分离纯化微生物也能对微生物进行计数；连续划线是将聚集的菌种逐步分散，以获得单个菌落；尿素分解菌的分离和鉴别可以选用以尿素为唯一氮源，且含酚红的培养基；选择培养基是在培养基中加入某一化学物质或改变某一理化性质，使某一微生物正常生长，而其他微生物则被杀灭或生长受到抑制，从而选出所需要的微生物。
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间接计数法 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 培养基 培养基上菌落数 计数的是活菌 操作较复杂，有一定误差 显微镜、细菌计数板 菌体本身 计数方便、操作简单 死菌、活菌都计算在内 3．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(NH3)酶 C．它能将CO2合成为有机物 D．它们不需要氮源
解析：选A 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。
核心要点二
1．样品稀释的问题
(1)稀释原因：样品的稀释程度直接影响平板上生长的菌落数目。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。
(2)稀释标准：选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证获得菌落数在30～300之间，便于计数。
2．与涂布平板有关的问题
(1)防止培养基外溅：在倒平板的过程中，不能将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
(2)涂布器的灭菌：玻璃刮刀用70%酒精消毒，取出时，多余酒精在烧杯中滴尽，沾有少量酒精的玻璃刮刀在酒精灯火焰上引燃。
(3)设置对照：可排除实验中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。
[题组冲关]
4．(2012·浙江高考)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：
配制培养基→灭菌、倒平板→X→培养→观察
请回答：
(1)在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp含有________，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现________色环带。
(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是____灭菌。 A．高压蒸汽 C．70%酒精浸泡
| 分离以尿素为氮源的微生物实验分析
B．紫外灯照射 D．过滤
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