高中生物 第1部分 专题2 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课件 新人教版选修1

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(2)一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板(píngbǎn)上 菌落数的平均值为23.4，那么每毫升样品中的菌株数是(涂布平板 (píngbǎn)时所用稀释液的体积为0.2 mL)____________。
(3)用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量 ________，因为___________________________________。
理解(lǐjiě) 知识点一
第
教材新知 知识点二
1
课
部 分 (b ù fen)
专 题
2
题 (kèt
í) 2
把握热点 考向
应用创新 演练
考向一
考向二
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第二页，共35页。
第三页，共35页。
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1.测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平 板法和显微镜直接计数法。
2．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数目低。
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[例1] 下表是培养分解(fēnjiě)尿素的细菌的培养基配方， 请回答下面的问题：
编号
成分
含量
①
KH2PO4
1.4 g
②
Na2HPO4
2.1 g
③
MgSO4·7H2O
0.2 g
④
葡萄糖
10
琼脂
15.0 g
将上述物质溶解后，用自来水定容到1 000 mL
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(2)实验室中目的菌株的筛选：
①原理：人为提供有利于 目的(生m长ùd(sì)hēngzhǎng)的条件
(包括营养、温度、pH等)，同时抑制菌(yì株zhì)或其他微生物的生长
(shēngzhǎng)。
阻止
②方法：利用选择培养基分离。
a．选择培养基：允许
特微定生物生长(shēngzhǎng)，阻同时止
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结果分析： (1)测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养 基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是 ( ) A．一个(yī ɡè)平板，统计的菌落数是23 B．两个平板，统计的菌落数分别是22和26，取平均 值24 C．三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，取平 均值26 D．四个平板，统计的菌落数分别是21、30、24和25， 取平均值25
目，最后选取
时的记录作为结果
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(4)计数：当菌落数目稳定时，取同一 稀释(xī下sh的ì)度3个平 板进行计数，求出 平均值 ，并根据所对应(du稀ìyì释ng()x的īshì)度 计算出样品中细菌的数目
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2．菌种鉴定 (1)原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为 ，使氨培 养基的 增碱强性。(jiǎn xìnɡ) (2)方法：在以 尿素为(唯ni一ào氮sù源) 的培养基中加入 指酚示红剂培 养细菌，若指示剂变 ，可红确定(quèdìng)该种细菌能够分解尿素。
或抑制其他种类微生物生长(shēngzhǎng)的培养基。
b．实例：选择分解尿素的细菌的培养基，以
作尿为唯素一氮
源，只有能合成
的微生物脲才酶能分解尿素。
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2．统计菌落数目 (1)常用方法： 稀释(xīshì)涂布法。
平板 a.当生样长品的的一稀(个xī释菌shì落)度，足来够源高于时样，品培稀养释基液表中面的 ①原理 一个 活菌 b.通过统计平板上的菌落数来推测样品中 大约含有的活菌数
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[答案] 实验步骤：(2)稀释涂布平板 结果分析：(1)D (2)1.17×108 (3)多 当两个或多个细胞 (xìbāo)连在一起时，平板上观察的是一个菌落 (4)不能。因为 不能排除杂菌来自培养基或培养过程。
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本题出错原因是不理解菌落(jūnluò)数目的统计规则。 实验时，每一个浓度至少涂布三个平板，以增强实验的说服 力和准确性。当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长 的一个菌落(jūnluò)来源于样品稀释液中的一个活菌。计数时 选择菌落(jūnluò)数在30～300的平板计数，若某两个或多个 稀释浓度下获得的菌落(jūnluò)数符合条件时，再看两者菌落 (jūnluò)数的比值：若小于2，则取两者的平均值；若大于2， 则取小者。
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[解析] 碳源是提供碳元素的物质，氮源是提供氮元素的 物质，所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素。该培养基的配方中 含有凝固剂——琼脂，所以，配制的一定为固体培养基。绝 大多数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，所以这种培养基对微生物有选择作用。选 择的原理是只有能够利用尿素的微生物才能够生长。
(4)某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其 他杂菌的菌落，能否肯定该大肠杆菌的品系被污染了？为什么？
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[解析] 实验步骤：(2)若要对大肠杆菌进行计数，常用 稀释涂布平板法接种样品。
结果分析：(1)在选取样品时，应选取多个菌落数相差不 大的平板计数，取其平均值。
平均菌落数 (2)每毫升样品中菌株数＝ 稀释液体积 ×稀释倍数即 23.4÷0.2×106＝1.17×108。 (3)由于菌落可能由1个或多个细菌连在一起生长而成 的，所以实际活菌数量比测得数量多。 (4)污染的原因可能是菌种不纯，也可能是培养基灭菌不 彻底或接种过程操作不当。
cm
的土壤层
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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
2样品稀释②稀释标准：选用一定稀释范围的样品
液进行培养，温保度证(w获ēn得dù菌) 时落间数(s在híjiān)
之间便于计数 数目(shùmù)稳定
①培养：不同种类的微生物，往往需要
3培养与观察30不②～同观30的察0 培：养每隔24和h统培计养一次菌落数
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2．结果分析与评价(píngjià) (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。 (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。 (3)重复组的结果是否一致：如果不同同学选取的是同一 种土样，统计的结果应该接近。如果结果相差太远，需要分 析产生差异的原因。
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[特别提醒] 教材中的实例说明了设置重复组的重要性。 第一位同学只涂布了1个平板(píngbǎn)，没有设置重复组，因 此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题， 涂布了3个平板(píngbǎn)，但是，其中1个平板(píngbǎn)的计数 值结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误， 因此，不能简单地将3个平板(píngbǎn)的计数值用来求平均值。
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2．统计菌落数目 (1)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。为了保 证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。 ②注意事项： a．设置重复组：同一稀释度下，至少(zhìshǎo)涂布3个 平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。分析结 果时，需考虑重复组的结果是否一致，结果不一致，意味着 操作有误，需要重新实验。
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②计数原则：一般选择菌落数在 30～300的平板进行 计数。
③结果分析：统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。 原因低是当两个(liǎnɡ ɡè)或多个细胞连在一起时，平板上观察 到的只是 一个(yī ɡè。)菌
(2)其他方落法：利用 显微镜直接计数。
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圆褐固氮菌生活于土壤中，能以氮气作为氮源。请探讨、交 流(jiāoliú)实验室分离圆褐固氮菌的方法。
提示：配制无氮培养基作为选择培养基。
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[跟随名师·解疑难] 1．选择培养基的类型及作用 (1)在培养基中加入某种化学物质。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得到金黄色葡萄球菌。这里的加 入指的是在培养基的培养成分的基础上加入。 (2)改变培养基中的营养成分。如培养基中缺乏氮源时，可以分 离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。当培养 基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有(jùyǒu)分离效果。 (3)改变微生物的培养条件。如将培养基放在高温环境中培养只 能得到耐高温的微生物。
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(1)在该培养基的配方中，为微生物提供碳源的是________， 提供氮源的是________。
(2)绝大多数微生物都能利用________，但是，只有能合成 (héchéng)脲酶的微生物才能分解________。
(3)分析该培养基的配方，该培养基对微生物是否具有选择作 用？如果具有，又是如何进行选择的？
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④计算公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格平均 (píngjūn)细菌数×400×10 000×稀释倍数。
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[自读教材( jiàocái)·夯 基础]
1．实验设计流程
1土壤①土壤要求：富含有机质 ，pH接近中性(且zh潮ōn湿gxìng)
取样
②取样部位：距地表约3～8
3．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作 唯一氮源的选择培养基分离该细菌。 4．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，据是否(shì fǒu)变红进行判断。
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[自读教材·夯基础] 1．筛选菌株的思路 (1)自然界中目的菌株的筛选： ①依据：根据它对 生存环境 的要求，到相应的环境中 去寻找。 ②实例(shílì)：PCR技术过程中用到的耐高T温aq的DNA聚 合酶 ，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的。
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[例2] 自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物 时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆 菌进行数量测定的实验，请回答有关(yǒuguān)问题。
实验步骤： (1)制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。 (2)选用______________法接种样品。 (3)适宜温度下培养。
[答案] (1)葡萄糖 尿素 (2)葡萄糖 尿素 (3)该培养基对微生物具有选择作用。以尿素为唯一(wéi yī)氮源的培养基可以分离得到产生脲酶的微生物(即分解尿素 的微生物)。
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(1)病毒为非细胞结构生物体，专营活细胞内寄生生活，目 前不能利用人工培养基来培养。
(2)能够在选择培养基上生长的微生物不一定是实验所需要 的微生物，因为有些微生物可利用其他微生物的代谢产物 (chǎnwù)进行生长繁殖，因此还需要对分离后的微生物进行鉴 定。
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b．设置对照(duìzhào)：目的是排除实验中非测试因素 对实验结果的影响，提高实验的可信度。
③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。 M：代表稀释倍数。
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(2)显微镜直接计数法： ①原理：此法利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下 计算一定容积的样品中微生物的数量。 ②缺点(quēdiǎn)：不能区分细菌的死活。 ③方法：用计数板计数。计数板是一块特制的载玻片，上面 有一个特定的面积为1 mm2和高为0.1 mm的计数室，在1 mm2的 面积里又被划分成25个(或16个)中格，每个中格进一步划分成16个 (或25个)小格，但计数室都是由400个小格组成的。如图所示。
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1．当第一次测定时为什么要将稀释的范围放宽一些？ 提示：为确保能从中选择出菌落数在30～300之间的平 板进行计数。 2．为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？ 提示：防止(fángzhǐ)因培养时间不足而导致遗漏菌落 的数目。
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[跟随名师·解疑难] 1．操作(cāozuò)中的注意事项 (1)无菌操作(cāozuò)：铁铲和信封都要灭菌。称取土壤、将 称好的土样倒入锥形瓶、稀释土壤溶液，每一步都要在酒精灯 的火焰旁进行。 (2)做好标记：如在培养皿上注明培养基种类、培养日期以 及培养样品的稀释度等。