人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第1章 第2节 第2课时 微生物的选择培养和计数

知识点一
知识点二
知识点三
知识点三 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
[问题引领]
1.如何设计对照实验验证该选择培养基的确起到了筛选分解尿素的细菌 的作用?
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 白胨基础培养基上的菌落数明显多于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分解尿素的细菌的作用。
H2O
3g 1g 15 g 0.5 g 0.01 g 30 g 0.1万单位 定容至1 000 mL
知识点一
知识点二
知识点三
A.依物理性质划分,该培养基属于固体培养基;依用途划分,该培养基属于 选择培养基
B.由培养基的成分可知,该培养基所培养微生物的同化作用类型是异养 型
C.该培养基中添加的青霉素满足了微生物生长对特殊营养物质的要求 D.若用该培养基分离能分解尿素的细菌,应除去青霉素和NaNO3,并应加 入尿素 答案:C
知识点一
知识点二
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2.选择培养基的选择作用
选择培养原理
具体处理
分离菌种
利用营养缺陷型选择培养基 进行的选择培养
不加含碳有机物的
无碳培养基
分离自养型微生物
无氮培养基
分离固氮微生物
利用微生物(目的菌)对某种营 石油作为唯一碳源 分离出能降解石油的微
养物质的特殊需求,使该营养 的培养基
生物
物质成为某类微生物的唯一 尿素作为唯一氮源 分离能分解尿素的微生
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知识点三
2.下图是土壤中分解尿素 的细菌的分离与计数实验中 稀释与涂布平板的操作示意 图。每个浓度至少设计4个 平板,1~3为选择培养基,4为 牛肉膏蛋白胨培养基,在本 实验中如何探究培养基中是 否有杂菌?
提示:设置2个平板作为对 照:不涂布稀释液的选择培 养基和牛肉膏蛋白胨培养基。
知识点三
2.平板划线法与稀释涂布平板法的比较
比较 项目
原理
主要 步骤 接种 工具
平板划线法
稀释涂布平板法
通过接种环在固体培养基的表 将菌液进行一系列的梯度稀释,当 面连续划线的操作,将聚集的菌 样品的稀释度足够高时,聚集在一 种逐步稀释分散到培养基表面 起的微生物将被分散成单个细胞
平板划线操作
系列梯度稀释操作和涂布平板操作
接种环
涂布器
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方法 平板划线法
稀释涂布平板法
平板示 意图
优点 缺点
可以观察菌落特征,对混合 菌进行分离 不能计数,一般用于菌种的 分离纯化
可以计数,可以观察菌落特征
若平板不干燥,则效果不好,容易蔓 延
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[典型例题]
下列关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,错误的是( ) A.取104、105、106倍稀释的土壤稀释液和无菌水各1 mL,分别涂布于各 组平板上 B.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高压蒸汽灭菌后倒平板 C.统计的菌落数往往比活菌的实际数目少 D.确定对照组无菌后,选择菌落数为30~300的实验组平板进行计数 答案:A
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2.实验中的无菌操作 (1)培养基、锥形瓶、试管、铲子、信封等,需要进行灭菌。 (2)称取土壤要在酒精灯火焰附近进行。 (3)稀释土壤溶液的每一步操作都要在酒精灯火焰附近进行。
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3.本实验的注意事项
(1)在实验操作中,每个步骤都要注意无菌操作,以防培养基被污染,影响
供给者
的培养基
物
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选择培养原理
具体处理
分离菌种
在完全培养基中加入某 加入青霉素等抗生 能分离出酵母菌和霉菌等真
些化学物质,利用加入的 素
菌,同时抑制细菌的生长
化学物质抑制某些微生
物生长或利于某些微生 加入高浓度的食盐 分离金黄色葡萄球菌
物生长
在高温环境中培养 分离耐高温的微生物
知识点三
(1)在该培养基的配方中,为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么 物质?
提示:为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖,提供氮源的是尿素。 (2)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,是如何进行选择的? 提示:是。以尿素作为唯一氮源的培养基可以分离到能产生脲酶的微生 物(即能分解尿素的微生物)。
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知识点二 微生物的数量测定
[问题引领]
1.在用稀释涂布平板法对微生物进行计数时,统计菌落数目的理论依据 是什么?
提示:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样 品稀释液中的一个活菌。
2.在稀释涂布平板法中,为何需要涂布3个平板? 提示:作为重复实验,统计时取平均值,以减少偶然因素对实验结果的影响, 增强实验结果的说服力。
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3.“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中应如何统计培养基上生 长的菌落数?
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。
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[归纳提升]
1.统计菌落数目 (1)方法:统计样品中微生物数量的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接 计数法。常用来统计活菌数目的方法是稀释涂布平板法。 (2)统计依据:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落, 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。
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3.微生物数量的测定为什么用稀释涂布平板法,不用平板划线法? 提示:平板划线法只有最后一次划线的末端才会形成只由一个微生物形 成的菌落,最开始划线的区域微生物很可能长成一片,导致无法计数。此外, 灼烧接种环的时候也会杀死一部分微生物。稀释涂布平板法是按照一定 浓度梯度稀释样品,当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌 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。
值,若有的平板的菌落数与其他平板相差太大,则需要重新实验。
4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。
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[典型例题]
为了解鲜奶中细菌的数量,某兴趣小组尝试对某品牌鲜奶中细菌的含量 进行测定。他们用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL鲜奶稀释液加入盛有9 mL无菌水的试管中,混合均匀,如此再重复2次,操作如下图所示。请回答 有关问题。
四、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1.探究目的 (1)从土壤中分离出能分解尿素的细菌。 (2)计算每克土壤样品中能分解尿素的细菌的数目。 2.基础知识: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。
3实验设计
合作探究 释疑解惑
知识点一 微生物的选择培养
[问题引领]
1.下面是筛选分解尿素的细菌的选择培养基的配方,请分析并回答下列 问题。
KH2PO4
1.4 g
Na2HPO4
2.1 g
MgSO4·7H2O 葡萄糖
0.2 g 10.0 g
尿素
1.0 g
琼脂
15.0 g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1 000 mL
知识点一
知识点二
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4.稀释涂布平板法和显微镜直接计数法对微生物计数产生的实验误差如 何?试分析原因。
提示:稀释涂布平板法计数的值比实际值小,原因是当两个或多个细胞连 在一起时,平板上观察到的只是一个菌落;显微镜直接计数法计数的结果比 实际值大,原因是显微镜下无法区分活菌和死菌,计数时包括了死菌。
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知识点三
解析:由题表可知,该培养基中含有凝固剂——琼脂,因此从物理性质上看 属于固体培养基;该培养基中含有青霉素,因此从用途上看属于选择培养 基,A项正确。培养基中加入的葡萄糖属于有机碳源,因此所培养微生物的 同化作用类型是异养型,B项正确。培养基中添加的青霉素是为了筛选具 有青霉素抗性的微生物,C项错误。若用该培养基分离能分解尿素的细菌, 应以尿素为唯一氮源,且青霉素能抑制细菌的生长,故应除去培养基中的青 霉素和NaNO3,并加入尿素,D项正确。
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(3)操作 ①设置重复组,至少要涂布3个平板,增强实验的说服力与准确性。 ②为保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。若某稀 释度下得到的3个平板的菌落数不满足均为30~300,则该稀释度不合格;若 某稀释度下得到的3个平板上的菌落数差别很大,则说明实验存在问题,应 重新进行实验。 ③统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。
知识点一
知识点二
知识点三
解析:取104、105、106倍稀释的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布 于各组平板上,A项错误。用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,培养基经过 高压蒸汽灭菌后倒平板,B项正确。用稀释涂布平板法统计菌落数目时,当 两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计的菌 落数往往比活菌的实际数目少,C项正确。确定对照组无菌后,通常选择菌 落数为30~300的实验组平板进行计数,D项正确。
第1章
第2节
第2课时 微生物的选择培养和计数
生物
内容索引
自主预习 新知导学 合作探究 释疑解惑
自主预习 新知导学
一、选择培养基 1.筛选微生物的原理:人为提供有利于目的菌生长的条件(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,称为选择培养基。 二、微生物的选择培养 1.目的菌:土壤中能分解尿素的细菌。 2.接种方法:稀释涂布平板法。
3.操作步骤 将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀 ↓ 取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中,依次等比稀释至107倍 ↓ 取0.1 mL菌液,滴加到培养基表面 ↓ 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中
↓ 将涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布 ↓
用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使涂 布均匀
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知识点三
[归纳提升]
1.用稀释涂布平板法计数微生物的方法 (1)稀释涂布平板法的操作要求:按照平行重复的原则,每一稀释度的菌液 涂布3个或3个以上的平板。 (2)选择可用于计数的平板:选择菌落数为30~300的平板(相同稀释度的平 板均符合该特点)进行计数,然后取平均值。
知识点一
知识点二
↓ 待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入30~37 ℃的恒温培养箱 中培养1~2 d。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌 落
三、微生物的数量测定 1.测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和利用显微镜进行直接 计数。 2.用稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目 (1)原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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)注意事项 ①为了保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。 ②同一稀释度下应至少对 3 个平板进行重复计数,然后求出平均值。 ③统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。
实验效果。
(2)样品稀释液的最佳浓度为培养后每个平板上的菌落数均为30~300的
浓度。细菌一般选104、105、106倍稀释的稀释液进行培养。
(3)为排除非测试因素(培养基)的干扰,实验需设置不涂布稀释液的选择
培养基和牛肉膏蛋白胨培养基进行对照。
(4)每一稀释倍数的菌液都至少要涂布3个平板,作为重复实验,求其平均
知识点一
知识点二
知识点三
2.一种自养微生物与多种异养微生物混合在一起,如何将自养微生物选 择出来?
提示:用不含碳源的培养基进行培养,自养微生物可以利用空气中的CO2, 而异养微生物不可以,能在不含碳源的培养基中生存的就是自养微生物。
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知识点二
知识点三
[归纳提升]
1.选择培养的原理 根据不同微生物的特殊营养需求或其对某化学、物理因素的抗性不同 而制备培养基。这样的培养基允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻 止其他种类微生物的生长,从而起到选择目的菌的作用。
利用培养条件进行的选 将培养基pH调至 分离耐酸的微生物
择培养
较低水平
在无氧环境中培养 分离厌氧微生物和兼性厌氧
微生物
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知识点二
知识点三
[典型例题]
下表所示为某微生物培养基的配方,下列有关叙述错误的是( )
成分
含量
NaNO3 K2HPO4 琼脂
MgSO4·7H2O FeSO4 葡萄糖 青霉素