高中生物 新人教版 选择性必修3 微生物的选择培养和计数 教案

第2课时微生物的选择培养和计数

新课标核心素养

1.能够运用生物与环境相适应的观点来理解

1.科学思维：根据微生物的代谢特征配制选择

选择培养的原理。

培养基。

2.学会通过调整培养基的配方来有目的地培

2.科学探究：设计实验分离土壤中的尿素分解

养某种微生物。

菌，并对实验结果进行分析与评价。

3.掌握测定微生物数量的常用方法。

知识点（一）选择培养基及微生物的选择培养

自主学习

1.实验室中微生物筛选的原理

人为提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度和隗等），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。

3.微生物的选择培养（稀释涂布平板法）

（1）系列稀释（梯度稀释）操作：

（2）涂布平板操作：

①取菌液：取0.1mL菌液滴加到培养基表面。

②涂布器灭菌：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。再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。

③涂布过程：用途谴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。

④培养分离：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1-2do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。

【正误判断】

(1)选择培养基能使特定种类的微生物生长(V)

⑵微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(V)

(3)取1mL稀释后的菌液，滴加到培养基表面进行涂布(X)

(4)将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽后，立即进行涂布(义)

课堂互动探究墙畿a

L(科学思维)筛选分解尿素的细菌的选择培养基的配方如表所示:

组分含量

KH2P。41-4g

Na2HPO42.1g

MgS047H2O0.2g

葡萄糖10.0g

尿素1.0g

琼脂15.0g

定容至

H2O1000mL

⑴在培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？

提示：碳源是葡萄糖，氮源是尿素。

(2)分离分解尿素的细菌的选择培养基是如何进行选择的？

提示：该选择培养基的配方中，尿素是培养基中的唯一氮源，因此，只有能够利用尿

素的微生物才能够生长。

(3)为什么只有能分解尿素的微生物才能在该培养基上生长？

提示：分解尿素的微生物能合成腺酶，而麻酶可将尿素分解成氨，从而为微生物提供

氮源。

2.(科学思维)设计对照实验：如何验证所用的选择培养基没有受到污染？

提示：将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落

产生。

【针对训练】

1.下列能分离出分解尿素的细菌的培养基是()

A.KH2Po4、Na2HpO4、MgSO4-7H2O>葡萄糖、尿素、琼脂、水

B.KH2Po4、Na2Hp。4、MgSO4-7H2O>葡萄糖、琼脂、水

C.KH2Po4、Na2HPO4>MgSO4-7H2O>尿素、琼脂、水

D.KH2Po4、Na2HpO4、MgSO4-7H2O>牛肉膏、蛋白陈、琼脂、水

解析：选A要想分离尿素分解菌，应把尿素作为培养基中的唯一氮源，而B项中无

氮源，C项中无碳源，D项中牛肉膏、蛋白脓都可作为氮源。

2.下列有关稀释涂布平板法操作的叙述，不正确的是（）

A.若稀释梯度以10倍为单位，当用移液管取1mL原始菌液进行稀释时，其余试管

内的无菌水应为9mL

B.每次用灭菌后的移液管取菌液前，要先将菌液混匀

C.在涂布过程中，每次变换涂布的方向和位置时，应对涂布器进行灼烧灭菌

D.将菌液涂布在培养基表面时，为涂布均匀，应及时转动培养皿

解析：选C稀释梯度以10倍为单位时，如果溶液总量为10mL，需用移液管将1mL

原始菌液移入盛9mL无菌水的试管中，依次类推即可得到所需稀释倍数的菌液，A正确。

每次用灭菌后的移液管取菌液前，要先将菌液混匀，B正确。在涂布前，应将有少量酒精

的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后冷却8〜10s,用涂布器将菌液均匀涂布在培养基的

表面，涂布结束后，应对涂布器进行灼烧灭菌，以防污染环境和感染操作者，C错误。涂

布时，可转动培养皿，使菌液分布均匀，D正确。

［归纳提升］

两种接种方法的比较

项目平板划线法稀释涂布平板法

用途一般用于菌种的纯化一般用于筛选菌株

优点可对混合菌进行分离可以计数

操作复杂，若平板不干燥，则效果不好；若菌液浓度

缺点不能计数

大，则长不出单菌落

培养不

结果

知识点（二）微生物的数量测定

「课前自主学习

1.微生物的数量测定

（1）原理：稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。

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整数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

(2)统计：通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30〜300、

适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。

(3)微生物的数量测定方法

①稀释涂布平板法。

②利用显微镜直接计数法。

2.实验设计(土壤中分解尿素的细菌的分离与计数)

⑴土壤取样

从富含有机质、酸碱度接近中性的潮湿土壤中取样。先铲去表层土,在距地表约以cm

的土壤层取样。

(2)样品的稀释

①稀释原因：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目。

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。

⑶微生物的培养与观察

①培养：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养曲旦。

②观察：每隔24h统计一次菌落数目,最后选取菌落数目稳定时的记录作为结果。

【正误判断】

⑴利用稀释涂布平板法统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数(X)

(2)统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行统计(X)

⑶利用稀释涂布平板法和平板划线法均可实现细菌的分离和计数(X)

(4)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量(X)

T课邕,互动探究墙畿a

1.(科学思维)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对

应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。

(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230,该同学的统计结果是否

真实可靠？为什么？

提示：不真实。为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下至

少涂布3个平板，统计结果后计算平均值。

(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256,该同学将

21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？

提示：不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况，应

分析实验过程中可能的影响因素，找出差异的原因，而不能简单地将结果舍弃后进行计数。

2.(科学思维)对照实验设计的分析

在“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中，A同学从对应106倍稀释的培养基

中筛选出大约150个菌落。但是，其他同学在同样的稀释度下只筛选出大约50个菌落。分

析上述实例，探讨下列问题：

(1)在A同学确定自己操作无误的情况下，A同学得出的菌落数多于其他同学的原因可

能有哪些？

提示：可能是他选择的土壤样品不同于其他同学；可能是培养基受到了污染。

(2)如何设计对照实验帮助A同学排除上述两个可能影响实验结果的因素？

提示：①A同学与其他同学取一样的土壤进行实验，如果统计结果一致，则可以确定

是土壤样品不同于其他同学；②将A同学配制的培养基在不加土样的情况下培养作为空白

对照，以判断培养基是否受到污染。

3.(科学探究)微生物数量测定的实验设计

(1)为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？

提示：土壤中各种微生物的数量是不同的，为获得不同类型的微生物，就需要按不同

的稀释度进行分离。

(2)怎样根据结果判断样品稀释操作是否成功？

提示：若得到了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)本实验中应如何统计培养基上生长的菌落数？

提示：每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。

【针对训练】

1.某同学对IO】、HP、1伊倍稀释液计数的平均菌落数分别为2760、295和16,则菌

落总数为(所用稀释液体积为0.1mL)()

A.2.76X104个/mLB.2.95xl()5个/mL

C.4.6X104个/mLD.3.755x1()4个/mL

解析：选B稀释涂布平板法是计算不同稀释度下的平均菌落数。首先选择平均菌落

数在30~300之间的平板，以该平均菌落数与体积之比乘以稀释倍数即为该样品的细菌总

数。若所有稀释倍数的菌落数均不在30〜300之间，则应以最接近300或30的平均菌落数

进行计算。

2.下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验”的叙述，正确的是()

A.分解尿素的细菌能产生胭酶，将尿素分解产生氮气

B.将实验组和对照组平板倒置，25℃恒温培养24〜48小时

C.统计尿素分解菌的数目时，以菌落数在300以上的平板进行计数

D.用尿素为唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌，指示剂变红

解析：选D分解尿素的细菌能产生腺酶，将尿素分解为氨和二氧化碳，A错误；将

实验组和对照组平板倒置，30—37°C恒温培养24〜48小时，B错误；统计尿素分解菌的

数目时，以菌落数在30〜300间的平板进行计数，求其平均值，C错误；用尿素为唯一氮

源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌，指示剂变红，D正确。

［归纳提升］

1.微生物的计数

常用的微生物的计数方法有直接计数法和间接计数法。二者比较如下:

内容直接计数法间接计数法

主要用具显微镜、血细胞计数板涂布器

计数依据细菌个数培养基上菌落数

优点计数方便、操作简单计数的是活菌

缺点不能区分死菌与活菌操作较复杂，且有一定误差

每毫升原液含菌株数=

每毫升原液含菌株数=400X10000X

计算公式平均菌落数s立将

每小格平均菌株数X稀释倍数®所用涂布液的体积（mL）X稀释缶数

注:①400、10000是常数。

2.实验结果分析

内容现象结论

有无杂对照的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染

菌污染培养基中菌落数偏高被杂菌污染

的判断菌落形态多样，菌落数偏高培养基中混入其他杂菌

牛肉膏蛋白陈培养基上的菌落

选择培养基的筛选作用选择培养基具有筛选作用

数目大于选择培养基上的数目

得到2个或2个以上菌落数目

样品的稀释操作操作成功

在30―300的平板

重复组的结果若选取同一种土样，统计结果应接近

［学习小结］

选择培养基

选择

微生物筛选原理

的选择选择培养（稀释涂布平板法）

原

理

培养与数量

统

计

定

测一稀释涂布平板法

法

计数方

—显微镜直接计数法

、课堂检测,

下列有关微生物分离、培养和计数的叙述，正确的是（)

A.分离土壤中微生物时，需要先对土壤灭菌，再进行培养

B.测定土壤中细菌数量时，一般选用103〜nr倍的稀释液

C.测定土壤样品中的细菌数目，常用稀释涂布平板法或平板划线法进行计数

D.统计菌落数目时，当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落

解析：选D分离土壤中微生物时，需要对培养基灭菌，但不能对土壤样品进行灭菌，

A错误；由于土壤中各类微生物的数量不同，在进行分离和计数时，就需要按照不同的稀

释度分别进行涂布，测定土壤中细菌的数量一般选择IO”、105、106倍的稀释液，B错误；

测定土壤样品中的细菌数目常用稀释涂布平板法，平板划线法不能用于计数，C错误；统

计菌落数目时，当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落，D正确。

2.下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析

下列描述错误的是（）

A.在用移液管吸取菌液进行梯度稀释时，可用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次,

使菌液与水充分混匀

B.对4号试管中的稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能恰为5号试管的10倍

C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7义108

D.该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低

解析：选C在用移液管吸取菌液进行梯度稀释时，可用手指轻压移液管上的橡皮头，

吹吸三次，使菌液与水充分混匀，A正确；对4号试管中的稀释液进行平板培养，得到的

平均菌落数可能是5号试管的10倍，B正确；5号试管的结果表明每克土壤中菌株数为（168

6

+175+167）+3+0.1X10=1.7X109,c错误；用这种计数方法得到的结果往往比活菌的实

际数目低，因为有可能多个细菌形成一个菌落，D正确。

3.下列关于土壤取样的叙述，错误的是（）

A.土壤取样时，应选取肥沃、湿润的土壤

B.先铲去表层土3cm左右，再取样

C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌

D.应在酒精灯火焰旁称取土壤

解析：选C在“土壤分解尿素的细菌的分离与计数”实验中，必须在含微生物丰富

的湿润、肥沃土壤中取样，所用小铁铲和信封必须灭菌。

4.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是（）

A.用蒸储水配制牛肉膏蛋白陈培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL分别涂布于各组平板上

C.将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24〜48h

D.确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

解析：选D采用稀释涂布平板法统计菌落数目时，一般选择菌落数在30~300的实

验组平板进行计数。

5.(多选)平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物常用的接种方法，二者的共同点

有()

A.都需要使用接种工具进行接种

B.都需要在酒精灯火焰旁进行接种，防止杂菌污染

C.都能稀释分散菌种，达到分离、纯化目的菌的目的

D.都可以用于计数

解析：选ABC平板划线法和稀释涂布平板法都需要使用接种工具进行接种，其中平

板划线法用接种环接种，稀释涂布平板法用涂布器接种，A符合题意。二者都需栗进行无

菌操作，要在酒精灯火焰旁进行接种，防止杂菌污染，B符合题意。二者都能稀释分散菌

种，在培养基表面形成单个菌落，达到分离、纯化目的菌的目的，C符合题意。平板划线

法不能用于计数，只能用于分离菌种；稀释涂布平板法可以用来计数活菌，D不符合题意。

6.在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一

个纯化的细菌菌落。实验基本步骤如下：

配制培养基I一|灭菌、倒年初一|培养|—gw

请回答下列有关问题：

(1)配制培养基时，各成分含