1.2.2 微生物的选择培养和计数课件-高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

平板划线法

接种获得微生物纯培养物（单菌落）的方法：稀释涂布平板法操作简单，不可以计数。操作较麻烦，可以计数。1.2.2微生物的选择培养与计数目标：1.阐明微生物选择培养的原理。2.进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。农作物能直接吸收尿素吗？不能，将有机物尿素分解成无机物氨，才能被植物利用CO(NH2)2脲酶+H2O+CO22NH3如何才能把尿素细菌从土壤中筛选出来？探究·实践：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数碳源氮源能。只有产生脲酶的细菌能利用尿素作为氮源而生存。选择培养基：在微生物学中，将允许______________________，同时_________________________生长的培养基。特定种类的微生物生长抑制或阻止其他种类微生物（一）筛选菌株一、研究思路

此配方能否筛选出产生脲酶的细菌？为什么？以尿素为唯一氮源无机盐

1、PCR技术（体外DNA复制技术）需要耐高温（930C）的DNA聚合酶。如何筛选出能产生耐高温的DNA聚合酶的细菌？1973年，布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了耐热的Taq细菌，并分离到耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）。举一反三：如何筛选菌株？美国黄石国家公园的一个热泉到菌种相应的生存环境中去寻找

2、如何筛选自养型的微生物？

3、如何筛选抗青霉素的微生物？

4、如何筛选能分解石油的微生物？

筛选原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。

通常1g土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物，其中，细菌的数量最多，能分解尿素的细菌是其中的一部分。

由于土壤细菌的数量庞大，要想得到特定微生物的纯培养物，仅有选择培养基是不够的，还需要对土壤进行充分稀释，然后再将菌液涂布到制备好的选择培养基上。稀释涂布平板法探究·实践：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数二、实验流程：土壤取样探究·实践：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数制备培养基梯度稀释涂布平板培养观察微生物计数（1）土壤取样:从酸碱度接近中性、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。☆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要

。灭菌二、实验流程：土壤取样探究·实践：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数制备培养基梯度稀释涂布平板培养观察微生物计数以尿素为唯一氮源的选择培养基、制备牛肉膏蛋白胨培养基。（2）制备培养基：作为对照，检验选择培养基是否具有选择作用。10g1×101mL90mL无菌水移液管（3）梯度稀释：1mL1×1071×1061×1051×1041×1031×1029mL无菌水1mL1mL1mL1mL稀释倍数注意：移液管需要经过灭菌；试管口和移液管离火焰1～2cm处。取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。(5)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。待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，培养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。（4）涂布平板：培养基表面的菌液过多会导致菌体堆积，影响分离效果。（4）涂布平板：每个稀释度下涂布

个选择培养基和

个蛋白胨培养基，另外，两种培养基各留1个空白平板做

.细菌：一般选用104

、105

、106倍的稀释液放线菌：一般选用103

、104

、105倍的稀释液真菌：一般选用102

、103

、104倍的稀释液不同微生物在土壤中含量不同，最适稀释度不同31空白对照目的：获得菌落数在30～300之间适于计数的平板。在培养皿底作好标记。注明培养基类型组别、培养日期、稀释度、培养物等。（5）微生物的培养与观察：细菌：30～370C的温度下培养1～2d选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。培养不同微生物需要不同的培养温度及时间在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目不同微生物会表现出不同的菌落特征，包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等，这是区别不同微生物的关键。二、实验流程：土壤取样制备培养基梯度稀释涂布平板培养观察微生物计数稀释103倍稀释104倍稀释105倍稀释涂布平板法：聚集的微生物单个细胞梯度稀释菌液单菌落涂布平板生长繁殖（1）计数原理：当样品的稀释度足够___时，培养基表面生长的一个____，来源于样品稀释液中的一个____；通过计数平板上的____数，就能推测出样品中大约含有多少_____；高活菌菌落活菌菌落（6）微生物计数：例2.某同学在三种稀释度下取0.1mL的菌液涂布平板，统计菌落数，得到了以下的数据，试计算1g样品的活菌数。平板稀释度平板1平板2平板310432036035610521223428710621231830～300范围内，计算其平均值为(212＋234＋287)/3≈244。1g样品中活菌数为(244÷0.1)×105＝2.44×108(个)。（2）计数原则①选择菌落数为_______的平板计数30-300②同一稀释度下，应至少对__个平板进行重复计数，求出______3平均值样品的______将直接影响平板上的菌落数目；稀释度每克样品中的菌落数＝(平均数÷0.1)×稀释倍数【例1】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，得到以下几种统计结果，正确的是（）A.涂布了一个平板，统计的菌落数是230B.涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C.涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163D.涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233D第一组结果误差过大，不应用于计算平均值（操作有误，需要重新实验）。没有重复实验（至少涂布3个平板）。例2：下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析，每克土壤中的菌株数约为多少？约为(170÷0.1)×106个。每克样品中的菌落数＝(平均数÷0.1)×稀释倍数=1.70×109个。2、显微镜直接计数：利用细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。误差：计总数（6）微生物计数：1、

稀释涂布平板法（间接计数）计活菌数统计的菌落数往往比活菌数目低（原因？）因为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。误差：计数结果偏大（不能区分死菌与活菌）(1)土样不同(2)培养基污染或操作失误(或者是混入了其他的含氮物质)你能说出结果差异大的两个可能的因素吗？在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时，A同学从对应的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只选择出大约50个菌落。分析其原因。?三、结果分析与评价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

通过对照实验，若培养物有杂菌污染，空白对照的培养基出现菌落；若培牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数远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及重复组的结果是否一致如果得到了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.重复组实验结果是否一致如果学生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，则可能操作有误，需要重做试验。结果分析四、操作提示（一）无菌操作（二）做好标记平板：皿底注明培养基种类、日期、样品的稀释度、微生物种类等试管：按稀释梯度做好标记。（三）规划时间〖注意〗在研究未知微生物时务必规范操作，以防被____________感染，实验后一定要洗手消毒。致病微生物在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解尿素。原理：脲酶催化尿素分解成氨→培养基碱性增强→酚红变红→脲酶阳性.进一步探究在上述实验选择培养基上生长的微生物，一定是尿素分解菌吗？脲酶阴性脲酶阳性五、对所筛选菌种的鉴定不一定，固氮菌也能在该培养基上生长如何鉴定尿素分解菌鉴定方法【拓展】测定饮水中大肠杆菌数量的方法-滤膜法。是将一定体积的水过滤后，将滤膜放到伊红美蓝培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现深紫色有金属光泽，通过计数得出水样中大肠杆菌的数量。土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课堂小结以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂土壤取样→稀释涂布→培养与观察→计数稀释涂布平板法使用以尿素为唯一氮源的选择培养基菌种鉴定分离方法实验流程菌种筛选二、拓展应用

2.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用精杆等生产酒精，用纤维索酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维索被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列问题。练习与应用（P20）

纤维素分解菌的筛选方案土壤取样选择培养梯度稀释涂布样品到鉴别培养基挑选菌落选择富含__________的环境，目的菌的含量相对较高。纤维素例：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。例：人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境：滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中，一般将滤纸埋于深约10cm左右的土壤中。

纤维素分解菌的筛选土壤取样选择培养梯度稀释将样品涂布到鉴别培养基挑选菌落目的：增加纤维素分解菌的浓度该培养基从物理性质上看属于：选择机制：以纤维素粉为唯一碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。液体培养基土壤取样选择培养梯度稀释将样品涂布到鉴别培养基挑选菌落1.鉴别的方法：2.原理：刚果红染色法刚果红+纤维素→红色复合物纤维素酶纤维二糖或葡萄糖→不产生红色复合物菌落特征：具有透明圈

纤维素分解菌的筛选4.在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料，研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析正确的是(

)C.图中菌落可能是细菌也可能是真菌A.透明圈内的刚果红染料已被分解B.菌落②中的菌株降解纤维素能力最强D.图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制小本一、概念检测

1.研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌。判断下列相关表述是否正确。（1）这种培养基是一种选择培养基。（

）（2）利用这种石油降解菌可以降解石油。修复土壤。（

）（3）相对于未被污染的土壤,从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌。（

）√√√练习与应用（P20）一、概念检测

2.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数,原因是()A.菌落中的细菌数目是固定的B.平板上的一个菌落就是一个细菌C.通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同D.平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌D练习与应用（P20）二、拓展应用

1.反刍动物，如牛和羊具有特殊的器官一瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。请你设计一个实验从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。提示：反刍动物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基，还应该参照厌氧菌的培养方法进行实验设计。练习与应用（P20）二、拓展应用（1）现在要从土壤中分离纤堆素分解菌,请你给出详细的实验方案。（2）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？（3）有同学说,可以把滤纸埋在土壤中,经过一段时间后,再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。（1）可以参考本节“探究·实践”中的设计思路进行设计。

以纤维素为唯一碳源的选择培养基练习与应用（P20）（2）纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，采集土样时，可以选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等。（3）这是人工设置适合纤维素分解菌生存的环境,腐烂的滤纸上很可能有纤维素分解菌。1、选择培养基：允许

种类的微生物生长，同时

或

其他种类微生物生长的培养基。原理：人为提供有利于目的菌生长的条件（包括

、

和

），同时

或

其他微生物的生长。用途：培养、、

出目标微生物2、微生物选择培养获取纯培养物的方法：

3、稀释涂布平板法计数原理：当样品的稀释度足够___时，培养基表面生长的一个____，来源于__________中的一个____；通过计数平板上的____数，就能推测出样品中大约含有多少_____

。

计数原则：选择菌落数为_______的平板计数

统计的菌落数往往比活菌的实际数目____；原因：

__________________________________________

计算公式：

4、显微镜直接计数

优点：

缺点：统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，不能区分

与

。

计算公式：

5、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数实验原理：绝大多数微生物都能利用

，但是只有能合成

的微生物才能分解

，利用以

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。1、选择培养基：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生长的培养基。原理：人为提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度、和pH），同时抑制或阻止其他微生物的生长。用途：培养、分离、计数出目标微生物2、微生物选择培养获取纯培养物的方法：稀释涂布平板法3、稀释涂布平板法计数原理：当样品的稀释度足够___时，培养基表面生长的一个____，来源于__________中的一个____；通过计数平板上的____数，就能推测出样品中大约含有多少_____

。

计数原则：选择菌落数为_______的平板计数

统计的菌落