微生物的培养技术及应用(第3课时)课件高二下学期生物人教版选择性必修3

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第一单元第2节微生物的培养技术及应用知识浏览6.选择培养基的概念与实例。重要程度：难度：学习方法：理解8.利用稀释涂布平板法进行数量测定的计数原则与计算方法。重要程度：难度：学习方法：理解9.利用显微镜进行直接测定的方法与误差分析。重要程度：难度：学习方法：理解10.拓展：鉴别培养基的概念与实例。重要程度：难度：学习方法：理解7.熟知稀释涂布平板法的两大操作过程。重要程度：难度：学习方法：理解诵背诵背思考讨论新课导入：自然界中微生物数量繁多，种类庞杂，要想从中分离出需要的特定微生物并不容易，尤其当要分离的微生物在混合菌群中不是优势种群时，仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法很难实现。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数1.选择培养基资料一：1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌，进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应（PCR）。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数1.选择培养基资料一：1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌，进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应（PCR）。水生栖热菌生长温度为60～80℃，最适生长温度为70～72℃，可以在高温环境中生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。思考一：筛选水生栖热菌的思路是什么样的？耐高温的酶寻找耐高温的生物体寻找高温环境（热泉、火山口）思考二：为什么水生栖热菌能从热泉中筛选出来呢？寻找目的菌种时要根据它对生存环境的特殊要求，到相应的环境中去寻找。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数1.选择培养基（1）概念：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。（2）实例：类型条件分离得到的菌种改变培养条件添加某种化学物质特殊碳氮源营养缺陷70～80℃的高温加入青霉素高浓度食盐石油是唯一碳源不加碳源不加氮源水生栖热菌酵母菌、霉菌等真菌金黄色葡萄球菌石油分解菌自养型微生物固氮菌青霉素能抑制细菌生长，对真菌无作用微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数1.选择培养基（1）概念：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。（2）实例：资料二：尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以作为细菌生长的氮源。课间练习牛肉膏蛋白胨NaCl琼脂蒸馏水5.0g10.0g5.0g20.0g定容到1000mlKH2PO4NaH2PO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素CO(NH2)2琼脂蒸馏水1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g定容到1000ml例1.对比两种培养基的营养构成，回答下列问题：培养基一培养基二1.从物理性质看两种培养基属于哪类？依据是什么？培养基的主要用途是什么？都属于固体培养基；依据是添加了凝固剂琼脂；培养基的主要用途是分离、鉴定、计数、保存。2.从用途上来讲，哪个属于选择培养基？将得到何种细菌？培养基二属于选择培养基；其可获得能分解尿素的微生物。课间练习牛肉膏蛋白胨NaCl琼脂蒸馏水5.0g10.0g5.0g20.0g定容到1000mlKH2PO4NaH2PO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素CO(NH2)2琼脂蒸馏水1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g定容到1000ml例1.对比两种培养基的营养构成，回答下列问题：培养基一培养基二碳源、氮源、无机盐、水牛肉膏、蛋白胨牛肉膏、蛋白胨3.两种培养基中共有的成分有

。4.培养基一的碳源为

，氮源为

。5.培养基二的碳源为

，氮源为

。葡萄糖尿素课间练习编号①②③④⑤成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量0.4g4.0g0.5g0.5g100mL例2.据某微生物培养基的配方表回答下列问题：1.此培养基按物理性质划分属于______培养基，理由是______________________按功能划分属于_______培养基，因为没有碳源，只有__________微生物才能生长(利用空气中的CO2)。2.此培养基含有的微生物的营养成分包括____________________三类，若加入氨基酸，则它可充当的营养成分包括_________________________。3.若要观察微生物的菌落特征，培养基中应添加的成分是_________________。4.若用该培养基来分离尿素分解菌，应除去表中_____成分(填表中序号)，应加入_________和_______________的有机物。液体没有凝固剂(琼脂)选择自养型水、无机盐、氮源碳源、氮源、生长因子凝固剂(琼脂)①尿素不含氮元素微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数2.微生物的选择培养（1）方法：稀释涂布平板法（2）原理：由于土壤中细菌的数量庞大，要想得到能分解尿素的细菌的纯培养物，必须要对土样进行充分稀释，然后再将菌液涂布到制备好的选择培养基上。如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌，仅有选择培养基是不够的，还需要对土样进行适当的处理以及科学的测定微生物数量的方法。以尿素作为唯一氮源（3）两个基本操作：梯度稀释和涂布平板聚集的微生物单个细胞菌液梯度稀释单个菌落涂布平板生长繁殖稀释度足够高时，能在培养基表面形成单个菌落微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数2.微生物的选择培养（4）操作过程：土壤取样样品梯度稀释涂布平板培养与观察土壤取样注意：取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。①具体操作：铲取土样，将样品装入纸袋中。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数2.微生物的选择培养（4）操作过程：土壤取样样品梯度稀释涂布平板培养与观察土壤取样1×102取1mL1×103取1mL1×1041×1051×1061×107取1mL取1mL取1mL取1mL①具体操作：将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。加土样稀释10倍菌液微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数2.微生物的选择培养（4）操作过程：土壤取样样品梯度稀释涂布平板培养与观察土壤取样①具体操作：将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。②思考探究：思考一：如何精确的取1mL样液？利用移液枪，可以定量取得样液。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数2.微生物的选择培养（4）操作过程：土壤取样样品梯度稀释涂布平板培养与观察土壤取样①具体操作：取0.1mL菌液(稀释后)，滴加到培养基表面；将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中；将涂布器放到火焰上灼烧，待究竟燃尽、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。多做几组重复实验，以减小计数误差微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数2.微生物的选择培养（4）操作过程：土壤取样样品梯度稀释涂布平板培养与观察土壤取样平板划线法①具体操作: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1~2d。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。稀释涂布平板法微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数2.微生物的选择培养（4）操作过程：土壤取样样品梯度稀释涂布平板培养与观察土壤取样②思考探究：思考二：当目的菌数量太少时，怎么办？需要利用选择培养基对其进行富集培养（扩大培养），以确保可以的得到所需目的菌。①具体操作: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1~2d。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。微生物的培养技术及应用例3.列表比较平板划线法与稀释涂布平板法的异同点：方法平板划线法稀释涂布平板法纯化原理接种工具单菌落的获得用途效果图相同点连续划线梯度稀释→涂布平板接种环涂布器从最后划线区挑取稀释度合适的整个平板上都可找到单菌落分离纯化菌种，获得单菌落①分离纯化菌种，获得单菌落②用于计数①都能分离纯化菌种；②都在固体培养基上进行微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数3.微生物的数量测定（1）间接计数法：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计数原则：选择菌落数为

的平板计数样品的

将直接影响平板上的菌落数目。同一稀释度下，应至少对

个平板进行重复计数，然后求出

。30~3003平均值稀释度恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数3.微生物的数量测定（1）间接计数法：稀释涂布平板法少菌落数④计算公式：每g样品中的菌落数＝(C÷V)×MC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(mL)M代表稀释倍数③结果分析：统计的菌落数往往比活菌的实际数目___。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。统计结果一般用_________而不是用活菌数来表示。分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验。微生物的培养技术及应用例5.甲同学做此实验在稀释倍数105获得3个平板，菌落数分别是80、90、100，涂布平板时均使用0.1ml菌液，试计算每克土壤中可以分离尿素的细菌数目？（80+90+100）/30.1×105=9×107个例6.如果三种稀释度下吸取0.1m的菌液涂布平板,统计菌落数,得到了以下数据，试计算1g样品的活菌数。稀释度平板一平板二平板三104菌落数太多,难以计数菌落数太多,难以计数菌落数太多,难以计数1052122342871062123182.44×108微生物的培养技术及应用例7.土壤是微生物的天然培养基，下面是有关土壤中分解尿素的细菌的分离和计数的实验过程，请根据下图回答相关问题。（1）为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用

的选择培养基进行分离。

（2）若取土样5g，应加入

中配制成1×101倍稀释的土壤溶液。因土壤中细菌密度很大，需要不断加以稀释，配制成如上图所示的不同浓度的土壤溶液。取样稀释前，一定要

以减少误差。

（3）从1×103~107倍稀释的稀释液中分别吸取0.1mL加到固体培养基上，用

将其分散，每个浓度稀释液至少接种

个平板，以减少实验误差。稀释倍数1×1031×1041×1051×1061×107平均菌落数>5003672482618以尿素为唯一氮源45mL无菌水摇匀（振荡、混匀）涂布器3微生物的培养技术及应用例7.土壤是微生物的天然培养基，下面是有关土壤中分解尿素的细菌的分离和计数的实验过程，请根据下图回答相关问题。稀释倍数1×1031×1041×1051×1061×107平均菌落数>5003672482618（4）将接种的培养皿

在30-37℃的

箱中培养1-2d，观察并统计

，结果如上表所示。找出合适浓度，推测出每克土样中的菌落数为

。

倒置恒温培养菌落数2.48×108微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数3.微生物的数量测定（2）直接计数法：比浊法①概念：比浊法也是一种直接计数法，能快速地测定菌悬液中的细胞数量。②原理：由于菌悬液中的单细胞微生物的细胞浓度与光密度成正比，与透光度成反比，因此可借助分光光度计，在一定波长下，测定菌悬液的光密度，进而将未知细胞数的菌悬液的光密度与已知细胞数的相比，就可以换算出未知菌悬液所含的细胞数。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数3.微生物的数量测定（2）直接计数法：显微镜直接计数法（总菌数计数）①原理：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。细菌计数板：对细菌等较小的细胞进行观察和计数。血细胞计数板：常用于相对较大的细胞如酵母菌、霉菌孢子等的计数。②缺点：不能区分死菌和活菌→结果会偏大；不适于对运动细菌的计数；个体小的细菌在显微镜下难以观察。微生物的培养技术及应用二、微生物的选择培养和计数3.微生物的数量测定土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1.实验原理：绝大多数微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。利用以尿素作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。常见的分解尿素的微生物：芽孢杆菌、小球菌、棒状杆菌等细菌，某些真菌和放线菌也能分解尿素。2.实验目的：从土壤中分离出能够分解尿素的细