第1章 2.2 微生物的选择培养和计数(Word教参)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版)

二　微生物的选择培养和计数 课程内容标准 核心素养对接 1．举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 2．概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。 3．概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。 1．理解微生物的选择培养和计数的原理。(生命观念) 2．开展稀释涂布平板法的操作和土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验。(科学探究) 一、选择培养基 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：PCR技术过程中用到的耐高温的Taq DNA聚合酶，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的。 2．实验室中目的菌株的筛选 (1)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的生长。 (2)方法：利用选择培养基分离。 ①选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时阻止或抑制其他种类微生物生长的培养基。 ②实例：选择分解尿素的细菌的培养基，以尿素作为唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。 二、微生物的选择培养 1．铲取土样，将样品装入纸袋中。 2．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。 3．稀释涂布平板法 (1)操作步骤 ①系列稀释操作 a．将分别盛有9 mL水的6支试管灭菌，并按101～106的顺序编号。 b．用移液管吸取 1 mL培养的菌液，注入101倍稀释的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸3次，使菌液与水充分混匀。 c．从101倍稀释的试管中吸取 1 mL稀释液，注入102倍稀释的试管中，重复b步的混匀操作。依次类推，直到完成最后一支试管的稀释。 ②涂布平板操作 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1～2 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．方法一：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：一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。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)注意事项：统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是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。 2．方法二：直接计数法 利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。 四、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．土壤取样 从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤取样。先铲去表层土，在距地表约 3～8 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。 (3)第一次做实验时，可以将稀释度的范围放宽一点。 3．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时间。 (2)观察：每隔 24 h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。 4．操作提示 (1)无菌操作 ①取土样的用具在使用前都需要灭菌。 ②应在火焰旁称取土壤，并在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好棉塞。 ③在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。 (2)做好标记：本实验使用的平板和试管比较多。为避免混淆，最好使用前就做好标记。 (3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，要事先制定计划，以便提高工作效率。 1．判正误 (1)因为土壤中各类微生物的数量不同，所以，为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离。(　√　) (2)转换划线角度后需要灼烧接种环再进行划线。(　√　) (3)筛选分解尿素的细菌所用的培养基为液体培养基。(　×　) (4)用平板划线法培养计数，应选择有10～100菌落数的平板。(　×　) (5)统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数目。(　×　) (6)只要培养基中有尿素即可筛选出分解尿素的细菌。(　×　) (7)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的pH降低。(　×　) 2．微思考 (1)在纯化大肠杆菌操作中，如何验证培养基灭菌是否彻底？ 提示　将接种后的培养基和一个未接种的培养基，都放在37℃恒温箱中培养，观察并记录结果