1.2.2 微生物的选择培养和计数（教案）-【备课精选】2021-2022学年高二生物下学期同步优质资源（人教版2019选择性必修3）

1.2.2 微生物的选择培养和计数 教案 一、教学目标 1.能运用生物与环境相适应的观点，解释选择培养基筛选微生物的原理。 2.能按照科学探究的要求，应用稀释涂布平板法和微生物数量测定的方法，设计从土壤中分离分解尿素的细菌并进行计数的方案。。 3.依据设计的方案，运用无菌操作技术和微生物分离、培养的方法初步分离出目标菌。 4.尝试解决生产、生活中与微生物选择培养、计数等有关的实际问题。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）微生物选择培养的原理。 （2）土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 2.教学难点 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 三、教学过程 【本节聚焦】 1.怎样运用生物与环境相适应的观点来理解选择培养的原理？ 2.如何通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物？ 3.测定微生物数量的常用方法有哪些？ 【导入】从社会中来：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。该怎么办呢？选择培养基应运而生。 【一、选择培养基】 ♣实例：寻找耐高温的DNA聚合酶 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。 聚合酶链式反应（PCR）是一种在体外扩增DNA片段的技术，此项技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。 筛选原因：水生栖热菌能在70-80℃高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。 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PH等），同时抑制或阻止其他微生物的生长。 2.选择培养基的概念 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称为选择培养基。 3.选择培养基的类型（见课件） {思考·讨论}选择培养基配方的设计 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。 讨论： 1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？ 提示：设计一种选择培养基,尿素作为唯一氮源。 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 提示：区别：只是用尿素作为唯一氮源，培养基的其他营养成分基本相同。 【二、微生物的选择培养】 1g土壤中有多少能分解尿素的细菌？ 分离：获得分解尿素的细菌的纯培养物 计数：测定分解尿素的细菌的数量 稀释涂布平板法——将菌液进行一系列梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养。 注意：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。 稀释涂布平板法操作过程 1.梯度稀释 ①铲取土样，将样品装入纸袋中 ②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。 ③取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。 2.涂布平板 ④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。 ⑥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。 3.菌落培养 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。细菌一般选用104、105、106 稀释倍数的菌液进行涂布培养。 【三、微生物的数量测定】 ①稀释涂布平板法——间接计数法 ②显微镜直接计数法——直接计数法 方法1：稀释涂布平板法 原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过计数平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 要求: ①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。 ②同一稀释度至少对3个平板进行重复计数，然后求平均值； 缺点: 统计的菌落数往往比活菌的实际数目少 原因：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。因此，统计的结果一般用菌落数而不是活菌数表示。 如何从平板上的菌落数推测出每克（每ml）样品中的菌落数？ 统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均值，然后按公式进行计算。 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M C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。 方法2：显微镜直接计数法 血细胞计数板：常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数 细菌计数板：对细菌等较小的细胞