1.2 微生物的基本培养技术（第四课时）-【精讲课堂】2024-2025学年高二生物同步教学实用课件（人教版2019选择必修3）

第2节 微生物的培养技术及应用（第四课时） 以信息技术为支撑；以现代教育教学理论为指导；强调新型教学模式的构建；教学内容具有更强的时代性和丰富性；教学更适合学生的学习需要和特点。信息化教学不仅仅是在传统教学的基础上对教学媒体 和手段的改变,而且是以现代信息技术为基础的整体的教学体系的一系列的改革和变化。 授课人：大道至简 微信：a533722113333 第一章 发酵工程 1 核心素养 1.生命观念：通过实例，理解各类微生物都能适应其生活环境。 2．科学思维：根据微生物的代谢类型，配制选择培养基，总结分离微生物的过程和测定微生物数量的常用方法。 3．科学探究：通过对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数，理解并掌握微生物计数的方法。 2 一、微生物的数量测定 （一）统计菌体数目： 血细胞/细菌计数板 稀释103倍 稀释104倍 稀释105倍 空白对照 1.间接计数法——稀释涂布平板法 2.直接计数法——显微镜直接计数 一、微生物的数量测定 （一）统计菌体数目： 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。 恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。 稀释103倍 稀释104倍 稀释105倍 空白对照 一、微生物的数量测定 （一）统计菌体数目： （2）计数原则： 选择30-300个菌落的平板进行计数； 每个稀释度至少取3个平板取其平均值； 统计的菌落往往比活菌的实际数目低； 统计的结果一般用菌落数而不是活菌数； 恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。 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。 1.间接计数法——稀释涂布平板法 一、微生物的数量测定 （3）计算公式： 每g样品中的菌落数＝ (C÷V)×M 例题1：某同学在稀释倍数为106 的培养基中测得平板上菌落数的平均数为234，那么每g样品中的菌落数是（涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL) ( ) A . 2.34×108 B. 2.34×109 C. 234 D. 23.4 B M代表稀释倍数； 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) （一）统计菌体数目： 1.间接计数法——稀释涂布平板法 一、微生物的数量测定 2.直接计数法——显微镜直接计数 每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×10000×稀释倍数 缺点： ①统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，不能区分死菌与活菌（数值偏大）。 ②需要相对高的细菌浓度。 ③不适于对运动细菌的计数 （1）原理：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。 细菌计数板可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酵母菌细胞、霉菌孢子等的观察和计数。 （一）统计菌体数目： 一、微生物的数量测定 （比例计数法） 待测样品 等量的已知含量的红细胞 混匀 涂抹 测定： 红细胞数目 细菌数目 计算单位体积内的细菌数目 　 将含已知数目的红细胞液体与待测的菌液按1：1均匀混合，在显微镜下数出各自的数目，然后求菌液中的细胞数目。 细菌 红细胞 显微镜直接计数是测定微生物的方法。 一、微生物的数量测定 内容 直接计数法 间接计数法 主要用具 显微镜、细菌计数板或血细胞计数板 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 计算公式 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×1 0000×稀释倍数 每克样品中的菌株数:(C÷V)×M 　C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数;V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL);M:稀释倍数 缺点 不能区分死菌与活菌 当两个或多个菌体连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 结果 比实际值偏大 比实际值偏小 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 样品稀释涂布平板 微生物的培养与观察 菌落计数 土壤取样 制备培养基 实验设计： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 葡萄糖 10.0g 尿素 1.0g KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 琼脂 15.0g 蒸馏水 1000ml ①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。 培养基的制备 ②配方： KH2PO4和Na2HPO4的作用是： ①提供无机盐； ②调节pH。 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。 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 样品稀释涂布平板 微生物的培养与观察 菌落计数 土壤取样 制备培养基 ①要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤。细菌适宜在该环境中生长。（细菌适宜在该环境中生长） ②取样土层：铲去表层土（一般3cm左右）。 以尿素为唯一氮源（选择培养基） 在酒精灯火焰旁称取土壤10g，放入90mL无菌水的锥形瓶中，震荡使土壤与水充分混合，将细菌分散，制成101倍土壤稀释液。用1支1mL无菌吸管从中吸取1mL土壤悬液注入盛有9mL无菌水的试管中，吸取三次，充分混匀，制成102倍的土壤稀释液。以此类推，制成103、104、105、106、107倍的土壤稀释液。 实验流程： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 图中的1、2、3平板是选择培养基，4平板为牛肉膏蛋白胨培养基，以判断选择培养基是否具有筛选作用；另外，还要有两个对照，即不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基以验证培养基中是否含有杂菌。 样品稀释涂布平板 微生物的培养与观察 菌落计数 土壤取样 制备培养基 实验流程： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 培养条件：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d。 观察：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。防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 结果：一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，如形状、大小和颜色等。 注意事项：本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好在使用前做好标记。例如，在标记培养皿时应该注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。 样品稀释涂布平板 微生物的培养与观察 菌落计数 土壤取样 制备培养基 实验流程： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 当菌落数目稳定时，选取菌落数在30~300的平板进行计数，同一稀释度下至少计数3个平板，求出平均值，并根据所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。设计如下表格记录并计数。 稀释度 104 105 106 1 2 3 平均值 1 2 3 平均值 1 2 3 平均值 每个平板的菌落数 样品稀释涂布平板 微生物的培养与观察 菌落计数 土壤取样 制备培养基 实验流程： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 当菌落数目稳定时，选取菌落数在30~300的平板进行计数，同一稀释度下至少计数3个平板，求出平均值，并根据所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。设计如下表格记录并计数。 稀释度 菌落形状 菌落大小 菌落颜色 平均值 104 105 106 样品稀释涂布平板 微生物的培养与观察 菌落计数 土壤取样 制备培养基 实验流程： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 内容 现象 结论 有无杂菌污染的判断 对照的培养皿中无菌落生长 未被杂菌污染 培养基中菌落数偏高 被杂菌污染 菌落形态多样，菌落数偏高 培养基中混入其他杂菌 选择培养基的筛选作用 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目 选择培养基具有筛选作用 样品的稀释操作 得到3个或3个以上菌落数目在30~300的平板 操作成功 重复组的结果 若选取同一土样，统计结果应接近 结果分析与评价： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 >结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出一些菌落。 >你是否获得了某一稀释度下菌落数为30～300的平板?在这一稀释度下，是否至少有2个平板的菌落数接近? 如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的牛肉膏蛋白胨培养基（完全培养基）上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。 如果得到了两个或多个菌落数为30～300的平板，说明稀释度合适，操作比较成功，能够进行菌落的计数。 结果分析与评价： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 >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下只选择出大约50个菌落，分析其原因。 原因：（1）土样不同（2）培养基污染或操作失误 小结：通过这个事例可以看出，实验结果要有说服力，对照的设置是必不可少的。 方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验。如果结果与A同学一致，则证明A无误；如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。 方案二：将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。 结果分析与评价： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 在以尿素作为唯一氮源的培养基中分离出的微生物都是能分解尿素的吗？ 不一定。 因为有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物进行生长繁殖。 思考： 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 本活动只是初步筛选了能分解尿素的细菌,对分离的菌种进行鉴定还需要借助生物化学的方法。你可以查阅相关资料,进一步设计实验来鉴定自己分离的菌种。 需要用“鉴别培养基” 一、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 CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2 脲酶 呈碱性，遇酚红指示剂呈 色。 红 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。 鉴别培养基 二、方法： 可以观察菌落周围是否出现红色环带，红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力越强。 液体培养基： 可以直接看液体的变色情况。 固体培养基： 在培养基中加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长)，使微生物的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品发生反应。从而达到鉴定的作用。 伊红和美蓝培养基鉴别大肠杆菌 刚果红培养基鉴别纤维素分解菌 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 利用富含纤维素的选择培养基进行选择培养 以纤维素为唯一碳源，加入刚果红染料 纤维素 刚果红 红色复合物 纤维素酶 红色消失 现透明圈 纤维素分解菌 红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力越强。 鉴别培养基 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究.实验 选择培养基和鉴别培养基的比较 比较项目 选择培养基 鉴别培养基 特殊成分 控制某一条件（如唯一氮源）或加入某种物质（如青霉素） 加入某种指示剂或化学药品 目的 抑制其他微生物生长，促进目的微生物的生长 与微生物的代谢产物或培养基中的成分发生特定反应 用途 培养、分离出特定微生物 鉴别不同的微生物 举例 培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素，抑制细菌的生长；用以尿素为唯一氮源的培养基来培养尿素分解菌 可用伊红—美蓝坚定饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽） 将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到 伊红-美蓝 培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现黑色，通过记算得出水样中大肠杆菌的数量。 测定饮水中大肠杆菌数量的方法： 滤膜法 到社会中去 课堂小结 微 生 物 的 计数 微生物的数量测定 间接计数法 — 稀释涂布平板法 直接计数 —计数板计数法 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 培养基的制备 实验设计 分析与评价 （1）土壤取样 （2）样品的稀释 （3）稀释涂布平板法接种 （4）微生物的培养与观察 1.某同学将1 mL土壤样液稀释100倍，在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1 mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、57和58。下列叙述错误的是(　　) A.可得出土壤样液中活菌大约为5.7×107个/L B.此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低 C.一般选择菌落数为30～300的平板进行计数 D.显微镜直接计数法统计的是稀释液中的活菌数 课堂练习 D 2.如图为“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。请据图分析，下列说法错误的是(　　) A.③号试管的稀释倍数为103 B.④号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能为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1.7×109 D.将涂布器在酒精灯火焰上灼烧冷却后，再进行涂布 课堂练习 A Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$