备课素材：特定微生物的数量计算-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

特定微生物的数量计算

人教版高中生物学选择性必修3(2020年第1版),“微生物的培养技术及应用”一节涉及微生物的数量计算,它不仅是生物学实验和研究的关键环节,也是确保实验数据的准确性、有效实施微生物的分离与鉴定以及全面理解微生物生态平衡的重要保障.有效地掌握微生物数量计算的方法和技巧对于学生解答此类试题至关重要。

一、液体中微生物的计算

液体中微生物的计算,主要考查学生对微生物培养与计数原理的掌握和应用.通常以提供实验背景或实验数据,要求学生基于稀释涂布平板法等微生物分离技术,计算出液体中微生物的浓度或数量.在考查方式上,通常会涉及两个关键步骤:一是理解并应用微生物稀释和接种的原理;二是根据实验结果进行准确的数量计算.例如,通过提供稀释倍数和菌落计数结果,反推出原始液体中的微生物数量。

例1、合理使用消毒液有助于减少传染病的传播.某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图1所示.回答下列问题.

该同学从100mL细菌原液中取1mL加人无菌水中得到10mL稀释菌液,再从稀释菌液中取200μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为       个/mL.

答案:5000.

解析：从原始的100mL细菌原液中,精确地抽取1mL的样本,将其与9mL的无菌水混合,得到10mL的稀释菌液,该过程实现了10倍的稀释效果.为计算1mL原液中的细菌浓度,采用稀释涂布平板法.经统计在200μL菌液中所形成的菌落数(100个),结合稀释倍数(10倍),得出每升原液中含有5000个细菌的准确浓度.计算公式可归纳为:1mL细菌原液中细菌浓度=(菌落数/液体积)x稀释倍数=(100/200x103)x10=5000个.

原理、方法和技巧

液体中微生物的计算核心在于理解和应用稀释涂布平板法的原理.通过取定量的原始菌液进行稀释,降低菌液中的微生物浓度，确保在涂布平板时每个微生物都能形成独立的落.随后将稀释后的菌液涂布在平板上,经过适当培养后计数菌落数.根据稀释倍数、

涂布体积和菌落数之间的关系,经数学计算反推出原始菌液中的微生物浓度.该过程的关键在于确保稀释和涂布操作的准确性,以及菌落计数的精确性,从而保证计算结果的可靠性.对于不同的微生物种类和实验条件,可能还需考虑其他因素,如微生物的生长特性和培养基的选择等.通过计算方式的推理与考查,实现学生对微生物培养过程的深入理解,提高其扎实的数学基础和细致的实验操作技能.

二、固体中微生物的计算

此类题型主要考查学生对微生物在固体介质中生长和分布特性的理解,以及通过稀释涂布平板法等技术对微生物数量进行准确计算的能力.试题通常会提供一个具体的实验情境,如土壤、皮渣等固体样本中微生物数量的测定.试题也会详细描述或考查实验过程,包括样本的取样、稀释、接种以及培养等关键步骤,并给出实验数据,如不同稀释数下平板上的菌落数.根据这些数据和实验原理先计算出每个稀释度下单位体积(如每毫翔)的微生物数量,然后结合稀释倍数,反推出原始固体样本中微生物的数量.值得注意的是,计算出的单位质量原始固体样本中微生物的数量与提供的样本初始质量无关,比如提供1g与10g,最终计算的结果是一致的,因为虽然提供10g,但最初在微生物稀释倍数上与提供1g是相同的(如1g土壤溶解于9mL无菌水中,而10g土壤则溶解于90mL无菌水中).

例2、 葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣(皮渣).目