1.2.2微生物的选择培养与计数（第二课时）课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

课前记忆 1.常用的消毒和灭菌方法有哪些？P10-11页 2.选择培养基的概念，P16黑体字 三、微生物的纯培养 1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？ 在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？ 【思考】 灼烧时期 目的 取菌种前 每次划线前 接种结束后 杀死接种环上原有微生物。 杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞。 杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。 三、微生物的纯培养 2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？ 以免接种环温度太高，杀死菌种。 3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？ 将聚集的菌体逐步稀释，以便获得单个菌落。 【思考】 4.接种结束后,为什么要将一个未接种的培养基和一个已接种的培养基放在一起培养?未接种的培养基表面如果有菌落生长,说明了什么? 培养未接种培养基的是对照作用，未接种的培养基在恒温箱中保温1~2d。 判断培养基是否被杂菌污染。 若无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。若有菌落形成，说明培养 基灭菌不彻底，或培养基被污染了,需要重新制备。 1.2微生物的培养技术及应用 高压蒸汽灭菌 液体培养基 二 微生物的选择培养与计数 【课程标准】 1.举例说明通过调整培养基的配方和有目的地培养某种微生物。 2.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。 【学习目标】 1.通过对选择培养基概念、微生物选择培养的学习，能够说出稀释涂布平板法的基本过程。 2.通过对微生物数量测定的学习，能够使用选择培养基进行土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。 课题背景 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，更难实现。 稀释涂布平板法呈现的杂菌群 那么我们又如何达成这一目标呢？ 科学家们应用选择性培养基解决了这一难题。 分离固氮菌 分离自养型微生物 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不加含碳有机物的无碳培养基 ①不加氮源的无氮培养基 3.选择培养基： 2.实验室中微生物筛选原理：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生长 探究一 选择培养基配方的设计 尿素的立体结构 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。尿素被土壤中某些细菌分解成NH3,再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。 这些细菌之所以能分解尿素，是因为能合成脲酶，来催化尿素分解。 讨论： 1.你如何设计培养基配方，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？ 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 见P18页培养基配方 设计一种选择培养基,用尿素作为唯一氮源,可以将分解尿素的细菌分离出来 1.从物理性质来讲，两者属于_____培养基， 判断依据是_________________________________； 该类培养基的主要用途为_____________________； 2.从用途上来讲，培养基二属于______培养基， 目的是为了获得_____________________； 3.两种培养基共有的培养基成分有：________________________； 培养基一 牛肉膏 5.0g 蛋白胨 10.0g NaCl 5.0g 琼脂 20.0g 蒸馏水 定容到1000ml 培养基二 KH2PO4 1.4g NaH2PO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10.0g 尿素CO(NH2)2 1.0g 琼脂 15.0g 蒸馏水 定容到1000ml 固体 添加了凝固剂琼脂， 分离、鉴定、计数 选择 能分解尿素的微生物 碳源、氮源、无机盐、水 讨论： 对土样充分稀释后，将菌液涂布到制备好的选择培养基上，即稀释涂布平板法。 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:是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琼脂固体培养基的表面，进行培养。 （一）微生物的选择培养 探究二：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 ①梯度稀释 方法：稀释涂布平板法 铲取土样，将样品装入纸袋中 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。 1mL 1ⅹ10 90mL无菌水 1ⅹ107 1ⅹ106 1ⅹ103 1ⅹ102 1ⅹ104 1mL 1mL 1mL 1mL 9mL无菌水 1mL 1ⅹ105 取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌 A B B （一）微生物的选择培养 取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、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。 注意：各梯度分别涂布3个平板（重复实验）1个不涂布作空白对照。 注意：多余的酒精在烧杯中滴尽，然后再放在火焰上灼烧。 ②涂布平板 方法：稀释涂布平板法 1ⅹ107 C D E F （一）微生物的选择培养 稀释涂布平板法实验操作 恒温培养箱 稀释103倍 稀释104倍 稀释105倍 空白对照 细菌一般稀释倍104、105、106 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。 ③菌落培养 方法：稀释涂布平板法 （一）微生物的选择培养 主要方法 稀释涂布平板法 平板划线法 主要步骤 系列梯度稀释操作和涂布平板操作 接种环在固体培养基表面连续划线 接种工具 涂布器 接种环 菌体获取 从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体 在具有显著的菌落特征的区域挑取菌体 能否用于计数 可以计数，但是操作复杂，需涂布多个平板 不能计数 共同点 都能将微生物分散到固体培养基表面，以获得单细胞菌落，达到分离纯化微生物的目的，也可以观察菌落特征。 知识归纳 比较稀释涂布平板法和平板划线法 微生物的数量测定 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法 间接计数法 直接计数法 （二）微生物的数量测定 ④数量测定 方法：稀释涂布平板法 间接计数法 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。 A （二）微生物的数量测定 ④数量测定 方法：稀释涂布平板法 间接计数法 计数原则: B 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。 1.选择多少个菌落的平板进行计数？ 2.每个稀释浓度能否只取一个平板，为什么？ 3统计的菌落数往往比活菌数少？为什么？ 4.你认为成功的关键在于什么？ 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； 当两个或多个细胞连在一起时，繁殖后形成的还是一个菌落 恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。 3.微生物的数量测定 ③一般情况下，计数所得种群数量，比实际值大还是小？为什么？ 会比实际要大。因为在计数所得的数据包含了死菌和活菌。 如何克服以上难题？ 区分死菌和活菌。可采用台盼蓝对酵母菌进行染色。能被染成蓝色的则为死菌，不能被染色的则是活菌。在此条件下，计数酵母菌时，只需计数不被染色的酵母菌。 方法2：显微镜直接计数法 直接计数法 （二）微生物的数量测定 （1）实验目的 ①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌。 ②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。 （2）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，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分离尿素的细菌。 CO(NH2)2+H2O 脲酶 2NH3+CO2 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。 探究二：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 结合对照组，分析培养物是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出一些菌落。 2.结果分析与评价 探究二：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 本实验中有两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板。前一组的平板上如果没有菌落生长，可以说明培养基在使用前未被杂菌污染;后一组使用的牛肉膏蛋白胨培养基适合几乎所有土壤微生物的生长和繁殖，如果该组平板上的菌落数显著多于同一稀释度的菌液涂布的选择培养基平板上的，可以说明选择培养基具有选择作用。 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。 3.进一 步探究 探究二：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 鉴别培养基 在培养基中加入某种指示剂或化学药品, 用以鉴别不同种类的微生物的培养基。 思考： 1.如何对尿素分解菌进行鉴定？ 氨会使培养基的碱性增强，pH升高，因此可以通过检测培养基pH的变化来判断 在培养基中加入酚红指示剂 结果： 酚红指示剂变红，说明是尿素分解菌 脲酶阴性 脲酶阳性 若为固体培养基上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 项目 选择培养基 鉴别培养基 原理 加入不影响甚至促进目标微生物生长，而抑制或阻止其他种类微生物生长的化学物质 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 用途 培养、分离出目标微生物 鉴别目标微生物 举例 培养酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素，抑制细菌的生长；利用以尿素为唯一氮源的培养基来培养可分解尿素的细菌 可用伊红美蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有，则菌落呈黑紫色，且带有金属光泽) 图示 尿素分解菌 大肠杆菌 拓展延伸 比较选择培养基与鉴别培养基 课堂小结 微生物的数量测定 选择培养基的作用 微生物选择培养获取纯培养物的方法-稀释涂布平板法 微 生 物 的 选 择 培 养 和 计 数 选择培养基 微生物的选择培养 科学实例 筛选原则 选择培养基的概念及举例 稀释涂布平板法的操作过程 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 （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 实验设计 $$