1.2.2微生物的培养技术及应用（二）课件 2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第1章 第2节 微生物的培养技术及应用 二 微生物的选择培养和计数 1 【从社会中来】 【思考】为什么能降解塑料的微生物可以从塑料垃圾中筛选出来？ 因为这类微生物以塑料为能源物质，而多数微生物不能以塑料为能源物质 生物与环境相适应 【资料】尿素［CO(NH2)2］含氮量高，是一种重要的农业氮肥，而尿素在土壤中不能直接被农作物吸收；尿素会被土壤中的一些细菌分泌的脲酶分解成NH3，再经转化被植物吸收。 【从社会中来】 尿素 NH3 一些细菌 脲酶 （细菌生长的氮源） 探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 一.实验目的 （1）从土壤中分离出能够分解尿素的细菌 （2）估算1克土壤样品中含有多少这样的细菌 二.研究思路 先分离：获得分解尿素的细菌的纯培养物 再计数：测定分解尿素的细菌的数量 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 【思考】分析以下两个培养基的成分，回答问题： 问题1.培养基一的主要碳源为 ，主要氮源为 ； 培养基二的碳源为 ，氮源为 。 培养基一 培养基二 牛肉膏 蛋白胨 葡萄糖 尿素 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 问题2.以下两个表格是两种培养基的成分，据此判断两种培养基中 能分离出能分解尿素的细菌，依据是 。 培养基一 培养基二 培养基二 以尿素为唯一氮源 选择培养基 概念： 允许 的微生物生长，同时 其他种类微生物生长的培养基。 特定种类 抑制或阻止 【练一练】如何针对以下情况设计选择培养基的配方？ 1.筛选自养型微生物 在培养基中提供 碳源 2.筛选能分解石油的微生物 在培养基中以 为唯一碳源 3.筛选耐酸的微生物 在培养基中加入 物质 无机 石油 酸性 微生物的选择培养 【资料1】 通常1克土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物，能分解尿素的细菌是其中一部分。 【资料2】土壤溶液直接接种到选择培养基上的培养结果如图。 选择培养基 问题1.可否直接制备土壤溶液，接种到选择培养基上得到纯培养物？ 不可以，需要充分稀释 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 微生物的选择培养 【资料3】将土壤菌液稀释不同倍数后涂布平板长出的菌落如下图所示。当菌液稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于一个活菌。 问题2.对于得到分解尿素的细菌的纯培养物你有什么思路？ 对土样进行充分稀释，再将菌液涂布到选择培养基上。 稀释涂布平板法 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 稀释涂布平板法 1.操作过程 【自主学习】请阅读教材17-18页的内容，简述稀释涂布平板法的操作过程。 第一步：土样的稀释 ① 取10g土样溶解于90mL无菌水； 注意：取土样用的小铁铲和盛土样用的纸袋在使用前都要灭菌。 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 稀释涂布平板法 1.操作过程 第一步：土样的稀释 ②取1mL菌液加入9mL无菌水，依次等比稀释。 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 稀释涂布平板法 1.操作过程 第二步：涂布平板 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 稀释涂布平板法 1.操作过程 第三步：培养观察并计数 放入30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d； 在涂有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落。 经选择培养得到了微生物的纯培养物 【任务一】对分解尿素的细菌进行分离 稀释涂布平板法 微生物的数量测定 【自主学习】 请结合教材18页，思考以下问题： 1.稀释涂布平板法的计数原理是什么？ 2.稀释涂布平板法进行计数有什么注意事项？ 3.利用稀释涂布平板法具体如何计算？ 【任务二】对能分解尿素的细菌进行计数 1.原理-----建构物理模型 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 【任务二】对能分解尿素的细菌进行计数 1.原理-----建构物理模型 注意：(1)统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。 (2)统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。 P18 【任务二】对能分解尿素的细菌进行计数 2.注意事项-----情境问题驱动 （1）关于计数原则 【情境1】二位同学的实验结果如下： 甲用某稀释度的菌液涂布了1个平板，统计的菌落数为230； 乙用某稀释度的菌液液涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、23、24，取平均值作为统计结果。 你认为他们的做法正确吗？ 计数原则1：每个稀释度至少涂3个平板取其平均值。 计数原则2：选择含有30-300个菌落数的平板进行计数。 P18 【情境2】某个班级在用同一土壤样品做此实验时，A同学在稀释度为106下得到菌落数平均值为150个，而其他同学在同一稀释度下得到的菌落数平均值大约都在50个左右。 据此分析A同学的实验操作可能出现了什么问题？ 【任务二】对能分解尿素的细菌进行计数 选择培养基没有选择作用 培养基被杂菌污染 （2）关于对照设置 【任务二】对能分解尿素的细菌进行计数 问题1.如何判断选择培养基具有选择作用？ 用相同的菌液涂布于基础培养基作为对照 问题2.如何判断培养基是否被杂菌污染？ 设置未接种的培养基作为对照 问题1.每个稀释度下应该涂几个平板？ 【任务二】对能分解尿素的细菌进行计数 3个选择培养基和1个基础培养基 问题2.还需设置几组对照？ 2组，不接种的选择培养基和基础培养基 3.计算方法-----自主建构数学模型 【任务二】对能分解尿素的细菌进行计数 计算公式：每克样品中的细菌数＝ (C÷V)×M 例子：甲同学在稀释度为105下获得了3个平板，菌落数分别是80、90、100，涂布平板时均使用0.1mL菌液，试计算每克土壤中可以分解尿素的细菌数目？ 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 三.实验过程 探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【自主探究】设计实验方案并根据课本18-19页的内容加以修正和补充。 探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 四.结果分析与评价 （1）图1为两种未接种的培养基的培养结果 探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【结论1】培养基未被杂菌污染 四.结果分析与评价 （2）图2为104 、105 、106稀释度下培养基的培养结果 探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【结论2】选择培养基具有选择作用 备注： （1）右下图均为基础培养基； （2）数字为菌落数 【结论3】实验稀释操作成功，可以计数 四.结果分析与评价 （3）如图为105稀释度下培养基的培养结果 探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 每克样品中的细菌数＝ 血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有计数室。计数室分为9个大方格，每个大方格的面积为________，加盖玻片后的菌液的深度为___________。因此，每个大方格的容积为_________。大方格又分为两种规格。 规格I：1个大方格 = 16个中方格 × 25个小方格； 规格II：1个大方格 = 25个中方格× 16个小方格。 1毫升 = 1cm3 = 1000mm3 一个大方格的容积：0.1mm3 = _______毫升 1mm2 0.1mm 0.1mm3 10-4 显微镜计数法 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 A1 A2 A4 A3 1mL样品中酵母菌数= A1+A2+A3+A4 4 ×16 ×104 ×稀释倍数 1个中方格中的平均酵母菌数 1个大方格（0.1mm3） 中的酵母菌数 1ml培养液中酵母菌数 抽样检测法 16个中方格×25个小方格 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 1mL样品中酵母菌数= A1+A2+A3+A4 +A5 5 ×25 ×104 ×稀释倍数 1个中方格中的平均酵母菌数 1个大方格（0.1mm3） 中的酵母菌数 1ml培养液中酵母菌数 A1 A2 A3 A4 A5 抽样检测法 25个中方格×16个小方格 显微镜计数法 微生物的数量测定 （1）原理： 利用细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量。 （2）特点： 不能区分死菌和活菌 统计结果是活菌和死菌数的总和 偏大 血细胞计数板（厚、深） 细菌计数板（薄、浅） 用无菌水稀释至每个中方格细胞数目为60-100个。 稀释 死细胞 活细胞 稀释50倍 = 1mL培养液 + 1mL亚甲基蓝溶液 + 48mL无菌水 练习与应用 一、概念检测 1. 研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌，判断下列相关表述是否正确。 （1）这种培养基是一种选择培养基。（ ） （2）利用这种石油降解菌可以降解石油，修复土壤。（ ） （3）相对于未被污染的土壤，从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌。（ ） 2. 用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数，原因是（ ） A. 菌落中的细菌数目是固定的 B. 平板上的一个菌落就是一个细菌 C. 通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同 D. 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌 √ √ √ D 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 二、拓展应用 1. 反刍动物，如牛和羊，具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。请你设计一个实验，从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。 反刍动物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基，还应该参照厌氧菌的培养方法进行实验设计。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 2. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70 亿吨，其中40%～ 60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如下图所示）。请回答下列问题。 （1）现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请你给出详细的实验方案。 可以参考本节“探究・实践”中的设计思路进行设计。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 2. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70 亿吨，其中40%～ 60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如下图所示）。请回答下列问题。 （2）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？ 纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，采集土样时，可以选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 2. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70 亿吨，其中40%～ 60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如下图所示）。请回答下列问题。 （3）有同学说，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。 这是人工设置适合纤维素分解菌生存的环境,腐烂的滤纸上很可能有纤维素分解菌。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 微生物的选择 培养和计数 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 Lavf60.17.100 Lavf60.17.100 $