1.2.2微生物的选择培养和计数（导学案）生物人教版选择性必修3

该高中生物学导学案聚焦微生物的选择培养和计数，涵盖选择培养基原理、稀释涂布平板法与显微镜计数法，以及土壤中分解尿素细菌的分离计数实验。通过思考讨论题引导学生设计选择培养基、分析计数方法，搭建前后知识联系的学习支架。 资料以比较表格梳理纯化与计数方法培养科学思维，结合具体实验步骤和小组讨论强化探究实践，强调无菌操作与实验记录培养严谨态度责任。习题覆盖核心知识点，助力学生自主学习，提升科学素养与实验能力。

1.2微生物的培养技术及应用（第二课时） 微生物的选择培养和计数 （导学案） 1.阐明微生物选择培养的原理。 2.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 3.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。 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。 一、选择培养基 1.概念： 微生物生长， 微生物生长的培养基。 2.举例：①缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。②含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。③无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。 二、微生物的选择培养 1.方法：对样品进行充分稀释，然后将 涂布到制备好的 培养基上。 2.稀释涂布平板法的操作过程： 第1步：取样并稀释10倍 第2步：梯度稀释 a．编号为1×102～1×107试管中分别盛有9 mL 。 b．将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。 c．取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 第3步：涂布平板 3.培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板 ，放入30～37 ℃的 中培养1～2 d。 思考：若空白对照培养基长出了菌落，可能的原因有哪些？ 4. 两种纯化方法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 主要步骤 接种环在固体培养基表面连续划线 系列梯度稀释操作和涂布平板操作 接种工具 接种环 涂布器 能否用于计数 不能计数 可以计数，但是操作复杂，需涂布多个平板 培养结果 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，也可用于观察菌落特征 三、微生物的数量测定 1.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 。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 。 （2）计数原则: a.选择 个菌落的平板进行计数； b.每个稀释度至少取3个平板取其 ，目的是排除实验中偶然因素对实验结果的影响。 c.统计的菌落往往比活菌的实际数目 ；（ ） d.统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示 是成功统计菌落数目的关键 f.分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果 ，意味着操作有误，需 。 g.为防止培养时间不足导致菌落遗漏，在菌落计数时，每隔24 h统计一次菌落数目，选取 的记录作为结果。 （3）计算公式: 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 2.显微镜直接计数法 一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法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，统计的结果一般是 的总和（比实际值 ）。 3.微生物的计数方法比较 内容 直接计数法 间接计数法 主要用具 显微镜、 涂布器 计数依据 细菌个数 培养基上菌落数 计算公式 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×104×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 优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌 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 比实际值 四、探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1.原理：分解尿素的细菌合成的 将尿素分解为 ，使培养基的碱性 。 2.方法：在以 为唯一氮源的培养基中加入 ，培养某种细菌，若指示剂变红，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。 3.实验设计 (1)土壤取样 ①土壤要求：酸碱度接近 且 。②取样部位：距地表约 的土壤层。 (2)样品的稀释 测定土壤中细菌的数量，一般选用 倍稀释的稀释液进行平板培养，当第一次做这个实验时可以将稀释的范围放 一点。 (3)微生物的培养与观察 ①培养：根据不同微生物的需要，控制适宜的培养 和培养时间。细菌一般在 ℃的温度下培养 d。 ②观察 a．观察方法：每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。 b．记录菌落的特征：包括菌落的 、 和 等。 4．操作提示 (1)无菌操作：①取土样的用具在使用前都需要 。②实验操作均应在 进行。 (2)做好标记：在 注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。 (3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，需要事先规划时间，以便提高实验效率，在操作时有条不紊。 一、思考•讨论→选择培养基的配方设计 【小组讨论】 1.如果让你配制一种培养基，让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？ 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 3.怎么证明一个选择培养基具有选择性呢？ 二、思考•讨论→微生物的选择培养 1、怎么测定1g土壤中有多少能分解尿素的细菌？ 2、土壤细菌的数量庞大，该如何获得土壤中特定微生物的纯培养物计数呢？ 3、稀释涂布平板法具体操作过程 ？ 4、 稀释涂布平板法具体操作过程中，设置空白对照组的目的是什么？ 5、3.稀释涂布平板法具体操作过程中， 根据实验结果，能否计算出细菌数目的是多少？ 三、思考•讨论→微生物的数量测定 1、微生物的数量测定有哪些方法呢？ 2、微生物的数量测定方法中，稀释涂布平板法和显微镜直接计数法特点分别是什么？ 1.下列关于微生物选择培养的叙述，错误的是（ ） A. 选择培养的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长 B. 以尿素为唯一氮源的培养基可选择培养分解尿素的细菌 C. 选择培养可增加目的菌的浓度，为后续分离做准备 D. 选择培养必须使用固体培养基 2.测定土壤中分解尿素的细菌数量时，下列操作正确的是（ ） A. 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基 B. 接种时采用平板划线法 C. 统计菌落数时，选择菌落数在 30～300 之间的平板 D. 计数结果为实际活菌数 3.下列关于稀释涂布平板法计数微生物的叙述，正确的是（ ） A. 稀释时需将菌液加入到无菌水中，无需梯度稀释 B. 涂布时，涂布器需在酒精灯火焰旁灼烧灭菌后直接使用 C. 统计的菌落数往往比活菌的实际数目少 D. 该方法可用于计数所有微生物的数量 4.某同学用稀释涂布平板法测定某土壤样品中分解尿素的细菌数量，在对应稀释倍数为 10⁶的培养基中，得到以下统计结果，其中最合理的是（ ） A. 1 个平板上菌落数为 5，取该值计算 B. 2 个平板上菌落数分别为 20 和 25，取平均值计算 C. 3 个平板上菌落数分别为 32、36 和 40，取平均值计算 D. 4 个平板上菌落数分别为 300、310 和 320，取最大值计算 5.下列关于微生物计数方法的叙述，错误的是（ ） A. 显微镜直接计数法可计数死菌和活菌，结果偏大 B. 稀释涂布平板法计数的是活菌数，结果偏小 C. 血细胞计数板计数时，需先滴加菌液再盖盖玻片 D. 选择培养后再用稀释涂布平板法计数，可提高计数的准确性 6.在分离土壤中分解尿素的细菌时，下列操作会导致计数结果偏大的是（ ） A. 稀释倍数过高，平板上菌落数过少 B. 涂布时，菌液未涂布均匀 C. 统计时，将菌落数小于 30 的平板计入 D. 培养时间不足，部分菌落未形成 7.某研究小组从土壤中筛选分解纤维素的细菌，并用稀释涂布平板法计数。下列相关叙述正确的是（ ） A. 选择培养基中需加入纤维素作为唯一碳源，同时加入刚果红染色剂 B. 接种时，需将涂布器在酒精灯火焰上灼烧至红热，立即蘸取菌液涂布 C. 统计菌落数时，若平板上菌落数超过 300，需重新稀释后再计数 D. 该方法计数的结果为每克土壤样品中分解纤维素的细菌的活菌数 8.下列关于微生物选择培养和计数的综合叙述，正确的是（ ） A. 选择培养的目的是分离出单菌落，无需考虑目的菌的浓度 B. 稀释涂布平板法计数时，稀释倍数越大，统计结果越准确 C. 显微镜直接计数法和稀释涂布平板法均可用于计数土壤中的微生物总数 D. 分离分解尿素的细菌时，选择培养后再进行稀释涂布平板法分离，可提高分离效率 1.选择培养基与鉴定培养基的比较 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2微生物的培养技术及应用（第二课时） 微生物的选择培养和计数 （导学案） 1.阐明微生物选择培养的原理。 2.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 3.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。 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。 一、选择培养基 1.概念：允许特定种类微生物生长，抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。 2.举例：①缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。②含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。③无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。 二、微生物的选择培养 1.方法：对样品进行充分稀释，然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。 2.稀释涂布平板法的操作过程： 第1步：取样并稀释10倍 第2步：梯度稀释 a．编号为1×102～1×107试管中分别盛有9 mL无菌水。 b．将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。 c．取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 第3步：涂布平板 3.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1～2 d。 思考：若空白对照培养基长出了菌落，可能的原因有哪些？ 培养基灭菌不合格；倒平板过程被污染；培养皿灭菌不合格 4. 两种纯化方法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 主要步骤 接种环在固体培养基表面连续划线 系列梯度稀释操作和涂布平板操作 接种工具 接种环 涂布器 能否用于计数 不能计数 可以计数，但是操作复杂，需涂布多个平板 培养结果 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，也可用于观察菌落特征 三、微生物的数量测定 1.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。 （2）计数原则: a.选择30-300个菌落的平板进行计数； b.每个稀释度至少取3个平板取其平均值，目的是排除实验中偶然因素对实验结果的影响。 c.统计的菌落往往比活菌的实际数目偏小；（当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是一个菌落） d.统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示 e.恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键 f.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。 g.为防止培养时间不足导致菌落遗漏，在菌落计数时，每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。 （3）计算公式: 每g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 2.显微镜直接计数法 一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法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，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和（比实际值偏大）。 3.微生物的计数方法比较 内容 直接计数法 间接计数法 主要用具 显微镜、血细胞计数板 涂布器 计数依据 细菌个数 培养基上菌落数 计算公式 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×104×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 优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌 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 四、探究实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1.原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培养基的碱性增强。 2.方法：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，若指示剂变红，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。 3.实验设计 (1)土壤取样 ①土壤要求：酸碱度接近中性且潮湿。②取样部位：距地表约3～8 cm的土壤层。 (2)样品的稀释 测定土壤中细菌的数量，一般选用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培养，当第一次做这个实验时可以将稀释的范围放宽一点。 (3)微生物的培养与观察 ①培养：根据不同微生物的需要，控制适宜的培养温度和培养时间。细菌一般在30～37 ℃的温度下培养1～2 d。 ②观察 a．观察方法：每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。 b．记录菌落的特征：包括菌落的形状、大小和颜色等。 4．操作提示 (1)无菌操作：①取土样的用具在使用前都需要灭菌。②实验操作均应在酒精灯火焰旁进行。 (2)做好标记：在培养皿底注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。 (3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，需要事先规划时间，以便提高实验效率，在操作时有条不紊。 一、思考•讨论→选择培养基的配方设计 【小组讨论】 1.如果让你配制一种培养基，让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？ 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 3.怎么证明一个选择培养基具有选择性呢？ 1. 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。 2. 这种培养基与普通培养基相比，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。 3.①设计思路：设置基础培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）或完全培养基作为对照组；选择培养基作为实验组。②结果分析：若基础培养基或完全培养基中生长的菌落数多于该选择培养基的菌落数，则该选择培养基具有选择性。 二、思考•讨论→微生物的选择培养 1、怎么测定1g土壤中有多少能分解尿素的细菌？ ①分离：获得分解尿素的细菌的纯培养物 ②计数：测定分解尿素的细菌的数量 2、土壤细菌的数量庞大，该如何获得土壤中特定微生物的纯培养物计数呢？ 释涂布平板法 3、稀释涂布平板法具体操作过程 ？ 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，充分摇匀。 ③取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 ④取0.1mL菌液，滴加到培养基表面 ⑤将涂布器浸入在盛有酒精的烧杯中 ⑥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。 ⑦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。 ⑧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。 4、 稀释涂布平板法具体操作过程中，设置空白对照组的目的是什么？ 检测培养基灭菌是否彻底，保证实验结果的准确性。 5、3.稀释涂布平板法具体操作过程中， 根据实验结果，能否计算出细菌数目的是多少？ 可以。 三、思考•讨论→微生物的数量测定 1、微生物的数量测定有哪些方法呢？ 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 2、微生物的数量测定方法中，稀释涂布平板法和显微镜直接计数法特点分别是什么？ ①稀释涂布平板法——间接计数法，缺点：统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。 统计结果一般用菌落数而不用活菌数来表示。 ②.显微镜直接计数法——直接计数法，优点：快速、直观、设备简单；能观察微生物的形态特征。 缺点：①不能区分死菌和活菌，统计结果会偏大； ②不适于对运动细菌的计数。 ③个体小的细菌在显微镜下难以观察。 1.下列关于微生物选择培养的叙述，错误的是（ ） A. 选择培养的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长 B. 以尿素为唯一氮源的培养基可选择培养分解尿素的细菌 C. 选择培养可增加目的菌的浓度，为后续分离做准备 D. 选择培养必须使用固体培养基 答案：D 解析：选择培养可使用液体培养基（如富集培养，增加目的菌浓度），也可使用固体培养基（直接分离单菌落），并非必须用固体培养基，D 错误；A、B、C 均为选择培养的正确原理和应用。 2.测定土壤中分解尿素的细菌数量时，下列操作正确的是（ ） A. 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基 B. 接种时采用平板划线法 C. 统计菌落数时，选择菌落数在 30～300 之间的平板 D. 计数结果为实际活菌数 答案：C 解析：A 错误，应配制以尿素为唯一氮源的选择培养基；B 错误，计数活菌常用稀释涂布平板法，平板划线法不能计数；C 正确，菌落数在 30～300 之间的平板统计结果更准确；D 错误，稀释涂布平板法计数结果往往比实际活菌数少（多个活菌连在一起形成一个菌落）。 3.下列关于稀释涂布平板法计数微生物的叙述，正确的是（ ） A. 稀释时需将菌液加入到无菌水中，无需梯度稀释 B. 涂布时，涂布器需在酒精灯火焰旁灼烧灭菌后直接使用 C. 统计的菌落数往往比活菌的实际数目少 D. 该方法可用于计数所有微生物的数量 答案：C 解析：A 错误，需进行梯度稀释，保证平板上菌落数在 30～300 之间；B 错误，涂布器灼烧灭菌后需在酒精中冷却，避免烫死微生物；C 正确，多个活菌连在一起形成一个菌落，导致统计值偏小；D 错误，该方法仅适用于可在培养基上形成菌落的微生物，无法计数不可培养的微生物。 4.某同学用稀释涂布平板法测定某土壤样品中分解尿素的细菌数量，在对应稀释倍数为 10⁶的培养基中，得到以下统计结果，其中最合理的是（ ） A. 1 个平板上菌落数为 5，取该值计算 B. 2 个平板上菌落数分别为 20 和 25，取平均值计算 C. 3 个平板上菌落数分别为 32、36 和 40，取平均值计算 D. 4 个平板上菌落数分别为 300、310 和 320，取最大值计算 答案：C 解析：稀释涂布平板法计数时，需选择菌落数在 30～300 之间的平板，且至少统计 3 个平板取平均值，A（菌落数过少）、B（平板数量不足）、D（取最大值错误）均不合理，C 符合要求。 5.下列关于微生物计数方法的叙述，错误的是（ ） A. 显微镜直接计数法可计数死菌和活菌，结果偏大 B. 稀释涂布平板法计数的是活菌数，结果偏小 C. 血细胞计数板计数时，需先滴加菌液再盖盖玻片 D. 选择培养后再用稀释涂布平板法计数，可提高计数的准确性 答案：C 解析：A 正确，显微镜直接计数法无法区分死菌和活菌，结果比实际活菌数大；B 正确，稀释涂布平板法因菌落重叠导致结果偏小；C 错误，血细胞计数板计数时，需先盖盖玻片，再在边缘滴加菌液，让菌液自行渗入；D 正确，选择培养可富集目的菌，减少杂菌干扰，提高计数准确性。 6.在分离土壤中分解尿素的细菌时，下列操作会导致计数结果偏大的是（ ） A. 稀释倍数过高，平板上菌落数过少 B. 涂布时，菌液未涂布均匀 C. 统计时，将菌落数小于 30 的平板计入 D. 培养时间不足，部分菌落未形成 答案：C 解析：A 错误，稀释倍数过高会导致计数结果偏小；B 错误，菌液涂布不均会导致菌落分布不均，计数结果可能偏大或偏小，无固定趋势；C 正确，菌落数小于 30 的平板统计误差大，计入后会使结果偏大；D 错误，培养时间不足会导致菌落数偏少，计数结果偏小。 7.某研究小组从土壤中筛选分解纤维素的细菌，并用稀释涂布平板法计数。下列相关叙述正确的是（ ） A. 选择培养基中需加入纤维素作为唯一碳源，同时加入刚果红染色剂 B. 接种时，需将涂布器在酒精灯火焰上灼烧至红热，立即蘸取菌液涂布 C. 统计菌落数时，若平板上菌落数超过 300，需重新稀释后再计数 D. 该方法计数的结果为每克土壤样品中分解纤维素的细菌的活菌数 答案：C 解析：A 错误，刚果红染色剂需在培养后加入，用于鉴别分解纤维素的菌落，而非加入选择培养基；B 错误，涂布器灼烧后需冷却再蘸取菌液，避免烫死微生物；C 正确，菌落数超过 300 时，菌落重叠严重，需重新稀释；D 错误，计数结果为每克土壤样品中分解纤维素的细菌的菌落数，并非活菌数（因菌落重叠，结果偏小）。 8.下列关于微生物选择培养和计数的综合叙述，正确的是（ ） A. 选择培养的目的是分离出单菌落，无需考虑目的菌的浓度 B. 稀释涂布平板法计数时，稀释倍数越大，统计结果越准确 C. 显微镜直接计数法和稀释涂布平板法均可用于计数土壤中的微生物总数 D. 分离分解尿素的细菌时，选择培养后再进行稀释涂布平板法分离，可提高分离效率 答案：D 解析：A 错误，选择培养的目的之一是增加目的菌浓度，为后续分离单菌落做准备；B 错误，稀释倍数过大，平板上菌落数过少，统计误差大，并非稀释倍数越大越准确；C 错误，显微镜直接计数法可计数微生物总数（死菌 + 活菌），稀释涂布平板法仅计数活菌数，且无法计数不可培养的微生物；D 正确，选择培养可富集分解尿素的细菌，减少杂菌，提高后续分离效率。 1.选择培养基与鉴定培养基的比较 / 学科网（北京）股份有限公司 $