1.2.2微生物的选择培养和计数课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件聚焦微生物的培养技术及应用，涵盖菌落、选择培养、活菌计数等核心知识点。课前通过灭菌消毒、营养物质等练习导入，衔接选择培养基设计与稀释涂布平板法操作，构建连贯知识支架。 其亮点是以科学探究为主线，通过设计尿素为唯一氮源的选择培养基、设置空白与条件对照培养科学思维，结合全国卷真题实例强化探究实践。学生能提升实验操作与数据分析能力，教师可借助系统流程和实例高效教学。

菌落： 单菌落： 分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长，可以繁殖形成肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群体。 将单个微生物分散在固体培养基上，得到由单个微生物繁殖形成的菌落（纯培养物）。 平板划线法的原理： 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步分散到固体培养基的表面，从而形成单菌落。 课前练习1.下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（ ） A.是碳源的物质不可能同时是氮源 B.凡碳源都提供能量 C.除水以外的无机物只提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量 课前练习2.下列关于灭菌和消毒的说法不正确的是(　　) A.灭菌是指杀死环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子 B.灭菌和消毒实质上是相同的 C.接种环用灼烧法灭菌 D.常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌等 D B 课前练习3、在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题： （1）在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________（填“可以”或“不可以”）放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 （2）牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是________。 （3）密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能________，在照射前，适量喷洒_________，可强化消毒效果。 （4）水厂供应的自来水通常是经过________（填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”）消毒的。 可以 在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少 破坏DNA结构 消毒液 氯气 【解析】（1）能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 （2）煮沸消毒法即在100℃时煮沸5－6min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢；巴氏消毒法即在70－75℃时煮30min或在80℃时煮15min，可以杀死微生物，并且保证营养物质不被破坏。因此，与煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。 （3）因紫外线能破坏DNA结构，所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前，适量喷洒消毒液，可强化消毒效果。学@科网[来源:学科网] （4）通常乙醇消毒是75%的酒精，有气味，影响水质，不适宜消毒自来水；高锰酸钾本身有颜色，消毒后溶液呈紫红色，无法使用；因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。 （5）采用高压蒸汽灭菌时，锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未将锅内冷空气排尽，则会出现压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度的现象。 4 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 第1章 发酵工程 一、微生物的选择培养 选择培养基 在微生物学中，将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，称为选择培养基。 加入青霉素的培养基 ——分离出酵母菌、霉菌等真菌 (青霉素能杀死细菌、放线菌) 能在选择培养基上生长的一定是目的菌吗？ 不一定。有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖 例、能分解尿素的微生物所需要的碳源和氮源分别是 (　　) A．CO2和N2　　 B．葡萄糖和NH3 C．CO2和尿素 D．葡萄糖和尿素 D 以尿素作为“唯一氮源”。只有能合成“脲酶”的微生物才能分解尿素，获得氮源。 第一步：设计一种选择培养基。怎样设计呢，说出你的大致思路？ 尿素［CO(NH2)2］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, 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。 思考：如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应该怎么设计实验呢？ 微生物的选择培养 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 培养基一：选择培养基---培养可以分解尿素的细菌 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：普通培养基---培养大多数的细菌 a、从物理性质看培养基一属于哪类培养基？ b、培养基一中哪些物质可作为碳源、氮源？ 固体培养基 第二步：微生物的选择培养（稀释涂布平板法） 1）土壤取样： 从肥沃、湿润、酸碱度接近 的土壤中取样。先铲去表层土，再取样，将土样装入事先准备好的信封（灭菌）中。 2）制备培养基： 制备以尿素为唯一氮源的选择培养基 在什么样的环境中取土样呢？ 土壤中微生物的数量很庞大，要想分离能分解尿素的细菌的纯培养物，必须要对土样进行 ，然后将菌液涂布到制备好的培养基（固体）上，这种方法叫做--- 。 稀释 稀释涂布平板法 中性 酒精灯火焰旁 3）样品的梯度“稀释” 稀释 倍菌液 细菌的稀释倍数：一般选用____________倍稀释的稀释液。 1×104、1×105、1×106　 10 稀释 倍菌液 100 注意事项： ①每个梯度分别涂布3个平板； ②1个不涂布的选择培养基作空白对照（检测灭菌是否彻底） 1个 培养基用来检测选择培养基确实起到了选择作用； ③用记号笔在培养皿底部写上：稀释倍数、培养日期等。 4）取样涂布平板： 将平板倒置，放入30--37℃恒温箱中培养1～2d （5）培养与观察 稀释104倍 稀释105倍 稀释106倍 空白对照 恒温培养箱 ①培养：不同种类的微生物，往往需要不同的培养________和培养________。细菌一般在_____________的温度下培养________d。 ②观察：每隔________h统计一次__________，最后选取菌落数目________时的记录作为结果。 温度　 时间　 30～37 ℃　 1～2　 24　 菌落数目　 稳定　 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 （6）结果分析 3组接种的选择培养基 1组接种的牛肉膏蛋白胨培养基 1组不涂布稀释液的选择培养基 用以分离并计数能分解尿素的细菌 用以判断选择培养基是否具有选择作用 用以判断培养基中是否含有杂菌 例.养殖池中存在的有毒物质，主要是氨及亚硝酸，这两种物质可被硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离与计数”实验中，说法正确的是（ ） A.需要配制添加一定浓度氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌 B.应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行 C.可以采用平板划线法进行接种，还需与未接种的空白培养基同时培养 D.应将接种后的培养基放在光照培养箱中培养，原因是硝化细菌为生产者 B 平板划线法 稀释涂布平板法 纯化原理 接种工具 单菌落的获得 用途 接种效果图 通过连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到固体培养基的表面，进行培养，得到单菌落 将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以得到单菌落 接种环 涂布器 从最后划线的区域挑取 稀释度合适，整个平板上都可找到单菌落 分离纯化菌种 ①分离纯化菌种 ②用于菌落计数 平板划线法和稀释涂布平板法的比较 二、用稀释涂布平板法进行活菌计数----间接计数法 1、原理： 2、计数原则： 一般选择菌落数在30—300的平板上进行计数。 在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值 统计的菌落数与实际活菌数相比是偏大还是偏小，为什么？ 偏小。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，因此，统计的结果一般用菌落数来表示。 在稀释度足够高时，培养基上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，可推测出样品中大约有多少活菌。 如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌，应该怎么做呢？ 统计的菌落往往比活菌的实际数目低。 18 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。 例、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 内容 直接计数法 间接计数法 主要用具 显微镜、细菌计数板、血细胞计数板 涂布器 计数依据 优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌 缺点 死菌、活菌都统计在内 操作较复杂且有一定误差 间接计数法和直接计数法的比较 细胞个数／1mL＝100个小方格细胞总数/ 100 ×400×10000×稀释倍数 ＝平均每个中方格酵母菌总数×16×10000 ×稀释倍数 ＝平均每个中方格酵母菌总数×25×10000 ×稀释倍数 菌体本身 培养基上菌落数 实例分析1： 两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。从对应稀释 倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。 1、甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。 2、乙同学在该浓度下涂布了A、B、C三个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。你认为这两位同学的作法正确吗？如果有问题，错在哪？ 甲：没有重复实验（至少涂布3个平板） 乙：其中一个平板计数结果与其他两个相差太大，操作过程可能出现了错误。 下面是筛选能分解尿素的细菌的培养基的配方，请分析： 实例分析2： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL (1)从物理性质看，该培养基属于___培养基，从功能上看属于___培养基。 (2)该培养基是怎样实现对能分解尿素的细菌的选择的？ (3)怎样证明该培养基确实起到了选择作用？ 该培养基中以尿素作为唯一的氮源，只有能分解尿素的细菌才能生长 设置对照。在一个 上进行接种实验，若全营养培养基上菌落的数目 该培养基上菌落数目，说明确实起到了选择作用。 多于 全营养培养基 小结 课题延伸 能分解尿素的细菌的鉴定： 鉴定的原理： 细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，会使培养基的pH升高。 鉴定方法： 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂（鉴定培养基），如果pH升高，指示剂将变红。 1、下列有关微生物培养的叙述，错误的是(　　) A．测定土壤样品中的细菌数目，常用稀释涂布平板法进行菌落计数 B．在对微生物进行培养前，需要对微生物和培养基进行灭菌 C．酵母菌发酵过程产生的酒精，对其他微生物生长有一定的抑制作用 D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源 B 2、下列有关微生物分离、培养和计数的叙述，正确的是(　　) A．分离土壤中微生物时，需要先对土壤灭菌，再进行培养 B．测定土壤中细菌数量时，一般选用103～107倍的稀释液 C．测定土壤样品中的细菌数目，常用稀释涂布平板法或平板划线法进行计数 D．统计菌落数目时，当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落 D 3、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。据图分析正确的是(　) A．3号试管的稀释倍数为103倍 B．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 C．5号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰为4号试管的10倍 D．该方法和平板划线法都可对微生物进行准确计数 B 谢谢 28 习题课 1（全国卷3）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题： （1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是______________ ___。 （2）推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_________________和____________。分离纯化时应挑选出______________的菌落作为候选菌。 （3）乳酸菌在-20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_______（填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”）。 泡菜滤液中乳酸菌的浓度高，直接分离很难分离到单个菌落 鉴别乳酸菌 具有透明圈 无菌水 中和产生的乳酸 甘油 （1）无菌水 在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落 （2）中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸 利于乳酸菌的识别和分离 在平板上有溶钙圈 （3）甘油 30 2（全国卷2）临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题： （1）为了从样本中获取致病菌单菌落，可用        法或         法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。 （2）取该单菌落适当稀释，用       法接种于固体培养基表面，而在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。 稀释涂布平板 涂布平板 平板划线 （3）为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A      ；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该病菌对抗生素B       ；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明         ；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的        。 （4）根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素       。 敏感 不敏感 该致病菌对C的敏感性比A的弱   耐药菌 A 3（全国卷1）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题： （1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于 培养基。 （2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即 和 。 （3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力 。 （4）通常情况下，在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、 和 。无菌技术要求实验操作应在酒精灯 附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。 原油 选择 平板划线法 稀释涂布平板法 强 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰 4、据报道，某地空气样本中检测出A、B、C 3种抗生素的耐药性基因。只有存在于某种活菌中的耐药性基因才能感染人体。为研究此地空气中是否存在这些耐药性活菌，某研究小组做了以下实验，步骤如下。 ①配置培养基并灭菌；②制作无菌平板，并收集、培养空气中的活菌； ③对步骤②得到的活菌进行分离纯化；④设置若干实验组和对照组，进行相关操作； ⑤将各组平板置于适宜温度的恒温箱中培养一段时间，观察菌落的生长情况。回答下列问题： （1）步骤①中的灭菌方法是______________________。 （2）步骤③中接种的方法是______________________。 （3）若步骤②中得到的菌落类型有5种，则步骤④中需要设计至少_____个实验组，对实验组的操作是___________________________________________。 （4）若将所得菌落接种到含有_______________培养基中，形成的菌落呈_______色，则表明可能存在大肠杆菌。从功能角度分析此培养基属于_____培养基。 4、据报道，某地空气样本中检测出A、B、C 3种抗生素的耐药性基因。只有存在于某种活菌中的耐药性基因才能感染人体。为研究此地空气中是否存在这些耐药性活菌，某研究小组做了以下实验，步骤如下。 ①配置培养基并灭菌；②制作无菌平板，并收集、培养空气中的活菌； ③对步骤②得到的活菌进行分离纯化；④设置若干实验组和对照组，进行相关操作； ⑤将各组平板置于适宜温度的恒温箱中培养一段时间，观察菌落的生长情况。回答下列问题： 4、据报道，某地空气样本中检测出A、B、C 3种抗生素的耐药性基因。只有存在于某种活菌中的耐药性基因才能感染人体。为研究此地空气中是否存在这些耐药性活菌，某研究小组做了以下实验，步骤如下。 ①配置培养基并灭菌；②制作无菌平板，并收集、培养空气中的活菌； ③对步骤②得到的活菌进行分离纯化；④设置若干实验组和对照组，进行相关操作； ⑤将各组平板置于适宜温度的恒温箱中培养一段时间，观察菌落的生长情况。回答下列问题： （1）步骤①中的灭菌方法是______________________。 （2）步骤③中接种的方法是______________________。 高压蒸汽灭菌法 平板划线法（或稀释涂布平板法） （3）若步骤②中得到的菌落类型有5种，则步骤④中需要设计至少_____个实验组，对实验组的操作是___________________________________________。 （4）若将所得菌落接种到含有_______________培养基中，形成的菌落呈_______色，则表明可能存在大肠杆菌。从功能角度分析此培养基属于_____培养基。 15 接种每种活菌的培养基中分别添加A、B、C抗生素（3分） 伊红美蓝 黑 鉴别 4、据报道，某地空气样本中检测出A、B、C 3种抗生素的耐药性基因。只有存在于某种活菌中的耐药性基因才能感染人体。为研究此地空气中是否存在这些耐药性活菌，某研究小组做了以下实验，步骤如下。 ①配置培养基并灭菌；②制作无菌平板，并收集、培养空气中的活菌； ③对步骤②得到的活菌进行分离纯化；④设置若干实验组和对照组，进行相关操作； ⑤将各组平板置于适宜温度的恒温箱中培养一段时间，观察菌落的生长情况。回答下列问题： 谢谢 设置对照 （排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度） 空白对照：不给对照组任何处理因素。 条件对照：给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。 例如:“动物激素饲喂小动物”实验，甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；乙组：不饲喂药剂（空白对照组）。 例如:在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，实验组:“R型活细菌＋S型细菌的DNA混合培养”，条件对照组:“R型细菌＋S型细菌的DNA+DNA酶，混合培养”。 自身对照：对照组和实验组都在同一研究对象上进行。 “观察植物细胞的质壁分离和复原” 如:“探究酶的最适温度”的实验中，各个温度梯度是相互对照 相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。 “根的向地性，茎的背地性” Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.14 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $