1.2.2 微生物的选择培养与计数（第2课时）课件 2025—2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1-2-2 微生物的选择培养和计数 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 提出问题： 土壤中含有能分解尿毒的细菌，我们如何分离它们？ 每克土壤样品究竟含有多少这样的细菌？ 基础知识： 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。 利用以尿素为唯一氮源的选择性培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。 CO（NH2）2+H2O CO2+2NH3 脲酶 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 设计实验： （一）材料准备 （2）配制质量浓度为1g/L的酚红指示剂，加入培养基中，用于初步鉴别分解尿素的细菌。 （1）分别制备以尿素作为唯一氮源的培养基和牛肉膏蛋白胨培养基。 1. 培养基 2. 其他材料用具 蒸馏水、体积分数为70％的酒精、取样袋或其他装土样的容器、铁铲、微量移液器、锥形瓶、试管、酒精灯等。 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 （二）实施实验 土壤 取样 制备 培养基 土壤样品 稀释 涂布 平板 微生物的 培养与观察 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 1. 土壤取样 （二）实施实验 取样地点要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤。细菌适宜在该环境中生长。 取样过程：铲去表层土（一般3cm左右）。细菌绝大部分分布在距地表3～8cm的土壤层。 注意事项：取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 （二）实施实验 2. 制备培养基：制备选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基 葡萄糖 10.0g KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 尿素CO(NH2)2 1.0g 琼脂 15.0g 蒸馏水 定容到1000ml ①碳源 ②提供能量 ①提供无机盐 ②调节pH 思考:为什么还要制备牛肉膏蛋白胨培养基？ 作为对照组，来判断选择培养基是否具有选择作用 如果接种后的完全培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 3. 土壤样品稀释 （二）实施实验 1×10 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1×102 1×103 1×104 1×105 1×106 1×107 9 mL 无菌水 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 4. 涂布平板（接种） （二）实施实验 1×105 每个稀释倍数至少要涂3个选项培养基平板和1个牛肉膏蛋白胨培养基平板，以确保获得较为准确的计数结果。 摇匀 1×104 1×106 思考：如果测定土壤中细菌的总量，选择什么样的稀释范围？ 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 4. 涂布平板（接种） （二）实施实验 选择培养基（三个重复） 牛肉膏蛋白胨培养基 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 5. 微生物培养与观察 （二）实施实验 组别 具体组别 具体操作 作用 实 验 组 实验组1 选择 培养基 接种 3次重复，排除偶然因素对实验结果的影响； 用以分离并计数能分解尿素的细菌。 实验组2 接种 实验组3 接种 实验组4 完全 培养基 接种 验证选择培养基是否具有选择作用 对 照 组 对照组1 选择 培养基 不接种 验证选择培养基中是否含有杂菌 对照组2 完全 培养基 不接种 验证完全培养基中是否含有杂菌 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 5. 微生物培养与观察 （二）实施实验 培养对象：将1个未接种的选择培养基、1个未接种的牛肉膏蛋白胨培养基、与接种后的平板一起放入恒温箱中培养。 培养条件：30~37℃、1~2d。 观察：每24h观察统计一次菌落，选取菌落数稳定时的记录作为结果。 6. 菌落计数 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M 目的：防止因培养时间不足而导致菌落数目遗漏 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 6. 实验结果分析与评价 （二）实施实验 组别 具体组别 具体操作 结果 实 验 组 实验组1 选择 培养基 接种 分离得到尿素分解菌的单菌落 实验组2 接种 实验组3 接种 实验组4 完全 培养基 接种 得到多种菌落 对 照 组 对照组1 选择 培养基 不接种 （正常）无菌落 对照组2 完全 培养基 不接种 （正常）无菌落 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 6. 实验结果分析与评价 （二）实施实验 （1）结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染以及选择评价是否筛选出一些菌落。 （3）每克土壤样品中能分解尿素的细菌数是多少？ 与其他同学统计的结果接近吗？如果差异很大，是什么原因引起的？ 如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。 如果接种后的完全培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。 （2）是否获得了某一稀释度下菌落数为30~300的平板？ 在这一稀释度下是否至少有2个平板的菌落数接近？ 如果得到了两个或多个菌落数为30～300的平板，说明稀释度合适，操作比较成功，能够进行菌落的计数。 如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 （二）实施实验 内容 现象 结论 有无杂菌污染的判断 对照的培养皿中无菌落生长 未被杂菌污染 培养基中菌落数偏高 被杂菌污染 菌落形态多样，菌落数偏高 培养基中混入其他杂菌 选择培养基的筛选作用 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目 选择培养基具有筛选作用 样品的稀释操作 得到3个或3个以上菌落数目在30~300的平板 操作成功 重复组的结果 若选取同一土样，统计结果应接近 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 7. 进一步实验探究：尿素分解菌的鉴定 （二）实施实验 培养基中加入酚红指示剂，尿素分解产生的NH3会使pH升高，酚红指示剂将变红。 CO（NH2）2+H2O CO2+2NH3 脲酶 鉴别培养基：在培养基中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。从而达到鉴定的作用。 项目 选择培养基 鉴别培养基 原理 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 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-亚甲蓝（美蓝）琼脂培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有，则菌落呈深紫色，并有金属光泽) 图示 筛选尿素分解菌 鉴定大肠杆菌 知识梳理 知识梳理 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 探究 ∙ 实践 7. 进一步实验探究：尿素分解菌的鉴定 （二）实施实验 分类 标准 培养基种类 特点 作用 物理 性质 功能 选择培养基 液体培养基 固体培养基 鉴别培养基 不加凝固剂 加凝固剂，如琼脂。 根据某种微生物的特殊营养要求配置 加入某种指示剂或化学药品，用以鉴别不同种类的微生物 常用于工业生产 分离、鉴定、活菌、保藏菌种 培养、分离出特定微生物 鉴别不同种类微生物 ❃ 到社会中去 知识梳理 活菌计数技术广泛应用于食品卫生、水源污染度的检验和土壤含菌量的测定等方面。如果你感兴趣，可以从下列项目中选做一个，并走访相关部门或企业，了解它们是如何进行检测的。 1. 空气中微生物总数的检测； 2. 水中细菌总数的检测； 3. 牛奶中细菌的分离与计数； 4. 土壤中真菌（或放线菌）的分离与计数。 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（ ） 练习与应用 一、概念检测 ✔ ✔ ✔ 19 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 练习与应用 一、概念检测 D 20 1. 反刍动物，如牛和羊具有特殊的器官一瘤胃。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。 练习与应用 二、拓展应用 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。 21 1. 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，用纤维索酶处理服装面料等。 练习与应用 二、拓展应用 已知刚果红是一种染料，它可以与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；而当纤维索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。 纤维素 纤维二糖 葡萄糖 22 练习与应用 二、拓展应用 （1）现在要从土壤中分离纤堆素分解菌，请你给出详细的实验方案。 用“纤维素为唯一碳源”的选择培养基进行培养 并在培养基加入刚果红进行鉴别。 纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等 （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。 （2）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？ 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。 23 1．(2016·高考全国卷乙)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); ②制作无菌平板； ③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； ④将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于 ；若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是_______。(2)步骤③中，实验组的操作是_______________________________________________。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了______________现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法______________(填“正确”或“不正确”)。 知识梳理 牛肉膏、蛋白胨 琼脂 污染 不正确 将各实验组平板放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 成分 (NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL 【典例】据某微生物培养基的配方表回答下列问题 1.此培养基按物理性质划分属于 培养基，理由是 ； 按功能划分属于 培养基，因为没有碳源，只有 微生物才能生长(利用空气中的CO2)。 2.此培养基含有的微生物的营养成分包括 三类，若加入氨基酸，则它可充当的营养成分包括 。 3.若要观察微生物的菌落特征，培养基中应添加的成分是 。 4.若用该培养基来分离尿素分解菌，应除去表中 成分(填表中序号)，应加入 和 的有机物。 液体 选择 自养型 水、无机盐、氮源 碳源、氮源 凝固剂(琼脂) ① 尿素 不含氮元素 没有凝固剂(琼脂) $