1.2.4微生物的培养技术及应用（第4课时）课件-2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修3

人教版选择性必修三 第一章 发酵工程 微生物的培养技术及应用（第四课时） 第二节 授课人：xxx 课堂坐标 学习全览 1 2 3 探究实践 课后检测 微生物的数量测定 NO.1 微生物的数量测定 1 恒温培养箱 复习：稀释涂布平板法 微生物的数量测定 1 微生物的数量测定 法一：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。 原则：1.一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。 2.同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后取其平均值。 减少实验误差，保证结果的准确度 重点：因为当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。 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。 1 微生物的数量测定 计算公式 每g样品中的菌落数 = 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL） ×稀释倍数 即：( C ÷ V ) × M 1 微生物的数量测定 例：某研究小组测定某地1克土壤中有多少能分解尿素的细菌。甲同学用稀释倍数105的菌液涂布了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离尿素的细菌数目？ 即：( C ÷ V ) × M 1.（80+90+100）➗ 3=90 2. 90÷0.1×105 =9 ×107个 1 微生物的数量测定 法二：显微镜进行直接计数 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。 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。 较厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。 较薄，对细菌等较小的细胞进行观察和计数。 1 微生物的数量测定 边长为1mm，深度为0.1mm 大方格：方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供计数用。 ②中方格 ③小方格 1 微生物的数量测定 即：每1毫升原液所含细菌数＝每小格平均菌株数×400×104×稀释倍数 NO.2 实践探究 2 实践探究 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 2 实践探究 实验原理： 分离原理：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解尿素的细菌。 计数原理：当样品的稀释度足够高时，通过统计平板上的菌落数，能推测出样品中的活菌数目。 2 实践探究 选择培养基配方 能分解尿素的细菌 2 实践探究 实验步骤： （1）土壤取样： 取样地要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤（细菌适宜在该环境中生长） 取样方法: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：取土样时用的铁铲和取样袋使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。 （2）配制培养基： 以尿素为唯一氮源 设置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 2 实践探究 （3）样品的稀释与涂布平板：（参考上节内容） 测定土壤中细菌的数量，一般选用1×104、 1×105、 1×106倍稀释倍数进行平板培养。 2 实践探究 （4）微生物的培养与观察： ①培养条件：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d。 ②观察：每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。防止因培养时间不足而导致遗漏菌落数目 ③结果：一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，如形状、大小和颜色等。 操作提示：（1）将涂布器从酒精中取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后再放在火焰上灼烧。不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中，以免引燃酒精。 （2）本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好再使用前做好标记。例如，在标记培养皿时应该注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。 2 实践探究 问1：土壤微生物存在土壤中，怎么选择合适的土壤？ 细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土 壤中生长，绝大多数分布在距地表3〜8 cm的土壤层。 因此，取样时一般要铲去表层土。 在城市，常见的是公园里、街道旁、花盆中的土壤； 在农村，则容易收集到农田或菜园里的土壤。 问2：土壤收集后能不能直接倒入平板内培养？应该怎么操作？ 将土样加入盛有无菌水的锥形瓶中，充分摇匀,取液体加入平板内培养 2 实践探究 问3：结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出一些菌落？ 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明显多于选择培养基的菌落数，说明培养基筛选出了一些尿素分解菌。 问4：你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，说明稀释度合格，操作比较成功，能够进行菌落的计数。 问5：你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落是多少？与其他同学统计的结果接近吗？如果差异大，可能是什么原因引起的？ 如果用同一土样进行操作，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。 课本19页结果分析与评价 2 实践探究 进一步探究： 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。你可以查阅相关资料，进一步设计实验来鉴定自己分离的菌种。 课本p19 资料卡：脲酶催化尿素分解成氨 → 培养基碱性增强 → 酚红变红 → 脲酶阳性 CO(NH2)2+H2O 脲酶 2NH3+CO2 呈碱性，遇酚红指示剂呈红色。 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解尿素。 NO.3 课后检测 3 课后检测---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。（ ） √ √ √ 3 课后检测---练习与应用 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恒定的 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 答案：D 解析：A 错误：一个菌落里面含有大量细菌，菌落中细菌数目不是固定恒定的。 B 错误：一个菌落是由一个活菌繁殖形成的细菌群体，不是单个细菌。 C 错误：稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际活菌数偏低。原因：当两个或多个活菌连在一起时，平板上只能观察到一个菌落。 D 正确：稀释涂布平板法的原理：平板上的一个菌落一般来源于稀释液中的一个活菌，所以可以通过统计菌落数来估算样品中的活菌数。 核心考点：稀释涂布平板法计数原理，记住：菌落 ≠ 单个细菌，是活菌增殖形成的菌群；计数结果偏小。 3 课后检测---练习与应用 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。 提示：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。 3 课后检测---练习与应用 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。 ① 土壤取样：在富含纤维素的环境（如树林腐殖土），用无菌小铁铲铲去表层土，取深层土样，装入无菌容器密封。 ② 选择培养：制备以纤维素为唯一碳源的液体选择培养基，将土样制成菌液接种进去，振荡培养。目的：增加纤维素分解菌的浓度。 ③ 梯度稀释：对选择培养后的菌液进行系列梯度稀释。 ④ 涂布鉴别培养基：取稀释后的菌液涂布到加入刚果红、以纤维素为唯一碳源的固体鉴别培养基上，恒温培养。 ⑤ 挑选菌落：观察平板，出现透明圈的菌落就是纤维素分解菌，挑取透明圈菌落，进一步纯化。 3 课后检测---练习与应用 (2)你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？ 环境：富含纤维素的环境，例如树林中落叶较多的腐殖土、秸秆堆积处。 原因：根据生物与环境相适应的特点，纤维素丰富的地方，纤维素分解菌的数量更多，更容易分离得到目的菌。 (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。 该做法可行。 滤纸主要成分是纤维素，埋入土壤相当于人为创造富含纤维素的微环境，土壤里的纤维素分解菌会聚集在滤纸上、利用滤纸纤维素大量繁殖。一段时间后滤纸腐烂，此时从腐烂滤纸上取样，纤维素分解菌的浓度更高，更容易筛选出目的菌。 本课结束 谢谢大家 $