【課件】 微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù) 課件高二下學(xué)期 人教版 （2019）選擇性必修3

1.2.1微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)

課前背誦：1.培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)（P10）2.常用的消毒和滅菌方法（P10-11）3.倒平板步驟及注意事項(xiàng)（P12）4.平板劃線步驟及注意事項(xiàng)（P13）1.培養(yǎng)基凝固后倒置，分析原因2.平板劃線從第二次往后的每一次劃線均從上次末端開始，分析原因?qū)W習(xí)目標(biāo)：1.運(yùn)用生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn)來(lái)理解選擇培養(yǎng)的原理。（生命觀念）2.學(xué)會(huì)通過調(diào)整選擇培養(yǎng)基的配方來(lái)有目的地培養(yǎng)某種微生物。3.學(xué)習(xí)利用稀釋涂布平板法進(jìn)行微生物的選擇培養(yǎng)。4.利用實(shí)驗(yàn)分離并計(jì)數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌，理解應(yīng)用活菌計(jì)數(shù)方法。（科學(xué)研究）

自然界中微生物數(shù)量繁多，種類龐雜，要想從中分離出需要的特定微生物并不容易，尤其當(dāng)要分離的微生物在混合菌群中不是優(yōu)勢(shì)種群時(shí)，更難實(shí)現(xiàn)，僅通過一般的平板劃線法或稀釋涂布平板法很難實(shí)現(xiàn)。該怎么辦？科學(xué)實(shí)例：尋找耐高溫的DNA聚合酶聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種在體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)要求使用耐高溫的DNA聚合酶。1973年，布魯克在美國(guó)黃石國(guó)家公園的一個(gè)熱泉中發(fā)現(xiàn)了耐熱的水生棲熱菌，并從這種菌種提取出耐高溫的DNA聚合酶。篩選原因：水生棲熱菌能在70-80℃高溫條件下生存，而絕大多數(shù)微生物在此條件下不能生存。那么，如何從眾多的微生物中篩選出單一菌種？美國(guó)黃石公園根據(jù)微生物對(duì)生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。篩選原則耐寒微生物耐熱微生物石油分解菌有利于目的菌生長(zhǎng)的條件有哪些？營(yíng)養(yǎng)、溫度和pH等分離耐藥菌分離固氮菌分離自養(yǎng)型微生物選擇培養(yǎng)基：允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，叫做選擇培養(yǎng)基。③不加含碳有機(jī)物的無(wú)碳培養(yǎng)基②不加氮源的無(wú)氮培養(yǎng)基①加入抗生素的培養(yǎng)基疑難突破一：選擇培養(yǎng)基分離固氮菌分離自養(yǎng)型微生物思考·討論選擇培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)

尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種重要的氮肥。尿素施入土壤后，會(huì)被土壤中的某些細(xì)菌分解成NH3，再被轉(zhuǎn)化為NO3-、NH4+等被植物吸收。而這些細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕?，脲酶催化尿素分解產(chǎn)生NH3，NH3可以作為細(xì)菌生長(zhǎng)的氮源。討論：1.如果讓你配制一種培養(yǎng)基，將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來(lái)，培養(yǎng)基的配方該如何設(shè)計(jì)？2.該培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？

在選擇培養(yǎng)基中，以尿素作為唯一氮源，只有能合成脲酶的細(xì)菌才能生長(zhǎng)發(fā)育繁殖

除以尿素作為唯一氮源外，該培養(yǎng)基的其他營(yíng)養(yǎng)成分與普通培養(yǎng)基基本相同用設(shè)計(jì)好的選擇培養(yǎng)基，分離土壤中能分解尿素的細(xì)菌，并研究土壤樣品中含有多少這樣的細(xì)菌？閱讀課本19頁(yè)探究實(shí)踐，總結(jié)實(shí)驗(yàn)流程：一、選擇培養(yǎng)基的制備二、對(duì)土壤樣品進(jìn)行稀釋三、涂布平板操作四、培養(yǎng)并觀察培養(yǎng)基菌落五、計(jì)數(shù)土壤樣品中菌落數(shù)目

疑難突破二：選擇培養(yǎng)基的使用葡萄糖10.0g尿素1.0gKH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g瓊脂15.0g蒸餾水1000ml①原理：絕大多數(shù)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。利用以尿素作唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌。1.選擇培養(yǎng)基的制備②配方：KH2PO4和Na2HPO4的作用是：①提供無(wú)機(jī)鹽；②調(diào)節(jié)pH。細(xì)菌宜在酸堿度接近中性的潮濕土壤中生長(zhǎng)，絕大部分分布在距地表3-8cm的土壤層。鏟去表層土3cm左右，取樣，將樣品裝入事先準(zhǔn)備好的信封中。取土樣時(shí)用的鐵鏟和取樣袋在使用前都需要滅菌。操作完成后，一定要洗手。2.稀釋土壤樣品（1）土壤取樣（2）樣品的稀釋在初次實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于稀釋的范圍沒有把握，選擇一個(gè)比較寬的范圍，將1×103～1×107倍稀釋的稀釋液分別涂布到平板上培養(yǎng)，以保證能從中選擇出菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)①鏟取土樣，將樣品裝入紙袋中②將10g土樣加入盛有90mL無(wú)菌水的錐形瓶中，充分搖勻，制成菌液。1mL1ⅹ1090mL無(wú)菌水1ⅹ1071ⅹ1051ⅹ1061ⅹ1031ⅹ1021ⅹ1041mL1mL1mL1mL9mL無(wú)菌水1mL②取1mL上清液加入盛有9mL無(wú)菌水的試管中，依次等比稀釋。③取0.1mL菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。④將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。（盡量滴盡酒精后灼燒）⑤將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后，再進(jìn)行涂布。⑥用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿，使涂布均勻。待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，培養(yǎng)3.稀釋涂布平板法的操作過程注意事項(xiàng)：1.在實(shí)驗(yàn)操作中，每個(gè)步驟都要注意無(wú)菌操作，防止培養(yǎng)基污染。2.涂布器從酒精中取出時(shí)盡量讓多余酒精在燒杯中滴盡后再灼燒。且使用后不要將過熱的涂布器放入燒杯，以免引燃酒精。（涂布器能不能同接種環(huán)一樣直接在酒精燈上灼燒滅菌？）3.平板試管較多，做好清晰標(biāo)記避免混淆。4.每一稀釋倍數(shù)的菌液至少涂布三個(gè)平板，作為重復(fù)實(shí)驗(yàn)，計(jì)數(shù)時(shí)求平均。①不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。細(xì)菌一般在30-37℃的溫度下培養(yǎng)1-2d。②每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。③一般來(lái)說(shuō)，在相同的培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征，如形狀、大小和顏色等。注意：設(shè)置對(duì)照組一同培養(yǎng)對(duì)照組：驗(yàn)證是否有雜菌：未接種的選擇培養(yǎng)基驗(yàn)證是否具有篩選作用：接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基4.微生物的培養(yǎng)與觀察①原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過計(jì)數(shù)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。選擇30-300個(gè)菌落的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)；每個(gè)稀釋度至少取3個(gè)平板取其平均值；統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)；統(tǒng)計(jì)的菌落往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低；恰當(dāng)?shù)南♂尪?、涂布是否均勻是成功統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的關(guān)鍵。②計(jì)數(shù)原則因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，繁殖后形成的還是一個(gè)菌落（1）間接計(jì)數(shù)法—稀釋涂布平板法5.微生物的數(shù)量測(cè)定如果得到了2個(gè)或2個(gè)以上菌落數(shù)目在30～300的平板，則說(shuō)明稀釋操作比較成功，并能夠進(jìn)行菌落的計(jì)數(shù)。不能區(qū)分死菌與活菌；個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察；（2）直接計(jì)數(shù)—計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法①原理：利用細(xì)菌