新版高中生物第2節(jié) 二 微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)

第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用二微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)人教版高中生物選擇性必修三1.舉例說明通過調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物。2.概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)科素養(yǎng)1.文化基礎(chǔ)：各類微生物都能適應(yīng)其生活環(huán)境。2.自主發(fā)展：根據(jù)微生物的代謝類型配制選擇培養(yǎng)基。3.社會參與：運(yùn)用生物與環(huán)境相適應(yīng)觀點(diǎn)理解選擇培養(yǎng)基的原理。從社會中來美國黃石國家公園海底噴泉一、選擇培養(yǎng)基1.水生棲熱菌的篩選：水生棲熱菌能在

℃的高溫條件下生存，而絕大多數(shù)微生物在此條件下

。2.選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，允許

的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止

微生物生長的培養(yǎng)基。70～80不能生存特定種類其他種類3.選擇培養(yǎng)基的篩選方法、特點(diǎn)及舉例（拓展）方法特點(diǎn)案例利用微生物的營養(yǎng)特點(diǎn)進(jìn)行選擇培養(yǎng)通過控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，使某種微生物能生長，其他微生物不能生長利用只含有尿素一種氮源的培養(yǎng)基，可篩選出分解尿素的細(xì)菌利用某種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行的選擇培養(yǎng)在完全培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)物質(zhì)，利用加入的化學(xué)物質(zhì)對微生物產(chǎn)生的影響，抑制某些微生物，同時(shí)選擇所需的微生物加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌利用培養(yǎng)條件進(jìn)行的選擇培養(yǎng)改變微生物的培養(yǎng)條件將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物拓展：比較三種選擇培養(yǎng)基的篩選方法特點(diǎn)及案例4.思考與討論(1)如何從大豆田土壤中分離出固氮微生物？提示：從大豆田土壤取土樣，利用缺乏氮源的培養(yǎng)基可分離出固氮微生物。(2)要分離出分解纖維素的微生物，應(yīng)在什么樣的環(huán)境中取土樣？應(yīng)配制什么樣的培養(yǎng)基？提示：應(yīng)從富含纖維素的培養(yǎng)基中取土樣，如樹林中多年落葉形成的腐殖土。應(yīng)配制以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基。(3)根據(jù)選擇培養(yǎng)基的原理，如何篩選出耐酸菌？提示：可將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，再接種培養(yǎng)。(4)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，培養(yǎng)基的配方該如何設(shè)計(jì)？提示：KH2PO4、NaHPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、水(5)該培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？提示：共同點(diǎn)都有微生物生長所需碳源、氮源、水、無機(jī)鹽，不同點(diǎn)是氮源使用尿素，普通培養(yǎng)基一般使用蛋白胨等。二、微生物的選擇培養(yǎng)1.分解尿素的細(xì)菌的分離分解尿素的細(xì)菌能合成脲酶，該酶能催化尿素分解產(chǎn)生

，以此作為細(xì)菌生長的氮源。要將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來，培養(yǎng)基的配方設(shè)計(jì)思路是

。NH3培養(yǎng)基中除了含有細(xì)菌必需的碳源、水、無機(jī)鹽外，還要含有唯一氮源尿素2．稀釋涂布平板法分離分解尿素的細(xì)菌土壤中細(xì)菌的數(shù)量龐大，要想得到能分解尿素的細(xì)菌的純培養(yǎng)物，必須要對土樣進(jìn)行_________________，然后再將菌液_______到制備好的____________________，操作過程如下：充分稀釋涂布選擇培養(yǎng)基上操作步驟：采集土樣→將10g土樣加入盛有90mL____________的錐形瓶中，充分搖勻。取1mL上清液加入盛有_____mL無菌水的試管中，依次______________。無菌水等比稀釋9→取_______mL菌液，滴加到培養(yǎng)基表面0.1將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中→→將涂布器放在_________上灼燒，待酒精燃盡、涂布器_________后，再進(jìn)行涂布火焰冷卻→用涂布器將菌液均勻地涂布在________________表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動_______________，使涂布均勻涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板________，放入____________℃的恒溫箱中培養(yǎng)1～2d。培養(yǎng)基培養(yǎng)皿→倒置30～37土壤中分解尿素的分離與計(jì)數(shù)視頻(1)結(jié)合對照組，分析培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出一些菌落。提示：對照的培養(yǎng)皿在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長，說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。對照組無菌落，實(shí)驗(yàn)組有菌落。思考與討論(2)你是否獲得了某一稀釋度下菌落數(shù)為30—300的平板？在這一稀釋度下，是否至少有2個(gè)平板的菌落數(shù)接近？提示：通常選擇一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，一般選用菌落數(shù)為30—300的平板。稀釋103倍稀釋104倍稀釋105倍如何計(jì)數(shù)？(4)每克樣品中的菌株數(shù)＝某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)÷涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積×稀釋倍數(shù)。用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)微生物的方法(1)稀釋涂布平板操作要求：按照平行重復(fù)原則，每一稀釋度的菌液涂布3個(gè)或3個(gè)以上的平板。(2)計(jì)數(shù)的時(shí)機(jī)：當(dāng)各平板上菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)。(3)選擇可用于計(jì)數(shù)的平板：選擇菌落數(shù)在30～300的平板(相同稀釋度的平板均符合該特點(diǎn))進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后取平均值。是否還有其他微生物的數(shù)量測定方法？三、微生物的數(shù)量測定稀釋涂布平板法顯微鏡直接計(jì)數(shù)法原理方法注意問題當(dāng)樣品的___________足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)單菌落，來源于樣品稀釋液中的____________。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為_____________的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目______。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。稀釋度一個(gè)活菌30～300少利用特定的細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)。統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(血球計(jì)數(shù)板)思考與討論1．統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是否是活菌的實(shí)際數(shù)目？

2．分解尿素的細(xì)菌在分解尿素時(shí)，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的pH發(fā)生什么變化？

3．在用涂布器涂布平板時(shí)，為了操作方便是否可以完全打開培養(yǎng)皿蓋？

提示：由于當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落，所以統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少。提示：尿素分解菌將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使培養(yǎng)基的pH升高。提示：為了防止雜菌污染，不能完全打開皿蓋。

微生物生長量的測定有計(jì)數(shù)法、重量法、生理指標(biāo)法等方法，但是一般使用計(jì)數(shù)法，計(jì)數(shù)法可分為直接計(jì)數(shù)法和間接計(jì)數(shù)法。拓展：微生物生長量的測定方法：比較兩種微生物計(jì)數(shù)的方法項(xiàng)目直接計(jì)數(shù)法間接計(jì)數(shù)法原理利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌主要用具顯微鏡、細(xì)菌計(jì)數(shù)板培養(yǎng)基計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)菌體本身培養(yǎng)基上菌落數(shù)優(yōu)點(diǎn)計(jì)數(shù)方便、操作簡單計(jì)數(shù)的是活菌缺點(diǎn)死菌、活菌都計(jì)算在內(nèi)操作較復(fù)雜，有一定誤差計(jì)算公式每毫升原液含菌數(shù)＝每小格平均菌體數(shù)×400×10000×稀釋倍數(shù)每毫升原液含菌數(shù)＝培養(yǎng)基上平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)÷涂布液體積到社會中去

活菌計(jì)數(shù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品衛(wèi)生、水源污染度的檢驗(yàn)和土壤含菌量的測定等方面。如果你感興趣，可以從下列項(xiàng)目中選做一個(gè)，并走訪相關(guān)部門或企業(yè)，了解他們是如何進(jìn)行檢測的。1.空氣中微生物總數(shù)的檢測提示：沉淀法（1）將肉膏瓊脂培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基、高氏培養(yǎng)基融化后，各倒4個(gè)平板。（2）分別取兩個(gè)上述三種培養(yǎng)基平板，在空氣中暴露5min，另外2個(gè)平板用于檢查無菌空氣管道排氣口的無菌情況。（3）將上述平板置28℃培養(yǎng)48h后計(jì)算其菌落數(shù)，并觀察菌落形態(tài)、顏色，將結(jié)果列表菌落數(shù)細(xì)菌霉菌放線菌實(shí)驗(yàn)室無菌空氣2.水中細(xì)菌總數(shù)的檢測提示：1.取樣；2.樣品稀釋；3.微生物培養(yǎng)與觀察；4.菌落計(jì)數(shù)；5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3.牛奶中細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)提示：1.取牛奶樣液；2.稀釋（根據(jù)牛奶中菌長得多少而定）；3.涂布平板；4.菌落計(jì)數(shù)；5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、練習(xí)與鞏固1．用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，正確的是(

)A．涂布了1個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230B．涂布了2個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是215和260，取平均值238C．涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是21、212和256，取平均值163D．涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是212、240和250，取平均值234提示：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要涂布至少3個(gè)平板作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性，A、B錯(cuò)誤。C項(xiàng)雖然涂布了3個(gè)平板，但是，其中1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與其他的相差太遠(yuǎn)，說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤，此時(shí)，不能簡單地用3個(gè)平板的計(jì)數(shù)值來求平均值，C錯(cuò)誤。D2．下圖為“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”

實(shí)驗(yàn)中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(

)A．3號試管的稀釋倍數(shù)為103倍B．4號試管中稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)得到的菌落平均數(shù)恰好為5號試管的10倍C．5號試管的結(jié)果表明每克土壤中的菌株數(shù)為1.7×109個(gè)D．該實(shí)驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果往往會比實(shí)際活菌數(shù)目要多提示