土壤中分解尿素的细菌的

1、预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用课题课题2土壤中分解尿素的细菌的土壤中分解尿素的细菌的分离与计数分离与计数高中生物高中生物选修选修1人教版人教版预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用【目标导航目标导航】1.能能利用选择培养基分离细菌。利用选择培养基分离细菌。2.能运用活能运用活菌计数法测定土壤中尿素、细菌的数量。菌计数法测定土壤中尿素、细菌的数量。预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用一、研究思路一、研究思路1筛筛选菌株选菌株(1)PCR

2、技术要用到一种关键酶技术要用到一种关键酶 ，这种，这种酶只能在耐酶只能在耐 环境的微生物中获得。环境的微生物中获得。(2)微生物筛选的原理是：人为提供有利于微生物筛选的原理是：人为提供有利于 生长生长的条件的条件(包括包括 、 、pH等等)，同时，同时 或阻止其他或阻止其他微生物的生长，该类培养基是微生物的生长，该类培养基是 。Taq DNA聚合酶聚合酶高温高温目的菌株目的菌株营养营养温度温度抑制抑制选择培养基选择培养基预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用2(1)在稀释涂布平板法和平板划线法两种方法中，在稀释涂布平板法和平板划线法两种方

3、法中， 适合统计样品中活菌的数目。该方法要求对样适合统计样品中活菌的数目。该方法要求对样品的稀释度要品的稀释度要 ，确保一个菌落来源于，确保一个菌落来源于 。(2)用于活菌计数的平板要形成用于活菌计数的平板要形成 个菌落。所统计的个菌落。所统计的菌落数往往比活菌的实际数值要菌落数往往比活菌的实际数值要 ，原因是，原因是 连在一起时观察到的仅是一个菌落。连在一起时观察到的仅是一个菌落。3设置对照：目的是排除实验组中设置对照：目的是排除实验组中 对实验结果对实验结果的影响，提高实验结果的的影响，提高实验结果的 。稀释涂稀释涂布平板法布平板法足够高足够高一个活菌一个活菌30300低低两个或多个两个或

4、多个细胞细胞非测试因素非测试因素可信度可信度预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用二、实验设计二、实验设计1操操作步骤：土壤取样作步骤：土壤取样 微生物的微生物的 。2土壤取样一般要铲去土壤取样一般要铲去 ，因为绝大多数细菌分布于距地，因为绝大多数细菌分布于距地表约表约 的土壤层。的土壤层。样品的稀释样品的稀释培养和观察培养和观察表层土表层土38 cm预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用3样品的稀释：不同的微生物需要稀释的倍数不同，请填样品的稀释：不同的微生物需要稀释的倍数不同，请

5、填写下表写下表4. 微生物的培养与观察微生物的培养与观察微生物的生长受微生物的生长受 的影响，菌落的数目和的影响，菌落的数目和 是观察的是观察的主要内容。主要内容。微生物微生物稀释倍数稀释倍数细菌细菌放线菌放线菌真菌真菌温度温度特征特征104、105、106103、104、105102、103、104预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用三、操作提示三、操作提示1无无菌操作：取土样用的菌操作：取土样用的 和盛土样的和盛土样的 都要进行都要进行灭菌。称取土样要在灭菌。称取土样要在 旁进行。稀释样品要在旁进行。稀释样品要在 旁旁操作。操作。2

6、做好标记：要对做好标记：要对 和试管进行标记，尤其进行系列稀和试管进行标记，尤其进行系列稀释时要按照释时要按照 顺序将试管排列成行。顺序将试管排列成行。小铁铲小铁铲信封信封火焰火焰火焰火焰平板平板稀释度递增的稀释度递增的预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用判断正误：判断正误：(1)选择培养基只允许特定的微生物生长，而抑制或阻止其他选择培养基只允许特定的微生物生长，而抑制或阻止其他微生物的生长微生物的生长()(2)对活菌进行计数时，所做的平板越大越好对活菌进行计数时，所做的平板越大越好()(3)设置对照实验可以排除一些非测试因素对实验结果

7、的影响设置对照实验可以排除一些非测试因素对实验结果的影响()预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用(4)从土壤中取样时，土层越浅越好从土壤中取样时，土层越浅越好()(5)来自土壤的微生物稀释度数越大越好来自土壤的微生物稀释度数越大越好()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)预习导学预习导学预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用四、课题延伸四、课题延伸分分解尿素的细菌合成的解尿素的细菌合成的 将尿素分解成氨，使培养基的碱将尿素分解成氨，使培养基的碱性增强。在以性增强。在以 为唯一氮源的培养基中加入为

8、唯一氮源的培养基中加入 指示剂培指示剂培养细菌，若指示剂变养细菌，若指示剂变 ，可确定该种细菌能够分解，可确定该种细菌能够分解 。脲酶脲酶尿素尿素酚红酚红红红尿素尿素课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用一、选择培养基一、选择培养基1选择培养基的制作方法选择培养基的制作方法(1)在在培养基全部营养成分具备的前提下，依据某些微生培养基全部营养成分具备的前提下，依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加入某些物质，以抑制物对某些物质的抗性，在培养基中加入某些物质，以抑制不需要的微生物，促进所需要的微生物生长，如培养基中不需要的微生物，促进所

9、需要的微生物生长，如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌等。到酵母菌和霉菌等。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：培养通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物

10、，非自生固氮微生基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有制造有机物生存。机物生存。(3)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：如当石油是利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污

11、染的微生物。物。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用(4)通过某些特殊环境分离微生物：如在高盐环境中可分离耐通过某些特殊环境分离微生物：如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。酶失活而无法生存。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用2结果分析与评价结果分析与评价内容内容现象现象

12、结论结论有无杂菌污有无杂菌污染的判断染的判断对照的培养皿中无菌落对照的培养皿中无菌落生长生长未被杂菌污染未被杂菌污染对照的培养皿中有菌落对照的培养皿中有菌落生长生长被杂菌污染被杂菌污染课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用选择培养选择培养基的筛选基的筛选作用作用牛肉膏培养基上的菌落数牛肉膏培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目大于选择培养基上的数目目选择培养基具有选择培养基具有筛选作用筛选作用样品的稀样品的稀释操作释操作得到两个或两个以上菌落得到两个或两个以上菌落数目在数目在30300的平板的平板操作成功操作成功重复组的重复组的结果结果

13、若选取同一种土样，统计结果应接近若选取同一种土样，统计结果应接近课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用1伊红伊红美蓝培养基为什么不是选择培养基？美蓝培养基为什么不是选择培养基？答案答案伊伊红美蓝只能显示有无大肠杆菌，而不能只允许一红美蓝只能显示有无大肠杆菌，而不能只允许一种微生物生存而抑制或影响其他微生物的生存，所以伊红种微生物生存而抑制或影响其他微生物的生存，所以伊红美蓝培养基不是选择培养基。美蓝培养基不是选择培养基。2一种自养微生物与多种异养微生物混合在一起，如何将一种自养微生物与多种异养微生物混合在一起，如何将自养微生物选择出来？自

14、养微生物选择出来？答案答案用用不含有机碳源的培养基进行培养，因为自养微生不含有机碳源的培养基进行培养，因为自养微生物可以利用空气中的物可以利用空气中的CO2而异养微生物不可以，所以能在而异养微生物不可以，所以能在培养基中生存的就是自养微生物。培养基中生存的就是自养微生物。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用32013年年11月月22日凌晨日凌晨3点，青岛黄岛区发生石油泄漏事件，点，青岛黄岛区发生石油泄漏事件，一些微生物可以有效地分解石油，如何配制选择培养基将一些微生物可以有效地分解石油，如何配制选择培养基将这类微生物选择出来？这类微生物

15、选择出来？答案答案配配制的选择培养基中，石油作为唯一的碳源，然后制的选择培养基中，石油作为唯一的碳源，然后用这种培养基培养多种微生物，凡是能在该种培养基上生用这种培养基培养多种微生物，凡是能在该种培养基上生存的就是能分解石油的微生物。存的就是能分解石油的微生物。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用1苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只

16、能降降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，为解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，为土壤样品。请回答下列问题。土壤样品。请回答下列问题。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用(1)中培养目的菌株的选择培养基中应加入中培养目的菌株的选择培养基中应加入_作为碳源，作为碳源，中不同浓度碳源的培养基中不同浓度碳源的培养基_(A.影响；影响；B.不影响不影响)细菌的细菌的数量，如果要测定中活细菌数量，常采用数量，如果要测定中活细菌数量，常采用_法。法。(2)为对照，微生物在中不生长，

17、在中生长，与培为对照，微生物在中不生长，在中生长，与培养基的主要区别在于养基的主要区别在于_；使用；使用_法可以在法可以在上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时进行倒置培养的上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时进行倒置培养的原因是原因是_。(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？实验过程中如何防止其他微生物的污染？_。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用【问题导析问题导析】(1)题题目中的目的菌株是目中的目的菌株是 ，所以配制的选择培，所以配制的选择培养基与完全培养基相比最大差别是养基与完全培养基相比最大差别是 不同，选择培养基不同，选

18、择培养基中中 是唯一的碳源。是唯一的碳源。(2)由于苯酚是唯一的碳源，所以其由于苯酚是唯一的碳源，所以其 会对能分解苯酚的会对能分解苯酚的细菌产生影响。能否生存取决于细菌细菌产生影响。能否生存取决于细菌 ，细菌，细菌的分解能力可以通过改变的分解能力可以通过改变 判断出来。判断出来。(3)制备培养基最后一个环节是制备培养基最后一个环节是 。分解苯酚的细菌分解苯酚的细菌碳源碳源苯酚苯酚浓度浓度能否利用苯酚能否利用苯酚苯酚的浓度苯酚的浓度倒平板倒平板课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用解析解析根据微生物对营养的需求，在培养基中加入或不加某根据

19、微生物对营养的需求，在培养基中加入或不加某些物质以达到促进目的菌生长，抑制或阻止其他杂菌生长的些物质以达到促进目的菌生长，抑制或阻止其他杂菌生长的目的，然后再用稀释涂布平板法、平板划线法或其他方法筛目的，然后再用稀释涂布平板法、平板划线法或其他方法筛选出单个目的菌落，再接种培养即可获得纯目的菌。为防止选出单个目的菌落，再接种培养即可获得纯目的菌。为防止培养基中水分蒸发形成的水珠落入培养基中影响菌体生长，培养基中水分蒸发形成的水珠落入培养基中影响菌体生长，所以要将培养皿倒置。在设计实验中要注意单一变量原则和所以要将培养皿倒置。在设计实验中要注意单一变量原则和对照原则，操作中要严格进行无菌操作。对

20、照原则，操作中要严格进行无菌操作。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用答案答案(1)苯苯酚酚A稀释涂布平板稀释涂布平板(2)的培养基没有加入的培养基没有加入苯酚作为碳源，的培养基加入苯酚作为碳源稀释涂布平苯酚作为碳源，的培养基加入苯酚作为碳源稀释涂布平板法或平板划线以防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上板法或平板划线以防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基污染培养基(3)培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程无菌培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程无菌操作操作课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生

21、物的培养与应用【一题多变一题多变】1为为什么测定活菌的数量不能用平板划线法？什么测定活菌的数量不能用平板划线法？答案答案由由于在所划的线中，只有最后一次划线的末端才会于在所划的线中，只有最后一次划线的末端才会形成只由一个细菌形成的菌落，而其他一些菌落往往由两形成只由一个细菌形成的菌落，而其他一些菌落往往由两个细菌或多个细菌繁殖而成，而在计数时一个菌落对应着个细菌或多个细菌繁殖而成，而在计数时一个菌落对应着一个细菌，这样在划线所得的平板中，菌落数目低于活菌一个细菌，这样在划线所得的平板中，菌落数目低于活菌的实际数值，所以不能用平板划线法测定活菌数量。的实际数值，所以不能用平板划线法测定活菌数量。

22、课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用2如何判断培养基是否被污染？如何判断培养基是否被污染？答案答案在在不接种微生物的情况下将培养基在培养箱中进行不接种微生物的情况下将培养基在培养箱中进行培养，如果培养基中无菌落出现，则说明没有被污染，如培养，如果培养基中无菌落出现，则说明没有被污染，如果有菌落出现，则说明培养基被污染。果有菌落出现，则说明培养基被污染。3两位同学在取土壤样品时，一位同学在不含苯酚的土壤两位同学在取土壤样品时，一位同学在不含苯酚的土壤中取样，另一位同学在含苯酚的土壤中取样，哪位同学做中取样，另一位同学在含苯酚的土壤中取样，

23、哪位同学做得较好？得较好？答案答案在在含有苯酚的土壤中取样较好。含有苯酚的土壤中取样较好。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用二、统计菌落的数目二、统计菌落的数目1显微镜直接计数法显微镜直接计数法(总菌计数法总菌计数法)(1)原原理：此法利用特定细菌计数板或血球计数板，在显理：此法利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。(2)方法：用计数板计数。计数板是一块特制的载玻片，方法：用计数板计数。计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定的面积为上面有一个特定的面积为l

24、 mm2和高为和高为0.1 mm的计数室，的计数室，在在1 mm2的面积里又被划分成的面积里又被划分成25个个(或或16个个)中格，每个中中格，每个中格进一步划分成格进一步划分成16个个(或或25个个)小格，但计数室都是由小格，但计数室都是由400个小格组成的。如图所示。个小格组成的。如图所示。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用(3)计算公式：每毫升原液所含细菌数每小格平均细菌数计算公式：每毫升原液所含细菌数每小格平均细菌数40010000稀释倍数稀释倍数(4)缺点：不能区分细菌的死活。缺点：不能区分细菌的死活。课堂讲义课堂讲义预习导

25、学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用2间接计数法间接计数法(活菌计数法活菌计数法)(1)原原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板个菌落，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。上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。(2)计算公式：每克样品中的菌株数计算公式：每克样品中的菌株数(CV)M。其中，。其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布代表涂布

26、平板时所用稀释液的体积平板时所用稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。代表稀释倍数。(3)统计方法：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计方法：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计统计3个平板，计算出平板上菌落数的平均值，然后按公式个平板，计算出平板上菌落数的平均值，然后按公式进行计算。进行计算。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用2自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下

27、面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。步骤如下：步骤如下：制备稀释倍数为制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。的系列稀释液。为了得到更加准确的结果，应选用为了得到更加准确的结果，应选用_法接种样品。法接种样品。适宜温度下培养。结果分析：适宜温度下培养。结果分析：课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用(1)测定大肠杆菌数时，在对应稀释倍数为测定大肠杆菌数时，在对应稀释倍数为106的培养基中，的培养基中，得到以下几种统计结果，与事实更加接近的是得到以下几种统

28、计结果，与事实更加接近的是_。A一个平板，统计的菌落数是一个平板，统计的菌落数是230B两个平板，统计的菌落数是两个平板，统计的菌落数是220和和260，取平均值，取平均值240C三个平板，统计的菌落数分别是三个平板，统计的菌落数分别是400、212和和256，取平均，取平均值值289D四个平板，统计的菌落数分别是四个平板，统计的菌落数分别是210、260、240和和250，取平均值取平均值240课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用(2)一同学在稀释倍数为一同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上菌落数的的培养基上测得平板上菌落数的平

29、均值为平均值为212，那么每毫升样品中的菌落数约是，那么每毫升样品中的菌落数约是(涂布平板时涂布平板时所用的稀释液体积为所用的稀释液体积为0.2 mL)_。(3)用这种方法测定菌体密度时，实际活菌数量要比测得的数用这种方法测定菌体密度时，实际活菌数量要比测得的数量量_(多多/少少)，因为，因为_。课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用【问题导析问题导析】(1)因因为题中操作的目的是对大肠杆菌进行数量的测定，所为题中操作的目的是对大肠杆菌进行数量的测定，所以接种的方法是以接种的方法是 。(2)测定活菌数量时，选择的平板越多误差测定活菌数量时

30、，选择的平板越多误差 ，且平板能，且平板能形成形成 个菌落。个菌落。(3)所做的多个平板中，如果其中一个平板中菌落的数目明所做的多个平板中，如果其中一个平板中菌落的数目明显显 其他几个平板，则说明该平板不符合要求，其他几个平板，则说明该平板不符合要求，应应 或舍弃。或舍弃。稀释涂布平板法稀释涂布平板法越小越小30300多于或少于多于或少于重做重做课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义专题专题2微生物的培养与应用微生物的培养与应用解析解析若对大肠杆菌进行计数，则需要用稀释涂布平板法接若对大肠杆菌进行计数，则需要用稀释涂布平板法接种样品。种样品。(1)应选取多个菌落数相差不大的平板进行计数，取应选取多个菌落数相差不大的平板进行计数，取其平均值。其平均值。(2)2120.21061.06109(个个)。(3)因为菌落可因为菌落可能由两个或多个细菌连在一起生长而成，所以实际活菌数量能由两个或多个细菌连在一起生长而成，所以实际活菌数