微生物的选择培养与计数课件高二下学期生物人教版选择性必修32

微生物的选择培养和计数选择培养基微生物的选择培养

0102微生物的数量测定探究·实验0304目录CONTENTS选择培养基1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌(Thermusaquaticus)，进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应(PCR)。实验室中微生物的筛选，也可以应用同样的原理，即人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。1.为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢？这是因为水生栖热菌能在70~80℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。2.如何从众多的微生物中筛选出单一菌种？实验室筛选微生物原理：人为提供_______________的条件（包括_____、_____和_____等），同时_______________________选择培养基根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。有利于目的菌生长抑制或阻止其他微生物的生长营养温度pH耐热微生物耐寒微生物石油分解菌选择培养基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的培养基。1.概念：2.方法：分离得到酵母菌、霉菌等分离固氮菌分离自养型微生物不加含碳有机物的培养基不加氮源的培养基加入青霉素的培养基（1）在培养基中加入某种化学物质。分离得到金黄色葡萄球菌加入高浓度食盐的培养基（2）改变培养基中的营养成分。（3）改变微生物的培养条件。耐高温微生物高温环境下培养厌氧型微生物兼性厌氧型无氧环境下培养怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?培养基中加氨苄青霉素具有氨苄青霉素抗性的菌落没有氨苄青霉素抗性的细菌培养基应有菌落没有氨苄青霉素抗性的细菌被淘汰思考·讨论--培养基配方的设计

尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以作为细菌生长的氮源。(细菌生长的氮源)尿素NH3脲酶尿素分解菌思考·讨论--培养基配方的设计1.如果让你配制一种培养基，让土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？培养基的配方中应含有微生物生长所需的营养要素——碳源、氮源、水、无机盐等。由于绝大多数微生物都能利用葡萄糖，分解尿素的细菌也能利用葡萄糖，可以用葡萄糖作为碳源，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，在培养基中加入尿素提供氮源，使培养基具有了选择作用。该培养基以尿素作为唯一氮源，只允许能以尿素作为氮源的微生物生长。思考·讨论--培养基配方的设计2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？该培养基与普通培养基相比较，共同点是都认有机碳（如葡萄糖）作为碳源，都有水和无机盐；不同点是该培养基以尿素作为唯一氮源，使只有能以尿素作为氮源的微生物生长。微生物的选择培养分解尿素细菌鉴定原理：CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2

脲酶呈碱性，遇酚红指示剂呈

色。红

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。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。细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，因此可以通过检测培养基pH的变化来判断是否发生了该化学反应，进而判断该菌是否为尿素分解细菌。①铲取土样，将样品装入纸袋中。90mL无菌水9mL无菌水稀释10倍菌液②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。梯度稀释微生物的选择培养③取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。⑤将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。⑥用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。沥干移液枪涂布平板微生物的选择培养微生物的计数方法比较内容直接计数法间接计数法主要用具显微镜、细菌计数板或血细胞计数板涂布器计数依据菌株本身培养基上菌落数优点计数方便、操作简单计数的是活菌计算公式每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×10000×稀释倍数每克样品中的菌株数:(C÷V)×M

C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数;V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL);M:稀释倍数缺点不能区分死菌与活菌操作复杂，有一定误差，比如当两个或多个菌体连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落结果比实际值偏大比实际值偏小土壤中分离尿素的细菌的分离和计数土壤中含有能分解尿素的细菌，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？提出问题作出假设实施实验设计实验分析结果利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以分离。1.土壤取样2.制备培养基（尿素为自变量）3.样品稀释与取样涂布4.微生物的培养与观察土壤中分离尿素的细菌的分离和计数①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。1.培养基的制备②配方：制备选择培养基（尿素为唯一氮源）制备牛肉膏蛋白胨培养基用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照组，用以尿素为唯一氮源的培养基做实验组，用来判断选择培养基是否具有选择作用。①提供无机盐；②调节pH。葡萄糖10.0g尿素1.0gKH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g琼脂15.0g蒸馏水1000ml土壤中分离尿素的细菌的分离和计数土壤取样①要求：富含有机质、酸碱度接近______且潮湿的土壤②取样土层：铲去_________，在距地表3~8cm的土壤层制备培养基①实验组：以尿素为唯一氮源的选择培养基②对照组：样品的稀释牛肉膏蛋白胨培养基(普通培养基）目的：作为对照组用以判断选择培养基是否具有选择作用涂布平板中性表层土①稀释原因：样品的稀释程度直接影响平板上生长的菌落数②稀释标准：测定土壤中的细菌的数量，一般选用_______________________倍稀释液进行平板培养1×104、1×105和1×106③初次实验，可以将稀释的范围放宽一点，例如可以将_________________倍稀释液分别涂布培养，以保证___________________________________________。1×103~1×107能从中选择出菌落数为30~300的平板进行计数测细菌数：一般用104、105、106稀释液测放线菌：一般用103、104、105稀释液测真菌数：一般用102、103、104稀释液土壤中分离尿素的细菌的分离和计数①细菌：一般用104、105、106稀释液。②放线菌：一般用103、104、105稀释液。③真菌：一般用102、103、104稀释液。以保证获得菌落数在30～300之间适于计数的平板。在初次实验中，对于稀释的范围没有把握，怎样做才能保证从中选择出菌落数在30～300的平板进行计数？

选择一个比较宽的范围，将1×103～1×107倍稀释的稀释液分别涂布到平板上培养，以保证能从中选择出菌落数在30～300的平板进行计数。涂布平板土壤中分离尿素的细菌的分离和计数菌落计数当菌落数目稳定时，选取菌落数在30~300的平板进行计数，同一稀释度下至少计数3个平板，求出平均值，并根据所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。设计如下表格记录并计数。稀释度104105106123平均值123平均值123平均值每个平板的菌落数培养与观察将平板____于______℃的恒温培养箱中培养1~2天。每隔24小时统计一次菌落数目,选取________________时的记录做结果倒置30~37菌落数目稳定为什么？防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。结果分析与评价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。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。1.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。2.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？3.你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数是多少？与其他同学统计的结果接近吗？如果差异很大，可能是什么原因引起的？课堂小结微生物的数量测定选择培养基的作用微生物选择培养获取纯培养物的方法-稀释涂布平板法微生物的选择培养和计数选择培养基微生物的选择培养科学实例筛选原则选择培养基的概念及举例稀释涂布平板法的操作过程间接计数法—稀释涂布平板法直接计数—计数板计数法土壤中分解尿素的细菌的分离与计数培养基的制备实验设计（1）土壤取样（2）样品的稀释（3）稀释涂布平板法接种（4）微生物的培养与观察实验设计随堂训练1.用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的数目时，为了提高实验结果的可信度，往往要设置对照，对于对照组的要求可以不包括哪项()A.对照组培养基也严格灭菌，且不接触任何微生物B.对照组和实验组培养基放在相同的条件下培养C.所用培养基成分及pH完全与实验组一致D.培养基的量的大小与实验组必须完全相同答案：D解析：设置对照组时，对照组培养基也应严格灭菌，且不接触任何微生物，和实验组培养基放在相同的条件下培养，所用培养基成分及pH与实验组完全一致，A、B、C不符合题意；设置对照组是为了检测灭菌是否合格，故对照组培养基的量的大小与实验组可不相同，D符合题意。随堂训练2.某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，下列关于实验的叙述正确的是()A.利用以尿素为唯一氮源的培养基培养土壤微生物，其上生长的均是能分解尿素的细菌B.培养一段时间后，培养基中的营养成分会减少，有害成分积累，pH会升高C.观察培养24h时的培养基，其菌落特征往往不稳定，最可能的原因是稀释倍数不当D.用血细胞计数板在显微镜下观察计数，获得的个数就是该体积样品中活菌数与死菌数之和答案：B解析：培养基以尿素为唯一氮源，其上生长的都是能合成脲酶的微生物，某些固氮菌不需要培养基提供氮源，A错误；分解尿素的细菌大多是异养生物，培养基的营养成分会因代谢而减少，脲酶能将尿素分解成氨，氨是一种碱性物质，pH会升高，B正确；培养24h，培养基中的菌落特征往往不稳定，可能是由于培养时长不足，也可能是由于稀释倍数不当菌落重叠造成的，C错误；用血细胞计数板在显微镜下观察计数，获得的个数再经计算一定体积样品中的数量才是该体积样品中活菌数与死菌数之和，D错误。随堂训练4.下列叙述中不正确的是()A.因为土壤中各类微生物的数量不同，所以，为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围不同C.牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目明显少于选择培养基上的菌落数目，说明选择培养基已筛选出一些菌种D.如果得到了3个或3个以上菌落数目在30~300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数答案：C解析：分解尿素的细菌是异养型，不能以CO2作为碳源，A错误