高中生物1.2.2微生物的选择培养和计数知识梳理新人教版选择性必修3

1.2.2微生物的选择培养和计数知识梳理______聚合酶链式反应______（PCR）是一种在体外扩增DNA片段的技术，此项技术要求使用______耐高温______的DNA聚合酶。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，进而提取出______耐高温______的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于______聚合酶链式反应______（PCR）。一、选择培养基1.概念：在微生物学中，将允许______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。2.类型：（1）利用改变培养条件进行选择培养。____________70～80℃的高温______→分离耐高温的水生栖热菌。（2）利用添加某种化学物质进行选择培养。加入______青霉素______→分离酵母菌、霉菌等真菌。加______高浓度食盐______→金黄色葡萄球菌。（3）利用营养缺陷进行选择培养。不加碳源（含碳有机物）的培养基→分离出______自养型______微生物。______不加氮源______的培养基→分离出固氮菌。3.目的：从众多的微生物中分离所需要的微生物。4.三种筛选方法的特点及举例方法特点举例利用微生物的营养特点进行选择培养通过控制培养基的营养成分，使某种微生物能生长，其他微生物不能生长利用只含有尿素一种氮源的培养基，可筛选出分解尿素的细菌利用某种化学物质进行的选择培养在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质对微生物产生的影响，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌利用培养条件进行的选择培养改变微生物的培养条件将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物5.区分选择培养基与鉴别培养基种类特点用途举例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从众多微生物中分离所需的微生物加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基根据微生物的代谢特点在培养基中加入某种指示剂或化学药品，进而产生特定的颜色或其他变化鉴别不同种类的微生物用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌二、微生物的选择培养如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌，还需要对土样进行适当的处理以及科学的测定微生物数量的方法——____________稀释涂布平板______法。1.稀释涂布平板法将菌液进行一系列______梯度稀释______，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到______琼脂固体______培养基的表面，进行培养。由于土壤细菌的数量庞大，要想得到特定微生物的纯培养物，必须要对土壤进行______充分稀释______，然后再将菌液______涂布______到制备好的______选择培养基______上；基本操作：（1）______梯度稀释______；（2）______涂布平板______。①系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过液体稀释的方法分散细胞，随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量减少，细胞得以分散。操作步骤：②涂布平板操作步骤2.实验操作流程①铲取土样，将样品装入纸袋中。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。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，待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板_____倒置_____，放入30～37℃的恒温培养箱中培养1～2d，在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的_____单菌落_____。注意事项：①10g土样加入盛有90mL无菌水中后，已_____稀释10倍_____，在计算时，不要忽略；②由于使用的是_____选择_____培养基，所以一般情况下，获得的单菌落即目的菌，但因为有些微生物可以利用目的菌的代谢产物来生长繁殖，所以还需要进一步验证；③过程中所有操作都应在_____酒精灯火焰_____旁进行；④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。三、微生物的数量测定常用方法：稀释涂布平板法、显微镜直接计数法1.间接计数法——_____稀释涂布平板_____法（1）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。（2）计数原则①一般选择菌落数为_____30～300_____的平板计数。②在同一稀释度下，应至少对___3__个平板进行重复计数，然后求出平均值。③适当的_____稀释度_____、_____涂布_____是否均匀是成功统计菌落数目的关键。（3）结果分析：①统计的菌落数往往比活菌的实际数目_____少_____；②统计结果一般用_____菌落数_____而不是用活菌数来表示。原因：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_____。（4）计算公式：每g样品中的菌落数＝（C÷V）×MC代表某一稀释度下平板上生长的_____平均菌落数_____；V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL）；M代表_____稀释倍数_____。2.直接计数法——_____显微镜直接_____计数（1）原理：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。_____细菌_____计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数，_____血细胞_____计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的观察和计数。（2）缺点：①统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，不能区分死菌与活菌。②个体___小__的细菌在显微镜下难以观察。微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等方法，但是一般使用计数法，计数法可分为直接计数法和间接计数法。二者的比较如下表所示：项目直接计数法间接计数法原理利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量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。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌主要用具显微镜、细菌计数板培养基计数数据菌体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缺点死菌、活菌都计算在内操作较复杂，有一定误差计算公式每毫升原液含菌数＝每小格平均菌体数×400×10000×稀释倍数每毫升原液含菌数＝培养基上平均菌落数×稀释倍数÷涂布液体积【探究·实践·土壤中分解尿素的细菌的分离与计数】1.原理：分解尿素的细菌合成的_____脲酶_____将尿素分解为_____氨_____，使培养基的碱性_____增强_____。2.方法：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，若指示剂变_____红_____，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。3.实验流程（1）土壤取样：土壤中的细菌绝大部分分布在距地表_____3-8cm_____的土壤层（酸碱度接近中性）。（2）样品的稀释：为保证获得菌落数为_____30～300_____的平板进行计数，可将细菌稀释倍数为1×103～1×107的稀释液分别涂布到平板上培养。（3）微生物的培养与观察：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。在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目，选取_____菌落数目稳定_____时的记录作为结果。（4）观察记录比较基础培养基和选择培养基中菌落的数量、形态、大小、边缘、突起、颜色、质地等等，并做好记录。（5）细菌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。在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。【拓展——分解尿素细菌的进一步鉴定】1.原理：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。2.方法：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：（1）液体培养基可以直接看液体的变色情况；（2）固体培养基上可以观察菌落周围是否出现_____红色环带_____，_____红色环带_____直径与菌落直径比值越_____大_____，说明分解能力越_____强_____。两种纯培养方法的比较：比较项目平板划线法稀释涂布平板法关键操作接种环在固体培养基表面连续划线①一系列的_____梯度稀释_____②涂布平板操作注意事项_____每次划线前