1.2微生物的选择培养和计数教学课件高二下学期生物人教版选择性必修3

微生物的选择培

养和计数微生物的选择培养和计数本节聚焦怎样运用生物与环境相适应的观点来理解选择培养的原理?

如何通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物?测定微生物数量的常用方法有哪些?1g土壤中有多少能分解尿素的细菌?土壤中含有能分解尿素的细菌，

我们如何分离它们?一一分离每克土壤样品究竟含有多少这样的细菌?单元主题搜法害中本聪洋吉前印彩圈提出问题一一计数背景资料【资料1】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

可作为细菌生长的氮

源

。【资料2】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。思考1:如果让你配制一种培养基，将土壤中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计?CO(NH₂)₂

+H₂O2NH₃+CO₂脲酶思考1:如果让你配制一种培养基，将土壤中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方

该如何设计?培养基添加尿素作为唯一氮源，只有能合成

脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生

物由于不能分解尿素、缺乏氮源而不能生长、发育、繁殖，所以用此培养基就能够选择出分

解尿素的微生物。思考2:该培养基与普通培养基有哪些异同?除尿素作为唯一氮源，其余均相同选择培养基(selective

medium)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

长的培养基称为选择培养基。组分含量KH₂PO₄1.4

gNa₂HPO₄2.1gMgSO₄

·7H₂O0.2g葡萄糖10.0

g尿素1.0g琼脂15.0gH₂O定容至1000mL思考2:该培养基与普通培养基有哪些异同?思考3:选择培养基运用了什么原理?

生物与环境相适应思考4:逆转录-聚合酶链式反应，即RT-PCR技

术，是检测新冠病毒(2019-nCoV)

核酸最为主流

的方法，该过程中需要用到耐高温的DNA

聚合酶，尝试运用上述原理思考，如何寻找耐高温的酶?耐高温的酶寻找耐高温生物体寻找高温环境(热泉、火山口)科学实例1973年，科学家布鲁克在美国黄石国家公园

的热泉中发现了耐热的水生栖热菌

(Thermusaquaticus),

并从这种菌种中提取出耐高温的

DNA聚合酶。思考5:为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选

出来呢?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。寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，

到相应的环境中去寻找。启示：概念：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固体培养基的表面，进

行

培

养

。主要过程：A.

梯度稀释菌液

B.涂布平板当样品稀释度足够高时，能在培养基表面形成单个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌单元主题1g土壤中有多少能分解尿素的细菌?稀

释选择培养基?稀释涂布平板法对土样进行适当的处理科学的测定微生物数量的方法原

理

：学习任务一根据选择培养基、稀释涂布平板法的相关内容，以实验小组为单位，围绕单元主题“1g土壤中有多少能分解尿素的细菌”,进行实

验设计。微生物培养基的配制和灭菌实验组25mL

尿素固体

培养基接

种

倒平板涂布稀释培养菌落观察与计数对照组25mL牛肉膏蛋

白陈培养基倒平板涂布培养菌落观察与计数土壤取样土壤稀释(取104

、105

、106)分析实验结果接

种学习任务二观看“土壤中分解尿素的细菌

的分离与计数”虚拟仿真实验视频，小组

合作思考讨论完成下列问题：(1)如何确保本实验的准确性(有哪些注意事

项)?(2)经稀释涂布平板法统计的菌落数是否为实

际数目?(3)还有其他测量微生物数量的方法吗?(4)实验结果中的单菌落周围为何有红色区域?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，利用以尿素作为唯一

氮源的选择培养基，可以

从土壤中分离出分解尿素

的细菌。土壤中分解尿素的细菌的分离与计数利用选择培养基从土壤中分离能分解尿素的细菌并计数实验名称实验目的实验原理实验材料打火机移液枪及枪头称量纸烧杯

试管灭菌锅

恒

温电子天平一次性无菌培养皿玻璃棒锥形瓶试管架实

验

用

具KH₂PO₄1.4gNaH₂PO₄2.1gMgSO₄·7H₂O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15.0g蒸馏水定容到1000ml牛肉膏5.0g蛋白胨10.0gNaCl5.0g琼脂20.0g蒸馏水定容到1000ml实

验

试

剂培养时间24h48h稀释倍数

一1×10+1×10°1×10⁴1×10+1×10⁵1×10⁴11218>30029032选择培养基菌落数目2计2122204>30028238实3

的

：142265530027030每克土样中分解尿素的细菌数(个/克)1.3×107处能够分解2.8×10°3.3X10说明：选择菌落数为30～

300的平板进行计数。不在计数范围内的标红不计算。稀释涂布平板法C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代表稀释倍数此实验在稀释倍数10⁵获得3个平板，菌落数分别是290、282、270,涂布平板时均使用0.1ml菌液，如何计算每克土壤中可

以分离尿素的细菌数目?微生物的数量测定计

算

公

式

：每g样品中的菌落数=(290+282+270)/3

0.1×10⁵

≈2.8

×108个(C÷V)×M每个稀释度至少取3个平板取其平均值；>分析实验结果时，要考虑平行组结果是否接近，

如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验；本次实验平板和试管较多，使用前需做好标记，

如组别、培养日期和样品稀释度等信息；设置牛肉膏蛋白胨培养基以判断选择培养基是

否有选择作用；2个空白对照组(未接种的选择培

养基和牛肉膏蛋白胨培养基)检测培养基是否含

有

杂

菌

。问题探究1.

如何确保“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验的准确?选择30-300个菌落的平板进行计数；2.经稀释涂布平板法统计的菌落数是否为实际数目?统计的菌落往往比活菌的实际数目低；统计的结果一般用菌落数而不是活菌数来表示；恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。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。问题探究问题探究3.

除稀释涂布平板法外，还有其他测定微生物数量的方法吗?稀释涂布平板法

一一间接计数法显微镜直接计数法

一一直接计数法细菌计数板

统计结果一般偏大：血细胞计数板

是活菌和死菌数的总和0.10

mm400mm²血细胞计