高二-人教版-生物学选择性必修3-第1章《微生物的培养技术及应用（第4课时）》课件

高二—人教版—生物学选择性必修3—第1章

微生物的培养技术及应用（第4课时）土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践一、提出问题：1.土壤中含有能分解尿素的细菌，我们如何分离它们？2.每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌？土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：1.任务：根据上一节所学的知识，设计“土壤分解尿素的细菌的分离与计数”的探究方案。2.阅读P19

3个资料后对设计的方案进行修正。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：3.样品稀释与涂布平板4.微生物的培养与观察2.土壤取样1.制备培养基5.菌落的计数对照实验（1）验证选择培养基是否具有选择作用：涂布稀释液的牛肉膏蛋白胨培养基涂布稀释液的以尿素作为唯一氮源的选择性培养基①对照组：②实验组：（2）验证培养基是否被污染：不涂布稀释液的以尿素作为唯一氮源的选择性培养基和牛肉膏蛋白胨培养基。选择培养土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：1.制备培养基：（1）选择培养基：以尿素作为唯一氮源（2）牛肉膏蛋白胨培养基组分含量牛肉膏5.0g蛋白胨10.0gNaCl5.0g琼脂20.0g蒸馏水定容到1000ml组分含量KH2PO41.4gNaH2PO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素CO(NH2)21.0g琼脂15.0g蒸馏水定容到1000ml（用来分离分解尿素的细菌）（用来设计对照组实验）土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：2.土壤取样：（1）取样地点要求：（2）取样部位：铲去表层土（一般3cm左右）。细菌绝大部分分布在距地表3～8cm的土壤层。酸碱度接近中性的潮湿且富含尿素的土壤。

在城市，常见的是公园里、街道旁、花盆中的土壤；在农村，则容易收集到农田或菜园里的土壤。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：3.样品的稀释与涂布平板思考与讨论：（1）分离土壤中不同的微生物采用稀释范围相同吗？测定土壤中细菌的总量稀释度高还是测定能分解尿素的细菌的数量稀释度高？（2）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？如何证明已稀释成功？（3）每个稀释度至少涂几个平板？①不同微生物在土壤中含量不同，分离不同的微生物采用不同的稀释度，以保证获得菌落数在30～300之间适于计数的平板。②测定土壤中细菌的总量稀释度更高，因为细菌总数量高于能分解尿素的细菌数量。（1）测细菌数：一般用104、105、106稀释液（2）测放线菌数：一般用103、104、105稀释液（3）测真菌数：一般用102、103、104稀释液土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：3.样品的稀释与涂布平板思考与讨论：（1）分离土壤中不同的微生物采用稀释范围相同吗？测定土壤中细菌的总量稀释度高还是测定能分解尿素的细菌的数量稀释度高？思考与讨论：（2）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？如何证明已稀释成功呢？①在初次实验中，对于稀释的范围没有把握，应选择一个比较宽的范围，例如可以将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。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：3.样品的稀释与涂布平板如果得到2个或2个以上菌落数目在30-300的平板，且同一稀释倍数的三个重复平板上菌落数相差不大，可进行菌落计数，若菌落数相差太大，说明实验误差大，需重新实验。②如果得到2个或2个以上菌落数目在30-300的平板，说明稀释操作成功。思考与讨论：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：3.样品的稀释与涂布平板（3）每个稀释度至少涂几个平板？每个稀释度至少设置4个平板：①1、2、3平板是选择培养基②4平板为牛肉膏蛋白胨培养基③此外，整个实验还要多设置2个平板：（作为对照，用来验证两种培养基中是否被杂菌污染）（作为实验组，且设置三个重复，用来分离分解尿素的细菌）（作为对照组，用来判断选择培养基是否具有选择作用）不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：4.微生物的培养与观察（1）培养条件：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度、pH和培养时间。细菌一般在30-37℃的温度下培养1-2d。（2）观察：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。（3）一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，如形状、大小、颜色、透明度、光泽度和隆起程度等。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践二、实验设计：5.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。请尝试设计实验结果记录表。稀释度104105106107123平均值123平均值123平均值123平均值菌落数/平板实验结果记录表：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践三、操作提示：2.注意无菌操作：3.做好标记：本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好在使用前做好标记。例如，在标记培养皿时应该注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。4.制定计划：对于耗时较长的生物实验，要事先规划时间，以便提高工作效率，在操作时更加有条不紊。1.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。（3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。（1）取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手；（2）应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好棉塞；土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践四、结果分析与评价：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呢？①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。②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。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践四、结果分析与评价：2.在我们获得了菌落数为30~300的平板这一稀释度下，是否至少有2个平板的菌落数接近？——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。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践四、结果分析与评价：3.如果我们统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数与其他同学统计的结果差异很大可能是什么原因引起的呢？——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。土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践四、结果分析与评价：内容现象结论有无杂菌污染的判断对照的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染选择培养基中菌落数偏高被杂菌污染菌落形态多样，菌落数偏高培养基中混入其他氮源选择培养基的筛选作用牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目选择培养基具有筛选作用样品的稀释操作得到2个或2个以上菌落数目在30～300的平板操作成功重复组的结果若选取同一种土样，统计结果应接近土壤中分解尿素的细菌的分离和计数P18探究·实践五、进一步探究：分解尿素细菌的进一步鉴定本活动只是初步筛选了能分解尿素的细菌，对分离的菌种进行鉴定还需要借助生物化学的方法。P20到社会中去1.空气中微生物总数的检测；2.水中细菌总数的检测；3.牛奶中细菌的分离与计数；4.土壤中真菌（或放线菌）的分离与计数。利用稀释涂布平板法(间接/活菌计数法)来测定微生物的数量1.配制培养测定微生物的培养基（1）进行样品稀释2.空气/水中/牛奶/土壤中取样3.空气/水中/牛奶/土壤微生物的纯化培养与观察（2）涂布/接种平板（3）培养和观察4.微生物计数实验思路：P20拓展应用：1.反刍动物，如牛和羊具有特殊的器官一瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。请你设计一个实验从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。——反刍动物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基，还应该参照厌氧菌的培养方法进行实验设计。P20拓展应用：2.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸杆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列问题。（1）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？（2）现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请你给出详细的实验方案。（3）有同学说,可以把滤纸埋在土壤中,经过一段时间后,再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。P20拓展应用：（1）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？——纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，采集土样时，可以选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等。2.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸杆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列问题。P20拓展应用：（2）现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请你给出详细的实验方案。土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验方案：土壤取样选择培养计数富含尿素的环境以尿素为唯一氮源的选择培养基（实验组）牛肉膏蛋白胨培养基（对照组）稀释涂布平板法2.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸杆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列问题。P20拓展应用：（2）现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请你给出详细的实验方案。纤维素＋刚果红→红色复合物纤维素酶纤维素分解菌产生分解纤维二糖、葡萄糖＋刚果红→无红色复合物出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。现象鉴别原理：2.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸杆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列问题。P20拓展应用：（2）现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请你给出详细的实验方案。土壤取样选择富含纤维素的环境鉴别培养稀释涂布平板法加入刚果红的含纤维素鉴别培养基土壤中分解纤维素的细菌的分离实验方案：2.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸杆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列问题。P20拓展应用：（3）有同学说,可以把滤纸埋在土壤中,经过一段时间后,再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。——这是人工设置适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上很可能有纤维素分解菌。2.地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸杆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如下图所示)。请回答下列问题。课堂小结三、微生物的数量测定1.稀释涂布平板法的定义微生物的选择培养和计数一、选择培养基二、微生物的选择培养1.科学实例——寻找耐高温的DNA聚合酶2.筛选特定种类微生物的原则3.选择培养基的概念、原理及类型2.稀释涂布平板法的操作过程1.间接/活菌计数法——稀释涂布平板法2.直接计数——显微镜直接计数法四、探究·实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数2.土壤取样3.样品的稀释和涂布平板4.培养与观察5.菌落的计数1.制备培养基谢谢观看！高二—人教版—生物学选择必修3—第1章

微生物的培养技术及应用（第4课时答疑）疑问解答1.在进行微生物的选择培养时，为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？这是为了防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。疑问解答2.利用尿素作为唯一氮源的培养基分离出的微生物都是能分解尿素的微生物吗？不一定。因为有些微生物可以利用尿素分解菌的代谢产物进行生长繁殖。疑问解答3.如何进一步鉴定分解尿素的细菌？（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。CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3脲酶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。（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