《分离特定的微生物并测定其数量》教案

1/7第二节分离特定的微生物并测定其数量【学习目标】1．掌握涂抹平板法或混合平板法。2．掌握利用选择培养基分离特定微生物的方法。3．观察各种微生物形成的菌落。【教学地位】本节内容涉及了涂抹平板法或混合平板法分离细菌、选择培养分离、观察各种微生物形成的菌落，仅以尿素为氮源的土壤微生物的分离、培养与数量测定、分离土壤中能分解纤维素的微生物等内容，属于微生物利用的一些基本操作，是高考中的常考内容。【教法指导】1．涂抹平板法和混合平板法可用多媒体课件展示，通过讨论掌握其操作要领。2．菌株计数的两种计数方法可通过列表比较、分析出各自的特点。【新课导入建议】1．可通过分离微生物的具体事例，引出分离微生物的两种基本的分离方法。2．可通过微生物的营养需求，引出选择培养基的作用。【课前自主导学】一涂抹平板法或混合平板法分离细菌1．平板分离法将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面，每个孤立的活微生物经过生长、繁殖均可形成单个菌落。2．分离、培养微生物最常用的是琼脂固体培养基。3．实验室中最常用的两种平板分离法是涂抹平板法和混合平板法。思考交流：1．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌吗？【提示】标准的单个菌落中只含有一种细菌。二选择培养分离1．原理(1)不同的微生物有特殊的营养需求或对某种化学物质有不同的敏感性。(2)针对某种微生物的特性，设计一个特定的环境，使之特别适合这种微生物的生长，而抑制其他微生物的生长。2．目的采用选择培养分离的方法，经过一定时间的培养后，使这种微生物在群落中的数量不断增加，再通过平板稀释法等进行纯培养分离。思考交流：2．如果要分离厌氧菌，应在什么条件下培养？【提示】在无氧条件下培养。三观察各种微生物形成的菌落1．菌落的概念单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度，形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。2．菌落的特征不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落一般都具有稳定的特征。3．观察菌落的意义可以成为对微生物进行分类、鉴定的重要依据。四仅以尿素为氮源的土壤微生物的分离、培养与数量测定1．准备实验器材2．采集土壤，制备悬液(1)制备悬液称取0.5g土壤样品，倒入盛有50mL无菌水的锥形瓶，振荡20min，使土样充分打散，即为10－2g/mL的土壤悬液。(2)等比稀释用无菌移液管吸取0.5mL土壤悬液注入盛有4.5mL无菌水的1号试管，配成10－3g/mL的土壤悬液。取另一支无菌移液管吹吸1号试管3次，使悬液均匀，再吸取0.5mL注入盛有4.5mL无菌水的2号试管，配成10－4g/mL的土壤悬液。以此类推，依次配制成10－5g/mL、10－6g/mL、10－7g/mL、10－8g/mL的土壤悬液。3．培养基的选择选择适于分离特定微生物的培养基：利用不同微生物代谢特性的不同，通过选择培养基选出所需要的特定微生物。4．接种采用3支无菌移液管分别吸取10－8g/mL、10－7g/mL、10－6g/mL的土壤悬液各1mL加入培养皿中，每个浓度设置3个重复，并充分振荡混合均匀，用涂抹平板法进行分离。5．培养与观察将培养皿倒置于37℃恒温箱中培养1～2d，观察细菌菌落。6．计数菌落培养24～48h后取出平板，计数，选取菌落数为30～300的一组为样本进行统计。每克土壤样品的细菌数＝某一稀释度几次重复培养后的菌落平均数×稀释倍数(假定涂抹所用稀释液为1mL)。思考交流：3．你认为计数的菌数与实际菌落之间存在什么样的关系？【提示】实际菌落数远大于计数的菌落数目。原因是有的菌落不只由一个细菌生长而成。五分离土壤中能分解纤维素的微生物1．研究目标(1)研究培养基对微生物的选择作用。(2)探讨能分解纤维素的微生物的应用价值。2．研究指导步骤问题与假设→设计与实验→交流与合作→结论与反思。正误判断：1．每种培养基都只适合一种微生物的特殊营养需求。(×)【提示】常常能适合一些微生物生长，而另一些微生物的生长会被抑制。2．要选择培养分离能固氮的微生物应选用含氮的培养基。(×)【提示】要选用无氮的培养基。3．在固体培养基上形成的单个菌落即为纯培养物。(√)4．经过选择培养分离平板上出现30个菌落最好。(√)【提示】在平板上出现了30～300个单个细菌菌落为宜。【课堂互动探究】一涂抹平板法和混合平板法的异同【问题导思】①在固体培养基上怎样分离微生物？②如何比较涂抹平板法和混合平板法？1．过程如图2．结果不同(1)涂抹平板法：细菌菌落通常仅在平板表面生长。(2)混合平板法：细菌菌落出现在平板表面及内部。3．目的相同：分离和计数各种目的微生物。例一：(2013·安康高二测试)用稀释涂抹平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。原因是()A．平板上的一个菌落就是一个细菌B．菌落中的细菌数是固定的C．此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌D．此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同【审题导析】待测样品往往不易完全分散成单个个体。【精讲精析】选项分析判断A由于待测样品不一定完全分开，一个菌落也可能由2～3个细菌组成B菌落中的细菌数不一定固定C一个标准菌落一般来源于一个细菌D此方法统计的菌落数往往偏低于活菌的实际数【答案】C二选择培养基的作用【问题导思】①选择培养基为什么具有选择作用？②怎样利用选择培养基对微生物进行筛选？1．选择培养基筛选微生物的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。2．选择培养基筛选微生物的方法(1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。(2)改变培养基中的营养成分。例如，缺乏氮源时可以分离固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物。(3)改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物。例二：下面是本课题将用到的培养基配方，请根据下表回答下面的问题。编号成分含量①KH2PO41.4g②Na2HPO42.1g③MgSO4·7H2O0.2g④葡萄糖10.0g⑤尿素1.0g⑥琼脂15.0g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL(1)在该培养基的配方中，为微生物提供碳源的是，提供氮源的是。(2)绝大多数微生物都能利用，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解。(3)分析该培养基的配方，该培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，又是如何进行选择的？【思维导图】微生物的营养→明确微生物的营养组成—eq\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(—水,—氮源,—碳源,—无机盐))→eq\o(\s\up14(分析),\s\do14(作答))【精讲精析】碳源是提供碳元素的物质，氮源是提供氮元素的物质。所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素。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，所以这种培养基对微生物有选择作用。选择的原则是只有能够利用尿素的微生物才能够生长。【答案】(1)葡萄糖尿素(2)葡萄糖尿素(3)具有。以尿素为唯一氮源的培养基可以分离到产生脲酶的微生物(即分解尿素的微生物)。三菌株计数【问题导思】①菌株的计数方法有哪些？②利用稀释平板分离法计数与显微镜直接计数有怎样的区别？微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等，但是一般使用计数法。例三：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。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。步骤：①制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。②用稀释涂抹平板法接种样品。③适宜温度下培养。结果分析：(1)测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是。A．一个平板，统计的菌落数是23B．两个平板，统计的菌落数是22和26，取平均值24C．三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，取平均值26D．四个平板，统计的菌落数分别是21、30、24和25，取平均值25(2)一同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，那么每毫升样品中的菌株数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2mL)。(3)用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量，因为。(4)某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落，能否肯定该大肠杆菌的品系被污染了？为什么？【思维导图】大肠杆菌数量的测定→关键是明确测定方法－eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—稀释涂抹平板法,—菌落数统计方法,—注