高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 微生物的选择培养和计数精品ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 微生物的选择培养和计数精品ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了核心探讨，两种纯化方法的比较，微生物的计数方法比较等内容，欢迎下载使用。

1.科学实例：寻找耐高温的DNA聚合酶
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，布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了耐热的水生栖热菌，并从这种菌种提取出耐高温的DNA聚合酶。筛选原因：水生栖热菌能在70-80℃高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。
那么，如何从众多的微生物中筛选出单一菌种？
根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
有利于目的菌生长的条件有哪些？
分离酵母菌、霉菌等真菌
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。
能消除石油污染的微生物
③不加含碳有机物的无碳培养基
②不加氮源的无氮培养基
选择培养基与鉴别培养基的比较
加入不影响甚至促进目标微生物生长，而抑制或阻止其他种类微生物生长的化学物质
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
培养、分离出目标微生物
培养酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素，抑制细菌的生长；利用以尿素为唯一氮源的培养基来培养可分解尿素的细菌
可用伊红美蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有，则菌落呈黑色)
稀释涂布平板法：必须要对土样充分稀释后，然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。
2.微生物选择培养获取纯培养物的方法
分离并计数某种微生物的数量（例如，能分解尿素的细菌）。
将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。
在火焰旁将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。
3.稀释涂布平板法的操作过程
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，放入恒温箱培养。
探讨点　微生物的选择培养和计数1.通常1 g土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物，其中，细菌的数量最多，能分解尿素的细菌是其中的一部分。如何设计培养基的配方，从而将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？
提示　设计一种选择培养基，用尿素作为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。
2.用平板划线法接种培养结果的图片如下。请结合图片分析，平板划线法能否达到对细菌进行计数的目的？为什么？
提示　不能，平板划线法最开始的划线很可能菌类会长成一片，导致无法计数，此外灼烧接种环的时候也会杀死一部分菌类。
3.请计算：4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为 个。
4.通过稀释涂布平板法统计的细菌的数目与它的实际数目相同吗？
提示　统计的细菌数往往比活菌实际数目低。因为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。
(1)选择培养基只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的生长(　　)(2)以尿素为唯一氮源的培养基是选择培养基(　　)(3)脲酶能催化尿素分解产生N2，N2可作为细菌生长的氮源(　　)
1.下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述，正确的是A.实验中采集的土样经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液B.分离土壤中能分解尿素的细菌时，应选择以尿素为唯一氮源的培养基C.利用显微镜进行直接计数时，可使用普通的载玻片完成计数D.接种土壤微生物稀释液时，平板划线法通过连续划线的操作使微生　物均匀分布
A.在配制步骤②③的培养基时，应先调pH后湿热灭菌B.步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散，以获得单菌落C.步骤③采用稀释涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，比较不同种细菌分解尿素的　能力
2.下图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图，下列有关叙述错误的是
①原理：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。通过计数平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
选择30-300个菌落的平板进行计数；每个稀释度至少取3个平板取其平均值；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；恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。
1.间接计数法 — 稀释涂布平板法
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。
例题1：某同学在稀释倍数为106 的培养基中测得平板上菌落数的平均数为234，那么每g样品中的菌落数是（涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL) ( ) A . 2.34×108 B. 2.34×109 C. 234 D. 23.4
每g样品中的菌落数＝
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)
不能区分死菌与活菌；个体小的细菌在显微镜下难以观察；
2.直接计数 —计数板计数法
①原理：利用细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。
3.关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验的叙述,正确的是(　　)A.培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源是相同的B.对微生物进行分离、纯化用平板划线法,而稀释涂布平板法只能用于计数C.对10 mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该10 mL土样中分解尿素的细菌数为2.55×108个D.应该设置对照以排除非测试因素对实验结果的干扰,提高可信度
[解析] 从土壤中分离分解尿素的细菌时,培养基应以尿素为唯一氮源,尿素分解菌为异养型生物,利用的是有机碳源,硝化细菌是自养型生物,以二氧化碳为碳源,二氧化碳为无机物,A错误;平板划线法只能用来分离、纯化微生物,不能用于计数,稀释涂布平板法既能计数活菌数目,又能用于分离纯化,B错误;[(234+276)÷2]÷0.1×106×10=2.55×1010(个),C错误;
4.某兴趣小组在校园土壤中取样,进行“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验。小明从稀释倍数为106的培养基中筛选出约120个菌落,而其他同学只筛选出约40个菌落。下列有关叙述错误的是(　　)A.小明出现这种结果的可能原因是和其他同学取样的土壤不同 B.要证明培养基是否受到污染,可将小明配制的培养基不加土样进行培养C.当稀释倍数太小时,可能由于菌落重叠而导致计数结果偏小D.在牛肉膏蛋白胨培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌
[解析] 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,可初步鉴定尿素分解菌,D错误。
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。
KH2PO4和Na2HPO4的作用是：①提供无机盐；②调节pH。
常见的分解尿素的微生物：芽孢杆菌、小球菌、棒状杆菌等细菌，某些真菌和放线菌也能分解尿素。
细菌宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大部分分布在距地表3~8cm的土壤层。铲去表层土3cm左右，取样，将样品装入事先准备好的信封中。
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。
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
（2）样品的稀释与稀释涂布平板法接种
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
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？
①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。
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、大小和颜色等。
②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，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
（3）微生物的培养与观察
得到的菌落一定是分解尿素的细菌吗？
不一定，还需要进一步的鉴定
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。
原理：脲酶催化尿素分解成氨→培养基碱性增强→ 酚红变红→脲酶阳性
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。
土壤中分解尿素的细菌的鉴定
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。
①实验组：3组接种的选择培养基➯用以分离并计数能分解尿素的细菌 第4组接种的牛肉膏蛋白胨培养基➯用以判断选择培养基是否具有选择作用
②对照组：第5组不涂布稀释液的选择培养基➯用以验证培养基中是否含有杂菌 第6组牛肉膏蛋白胨培养基➯用以验证培养基中是否含有杂菌
③实验结果：前3组实验组分离得到单菌落； 第4组得到多种菌落； 第5,6组正常情况下无菌落。
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。
本实验耗时较长，需要事先规划时间，以便提高实验效率，在操作时有条不紊。
1、取土用的小铁铲的盛土样的信封在使用前都需要灭菌。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。3、在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。
2：在以尿素作为唯一氮源的培养基中分离出的微生物都是能分解尿素的吗？
1：样品的稀释操作是否成功？
如果得到了2个或2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。
不一定。因为有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物进行生长繁殖。
(1)稀释涂布平板法能分离细菌，也能计数(　　)(2)测定不同微生物数量时，接种的土壤稀释液的稀释度相同(　　)(3)菌落特征是鉴别菌种的重要依据(　　)(4)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量(　　)
5.下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作的叙述，错误的是A.利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是有恰当的稀释度B.若要判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置未接种的牛肉膏　蛋白胨培养基作为对照C.该实验应采用稀释涂布平板法D.用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基来培养该细菌后　不会使酚红指示剂变红
6.用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中得到以下几种统计结果，其中正确的是A.涂布了1个平板，统计的菌落数是230B.涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C.涂布了3个平板，统计的菌落数分别是13、234和254，取平均值167D.涂布了3个平板，统计的菌落数分别为210、240和250，取平均值233
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
（3）稀释涂布平板法接种
（4）微生物的培养与观察
1. 研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌，判断下列相关表述是否正确。（1）这种培养基是一种选择培养基。（ ）（2）利用这种石油降解菌可以降解石油，修复土壤。（ ）（3）相对于未被污染的土壤，从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌。（ ）2. 用稀释涂布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. 菌落中的细菌数目是固定的B. 平板上的一个菌落就是一个细菌C. 通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同D. 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
4. 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，使人们能够利用秸秆等生产酒精，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。
（2）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。
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。
可行，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。
（1）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？