人教版 (2019)选择性必修3第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用二 微生物的选择培养和计数图文ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用二 微生物的选择培养和计数图文ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了尿素为唯一氮源，稀释涂布平板法，菌落数目稳定，实验设计流程，结果分析与评价，指点迷津•拨云见日，课堂达标•巩固训练，NaNO2，的唯一能源物质氨，稀释涂布平板等内容，欢迎下载使用。

第2节　微生物的培养技术及应用
第2课时　微生物的选择培养和计数
知识点一　选择培养基与鉴别培养基
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，称为选择培养基。2．实例：筛选土壤中分解尿素的细菌的选择培养基以_________________。3．原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。
活 | 学 | 巧 | 练1．选择分解尿素的细菌的培养基为液体培养基。( )2．可以筛选出石油降解菌的培养基为鉴别培养基。( )
合 | 作 | 探 | 究1.要分离出分解纤维素的微生物，应在什么样的环境中取土样？应配制什么样的培养基？提示：应从富含纤维素的环境中取土样，如树林中多年落叶形成的腐殖土。应配制以纤维素为唯一碳源的培养基。2．根据选择培养基的原理，如何筛选出耐酸菌？提示：可将培养基的pH调至酸性，再接种培养。
1．选择培养微生物的四种方法及其实例
2.尿素分解菌的鉴定在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了NH3。NH3会使培养基的碱性增强，pH升高。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，则可初步说明该种细菌能够分解尿素。
3．鉴别培养基(1)特点：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。(2)用途：鉴别不同种类的微生物(如可用伊红—亚甲蓝琼脂培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌。若有，菌落呈现深紫色)。
选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物，通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基，可从土壤中分离出的微生物依次是( )A．硝化细菌、放线菌、根瘤菌B．根瘤菌、青霉菌、固氮菌C．异养细菌、放线菌、硝化细菌D．自养细菌、固氮菌、分解尿素的细菌解析：不含有机物的培养基可以选择自养微生物，缺少氮元素的培养基可以选择固氮微生物，含尿素(不含其他氮源)的培养基可以选择能分解尿素的微生物。
能在选择培养基上生长的不一定是所需要的目的菌。原则上选择培养基只允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能在选择培养基上生长的微生物不一定都是所需的微生物，还需进一步的鉴定。
(2023·锦州期末)大肠杆菌的含量是国家饮用水重要检测指标之一，如图所示，用滤膜法和伊红—亚甲蓝琼脂培养基(EMB培养基)测定水中大肠杆菌含量的大致流程为准备工作→用滤膜过滤待测水样→将滤膜转移到EMB培养基上→培养→观察并统计菌落数目。下列叙述正确的是( )伊红—亚甲蓝琼脂培养基配方
A．EMB培养基从用途来分属于选择培养基B．配方的基础培养基中除水外还必须含有无机盐和碳源C．观察并统计菌落数目时，应选择培养基上的深紫色菌落进行计数D．选用滤膜孔径的大小不会影响实验结果
解析：EMB培养基从用途来分属于鉴别培养基，A错误；配方的基础培养基中除水外还必须含有无机盐和氮源，乳糖可作为碳源，B错误；大肠杆菌在EMB培养基上可呈深紫色，并有金属光泽，观察并统计菌落数目时，应选择培养基上的深紫色菌落进行计数，C正确；选用滤膜孔径过大可能会导致实验结果比实际值偏小，D错误。
知识点二　微生物数量测定方法分析
一、微生物的选择培养1．菌液稀释(1)将10 g土样加入盛有_______mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，得到稀释10倍的菌液。(2)取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，得到稀释102倍的菌液，依次等比稀释。
2．稀释涂布平板法的操作步骤涂布器消毒：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中↓取菌液：用移液枪取0.1 mL菌液，滴加到培养基表面↓涂布器灭菌：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↓涂布平板：用涂布器将_______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
3．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1～2 d。4．结果：在涂布有合适浓度菌液的平板上观察到分离的单菌落。
二、微生物的数量测定1．常用方法：_________________和显微镜直接计数法。2．稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目(1)为了保证结果准确，同一稀释度下，应至少设3个平板，一般选择菌落数在_________________________的平板进行重复计数，并取平均值。(2)统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，因为_____________________________，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
30～300，适于计数
当两个或多个细胞连在一起时
3．利用显微镜进行直接计数(1)工具：特定的细菌计数板或血细胞计数板。(2)统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。特别提醒：显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活，因此一般用来统计总菌数。但是，通过一定的辅助处理，可以实现活菌计数，如在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。
活 | 学 | 巧 | 练1.用平板划线法培养计数，应选择菌落数在10～100的平板。( )2．利用稀释涂布平板法统计菌落数目的理论依据是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。( )
合 | 作 | 探 | 究1.为什么一般选择菌落数为30～300的平板进行计数？提示：若平板上菌落数过多，说明稀释度过低，菌体的密度大，就会出现更多的两个或两个以上的菌体形成的菌落，结果不准确，且计数较困难。若平板上菌落数过少，菌落形成的偶然性大，结果也不准确。
2．稀释涂布平板法和显微计数法对微生物计数产生的实验误差如何？试分析原因。提示：稀释涂布平板法计数的值比实际值小，原因是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；显微计数法计数的结果比实际值大，原因是显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞。
3．在稀释涂布平板法中，为何需至少涂布3个平板？提示：作为重复实验，统计时取平均值，以减少偶然因素对实验结果的影响，增强实验结果的说服力。4．为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？提示：尽量缩小统计的菌落数与实际活菌数的差值，因为繁殖慢的菌体开始看不出明显的菌落。(或：可以防止培养时间不足而导致遗漏菌落。)
1．微生物数量测定方法微生物数量测定的常用方法有稀释涂布平板法、显微镜直接计数法等。二者的比较如下表所示：
2.平板划线法与稀释涂布平板法的比较
(2022·长春联考)平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物的两种常用方法，下列描述正确的是( )A．都要将菌液进行一系列的梯度稀释B．平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环在固体培养基表面进行连续划线的操作C．稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基进行培养D．都是在固体培养基上进行的，都需要在酒精灯火焰旁进行接种
解析：平板划线法不需要进行梯度稀释，A、B均错误；稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液滴加到固体培养基的表面，然后用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，C错误；稀释涂布平板法和平板划线法都需要形成单菌落，都必须在固体培养基上进行接种，且均需无菌操作，都需要在酒精灯火焰旁进行接种，D正确。
稀释涂布平板法计数的几个注意事项(1)为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。(2)要设置对照实验，且一定要涂布至少3个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。(3)计数时机：每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。(4)用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目低。这是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。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
下列有关稀释涂布平板法计数和显微镜直接计数法的描述不正确的是( )A．利用血细胞计数板计数属于显微镜直接计数法，其缺点是不能区分死菌与活菌B．两种计数方法，其统计值与实际值相比，均有差异，但差异原因不同C．两种计数方法均能在计数的同时观察到所研究微生物的形态特征D．当菌落数目稳定时，一般选取菌落在30～300的且差异不大的平板进行计数
解析：显微镜直接计数法只能看到细菌，无法区分死菌和活菌，A正确；稀释涂布平板法计数中，当多个细菌连在一起时，平板上观察到的往往是一个菌落，故而统计值比实际值小，显微镜直接计数法不能区分死菌和活菌，故测定的微生物数量往往大于实际的活菌数，因此两种计数方法的统计值与实际值相比均有差异，但差异原因不同，B正确；稀释涂布平板法观察到的是菌落的形态特征，而不是微生物的形态特征，显微镜直接计数法观察到的是微生物的形态特征，C错误；当菌落数目稳定时，一般选取菌落在30～300的且差异不大的平板进行计数，D正确。
知识点三　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作
1．分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成_______。利用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。2．操作步骤(1)土壤取样土壤中的微生物主要分布在距地表3～8 cm的土壤层(酸碱度接近中性)，取样时用的铁铲和取样袋使用前都需要灭菌。
(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1～2 d(放线菌一般在25～28 ℃的温度下培养5～7 d；霉菌一般在25～28 ℃的温度下培养3～4 d)。在菌落计数时，每隔24 h统计一次菌落数目，选取_______________时的记录作为结果。
活 | 学 | 巧 | 练1.分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的pH降低。( )2．在用涂布器涂布平板时，为了操作方便可完全打开培养皿的皿盖。( )3．利用稀释涂布平板法和平板划线法均可实现细菌的分离和计数。( )
合 | 作 | 探 | 究甲、乙两位同学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，得到以下两种统计结果。(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果是否真实可靠？为什么？(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？
(3)某同学在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板，统计菌落数，得到了以下的数据，试计算1 g样品的活菌数。
提示：(1)不可靠。为增强实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下涂布至少3个平板，统计结果后计算平均值。(2)不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复实验结果不一致的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，找出差异的原因，需重新实验，而不能简单地舍弃。(3)105的稀释度下取0.1 mL涂布的三个平板上的菌落数在30～300，计算其平均值为(212＋234＋287)/3≈244。进一步可以换算出1 g样品中活菌数为(244÷0.1)×105＝2.44×108。
如图为土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中样品稀释示意图。据图分析，下列叙述正确的是( )A．3号试管的稀释倍数为103倍B．4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰好为5号试管的10倍C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要多
解析：分析题图可知，3号试管的稀释倍数为104倍，A错误；4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数不一定恰好为5号试管的10倍，B错误；5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为(168＋175＋167)÷3÷0.1×106＝1.7×109(个)，C正确；在固体培养基上可能存在两个或多个菌体形成一个菌落的情况，因此用稀释涂布平板法得到的结果往往会比实际活菌数目少，D错误。
分解尿素的微生物广泛存在于农田等土壤中，下列关于对分解尿素的微生物进行分离和计数的操作正确的是( )A．分解尿素的微生物含有脲酶，因此配制培养基时应选择包括尿素在内的多种物质作为氮源B．培养基中添加酚红作为指示剂，培养后，培养基pH会降低，可使指示剂变红色C．在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格D．计数时，在同一稀释度下，任取3个平板对其中的菌落数进行统计，取其均值即可
解析：分解尿素的微生物含有脲酶，配制分解尿素的培养基时应以尿素作为唯一氮源；培养基中添加酚红作为指示剂，培养后，细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，培养基的碱性增强，pH升高，可使指示剂变红色；为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
不能理解“多次划线”与“逐步稀释分散成单菌落”的关系平板划线法中通过“多次划线”操作，达到“逐步稀释分散成单个菌落”的结果。具体分析如下：(1)通过每次划线稀释菌种，线条末端菌体数少于线条首端。(2)每次划线前灼烧接种环，杀死接种环上的微生物，保证下一次划线的菌种来自上一次划线的末端。再次通过划线稀释菌种，依次类推，得到单个菌落。
下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法的划线操作。下列叙述中错误的是( )A．甲图中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能涂菌液B．甲、乙两图的操作中只有甲可以用于微生物的计数C．乙图中接种环需要灼烧5次D．乙图中连续划线的起点是上一次划线的末端
解析：甲图中采用了稀释涂布平板法，涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能涂菌液，A项正确；乙图的操作对应平板划线法，无法用于微生物的计数，B项正确；乙图平板中划了5个区域，因此操作过程中接种环需要灼烧6次，C项错误；乙图中每次划线的起点是上一次划线的末端，D项正确。
学 | 霸 | 记 | 忆1.选择培养基是指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．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素为唯一氮源的选择培养基分离能分解尿素的细菌。3．为确保结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。4．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。5．稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是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．分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是( )①加尿素　②不加尿素　③加琼脂　④不加琼脂　⑤加葡萄糖　⑥不加葡萄糖　⑦加硝酸盐　⑧不加硝酸盐A．①③⑤⑧ B．②④⑥⑧C．①③⑤⑦ D．①④⑥⑦解析：要分离分解尿素的细菌应以尿素为唯一氮源，①正确、 ②错误；分离土壤中分解尿素的细菌用固体培养基，需加入琼脂，③正确，④错误；培养基中需要加碳源即葡萄糖，⑤正确，⑥错误；不需要其他氮源，故不加硝酸盐，⑦错误，⑧正确。故符合题意的有①③⑤⑧，A正确。
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．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实际的活菌数相同解析：用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，偶尔会来自两个或更多个活菌。
3．请分析以下材料，并回答问题：材料一：硝化细菌是一类能进行化能合成作用的细菌，包括亚硝酸细菌和硝酸细菌两个菌群，这两个菌群通常生活在一起。亚硝酸细菌可将氨氧化成亚硝酸，硝酸细菌可将亚硝酸氧化成硝酸，氨和亚硝酸分别是亚硝酸细菌和硝酸细菌的唯一能源。
材料二：可利用以下两种选择培养基，通过振荡培养从土壤中分离得到较纯净的硝酸细菌和亚硝酸细菌。
(1)2号培养基中主要起选择作用的物质是___________；该培养基中亚硝酸细菌不能生长繁殖的主要原因是_____________________________________________。(2)硝化细菌属于_______(填“好氧”或“厌氧”)细菌。
缺乏亚硝酸细菌生长繁殖所需