人教版 (2019)选择性必修3微生物的选择培养和计数教学ppt课件

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1.阐明微生物选择培养的原理。2.进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
一、选择培养基、微生物的选择培养和数量测定
二、探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
选择培养基、微生物的选择培养和数量测定
1.选择培养基(1)自然界中目的菌的筛选①实例：聚合酶链式反应(PCR)中用到的耐高温的DNA聚合酶，就是从热泉中筛选出的 中提取出来的。②依据：水生栖热菌能在 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。
(2)实验室中目的菌的筛选①原理：人为提供有利于 生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时 其他微生物的生长。②方法：利用选择培养基分离。选择培养基：允许 的微生物生长，同时 其他种类微生物生长的培养基。
2.微生物的选择培养(1)方法：对样品进行充分稀释，然后将 涂布到制备好的 培养基上。(2)稀释涂布平板法的操作过程①系列稀释操作
a.编号为1×102～1×107试管中分别盛有9 mL 。b.将 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。c.取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。
取菌液：取0.1 mL菌液，滴加到 表面↓涂布器消毒：将涂布器浸在盛有 的烧杯中↓ 涂布器灭菌：将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器 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)培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板 ，放入30～37 ℃的 中培养1～2 d。
3.微生物的数量测定(1)稀释涂布平板法①原理：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 。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少 。②计数原则：一般选择菌落数为 的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养。在同一稀释度下，应至少对 个平板进行重复计数，然后求出 。
(2)显微镜直接计数法一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是 的总和。
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。
(1)以尿素为唯一氮源的培养基是选择培养基(　　)(2)脲酶能催化尿素分解产生N2，N2可作为细菌生长的氮源(　　)
(3)用血细胞计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数(　　)
提示　分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨(NH3)，氨可作为细菌生长的氮源。
提示　血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
任务一：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。设计一种 的选择培养基，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的结果如图。请结合图片分析，对细菌进行计数时，不采用平板划线法接种的原因是_____________________________________________________________________________________。
划线最开始的地方菌种会长成一片，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.当菌液稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于一个活菌。用稀释涂布平板法接种培养的结果如图所示。与平板划线法相比，稀释涂布平板法可以用于细菌的计数，原因是：稀释涂布平板法会进行 稀释，在合适的稀释倍数下，均匀涂布得到的 互不接触，可以确定 的密度，再通过计算可以得知原液中的 数。
4.某生物兴趣小组想对土壤中细菌数量进行计数，如表数据是在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板获得的菌落数目。其中 倍的稀释比较合适，由此计算出每克土样中的菌株数为 个。
5.通过稀释涂布平板法统计的菌落的数目往往比活菌实际数目 。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
6.请完善表格中稀释涂布平板法和显微镜直接计数法的比较。
血细胞计数板或细菌计数板
2.两种纯化方法的比较
1.(2023·广东，10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是
A.a点时取样、尿素氮源培养基B.b点时取样、角蛋白氮源培养基C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
2.(2025·黑吉辽蒙，4)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株，旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株C.配制选择培养基时，需确保pH满足实验要求D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面
探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.实验设计(1)土壤取样①土壤要求：酸碱度接近中性且潮湿。②取样部位：距地表约 的土壤层。(2)样品的稀释测定土壤中细菌的数量，一般选用 倍稀释的稀释液进行平板培养，当第一次做这个实验时可以将稀释的范围放_____一点。
1×104、1×105和1×106
(3)微生物的培养与观察①培养：根据不同种类微生物的需要，控制适宜的培养 和培养时间。细菌一般在 ℃的温度下培养 d。②观察a.观察方法：每隔 h统计一次菌落数目，选取 时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而遗漏部分菌落。b.记录菌落的特征：包括菌落的 、 和 等。
2.操作提示(1)无菌操作：取土样的用具在使用前都需要 。(2)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 等。(3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，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)测定不同种类微生物数量时，接种的土壤稀释液的稀释度相同(　　)
提示　土壤中各种微生物的数量不同，因此分离不同种类的微生物要采用不同的稀释度。
(2)利用稀释涂布平板法统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数(　　)
提示　当两个或多个菌落连在一起时，只能观察计为一个菌落，因此利用稀释涂布平板法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目少。
(3)菌落特征是鉴别菌种的重要依据(　　)
任务二：土壤中分解尿素的细菌的分离、计数与鉴定1.测定土壤中细菌的总量和能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围 (填“相同”或“不相同”)；因为_________________________ 。
土壤中能分解尿素的细菌的
2.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 (填“可靠”或“不可靠”)。若不可靠，应如何改进？
提示　为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下至少涂布3个平板，统计结果后计算平均值。
(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______ (填“合理”或“不合理”)。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况，应_______________________________________ 。
分析实验过程中可能的影响因素，从操作是
否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因
3.尝试完成表中对微生物的分离与计数实验结果的分析。
对照组的培养基中无菌落生长
4.利用尿素作为唯一氮源的培养基分离出的微生物 (填“一定”或“不一定”)都是能分解尿素的微生物，因为_______________________________________________________________________________________ 。5.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菌。依据以上原理，若要对分离得到的微生物是否为分解尿素的细菌作进一步鉴定，可以在以 为唯一氮源的培养基中加入 ，接种并培养初步筛选的菌种，若菌落__________ ，则可说明该菌种能够分解尿素。
有些微生物可以利用能分解
尿素的细菌的代谢物进行生长繁殖；固氮菌能利用空气中的氮气，也能
选择培养基与鉴别培养基
3.(2025·湖南，5)采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数B.完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分解成乙酸D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
4.在做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验时，甲同学从对应稀释倍数为106的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。下列有关叙述错误的是A.甲同学出现这种结果的原因可能是土样不同，也可能是操作过程出了 问题B.将甲同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照， 可以证明培养基是否受到污染C.让其他同学用与甲同学一样的土壤进行实验，如果结果与甲同学一致， 则可以证明甲同学无误D.B、C选项的实验思路都遵循了实验的对照原则
(1)以尿素为唯一氮源　为细菌生长提供无机盐、作为缓冲液维持培养液的pH　(2)稀释涂布平板法　未接种的空白培养基　检测培养基是否被污染　(3)105或106　偏小　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)显微镜直接计数法将活菌和死菌一起计数，菌落计数法中存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌　(2)5 000　(3)杀死涂布器上可能存在的微生物，防止微生物污染　防止温度过高杀死菌种　(4)A　A消毒液活细胞减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高
题组一　选择培养基和微生物的选择培养1.(2022·江苏，3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
2.科研人员从深海淤泥中分离出了菌株L并比较其在不同的碳源培养基中的生长情况，结果如图所示。下列叙述错误的是
A.纤维素、果胶、淀粉能为菌株L的生长 提供碳源和能源B.该实验中培养菌株L的培养基中还需再 添加有机氮源C.以纤维素为唯一碳源的培养基对菌株L 的培养效果比以淀粉为唯一碳源的培养基的好D.提高菌株L的降解能力有利于提高对农作物资源的利用率
3.(2024·长春高二期末)芽孢杆菌耐高温，是常见的蛋白酶生产菌。培养基中的蛋白质被蛋白酶降解后，会在菌落周围形成透明圈。如图是筛选蛋白酶高产菌株的过程。下列叙述错误的是
A.70～80 ℃水浴10 min的目的是杀死部分非芽孢杆菌B.在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种C.以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用D.透明圈与菌落直径比值较小的菌株为高产菌株
4.(2025·昆明高二期末)稀释涂布平板法是微生物培养过程中常用的接种方法，下列有关该方法的叙述，正确的是A.要将聚集的微生物稀释分散，只能使用稀释涂布平板法B.统计培养结束后平板上的菌落数即为此时平板上的活菌数C.计数时，需计算各稀释度下的平板上的菌落数的平均值D.该方法统计得到的菌落数，往往比活菌的实际数目要少
5.(2024·玉溪高二期中)从自然界筛选嗜盐菌(好氧型)的一般步骤：采集菌样→富集培养→纯种分离→计数及性能测定。图1表示上述步骤中的一个环节，图2表示该筛选过程中一个培养基上菌落的分布情况，其中白色部分为透明圈，黑点代表大小不同的菌落。下列相关叙述正确的是
A.富集培养必须在固体培养基中进行B.图1所示的接种方法也适用于对细菌 进行计数C.图2中嗜盐菌的耐盐性能最强的是乙D.按用途划分，图1所示的培养基属于鉴别培养基
题组二　微生物的数量测定6.养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可被硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离和计数”实验中，下列说法正确的是A.需要配制添加一定浓度铵盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌B.应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行C.采用平板划线法进行分离和计数时，还需与未接种的空白培养基同时培养D.若空白对照组上长出了菌落，需要在实验组数据的基础上减去空白对照组的 菌落数
7.下列有关稀释涂布平板法计数和显微镜直接计数法的叙述，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，但产生差异的原 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，一般选取菌落数在30～300的且差异不大的平板进 行计数
A.18、0.1 B.9、、0.2 D.无法求解
8.(2025·大庆高二期中)聚苯乙烯作为一种重要的高分子聚合物材料，难降解，污染环境。某兴趣小组为了从土壤中分离能分解聚苯乙烯的细菌，相关实验流程如图所示，每次稀释的倍数相同，统计平板上菌落数的平均值为52，计算出每克土壤中分解聚苯乙烯的细菌数量为2.6×106个。由此推测，该流程中x和y的值分别为
9.(2021·山东，14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是A.甲菌属于解脂菌B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
10.(2025·南通高二检测)在某地的农业生产中，研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，且长期使用会导致土壤污染。为修复被该除草剂污染的土壤，可按如图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是
A.只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌B.筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源C.图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数D.经过一段时间的培养，培养皿中应该只存在有透明圈的菌落
11.精氨酸依赖型菌株不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长，但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图。下列相关叙述不正确的是
A.野生型菌液的培养皿中不会出 现菌落B.乙培养基与甲相比可能缺少了 精氨酸C.紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生可遗传变异D.乙中的菌落A为鸟氨酸发酵的优良菌种
12.某生物兴趣小组试图探究山羊瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌(目的菌)。实验步骤如图所示。请回答下列问题：
(1)该实验中所用培养基在成分上的特殊要求是___________________；培养基中的KH2PO4和Na2HPO4的作用有_________________________________________________。
为细菌生长提供无机盐、作
为缓冲液维持培养液的pH
(2)实验中采用的分离纯化细菌的方法是_______________。实验过程中，除了需将接种后的平板放在适宜的环境中培养一段时间后观察，还需要设置在相同条件下培养的____________________，作为对照实验，其目的是_____________________。
(3)为了计数细菌，将取自瘤胃中的液体进行稀释，接种在培养基上，放置在37 ℃恒温培养箱中培养24～48 h，统计菌落数，结果如上表。其中________倍的稀释倍数比较适合计数。有同学认为，该计数方法统计的细菌数目会比实际数目________，他的理由是________________________________________________________。
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
13.(2024·全国甲，37节选)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题：
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现
测得的细菌数量前者大于后者，其原因是____________________________________________________________________________________________________。
显微镜直接计数法将活菌和死菌一起计数，菌落计数法中存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌
(2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL涂布平板，菌落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为________个/mL。
(3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_______________________________________________，冷却的目的是_______________________。
杀死涂布器上可能存在的微生物，防止微生物污染