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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一等奖ppt课件
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第一章 发酵工程第2.2节微生物的选择培养和计数学习目标利用选择培养基分离细菌，运用相应技术解决生产生活中有关微生物的计数。（科学探究）关注有害生物的控制、宣传健康的生活方式等。（社会责任）新课讲授1一、选择培养基实例1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌，进而从这种菌中提取出耐高温的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。寻找耐高温的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。实验室中微生物筛选的原理人为提供_________________的条件（包括_____、_____和_____等），同时___________________________。有利于目的菌生长抑制或阻止其他微生物的生长营养温度pH选择培养基的概念在微生物学中，将允许 生长，同时 或 其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。特定种类的微生物抑制阻止选择培养基的类型70～80℃的高温水生栖热菌加入青霉素酵母菌、霉菌等真菌高浓度食盐金黄色葡萄球菌不加碳源不加氮源自养型微生物固氮菌举例怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?biàn选择培养基配方的设计 尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以作为细菌生长的氮源。讨论： 1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？ 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？培养基的配方中应含有微生物生长所需的营养要素：碳源、氮源、水、无机盐等。由于绝大多数微生物都能利用葡萄糖，分解尿素的细菌也能利用葡萄糖，可以用葡萄糖作为碳源。但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，在培养基中加入尿素提供氮源，使培养基具有了选择作用。该培养基以尿素作为唯一氮源，只允许能以尿素作为氮源的微生物生长。 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？该培养基与普通培养基相比较：共同点：都是以有机碳（如葡萄糖）作为碳源，都有水和无机盐；不同点：是该培养基以尿素作为唯一氮源，使只有能以尿素作为氮源的微生物生长。新课讲授2二、微生物的选择培养方法对样品进行充分稀释，然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌，还需对土壤菌液进行稀释及科学的微生物数量测定方法---稀释涂布平板法。操作步骤①铲取图样，将样品装入纸袋中操作步骤②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，一次等比稀释。9 mL 无菌水操作步骤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。④⑤步骤为涂布器灭菌操作步骤④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，使涂布均匀培养与观察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1～2d，在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落（菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体）。（1）稀释操作时：每支试管及其中的9mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1~2cm处。（2）涂布平板时： ①涂布器浸在体积分数为70%的酒精中，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。 ②不要将过热的涂布器放在盛放在酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精。 ③酒精灯与培养皿的距离要合适，移液管管头不接触任何物体。（3）同一稀释度的样液加到三个或三个以上的平板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数。稀释涂布平板法操作注意问题：比较稀释涂布平板法和平板划线法新课讲授3三、微生物的数量测定稀释涂布平板法（1）统计依据稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够___时，培养基表面生长的一个___ _，来源于__________中的一个____；通过计数平板上的____数，就能推测出样品中大约含有多少_____。高单菌落样品稀释液活菌菌落活菌（2）操作①一般选择菌落数为_______的平板计数。②选用一定稀释范围的样品进行培养，在同一稀释度下，应至少对 个平板进行重复计数，然后求出平均值。30~3003 （3）结果分析：当两个或多个细胞连接在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。少 显微镜直接计数（1）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样品中微生物的数量。（2）统计结果一般是活菌数和死菌数的总和，故计算结果比实际值 。偏大每g样品中的菌落数＝(C÷V)×MC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)M代表稀释倍数（4）计算公式：微生物计数的方法微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等方法，但是一般使用计数法，计数法可分为直接计数法和间接计数法。土壤中分解尿素的细菌的分离与计数提出问题（1）如何从土壤中分离出能够分解尿素的细菌；（2）统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。基础知识 绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成_____的微生物才能分解尿素，利用___________________的_____培养基，可以从土壤中分离出_________的细菌。脲酶以尿素作为唯一氮源选择分解尿素CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2实验过程（1）土壤取样①取样地点要求： 细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长。②取样过程： 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。③注意事项： 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）制备培养基①选择培养基：以尿素为唯一氮源。②牛肉膏蛋白胨培养基：作为对照组，来判断选择培养基是否具有选择作用。③KH2PO4和Na2HPO4的作用是： 提供无机盐； 调节pH。（3）样品的稀释与涂布平板测细菌时，一般选用1×104、1×105、×106倍稀释的稀释液进行平板培养。 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，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。①每个浓度至少设置4个平板，1、2、3平板是选择培养基（实验组，三个重复），4为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如何验证培养基中是否含有杂菌？设置2个平板作为对照：不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基（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。（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）操作提示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。2.要按照前面学习过的无菌操作的方法，进行规范操作。取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。3.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.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。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。2.你是否获得了某一稀释度下菌落数为30～300的平板?在这一稀释度下，是否至少有2个平板的菌落数接近?3.你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数是多少?与其他同学统计的结果接近吗?如果差异很大，可能是什么原因引起的?对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染，牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。如果得到了2个或2个以上菌落数目为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。如果选取的是同一种土样，统计的结果应该接近，如果相差太大，可能是培养基被污染了或混入了其他含氮物质，也可能是操作失误。分析对比选择培养基和鉴别培养基的比较关于微生物培养和数目统计的说法，错误的是（ ）A.因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物，要按不同的稀释倍数进行分离。B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选择的稀释度范围相同。C.不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。D.每次统计菌落数目，应选取菌落数目稳定时的记录作为结果。基础检测B
第一章 发酵工程第2.2节微生物的选择培养和计数学习目标利用选择培养基分离细菌，运用相应技术解决生产生活中有关微生物的计数。（科学探究）关注有害生物的控制、宣传健康的生活方式等。（社会责任）新课讲授1一、选择培养基实例1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌，进而从这种菌中提取出耐高温的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。寻找耐高温的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。实验室中微生物筛选的原理人为提供_________________的条件（包括_____、_____和_____等），同时___________________________。有利于目的菌生长抑制或阻止其他微生物的生长营养温度pH选择培养基的概念在微生物学中，将允许 生长，同时 或 其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。特定种类的微生物抑制阻止选择培养基的类型70～80℃的高温水生栖热菌加入青霉素酵母菌、霉菌等真菌高浓度食盐金黄色葡萄球菌不加碳源不加氮源自养型微生物固氮菌举例怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?biàn选择培养基配方的设计 尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以作为细菌生长的氮源。讨论： 1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？ 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？培养基的配方中应含有微生物生长所需的营养要素：碳源、氮源、水、无机盐等。由于绝大多数微生物都能利用葡萄糖，分解尿素的细菌也能利用葡萄糖，可以用葡萄糖作为碳源。但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，在培养基中加入尿素提供氮源，使培养基具有了选择作用。该培养基以尿素作为唯一氮源，只允许能以尿素作为氮源的微生物生长。 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？该培养基与普通培养基相比较：共同点：都是以有机碳（如葡萄糖）作为碳源，都有水和无机盐；不同点：是该培养基以尿素作为唯一氮源，使只有能以尿素作为氮源的微生物生长。新课讲授2二、微生物的选择培养方法对样品进行充分稀释，然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌，还需对土壤菌液进行稀释及科学的微生物数量测定方法---稀释涂布平板法。操作步骤①铲取图样，将样品装入纸袋中操作步骤②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，一次等比稀释。9 mL 无菌水操作步骤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。④⑤步骤为涂布器灭菌操作步骤④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，使涂布均匀培养与观察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1～2d，在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落（菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体）。（1）稀释操作时：每支试管及其中的9mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1~2cm处。（2）涂布平板时： ①涂布器浸在体积分数为70%的酒精中，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。 ②不要将过热的涂布器放在盛放在酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精。 ③酒精灯与培养皿的距离要合适，移液管管头不接触任何物体。（3）同一稀释度的样液加到三个或三个以上的平板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数。稀释涂布平板法操作注意问题：比较稀释涂布平板法和平板划线法新课讲授3三、微生物的数量测定稀释涂布平板法（1）统计依据稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够___时，培养基表面生长的一个___ _，来源于__________中的一个____；通过计数平板上的____数，就能推测出样品中大约含有多少_____。高单菌落样品稀释液活菌菌落活菌（2）操作①一般选择菌落数为_______的平板计数。②选用一定稀释范围的样品进行培养，在同一稀释度下，应至少对 个平板进行重复计数，然后求出平均值。30~3003 （3）结果分析：当两个或多个细胞连接在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。少 显微镜直接计数（1）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样品中微生物的数量。（2）统计结果一般是活菌数和死菌数的总和，故计算结果比实际值 。偏大每g样品中的菌落数＝(C÷V)×MC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)M代表稀释倍数（4）计算公式：微生物计数的方法微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等方法，但是一般使用计数法，计数法可分为直接计数法和间接计数法。土壤中分解尿素的细菌的分离与计数提出问题（1）如何从土壤中分离出能够分解尿素的细菌；（2）统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。基础知识 绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成_____的微生物才能分解尿素，利用___________________的_____培养基，可以从土壤中分离出_________的细菌。脲酶以尿素作为唯一氮源选择分解尿素CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2实验过程（1）土壤取样①取样地点要求： 细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长。②取样过程： 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。③注意事项： 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）制备培养基①选择培养基：以尿素为唯一氮源。②牛肉膏蛋白胨培养基：作为对照组，来判断选择培养基是否具有选择作用。③KH2PO4和Na2HPO4的作用是： 提供无机盐； 调节pH。（3）样品的稀释与涂布平板测细菌时，一般选用1×104、1×105、×106倍稀释的稀释液进行平板培养。 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，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。①每个浓度至少设置4个平板，1、2、3平板是选择培养基（实验组，三个重复），4为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如何验证培养基中是否含有杂菌？设置2个平板作为对照：不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基（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。（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）操作提示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。2.要按照前面学习过的无菌操作的方法，进行规范操作。取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。3.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.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。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。2.你是否获得了某一稀释度下菌落数为30～300的平板?在这一稀释度下，是否至少有2个平板的菌落数接近?3.你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数是多少?与其他同学统计的结果接近吗?如果差异很大，可能是什么原因引起的?对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染，牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。如果得到了2个或2个以上菌落数目为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。如果选取的是同一种土样，统计的结果应该接近，如果相差太大，可能是培养基被污染了或混入了其他含氮物质，也可能是操作失误。分析对比选择培养基和鉴别培养基的比较关于微生物培养和数目统计的说法，错误的是（ ）A.因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物，要按不同的稀释倍数进行分离。B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选择的稀释度范围相同。C.不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。D.每次统计菌落数目，应选取菌落数目稳定时的记录作为结果。基础检测B
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