学年高中生物人教版选修1课件专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数.docx

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学年高中生物人教版选修1课件专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

课题2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

CH£NBEI

/丿GUANJIAklYUJU

识记为先

关键语句

1.测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微僥直接计数法。

2.稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比活菌数目氐

3.为确保结果准确，一般选择菌落数在30〜300的平板上进行计数。

4•只有能合成腺酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作为唯一氮源的选择培养基分离该细菌.

5・鉴定分解尿索细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，据是否变红逬行判断。

筛选菌株的思路及计数

[©篠赴韵齐基舷]

1.筛选菌株的思路

（1）自然界中目的菌株的筛选：

1依据：

根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。

2实例：

PCR技术过程中用到的耐高温的TaqDNA聚

合酶，就是从热泉中筛选出来的帀彳细菌中提取出来的。

（2）实验室中目的菌株的筛选:

①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的生长。

2方法：

利用选择培养基分离。

a.选择培养基：

允许特定微生物生长,同时阻止或抑制其他种类微生物生长的培养基。

b.实例：

选择分解尿素的细菌的培养基，以遲畫作为唯一氮源，只有能合成服酶的微生物才能分解尿素。

2.统计菌落数目

（1）常用方法：

稀释涂布平板法。

生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的①原理，一个活菌

b.通过统计平板上的菌落数来推测样品中

、大约含有的活菌数

②计数原则：

一般选择菌落数在30〜300的平板进

行计数。

3结果分析：

统计的菌落数往往比活菌的实际数目

邑。

原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察

到的只是一一个菌落。

（2）其他方法：

利用显微镜直接计数。

SIKAOTANJIU

答下列问题。

（1）从物理性质上划分，此培养基属于哪类培养基？

从功

能上划分呢？

提示：

固体培养基，因为加入了凝固剂琼脂。

从功能

上看属于选择培养基。

（2）在培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源

的分别是什么物质？

提示：

碳源主要是葡萄糖，氮源是尿素。

（3）该培养基对微生物是否具有选择作用？

如果有，是如何进行选择的？

提示：

该培养基对微生物有选择作用。

该培养基以尿素为唯一氮源，只允许能以尿素作为氮源的微生物生长。

2.阅读教材P22中部楷体字部分，思考：

哪位同学的结果更接近真实值？

他们的实验需要改进

吗？

如果需要，如何改进?

提示：

第一位同学只涂布了1个平板，没有设置重复组,

因此结果不具有说服力。

第二位同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数值结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此,不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值，这两位同学的实验都需要改进。

在设计实验时，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。

在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。

3.阅读教材P23上部的楷体字部分，请帮助A同学设置对

照实验，以排除其他同学所质疑的可能影响实验结果的因素。

提示:

［線建名师•解疑堆］

1.选择培养基的类型及作用

（1）在培养基中加入某种化学物质。

如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐溶液可得到金黄色葡萄球菌。

这里的加入指的是在培养基培养成分的基础上加入。

（2）改变培养基中的营养成分。

如培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生长。

当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。

（3）改变微生物的培养条件。

如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。

2.统计菌落数目

（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

一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。

通过统计平板

上的菌落数，就能推测岀样品中大约含有多少活菌。

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注意事项：

a.设置重复组：

同一稀释度下，至少涂布3个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。

分析结果时，需

考虑重复组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有

误，需要重新实验。

b.设置对照：

目的是排除实验中非测试因素对实验结果的

影响，提高实验的可信度。

③计算公式：

每克样品中的菌株数=（C-V）XMo

V：

代表涂布平板时所用的稀释液的体积。

M,代表稀释倍数。

（2）显微镜直接计数法:

①原理：

此法利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微

镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。

②缺点：

不能区分细菌的死活。

③方法：

用计数板计数。

计数板是一块特制的载玻片，上

面有一个特定的面积为1mm2高为0.1mm的计数室，在1mm2

的面积里又被划分成25个（或16个）中格，每个中格进一步划分成16个（或25个）小格，但计数室都是由400个小格组成的。

如

X400X10000X稀释倍数o

［简篠教材务棗舷］

1

1.实验设计流程

土壤要求：

富含U1有机质，pH接近②迪且潮湿

2取样部位：

距地表约133〜

8cm的土壤层

1稀释原因：

样品的稀释程度直接影响平板上生长的IU菌落数目

2稀释标准：

选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证获得菌落数在［330〜300之间，便于计数

1培养：

不同种类的微生物，往往需要不同的培养⑥温度和培养⑦时间

2观察：

每隔24h统计一次菌落数目，最后选取固数目稳定时的记录作为结果

当菌落数目稳定时，取同一⑨砂释度下的3个平板进行计数，求出画平均值,并根据所对应的回释度计算岀样品中细菌的数目

2.菌种鉴定

（1）原理:

分解尿素的细菌合成的服酶将尿素分解为鱼,使培养基的碱性增强。

⑵方法:

在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变笙，可确定该种细菌能够分解

尿素。

SIKAOTANJIU

1.为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？

提示：

土壤中各类微生物的数量不同，因此，为获得不

同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。

2.第一次测定时为什么要将稀释的范围放宽一些?

提示：

为确保能从中选择出菌落数在30〜300之间的

平板进行计数。

3・为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果?

提示:

防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目O

［線AL名师解疑堆］

1.操作中的注意事项

（1）无菌操作：

铁铲和信封都要灭菌。

称取土壤、将称

好的土样倒入锥形瓶、稀释土壤溶液，每一步都要在酒精

灯的火焰旁进行。

（2）做好标记：

如在培养皿上注明培养基种类、培养日

期以及培养样品的稀释度等。

2.结果分析与评价

有无杂菌污染的

未接种的培养基上无菌

未被杂菌污

判断

落生长

选择培养基的筛选作用

牛肉膏蛋白腺培养基上

的菌落数大于选择培养

基上的菌落数

选择培养基

具有筛选作

样品的稀释操作

得到2个或2个以上菌落数目在30〜300的平板

操作成功

重复组的结果若选择同一种土样，统计结果应接近

［例1］下表是某微生物培养基的配方。

请分析回答下列问题:

编号

①

②

③

④

⑤

成分

（NH4）2SO4

KH2PO4

FeSO4

CaCl2

h2o

含量

0.4g

4.0g

0.5g

0.5g

100mL

（1）从培养基的营养成分看，此培养基可用来培养的微生

物同化作用类型是O利用该培养基培养微生物时，

微生物所需要的碳源来自

（2）此表中含有的微生物的营养成分包括

（3）若除去该培养基中的①后再加入不含氮元素的有机

物，则此培养基可培养的微生物种类是

（4）培养基若加入氨基酸，则它可充当的营养成分是

（5）若要观察微生物的菌落的特征，培养基中还应添加的

［解析］自养型微生物可以利用空气中的二氧化碳作为碳源，故培养基中可以不含碳源；自生固氮微生物则可以利用空气中的氮气作为氮源，培养基中可以不含氮源；氨基酸中含碳元素和氮元素，可作为微生物的碳源和氮源，还可以满足微生物对特殊营养物质的需求；若要观察微生物的菌落特点，必须使用固体培养基，因此培养基中还应添加凝固剂,如琼脂。

［答案］⑴自养型空气中的CO2

（2）水、无机

盐、氮源（3）自生固氮微生物（4）碳源、氮源和特殊营养（5）凝固剂（琼脂）

根据要选择培养的菌种的生理代谢特点，加入某种物质或不

加入某种物质以达到选择的目的。

常见微生物的分离举例如下:

①酵母菌.霉菌等真菌：

用含青霉素的培养基分离;

②金黄色葡萄球菌：

用含高浓度食盐溶液的培养基分离;

③固氮微生物：

用缺乏氮源的培养基分离;

④自养型微生物：

用含无机碳源的培养基分离;

⑤厌氧型和兼性厌氧型微生物:

用普通培养基在无氧条件下

分离。

［例2］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。

实验步骤:

⑴制备稀释倍数为102、10\10\10\106的系列稀释液。

（2）选用法接种样品o

（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

（2）

中，得到以下几种统计结果，正确可信的是

值26

平均值25

（3）—同学在稀释倍数为105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）o

（4）用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量

，因为O

（5）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？

［昇析］实验步骤：

（2）若要对大肠杆菌进行计数，常用稀释涂布平板法接种样品。

结果分析：

（1）在选取样品时，应选取多个菌落数相差不大的平板计数，取其平均值。

⑵每毫升样品中菌株数稀释倍数，

稀释液体积

即23.44-0.2X106=1.17X10%

（3）由于菌落可能由1个或多个细菌连在一起生长而成的，所以实际活菌数量比测得数量多。

（4）污染的原因可能是菌种不纯，也可能是培养基灭菌不彻底或接种过程操作不当。

［答案］实验步骤：

（2）稀释涂布平板结果分析：

（1）D⑵1.17X108⑶多当两个或多

个细胞连在一起时，平板上观察的是一个菌落（4）不能。

因为不能排除杂菌来自培养基或培养过程。

实验时，每一个浓度至少涂布三个平板，以增强实验的说服力和准确性。

当样品的稀释倍数足够高时，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。

计数时选择落数在30〜300的平板计数，若某两个或多个稀释浓度下获得的菌落数符合条件时，再看两者菌落数的比值：

若小于2,则取两者的平均值；若大于2,则取小者。

[«L璧基舷机国]

1.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做（）

A.鉴别培养基B.加富培养基

解析：

鉴别培养基是在培养基中加入某种特殊化学物质，微生物的代谢产物与特殊化学物质发生特定化学反应，产生明显特征变化；加富培养基一般用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物；基础培养基是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，例如牛肉膏蛋白豚培养基；选择培养基是在培养基中加入特殊营养物质或化学物质，抑制不需要微生物的生长，有利于所需微生物生长的培养基。

答案：

C

2.请选出下列正确的操作步骤

①土壤取样②称取10g土壤，加入盛有90mL无菌水

的锥形瓶中③吸取0.1mL进行平板涂布④依次稀

释至10、10\10\10\10\10%1（）7稀释度

解析：

在分离土壤中某细菌时，应先选取±#（10g）,然

后加无菌水获得土壤浸出液，并进行不同倍数稀释，最后

将稀释液涂布到培养基表面进行培养，并分离和计数。

答案:

c

3・某研究小组欲研究被石油污染过的土壤中细菌的数量，并

从中筛选出能分解石油的细菌。

下列操作错误的是（）

D.对细菌进行计数时宜采用平板划线法接种

解析：

微生物的分离和培养的关键技术是无菌操作，因此在

微生物的分离和培养的过程中称取和稀释土壤时应在火焰旁进行；阅读题干可知实验目的是筛选出能分解石油的细菌,培养基的配方应以石油为唯一碳源；对微生物进行分离和计数，应该用稀释涂布平板法；分离菌种常用的接种方法是平

板划线法和稀释涂布平板法，但对活菌进行计数常用稀释涂

答案：

D

4・（2014•新课标U）为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定

了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。

回答

下列问题:

（1）该小组釆用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。

在涂布

接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，

这样做的目的是；然后，将1mL

水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释

液；经培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。

据此可得出每升水样中的活菌数为。

（2）该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。

操作时，接种环

划线的末端开始划线。

这样做的目的是

果发现：

振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。

分析解析：

（1）为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。

（2）0.1mL稀释液中平均有38个活菌，可推测每升水样中的活菌数=38X10X100X1000=3.8X107（个）。

⑶接种环、接种针或其他金属用具直接在酒精灯火焰的外焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌。

在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线,其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。

⑶比较两图可以看岀，A是用平板划线法接种培养后得到的结果，B是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果o

⑷由于振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率，因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。

答案：

（1）检测培养基平板灭菌是否合格

3・8X107

（2）灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落（3）6（4）溶解氧营养物质

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