1.2.2微生物的选择培养和计数课件（共46张ppt）高中生物人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 1.2.2微生物的选择培养和计数课件（共46张ppt）高中生物人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-31 22:07:37 | ||
图片预览
文档简介
(共46张PPT)
1.2 微生物的培养技术及应用
微生物的选择培养和计数
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
类型 适用范围 操作方法
灭 菌
强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）
灼烧灭菌
接种的金属工具、接种时用的试管口或瓶口等
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
干热灭菌
耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等
物品放入干热灭菌箱,160～170 ℃加热2～3h
湿热灭菌
培养基、培养皿等,生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15～30 min
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
类型 适用范围 操作方法
消 毒
较为温和理化方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）
煮沸消毒法
日常生活
100 ℃煮沸5～6 min
巴氏消毒法
不耐高温的液体
62～65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min
化学药剂
生物活体、水源等
擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源
紫外线
紫外线照射30 min
接种室、接种箱，超净工作台
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
学习目标 核心素养
1.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 2．概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。 1.生命观念：各类微生物都能适应其生活环境。
2．科学思维：根据微生物的代谢类型配制选择培养基。
3．科学探究：讨论土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的方法。
思考：如何从自然界中分离出生产所需要的特定微生物？
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
自然界中微生物数量繁多，种类庞杂，要想从中分离出需要的特定微生物并不容易，尤其当要分离的微生物在混合菌群中不是优势种群时，仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法很难实现。
稀释涂布平板法呈现的杂菌群
该怎么办呢？
选择培养基应运而生。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
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。
1.实例：
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。
美国黄石公园
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
2.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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
筛选原则：
耐寒微生物
石油分解菌
被石油污染的土壤
冰川冻土层
3.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
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
4.实验室中微生物的筛选：
分离酵母菌、霉菌等真菌
分离固氮菌
分离自养型微生物
④加高浓度食盐
金黄色葡萄球菌
⑤金黄色葡萄球菌
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
①加入青霉素的培养基
思考：那么如果让你分离土壤中分解尿素的细菌，你应该怎么设计呢？
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
思考讨论：
选择培养基配方的设计
尿素含氮量高，化学性质稳定，是一种重要的农业氮肥，尿素施入土壤后，被某些细菌分解成NH3，NH3再转化成NO3-、NH4+等才能被植物吸收。
尿素的立体结构
土壤中尿素分解菌之所以能将尿素分解，是因为它们能合成脲酶：
CO(NH2)2+H2O
脲酶
CO2+2NH3
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
尿素的立体结构
1.你如何设计培养基配方，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？
培养基添加尿素作唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、缺乏氮源而不能生长发育繁殖，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
NaCl 5.0g
琼脂 20.0g
蒸馏水 定容到1000ml
KH2PO4 1.4g
NaH2PO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
配方一：培养细菌
配方二：培养可以分解尿素的细菌
（1）从物理性质看此培养基属于哪类？从用途上属于哪类培养基？
固体培养基。
配方二是以尿素作唯一氮源的选择培养基
碳源： 配方二氮源：
选择培养基
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
NaCl 5.0g
琼脂 20.0g
蒸馏水 定容到1000ml
KH2PO4 1.4g
NaH2PO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
配方一：培养细菌
配方二：培养可以分解尿素的细菌
（2）此培养基中共有哪些成分？在此培养基中哪些作为碳源、氮源？
成分：
碳源、氮源、水、无机盐
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
进一步思考：
怎么证明一个选择培养基具有选择性呢？
应该设置基础培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）或完全培养基作为对照，若基础培养基或完全培养基中生长的菌落数多于该选择培养基，则该选择培养基具有选择性。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
项目 选择培养基 鉴别培养基
原理 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
用途 培养、分离出目标微生物 鉴别目标微生物
举例 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，则菌落呈黑紫色，且带有金属光泽)
尿素分解菌
大肠杆菌
选择培养基
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
拓展应用
1.反刍动物，如牛和羊具有特殊的器官一瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。请你设计一个实验从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。
提示：反刍动物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡。
①用“尿素为唯一氮源”的选择培养基进行培养
②创造无氧环境进行培养
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
2.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，使人们能够利用精杆等生产酒精，用纤维索酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与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；而当纤维索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。请回答下列问题。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
（1）现在要从土壤中分离纤堆素分解菌,请你给出详细的实验方案。
（2）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？
（3）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。
用“纤维素为唯一碳源”的选择培养基进行培养，并在培养基加入刚果红进行鉴别。
纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等
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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
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。
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
方法1：稀释涂布平板法
间接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
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来表示；
恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。
② 计数原则:
因为当两个或多个细胞连在一起时，繁殖后形成的还是一个菌落
分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
M：代表稀释倍数；
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)
每g样品中的菌落数＝(C÷V)×M
例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
B
③ 计算公式：
方法1：稀释涂布平板法
间接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
某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。从对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果：甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230；乙同学在该浓度下涂布了A、B、C三个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。
请评价这两位同学的实验结果的有效性：
1.甲同学____________________________________；
原因是____________________________________。
2.乙同学____________________________________；
原因是____________________________________。
实验操作不合理
未设置重复实验组
结果计算不合理
21与另外两组数值相差太大，应舍去
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
血细胞计数板：
细菌计数板：
缺点：
①不能区分死菌和活菌→偏大
②不适于对运动细菌的计数。
③个体小的细菌在显微镜下难以观察。
优点：快速、直观
常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数
对细菌等较小的细胞进行观察和计数；
方法2：显微镜直接计数法
直接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
内容 直接计数法 间接计数法
主要用具 显微镜、细菌计数板或血细胞计数板 涂布器
计数依据 细菌个数 培养基上菌落数
优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌
缺点 不能区分死菌与活菌 操作较复杂且有一定误差
计算公式 每毫升原液含菌株数＝400×1 000×每小格平均菌株数×稀释倍数 每毫升原液含菌株数＝
平均菌落数/所用涂布液体积×稀释倍数
3.比较直接计数法与间接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
微生物的数量测定
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
培养基的制备
实验设计
（1）土壤取样
（2）样品的稀释
（3）稀释涂布平板法接种
（4）微生物的培养与观察
实验设计
【课堂小结】
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
1.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
B
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
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
D
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
1g土壤中有多少能分解尿素的细菌？
分离：获得分解尿素的细菌的纯培养物
计数：测定分解尿素的细菌的数量
——将菌液进行一系列梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养。
注意：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。
稀释涂布平板法
系列梯度稀释
涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
1.方法：
由于土壤细菌的数量庞大，要想得到特定微生物的纯培养物，必须要对土壤进行________，然后再将菌液_____到制备好的____________上。
充分稀释
涂布
选择培养基
稀释涂布平板法
2.基本操作：
和 。
梯度稀释
涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
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。
探究 实践：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
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+H2O
脲酶
2NH3+CO2
组分 含量
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素 1.0g
琼脂 15.0g
H2O 定容至1000mL
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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
（1）土壤取样
（2）配制培养基
（3）样品的稀释与涂布平板
（4）微生物的培养与观察
取样地点要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤
取样过程：铲去表土（一般3cm左右）
注意事项：铁铲和取样袋在使用前都要灭菌；事毕洗手。
选择培养基 *以尿素为唯一氮源
完全培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）——作为对照，来判断选择培养基是否具有选择作用
实验过程:
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
90mL无菌水
① 梯度稀释
（3）样品的稀释与涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
② 涂布平板
注意：各浓度分别涂布3个平板及空白平板
（重复实验） （对照实验）
（3）样品的稀释与涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
（3）样品的稀释与涂布平板
选择培养基
（平行重复）
牛肉膏蛋白胨培养基(作为对照)
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
（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,恒温培养箱中培养1-2d（平板倒置）
②观察：每隔24h统计一次菌落数目，选取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。
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
细菌一般选用
104、105、106 稀释倍数的菌液进行涂布培养。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
1.结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染及选择培养基是否筛选出一些菌落。
如果没有接种的选择培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的基础培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。
结果分析与评价
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
2.你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数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？
如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。
结果分析与评价
微生物的选择培养
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
如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的完全培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。
如果得到了两个或多个菌落数为30～300的平板，说明稀释度合适，操作比较成功，能够进行菌落的计数。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
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
如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
本活动只是初步筛选了能分解尿素的细菌,对分离的菌种进行鉴定还需要借助生物化学的方法。你可以查阅相关资料,进一步设计实验来鉴定自己分离的菌种。
CO(NH2)2+H2O
脲酶
2NH3+CO2
方法：在培养基中加入酚红指示剂
呈碱性，遇酚红指示剂呈 红 色。
——鉴别培养基
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。
进一步探究
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
主要方法 稀释涂布平板法 平板划线法
主要步骤 系列梯度稀释操作和涂布平板操作 接种环在固体培养基表面连续划线
接种工具 涂布器 接种环
菌体获取 从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体 在具有显著的菌落特征的区域挑取菌体
能否用于计数 可以计数，但是操作复杂，需涂布多个平板 不能计数
共同点 都能将微生物分散到固体培养基表面，以获得单细胞菌落，达到分离纯化微生物的目的，也可以观察菌落特征。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
微生物的培养
培养基
无菌技术
消毒与灭菌
常用灭菌方法
课堂小结
选择培养基的作用
微生物选择培养获取纯培养物的方法-稀释涂布平板法
稀释涂布平板法的操作过程
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
1.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。请据图分析，下列说法错误的是( )
A
A.③号试管的稀释倍数为103
B.④号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能为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
D.将涂布器在酒精灯火焰上灼烧冷却后，再进行涂布
谢 谢 观 看
1.2 微生物的培养技术及应用
微生物的选择培养和计数
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
类型 适用范围 操作方法
灭 菌
强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）
灼烧灭菌
接种的金属工具、接种时用的试管口或瓶口等
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
干热灭菌
耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等
物品放入干热灭菌箱,160～170 ℃加热2～3h
湿热灭菌
培养基、培养皿等,生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15～30 min
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
类型 适用范围 操作方法
消 毒
较为温和理化方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）
煮沸消毒法
日常生活
100 ℃煮沸5～6 min
巴氏消毒法
不耐高温的液体
62～65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min
化学药剂
生物活体、水源等
擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源
紫外线
紫外线照射30 min
接种室、接种箱，超净工作台
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
学习目标 核心素养
1.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 2．概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。 1.生命观念：各类微生物都能适应其生活环境。
2．科学思维：根据微生物的代谢类型配制选择培养基。
3．科学探究：讨论土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的方法。
思考：如何从自然界中分离出生产所需要的特定微生物？
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
自然界中微生物数量繁多，种类庞杂，要想从中分离出需要的特定微生物并不容易，尤其当要分离的微生物在混合菌群中不是优势种群时，仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法很难实现。
稀释涂布平板法呈现的杂菌群
该怎么办呢？
选择培养基应运而生。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
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。
1.实例：
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。
美国黄石公园
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
2.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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
筛选原则：
耐寒微生物
石油分解菌
被石油污染的土壤
冰川冻土层
3.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
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
4.实验室中微生物的筛选：
分离酵母菌、霉菌等真菌
分离固氮菌
分离自养型微生物
④加高浓度食盐
金黄色葡萄球菌
⑤金黄色葡萄球菌
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
①加入青霉素的培养基
思考：那么如果让你分离土壤中分解尿素的细菌，你应该怎么设计呢？
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
思考讨论：
选择培养基配方的设计
尿素含氮量高，化学性质稳定，是一种重要的农业氮肥，尿素施入土壤后，被某些细菌分解成NH3，NH3再转化成NO3-、NH4+等才能被植物吸收。
尿素的立体结构
土壤中尿素分解菌之所以能将尿素分解，是因为它们能合成脲酶：
CO(NH2)2+H2O
脲酶
CO2+2NH3
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
尿素的立体结构
1.你如何设计培养基配方，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？
培养基添加尿素作唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、缺乏氮源而不能生长发育繁殖，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
NaCl 5.0g
琼脂 20.0g
蒸馏水 定容到1000ml
KH2PO4 1.4g
NaH2PO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
配方一：培养细菌
配方二：培养可以分解尿素的细菌
（1）从物理性质看此培养基属于哪类？从用途上属于哪类培养基？
固体培养基。
配方二是以尿素作唯一氮源的选择培养基
碳源： 配方二氮源：
选择培养基
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
NaCl 5.0g
琼脂 20.0g
蒸馏水 定容到1000ml
KH2PO4 1.4g
NaH2PO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
配方一：培养细菌
配方二：培养可以分解尿素的细菌
（2）此培养基中共有哪些成分？在此培养基中哪些作为碳源、氮源？
成分：
碳源、氮源、水、无机盐
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
进一步思考：
怎么证明一个选择培养基具有选择性呢？
应该设置基础培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）或完全培养基作为对照，若基础培养基或完全培养基中生长的菌落数多于该选择培养基，则该选择培养基具有选择性。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
项目 选择培养基 鉴别培养基
原理 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
用途 培养、分离出目标微生物 鉴别目标微生物
举例 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，则菌落呈黑紫色，且带有金属光泽)
尿素分解菌
大肠杆菌
选择培养基
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
拓展应用
1.反刍动物，如牛和羊具有特殊的器官一瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。请你设计一个实验从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。
提示：反刍动物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡。
①用“尿素为唯一氮源”的选择培养基进行培养
②创造无氧环境进行培养
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
2.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，使人们能够利用精杆等生产酒精，用纤维索酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与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；而当纤维索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。请回答下列问题。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
选择培养基
（1）现在要从土壤中分离纤堆素分解菌,请你给出详细的实验方案。
（2）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？
（3）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。
用“纤维素为唯一碳源”的选择培养基进行培养，并在培养基加入刚果红进行鉴别。
纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等
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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
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。
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
方法1：稀释涂布平板法
间接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
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来表示；
恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。
② 计数原则:
因为当两个或多个细胞连在一起时，繁殖后形成的还是一个菌落
分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
M：代表稀释倍数；
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)
每g样品中的菌落数＝(C÷V)×M
例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
B
③ 计算公式：
方法1：稀释涂布平板法
间接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
某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。从对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果：甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230；乙同学在该浓度下涂布了A、B、C三个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。
请评价这两位同学的实验结果的有效性：
1.甲同学____________________________________；
原因是____________________________________。
2.乙同学____________________________________；
原因是____________________________________。
实验操作不合理
未设置重复实验组
结果计算不合理
21与另外两组数值相差太大，应舍去
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
血细胞计数板：
细菌计数板：
缺点：
①不能区分死菌和活菌→偏大
②不适于对运动细菌的计数。
③个体小的细菌在显微镜下难以观察。
优点：快速、直观
常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数
对细菌等较小的细胞进行观察和计数；
方法2：显微镜直接计数法
直接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
内容 直接计数法 间接计数法
主要用具 显微镜、细菌计数板或血细胞计数板 涂布器
计数依据 细菌个数 培养基上菌落数
优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌
缺点 不能区分死菌与活菌 操作较复杂且有一定误差
计算公式 每毫升原液含菌株数＝400×1 000×每小格平均菌株数×稀释倍数 每毫升原液含菌株数＝
平均菌落数/所用涂布液体积×稀释倍数
3.比较直接计数法与间接计数法
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
微生物的数量测定
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
培养基的制备
实验设计
（1）土壤取样
（2）样品的稀释
（3）稀释涂布平板法接种
（4）微生物的培养与观察
实验设计
【课堂小结】
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
1.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
B
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的数量测定
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
D
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
1g土壤中有多少能分解尿素的细菌？
分离：获得分解尿素的细菌的纯培养物
计数：测定分解尿素的细菌的数量
——将菌液进行一系列梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养。
注意：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。
稀释涂布平板法
系列梯度稀释
涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
1.方法：
由于土壤细菌的数量庞大，要想得到特定微生物的纯培养物，必须要对土壤进行________，然后再将菌液_____到制备好的____________上。
充分稀释
涂布
选择培养基
稀释涂布平板法
2.基本操作：
和 。
梯度稀释
涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
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。
探究 实践：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
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+H2O
脲酶
2NH3+CO2
组分 含量
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素 1.0g
琼脂 15.0g
H2O 定容至1000mL
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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
（1）土壤取样
（2）配制培养基
（3）样品的稀释与涂布平板
（4）微生物的培养与观察
取样地点要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤
取样过程：铲去表土（一般3cm左右）
注意事项：铁铲和取样袋在使用前都要灭菌；事毕洗手。
选择培养基 *以尿素为唯一氮源
完全培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）——作为对照，来判断选择培养基是否具有选择作用
实验过程:
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
90mL无菌水
① 梯度稀释
（3）样品的稀释与涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
② 涂布平板
注意：各浓度分别涂布3个平板及空白平板
（重复实验） （对照实验）
（3）样品的稀释与涂布平板
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
（3）样品的稀释与涂布平板
选择培养基
（平行重复）
牛肉膏蛋白胨培养基(作为对照)
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
（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,恒温培养箱中培养1-2d（平板倒置）
②观察：每隔24h统计一次菌落数目，选取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。
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
细菌一般选用
104、105、106 稀释倍数的菌液进行涂布培养。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
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。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
1.结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染及选择培养基是否筛选出一些菌落。
如果没有接种的选择培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的基础培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。
结果分析与评价
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
2.你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数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？
如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。
结果分析与评价
微生物的选择培养
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
如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的完全培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。
如果得到了两个或多个菌落数为30～300的平板，说明稀释度合适，操作比较成功，能够进行菌落的计数。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
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
如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
本活动只是初步筛选了能分解尿素的细菌,对分离的菌种进行鉴定还需要借助生物化学的方法。你可以查阅相关资料,进一步设计实验来鉴定自己分离的菌种。
CO(NH2)2+H2O
脲酶
2NH3+CO2
方法：在培养基中加入酚红指示剂
呈碱性，遇酚红指示剂呈 红 色。
——鉴别培养基
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。
进一步探究
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
主要方法 稀释涂布平板法 平板划线法
主要步骤 系列梯度稀释操作和涂布平板操作 接种环在固体培养基表面连续划线
接种工具 涂布器 接种环
菌体获取 从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体 在具有显著的菌落特征的区域挑取菌体
能否用于计数 可以计数，但是操作复杂，需涂布多个平板 不能计数
共同点 都能将微生物分散到固体培养基表面，以获得单细胞菌落，达到分离纯化微生物的目的，也可以观察菌落特征。
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
稀释涂布平板法
微生物的培养
培养基
无菌技术
消毒与灭菌
常用灭菌方法
课堂小结
选择培养基的作用
微生物选择培养获取纯培养物的方法-稀释涂布平板法
稀释涂布平板法的操作过程
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
微生物的选择培养
1.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。请据图分析，下列说法错误的是( )
A
A.③号试管的稀释倍数为103
B.④号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能为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
D.将涂布器在酒精灯火焰上灼烧冷却后，再进行涂布
谢 谢 观 看