微生物的选择培养和技术
学习目标 1.能阐明微生物选择培养的原理2.会进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
学习任务
引入： 创设情境：
目标一：能阐明微生物选择培养的原理任务：分析情境资料思考问题，归纳总结微生物筛选的原理和方法 资料一：1973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，进而从这种均中提取出耐高温的DNA聚合酶。 1.筛选水生栖热菌的条件是什么？为什么这个条件能让水生栖热菌“脱颖而出”？2.你还知道哪些条件能影响微生物的生存？3.这对在实验室中选择培养特定的微生物有什么启示？【知识生成】微生物选择培养的原理：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。资料二：尿素是一种重要的农业氮肥，尿素不能直接被农作物吸收，土壤中的某些细菌将尿素分解成NH3,NH3再转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。细菌利用尿素的原理：土壤中分解尿素的细菌合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3,NH3可作为细菌生长的氮源。4.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？【提示】在选择培养基中，以尿素作为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。【方法总结】选择培养基四种常见制备方法或实例(1)加入某些特定的物质(前提是培养基具备全部营养成分)(2)改变培养基的营养成分(3)利用培养基“特定化学成分”分离(4)通过某些“特殊环境”分离【思考与讨论】一种自养型微生物与多种异养型微生物混合在一起,如何将自养型微生物选择出来 【提示】用不含有机碳的培养基进行培养。因为自养型微生物可以利用空气中的CO2,而异养型微生物不可以,所以能在培养基中生存的就是自养型微生物。
目标二：会进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数任务：观看稀释涂布平板法操作视频，简述稀释涂布平板法的操作步骤，列表比较两种微生物分离纯化方法的异同①系列稀释操作a．编号为1×102～1×107试管中分别盛有9 mL无菌水。b．将10 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。②涂布平板操作取菌液：取0.1 mL菌液，滴加到培养基表面↓ 涂布器消毒：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中↓ 涂布器灭菌：将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布↓ 涂布平板：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 (3)培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入恒温培养箱中培养1～2 d。【提示】主要方法平板划线法稀释涂布平板法分离结果（画图） 关键操作接种环在固体培养基表面连续划线①一系列的梯度稀释②涂布平板操作接种用具接种环涂布器共同点都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表面形成单个的菌落；都可用于观察菌落特征【思考与讨论】1.样品稀释倍数是不是越大越好,如何选择合适的稀释倍数 【提示】样品稀释液的最佳浓度为获得的每个平板上有30~300个菌落,该稀释度水平上,细菌一般为104、105、106倍的稀释液,放线菌一般为103、104、105倍的稀释液,真菌一般为102、103、104倍的稀释液。2.如何判断选择培养基具有选择能分解尿素的微生物的作用 【提示】 实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基进行空白对照。在接种相同的菌液、其他操作也都相同的情况下,牛肉膏蛋白胨培养基上的微生物数量明显多于接种在选择培养基上的微生物数量,说明不适应选择培养基的微生物无法在选择培养基上生存。3.请计算：4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为多少？这个数目与它的实际数目相同吗？【提示】1.1×108，统计的细菌数往往比活菌实际数目低。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。【方法总结】计算公式每克样品中的菌株数＝×稀释倍数【情景应用】下面是土壤中尿素分解细菌的分离与计数的实验流程示意图,请根据该流程进行实验,并结合教材提供的资料分析:上述实验设立时遵循的实验原则有哪些 为什么要遵循这些原则 提示 (1)平行重复的原则:设立重复组即统计某一稀释度下平板上的菌落数时,要至少涂布3个平板作重复组,增强实验结果的说服力与准确性。(2)对照原则:设立两种对照组。①判断培养基中是否有杂菌污染,需将未接种的选择培养基同时进行培养。②判断选择培养基是否具有筛选作用,需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养,观察两种培养基上菌落数目,进行对比得出结论。【知识总结】（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）恰当的稀释度是成功统计菌落数目的关键。（3）为增强实验说服力与准确性，设计实验时，需要涂布至少三个平板作为重复组，目的是排除实验中偶然因素对实验结果的影响。（4）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。（5）为防止培养时间不足导致菌落遗漏，在菌落计数时，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。（6）统计的菌落数目往往比活菌实际数目低。
总结：
2微生物的选择培养和技术
学习目标 1.能阐明微生物选择培养的原理2.会进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
学习任务
目标一：能阐明微生物选择培养的原理任务：分析情境资料思考问题，归纳总结微生物筛选的原理和方法 资料一：1973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，进而从这种均中提取出耐高温的DNA聚合酶。 1.筛选水生栖热菌的条件是什么？为什么这个条件能让水生栖热菌“脱颖而出”？2.你还知道哪些条件能影响微生物的生存？3.这对在实验室中选择培养特定的微生物有什么启示？【知识生成】微生物选择培养的原理：______________________________________________________________________资料二：尿素是一种重要的农业氮肥，尿素不能直接被农作物吸收，土壤中的某些细菌将尿素分解成NH3,NH3再转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。细菌利用尿素的原理：土壤中分解尿素的细菌合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3,NH3可作为细菌生长的氮源。4.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？【思考与讨论】一种自养型微生物与多种异养型微生物混合在一起,如何将自养型微生物选择出来 。
目标二：会进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数任务：观看稀释涂布平板法操作视频，简述稀释涂布平板法的操作步骤，列表比较两种微生物分离纯化方法的异同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。②涂布平板操作取菌液：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_____中培养1～2 d。【提示】主要方法平板划线法稀释涂布平板法分离结果（画图） 关键操作接种用具共同点【思考与讨论】1.样品稀释倍数是不是越大越好,如何选择合适的稀释倍数 2.如何判断选择培养基具有选择能分解尿素的微生物的作用 3.请计算：4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为多少？这个数目与它的实际数目相同吗？【情景应用】下面是土壤中尿素分解细菌的分离与计数的实验流程示意图,请根据该流程进行实验,并结合教材提供的资料分析:上述实验设立时遵循的实验原则有哪些 为什么要遵循这些原则
总结：
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