1-2-2微生物的选择培养和计数 人教版(2019)选择性必修3(课件共26张PPT)
文档属性
| 名称 | 1-2-2微生物的选择培养和计数 人教版(2019)选择性必修3(课件共26张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-09 23:57:14 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
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，更难实现。
科学家们应用选择性培养基解决了这一难题。
1.2.2微生物的选择培养和计数
一 、选择培养基
1.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。
2.实例：
( 1 ) 加 入青霉素培养基：分离出酵母菌、霉菌等真菌(青霉素能杀
死细菌对真菌无效)
(2) 不加氮源培养基：分离出固氮菌(固氮微生物能利用空气中N )
(3) 不加有机碳源培养基：分离出自养微生物(自养微生物能利用无
机碳源)
3.选择培养基配方的设计(以筛选分解尿素的细菌的培养基为例)
尿素[CO(NH ) ] 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。尿素被土壤中某些细菌分解成NH ,再被转化为NO 、NH + 等被植 物吸收。这些细菌之所以能分解尿素，是因为能合成脲酶，来催化尿素分解。
(1)设计原理：能合成脲酶的细菌才能分解尿素，配制以尿素为唯一氮源的选择
培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
(2)鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若pH 升高使指示剂变红，说明该
细菌能分解尿素
cO(NH ) +H O
2NH +CO
脲酶
二、微生物的选择培养
1.方法：稀释涂布平板法
2.实验具体操作
(1)配制培养基：以尿素为唯一氮源的选择培养基
(2) 土壤取样：从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm 左
右 ，再取样，将样品装入事先准备好的信封中(取土样小铲和盛土样 信封使用前要灭菌)
(3)样品梯度稀释：
① 在火焰旁称取土壤10g, 加入90ml 无菌水中， 摇匀，制成稀释10倍的土壤菌液。
②取6支试管，分别加入9ml 无菌水。
③ 分别取1ml上清液，加入盛有9ml无菌水的试管 中，制成不同稀释倍数的菌液。
1ml 1ml 1ml 1ml 1ml
101
0护取土样，将样
品装入纸袋中。
90mL 无菌水
土壤10g
稀释10倍菌液
102 10 104 10 106 107
6支试管，分别加入9ml无菌水
1ml
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
3、将涂布器在火焰上灼烧，待酒 精 燃尽后 ，冷却8-10 s。
各梯度分别涂布3个平板
1个不涂布作空白对照
2、 取 0.1ml稀释液，滴加到培养基表面
1、将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中
(4)取样涂布平板：
(5)培养与观察 放入37℃恒温箱中培养1～2 d
稀释涂布平板法除可以分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目
稀释104
倍
稀释103倍
稀释105倍
空白对照
三、微生物的数量测定
(一)间接计数法——稀释涂布平板法
1.原理：在稀释度足够高时，培养基上表面生长的一个单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，可推测出样品中大约有多少活菌。
2.计数原则
(1)选择菌落数为30-300 _的平板计数**;
( 2) 同二稀释度下，应_至少对3 个平板进行重复计数，然后求出_平均数；
3.结果分析
(1)统计的菌落数往往比活菌实际数目少 ；
原因*: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
(2)统计结果一般用_菌落数_而不是用活菌数来表示
4.计算
每 g 样品中的细菌数=(C÷V)×M
C:某一稀释度下平板上生长菌落数的平均值；
V:涂布平板时吸取的稀释液体积数值(mL);
M: 稀释倍数；
现学现用：
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)( B )
A.2.34×108 B.2.34×109
C.234 D.23.4
实例分析2:
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。
1、甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。
2、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。
你认为这两位同学的作法正确吗 如果有问题，错在哪
甲：没有重复实验(至少涂布3个平板)
乙：其中一个平板计数结果与其他两个相差太大，操作过程可能出现了错误。
(二)直接计数法——显微镜直接计数
1.原理
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；
*血细胞计数板常用对相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等；
细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数；
2.优点
快速直观
3.缺点
(1)统计结果 一般是活菌数和死菌数的总和
不能区分死菌与活菌
(2)个体小的细菌在显微镜下难以观察
四、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.实验目的
(1)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
2.实验原理
绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成
脲酶_的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源
的选择_培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌
脲酶
CO(NH ) +H O
2NH +CO
3.实验步骤
(1)土壤取样
①取样地点要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤
*细菌适宜在该环境中生长
②取样过程：铲去表土(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
葡萄糖
10.0g
尿素
1.0g
KH PO4
1.4g
Na HPO
2.1g
MgSO ·7H 0
0.2g
琼脂
15.0g
蒸馏水
1000ml
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
(2)制备培养基
①选择培养基
*以尿素为唯一氮源
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);
另外，整个实验还要设置2个平板，是哪两个 目的
不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基； 以验证培养基中是否含有杂菌；
(3)样品的稀释与涂布平板
⑩ -
⑩
C组 D组
10g土样
10
A组 B组
9mL 无菌水
②不同微生物在土壤中含量不同，分离不同的微生物采
用不同的稀释度，以保证获得菌落数在30～300之间适 于计数的平板。
*测细菌时， 一般选用104、105、106倍稀释的稀释液进行平板培
养
9mL 无菌水
10g土样
10
⑩
A组 B组 C组 D组
(3)样品的稀释与涂布平板
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；
A组 B组
③注意事项：
(3)样品的稀释与涂布平板
mL
0
⑩
C组
10g土样
9mL 无菌水
D组
思考：
在初次实验中，对于稀释的范围没有把握，怎样 做才能保证从中选择出菌落数在30～300的平板进 行计数
选用稀释范围更大的稀释液进行平板培养；
例如可以将1×10 -1×107 倍稀释的稀释液分别
涂布平板上培养，以保证能从中选择出菌落数为 30-300的平板进行计算。
(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1-2 d
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。
*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。
(5)结果分析
①说出下列各组培养基的目的：
接种的选择培养基：
对土壤中分解尿素的细菌分离和计数
接种的牛肉膏蛋白胨培养基：
判断选择培养基是否具有选择作用
不接种的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基：
验证培养基中是否含有杂菌
现象
分析
未涂布培养基上无菌落生长
培养基未被杂菌污染
未涂布培养基上有菌落生长
培养基被杂菌污染
牛肉膏蛋白胨培养基上的菌 落数目明显多于选择培养基 上的菌落数木
选择培养基具有选择作用
(5)结果分析
②说出以下现象对应的结果分析
(5)结果分析
③样品稀释操作成功的标志是什么
得到2个或2个以上菌落数在30-300的平板
④得到的菌落一定是分解尿素的细菌吗
不一定，还需要进一步的鉴定
拓展——分解尿素细菌的进一步鉴定
1.原理
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 分解细菌；
2.方法
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培
养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红：
*液体培养基可以直接看液体的变色情况；
*固体培养基上可以观察菌落周围是否出现红色环带；
*红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力越 强
五、两种纯培养方法对比
平板划线法
稀释涂布平板法
纯化原理 通过连续划线的操 作，将聚集的菌种 逐步稀释分散
将菌液进行一系列的梯度稀释， 然后将不同稀释程度的菌液分 别涂布到固体培养基的表面， 进行培养，以得到单菌落
接种工具 接种环
涂布器
单菌落的获得 从最后划线的区域挑取
稀释度合适，整个平
板上都可找到单菌落
用途 分离纯化菌种， 获得单菌落
①分离纯化菌种，获得单菌落 ②用于计数
接种效果图
相同点 ①都能分离纯化菌种 ②都是在固体培养基上进行的
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，更难实现。
科学家们应用选择性培养基解决了这一难题。
1.2.2微生物的选择培养和计数
一 、选择培养基
1.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。
2.实例：
( 1 ) 加 入青霉素培养基：分离出酵母菌、霉菌等真菌(青霉素能杀
死细菌对真菌无效)
(2) 不加氮源培养基：分离出固氮菌(固氮微生物能利用空气中N )
(3) 不加有机碳源培养基：分离出自养微生物(自养微生物能利用无
机碳源)
3.选择培养基配方的设计(以筛选分解尿素的细菌的培养基为例)
尿素[CO(NH ) ] 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。尿素被土壤中某些细菌分解成NH ,再被转化为NO 、NH + 等被植 物吸收。这些细菌之所以能分解尿素，是因为能合成脲酶，来催化尿素分解。
(1)设计原理：能合成脲酶的细菌才能分解尿素，配制以尿素为唯一氮源的选择
培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
(2)鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若pH 升高使指示剂变红，说明该
细菌能分解尿素
cO(NH ) +H O
2NH +CO
脲酶
二、微生物的选择培养
1.方法：稀释涂布平板法
2.实验具体操作
(1)配制培养基：以尿素为唯一氮源的选择培养基
(2) 土壤取样：从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm 左
右 ，再取样，将样品装入事先准备好的信封中(取土样小铲和盛土样 信封使用前要灭菌)
(3)样品梯度稀释：
① 在火焰旁称取土壤10g, 加入90ml 无菌水中， 摇匀，制成稀释10倍的土壤菌液。
②取6支试管，分别加入9ml 无菌水。
③ 分别取1ml上清液，加入盛有9ml无菌水的试管 中，制成不同稀释倍数的菌液。
1ml 1ml 1ml 1ml 1ml
101
0护取土样，将样
品装入纸袋中。
90mL 无菌水
土壤10g
稀释10倍菌液
102 10 104 10 106 107
6支试管，分别加入9ml无菌水
1ml
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
3、将涂布器在火焰上灼烧，待酒 精 燃尽后 ，冷却8-10 s。
各梯度分别涂布3个平板
1个不涂布作空白对照
2、 取 0.1ml稀释液，滴加到培养基表面
1、将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中
(4)取样涂布平板：
(5)培养与观察 放入37℃恒温箱中培养1～2 d
稀释涂布平板法除可以分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目
稀释104
倍
稀释103倍
稀释105倍
空白对照
三、微生物的数量测定
(一)间接计数法——稀释涂布平板法
1.原理：在稀释度足够高时，培养基上表面生长的一个单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，可推测出样品中大约有多少活菌。
2.计数原则
(1)选择菌落数为30-300 _的平板计数**;
( 2) 同二稀释度下，应_至少对3 个平板进行重复计数，然后求出_平均数；
3.结果分析
(1)统计的菌落数往往比活菌实际数目少 ；
原因*: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
(2)统计结果一般用_菌落数_而不是用活菌数来表示
4.计算
每 g 样品中的细菌数=(C÷V)×M
C:某一稀释度下平板上生长菌落数的平均值；
V:涂布平板时吸取的稀释液体积数值(mL);
M: 稀释倍数；
现学现用：
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)( B )
A.2.34×108 B.2.34×109
C.234 D.23.4
实例分析2:
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。
1、甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。
2、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。
你认为这两位同学的作法正确吗 如果有问题，错在哪
甲：没有重复实验(至少涂布3个平板)
乙：其中一个平板计数结果与其他两个相差太大，操作过程可能出现了错误。
(二)直接计数法——显微镜直接计数
1.原理
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；
*血细胞计数板常用对相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等；
细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数；
2.优点
快速直观
3.缺点
(1)统计结果 一般是活菌数和死菌数的总和
不能区分死菌与活菌
(2)个体小的细菌在显微镜下难以观察
四、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.实验目的
(1)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
2.实验原理
绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成
脲酶_的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源
的选择_培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌
脲酶
CO(NH ) +H O
2NH +CO
3.实验步骤
(1)土壤取样
①取样地点要求：酸碱度接近中性的潮湿土壤
*细菌适宜在该环境中生长
②取样过程：铲去表土(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
葡萄糖
10.0g
尿素
1.0g
KH PO4
1.4g
Na HPO
2.1g
MgSO ·7H 0
0.2g
琼脂
15.0g
蒸馏水
1000ml
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
(2)制备培养基
①选择培养基
*以尿素为唯一氮源
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);
另外，整个实验还要设置2个平板，是哪两个 目的
不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基； 以验证培养基中是否含有杂菌；
(3)样品的稀释与涂布平板
⑩ -
⑩
C组 D组
10g土样
10
A组 B组
9mL 无菌水
②不同微生物在土壤中含量不同，分离不同的微生物采
用不同的稀释度，以保证获得菌落数在30～300之间适 于计数的平板。
*测细菌时， 一般选用104、105、106倍稀释的稀释液进行平板培
养
9mL 无菌水
10g土样
10
⑩
A组 B组 C组 D组
(3)样品的稀释与涂布平板
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；
A组 B组
③注意事项：
(3)样品的稀释与涂布平板
mL
0
⑩
C组
10g土样
9mL 无菌水
D组
思考：
在初次实验中，对于稀释的范围没有把握，怎样 做才能保证从中选择出菌落数在30～300的平板进 行计数
选用稀释范围更大的稀释液进行平板培养；
例如可以将1×10 -1×107 倍稀释的稀释液分别
涂布平板上培养，以保证能从中选择出菌落数为 30-300的平板进行计算。
(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1-2 d
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。
*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。
(5)结果分析
①说出下列各组培养基的目的：
接种的选择培养基：
对土壤中分解尿素的细菌分离和计数
接种的牛肉膏蛋白胨培养基：
判断选择培养基是否具有选择作用
不接种的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基：
验证培养基中是否含有杂菌
现象
分析
未涂布培养基上无菌落生长
培养基未被杂菌污染
未涂布培养基上有菌落生长
培养基被杂菌污染
牛肉膏蛋白胨培养基上的菌 落数目明显多于选择培养基 上的菌落数木
选择培养基具有选择作用
(5)结果分析
②说出以下现象对应的结果分析
(5)结果分析
③样品稀释操作成功的标志是什么
得到2个或2个以上菌落数在30-300的平板
④得到的菌落一定是分解尿素的细菌吗
不一定，还需要进一步的鉴定
拓展——分解尿素细菌的进一步鉴定
1.原理
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 分解细菌；
2.方法
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培
养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红：
*液体培养基可以直接看液体的变色情况；
*固体培养基上可以观察菌落周围是否出现红色环带；
*红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力越 强
五、两种纯培养方法对比
平板划线法
稀释涂布平板法
纯化原理 通过连续划线的操 作，将聚集的菌种 逐步稀释分散
将菌液进行一系列的梯度稀释， 然后将不同稀释程度的菌液分 别涂布到固体培养基的表面， 进行培养，以得到单菌落
接种工具 接种环
涂布器
单菌落的获得 从最后划线的区域挑取
稀释度合适，整个平
板上都可找到单菌落
用途 分离纯化菌种， 获得单菌落
①分离纯化菌种，获得单菌落 ②用于计数
接种效果图
相同点 ①都能分离纯化菌种 ②都是在固体培养基上进行的