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第一章第2节
二
微生物的选择培养和计数
教学设计
课题
微生物的选择培养和计数
单元
第一章
学科
生物
年级
高二
学习目标与核心素养
学习目标：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。核心素养：1.文化基础：各类微生物都能适应其生活环境。2.自主发展：根据微生物的代谢类型配制选择培养基。3.社会参与：运用生物与环境相适应观点理解选择培养基的原理。
重点
难点
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
从社会中来展示美国黄石国家公园相关图片，介绍分析水生栖热菌的筛选：水生栖热菌能在70～80
℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。提出问题：如何筛选微生物？
欣赏美国黄石公园相关图片，思考高温下能生存的微生物特点。
通过自然显现的展示，激发学生学习的兴趣。
讲授新课
选择培养基：在微生物学中，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。比较不同选择培养基的筛选方法，特点。方法特点举例用微生物的营养特点进行选择培养通过控制培养基的营养成分，使某种微生物能生长，其他微生物不能生长利用只含有尿素一种氮源的培养基，可筛选出分解尿素的细菌用某种化学物质进行的选择培养在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质对微生物产生的影响，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌用培养条件进行的选择培养改变微生物的培养条件将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物从众多的微生物中分离所需要的微生物。思考与讨论(1)如何从大豆田土壤中分离出固氮微生物？提示：从大豆田土壤取土样，利用缺乏氮源的培养基可分离出固氮微生物。(2)要分离出分解纤维素的微生物，应在什么样的环境中取土样？应配制什么样的培养基？提示：应从富含纤维素的培养基中取土样，如树林中多年落叶形成的腐殖土。应配制以纤维素为唯一碳源的培养基。(3)根据选择培养基的原理，如何筛选出耐酸菌？提示：可将培养基的pH调至酸性，再接种培养。应用选择培养基进行微生物分离培养(举例）二、微生物的选择培养1．分解尿素的细菌的分离分解尿素的细菌能合成脲酶，该酶能催化尿素分解产生NH3，以此作为细菌生长的氮源。要将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方设计思路是培养基中除含有细菌必需的碳源、水、无机盐外，只含有尿素一种氮源。2．稀释涂布平板法分离分解尿素的细菌土壤中细菌的数量庞大，要想得到能分解尿素的细菌的纯培养物，必须要对土样进行充分稀释，然后再将菌液涂布到制备好的选择培养基上，操作过程如下：采集土样→将10
g土样加入盛有90
mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。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→取0.1
mL菌液，滴加到培养基表面→将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中→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→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→涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入30～37
℃的恒温箱中培养1～2
d。播放土壤中分解尿素的分离与计数视频回答相关问题展示稀释涂布平板法过程和结果的图解，提出“如何进行微生物的计数？”用稀释涂布平板法计数微生物的方法(1)稀释涂布平板操作要求：按照平行重复原则，每一稀释度的菌液涂布3个或3个以上的平板。(2)计数的时机：当各平板上菌落数目稳定时进行计数。(3)选择可用于计数的平板：选择菌落数在30～300的平板(相同稀释度的平板均符合该特点)进行计数，然后取平均值。(4)每克样品中的菌株数＝某一稀释度下平板上生长的平均菌落数÷涂布平板时所用的稀释液的体积×稀释倍数。是否还有其他微生物的数量测定方法？三、微生物的数量测定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，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。(2)注意问题：统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。这是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。2．显微镜直接计数法(1)方法：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。(2)注意问题：统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。分析血小板计数法的计数方式和计算方法。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。项目直接计数法间接计数法原理利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量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，就能推测出样品中大约含有多少活菌主要用具显微镜、细菌计数板培养基计数数据菌体本身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死菌、活菌都计算在内操作较复杂，有一定误差计算公式每毫升原液含菌数＝每小格平均菌体数×400×10
000×稀释倍数每毫升原液含菌数＝培养基上平均菌落数×稀释倍数÷涂布液体积思考与讨论1．统计菌落数目时，统计的菌落数是否是活菌的实际数目？
提示：由于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，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。2．分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的pH发生什么变化？提示：尿素分解菌将尿素转化为氨，使培养基的pH升高。
3．在用涂布器涂布平板时，为了操作方便是否可以完全打开培养皿盖？提示：为了防止杂菌污染，不能完全打开皿盖。到社会中去活菌计数技术广泛应用于食品卫生、水源污染度的检验和土壤含菌量的测定等方面。如果你感兴趣，可以从下列项目中选做一个，并走访相关部门或企业，了解他们是如何进行检测的。1.空气中微生物总数的检测提示：沉淀法（1）将肉膏琼脂培养基、麦芽汁培养基、高氏培养基融化后，各倒4个平板。（2）分別取两个上述三种培养基平板，在空气中暴露5min，另外2个平板用于检查无菌空气管道排气口的无菌情况。（3）将上述平板置28℃培养48h后计算其菌落数，并观察菌落形态、颜色，将结果列表四、练习与巩固1．用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是( )A．涂布了1个平板，统计的菌落数是230B．涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163D．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是212、240和250，取平均值234D [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，A、B错误。C项虽然涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与其他的相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，此时，不能简单地用3个平板的计数值来求平均值，C错误。]2．下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析，下列叙述正确的是( )A．3号试管的稀释倍数为103倍B．4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰好为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个D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要多C [3号试管的稀释倍数为104倍，A项错误；4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数不一定恰好为5号试管的10倍，B项错误；5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为(168＋175＋167)
÷3÷0.1×106＝1.7×109（个），C项正确；在固体培养基上可能存在两个或多个菌体形成一个菌落的情况，得到的结果往往会比实际活菌数目少，D项错误。]
阅读课文，概括选择培养基的概念。通过对比，理解选择培养基的筛选特点、方法及适用微生物。思考与讨论：小组讨论，完成相关探究，解决实际相关问题。学生阅读P16—18，根据教材图解，分析微生物选择培养的方式稀释涂布平板法，提取课文重要知识点。思考：如何进行微生物计数？观看视频思考：除了稀释涂布平板法外还有哪些计数方法？学生阅读P16—18，通过表格，提出问题，分析微生物选择培养的类型，提取课文重要知识点。思考与讨论：小组讨论，完成相关探究，解决实际相关问题。分组讨论，联系实际，利用所学知识，应用于社会实践根据所学，完成相关练习
根据微生物生活特点，概括选择培养基的概念。指导学生分析和解决问题。通过对比，指导学生理解选择培养基的概念及分类方式。提出一个问题比解决一个问题更重要，此环节可以让学生思考真正发生，让更多的学生参与到课堂中。根据教材图解获取稀释涂布平板法的操作步骤。提出问题引发思考。观看视频，使学生更形象的了解分离和计数过程，感知知识形成，突出重点。表格引导学生分析微生物选择培养的类型。提出一个问题比解决一个问题更重要，此环节可以让学生思考真正发生，让更多的学生参与到课堂中。回顾旧知，巩固和应用所学知识。分组讨论，发散思维，将所学知识应用于社会实践中，提高学生学习的积极性，激发学生学习的兴趣。通过练习及对练习的评价，了解学生对知识的理解情况，巩固所学知识，为继续学习奠定基础。
课堂小结
板书
微生物的选择培养与计数1.选择培养基：概念2.微生物的选择培养分解尿素的细菌的分离3.微生物的数量测定稀释涂布平板法、显微镜直接计数法
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精品试卷·第
2
页
（共
2
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第2节
微生物的培养技术及应用
二
微生物的选择培养和计数
人教版
高中生物选择性必修三
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。
学习目标
学科素养
1.文化基础：各类微生物都能适应其生活环境。
2.自主发展：根据微生物的代谢类型配制选择培养基。
3.社会参与：运用生物与环境相适应观点理解选择培养基的原理。
从社会中来
美国黄石国家公园
海底喷泉
一、选择培养基
1.水生栖热菌的筛选：水生栖热菌能在
℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下 。
2.选择培养基：在微生物学中，允许 的微生物生长，同时抑制或阻止 微生物生长的培养基。
70～80
不能生存
特定种类
其他种类
3.选择培养基的筛选方法、特点及举例（拓展）
方法
特点
案例
利用微生物的营养特点进行选择培养
通过控制培养基的营养成分，使某种微生物能生长，其他微生物不能生长
利用只含有尿素一种氮源的培养基，可筛选出分解尿素的细菌
利用某种化学物质进行的选择培养
在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质对微生物产生的影响，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物
加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌
利用培养条件进行的选择培养
改变微生物的培养条件
将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物
拓展：比较三种选择培养基的筛选方法特点及案例
4.思考与讨论
(1)如何从大豆田土壤中分离出固氮微生物？
提示：从大豆田土壤取土样，利用缺乏氮源的培养基可分离出固氮微生物。
(2)要分离出分解纤维素的微生物，应在什么样的环境中取土样？应配制什么样的培养基？
提示：应从富含纤维素的培养基中取土样，如树林中多年落叶形成的腐殖土。应配制以纤维素为唯一碳源的培养基。
(3)根据选择培养基的原理，如何筛选出耐酸菌？
提示：可将培养基的pH调至酸性，再接种培养。
(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：KH2PO4、NaHPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、水
(5)该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
提示：共同点都有微生物生长所需碳源、氮源、水、无机盐，不同点是氮源使用尿素，普通培养基一般使用蛋白胨等。
二、微生物的选择培养
1.分解尿素的细菌的分离
分解尿素的细菌能合成脲酶，该酶能催化尿素分解产生
，以此作为细菌生长的氮源。要将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方设计思路是
。
NH3
培养基中除了含有细菌必需的碳源、
水、无机盐外，还要含有唯一氮源尿素
2．稀释涂布平板法分离分解尿素的细菌
土壤中细菌的数量庞大，要想得到能分解尿素的细菌的纯培养物，必须要对土样进行_________________，然后再将菌液_______到制备好的____________________，操作过程如下：
充分稀释
涂布
选择培养基上
操作步骤：
采集土样
→
将10
g土样加入盛有90
mL____________的锥形瓶中，充分摇匀。取1
mL上清液加入盛有_____
mL无菌水的试管中，依次______________。
无菌水
等比稀释
9
→
取_______mL菌液，滴加到培养基表面
0.1
将涂布器浸在盛有酒精的
烧杯中
→
→
将涂布器放在_________上灼烧，待酒精燃尽、涂布器_________后，
再进行涂布
火焰
冷却
→
用涂布器将菌液均匀地涂布在________________表面。涂布时可转动_______________，使涂布均匀
涂布的菌液被培养基吸收后，将平板________，放入____________
℃的恒温箱中培养1～2
d。
培养基
培养皿
→
倒置
30～37
土壤中分解尿素的分离与计数视频
(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。
提示：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。对照组无菌落，实验组有菌落。
思考与讨论
(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？
提示：通常选择一定稀释范围的样品液进行培养，一般选用菌落数为30—300的平板。
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
如何计数？
(4)每克样品中的菌株数＝某一稀释度下平板上生长的平均菌落数÷涂布平板时所用的稀释液的体积×稀释倍数。
用稀释涂布平板法计数微生物的方法
(1)稀释涂布平板操作要求：按照平行重复原则，每一稀释度的菌液涂布3个或3个以上的平板。
(2)计数的时机：当各平板上菌落数目稳定时进行计数。
(3)选择可用于计数的平板：选择菌落数在30～300的平板(相同稀释度的平板均符合该特点)进行计数，然后取平均值。
是否还有其他微生物的数量测定方法？
三、微生物的数量测定
稀释涂布平板法
显微镜直接计数法
原理
方法
注意问题
当样品的___________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____________。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为_____________的平板进行计数。
统计的菌落数往往比活菌的实际数目______。这是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。
稀释度
一个活菌
30～300
少
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。
统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
血细胞计数板(血球计数板)
思考与讨论
1．统计菌落数目时，统计的菌落数是否是活菌的实际数目？
2．分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的pH发生什么变化？
3．在用涂布器涂布平板时，为了操作方便是否可以完全打开培养皿盖？
提示：由于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，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。
提示：尿素分解菌将尿素转化为氨，使培养基的pH升高。
提示：为了防止杂菌污染，不能完全打开皿盖。
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。
拓展：微生物生长量的测定方法：
比较两种微生物计数的方法
项目
直接计数法
间接计数法
原理
利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量
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，就能推测出样品中大约含有多少活菌
主要用具
显微镜、细菌计数板
培养基
计数数据
菌体本身
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
死菌、活菌都计算在内
操作较复杂，有一定误差
计算公式
每毫升原液含菌数＝每小格平均菌体数×400×10
000×稀释倍数
每毫升原液含菌数＝培养基上平均菌落数×稀释倍数÷涂布液体积
到社会中去
活菌计数技术广泛应用于食品卫生、水源污染度的检验和土壤含菌量的测定等方面。如果你感兴趣，可以从下列项目中选做一个，并走访相关部门或企业，了解他们是如何进行检测的。
1.空气中微生物总数的检测
提示：沉淀法（1）将肉膏琼脂培养基、麦芽汁培养基、高氏培养基融化后，各倒4个平板。（2）分別取两个上述三种培养基平板，在空气中暴露5min，另外2个平板用于检查无菌空气管道排气口的无菌情况。
（3）将上述平板置28℃培养48h后计算其菌落数，并观察菌落形态、颜色，将结果列表
菌落数
细菌
霉菌
放线菌
实验室
无菌空气
2.水中细菌总数的检测
提示：1.取样；2.样品稀释；3.微生物培养与观察；4.菌落计数；5.实验报告。
3.牛奶中细菌的分离与计数
提示：1.取牛奶样液；2.稀释（根据牛奶中菌长得多少而定）；3.涂布平板；4.菌落计数；5.实验报告。
四、练习与巩固
1．用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是( )
A．涂布了1个平板，统计的菌落数是230
B．涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238
C．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163
D．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是212、240和250，取平均值234
提示：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，A、B错误。C项虽然涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与其他的相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，此时，不能简单地用3个平板的计数值来求平均值，C错误。
D
2．下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”
实验中样品稀释示意图。据图分析，下列叙述正确的是(
)
A．3号试管的稀释倍数为103倍
B．4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰好为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个
D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要多
提示：3号试管的稀释倍数为104倍，A项错误；4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数不一定恰好为5号试管的10倍，B项错误；5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为(168＋175＋167)
÷3÷0.1×106＝1.7×109（个），C项正确；在固体培养基上可能存在两个或多个菌体形成一个菌落的情况，得到的结果往往会比实际活菌数目少，D项错误。
C
五、小总结
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
