1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,三,一、细菌分离与计数的研究思路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技术中用到的耐高温的Taq DNA聚合酶,就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中分离到的。2.实验室中目的菌株的筛选(1)理论依据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生长。(2)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。,目标导航,预习导引,一,二,三,3.统计菌落数目(1)常用方法:活菌计数法。统计依据a.当样品的稀释度
2、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。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。注意事项:为保证结果准确,一般选择菌落数在30300的平板进行计数。计算方法每克样品中的菌株数=(CV)M ,其中C代表某一稀释度下平板上的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。(2)其他方法:利用显微镜直接计数。,目标导航,预习导引,一,二,三,4.设置对照目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。,目标导航,预习导引,一,二,三,二、实验设计1.实验设计的内容实验设计包括对实验方案,所需仪器、材料、用具和药品,具
3、体的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。2.土壤中的微生物土壤中的微生物主要分布在距地表约38 cm的近中性土壤中,约70%90%为细菌。3.样品的稀释因为不同微生物在土壤中含量不同,为保证获得菌落数在30300之间,适于计数的平板:细菌稀释倍数为104、105、106,放线菌稀释倍数为103、104、105,真菌稀释倍数为102、103、104。,目标导航,预习导引,一,二,三,4.微生物的培养不同种类的微生物,往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在3037 的温度下培养12 d,放线菌一般在2528 的温度下培养57 d,霉菌一般在2528 的温度下培养34 d。在菌落计数时,每
4、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,以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。5.菌落的特征菌落的特征包括菌落的形状、大小、隆起程度、颜色等方面。,目标导航,预习导引,一,二,三,由一个细菌通过细胞增殖而形成的肉眼可见的子细胞群体叫做菌落。(1)构成菌落的单个菌体和菌落分别对应生命系统的哪一层次?提示：单个菌体对应生命系统的细胞层次和个体层次;单个菌落对应生命系统的种群层次。(2)构成同一个菌落的细菌遗传物质有何特点?提示：如不考虑基因突变,构成同一个菌落的细菌应具有相同的遗传物质,因为细菌的增殖方式不是减数分裂,不发生遗传基因的重组。,目标导航,预习导引,一,二,三
5、,(3)如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌株数?提示：统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好统计3个平板,计算出平板菌落数的平均值,然后按公式:每克样品中的菌株数=(C/V)M进行计算,其中,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),M代表稀释倍数。,目标导航,预习导引,一,二,三,三、操作提示和课题延伸1.操作提示(1)取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌。(2)应在火焰旁称取土壤。将称好的土样倒入盛有无菌水的锥形瓶中,塞好棉塞。(3)在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁操作。(4)实验时要对培养皿做好标记,注明培养基种类、培
6、养日期、平板上培养样品的稀释度等。,目标导航,预习导引,一,二,三,2.课题延伸(1)在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性增强,pH升高。因此,我们可以通过检测培养基pH的变化来判断该化学反应是否发生。(2)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,如果该细菌能够分解尿素,则pH升高,指示剂将变红。只要培养基中有尿素即可筛选出分解尿素的细菌,这句话对吗?提示：不对。必须是以尿素为唯一氮源的培养基才能筛选出分解尿素的细菌。,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,一、研究思路1.课题背景尿素是一种重要的氮肥,但农作物不能直接吸收
7、利用,而是通过土壤中的细菌将尿素在脲酶的催化下分解为氨之后,才能被植物吸收。2.选择培养基(1)原理:根据不同微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,(2)方法在培养基中加入某种化学物质。例如,加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。改变培养基中的营养成分。例如,缺乏氮源时可以分离固氮微生物;石油作为唯一碳源时,可以分离出能消除石油污染的微生物。改变微生物的培养条件。例如,将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,【例1】 下面
8、是本课题将用到的培养基配方,请根据下表回答下面的问题。 (导学号52260007),一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,(1)在该培养基的配方中,为微生物提供碳源的是,提供氮源的是。(2)绝大多数微生物都能利用,但是,只有能合成脲酶的微生物才能分解。(3)分析该培养基的配方,该培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有,又是如何进行选择的?,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,解析：碳源是提供碳元素的物质,氮源是提供氮元素的物质,所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。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,所以这种培养基对微生物有选择作用。选择的原因
9、是只有能够利用尿素的微生物才能够生长。答案：(1)葡萄糖尿素(2)葡萄糖尿素(3)具有。以尿素为唯一氮源的培养基可以分离得到产生脲酶的微生物(即分解尿素的微生物)。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,下列是关于检测土壤中细菌总数实验操作的叙述,其中错误的是()A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上C.将实验组和对照组平板倒置,37 恒温培养2448 hD.确定对照组无菌后,选择菌
10、落数在300以上的实验组平板进行计数解析：为保证结果准确可靠,一般选择菌落数在30300的平板进行计数。答案：D,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,统计菌落数目的方法,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,二、“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验过程土壤取样:从肥沃、湿润的土壤中,用无菌小铁铲铲去表层土,迅速取土壤并装入无菌信封密封制备培养基:准备选择培养基,以尿素为唯一氮源制备9个平板培养基样品的稀释:在火焰旁称取土壤10 g,放入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中,振荡使土样与水充分混合,将菌分散。制成101倍土壤稀
11、释液,用一支1 mL无菌吸管从中吸取1 mL土壤悬液注入盛有9 mL无菌水试管中,吹吸三次,使充分混匀,制成102倍土壤稀释液,以此类推制成103、104、105、106倍土壤稀释液,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,取样涂布:在上述培养基的9个平板底面,每三个一组分别用记号笔写上104、105、106倍的三种稀释度,然后用三支1 mL无菌吸管分别从104、105、106倍的三管土壤稀释液中吸取0.1 mL对号放入已写好稀释度的平板中,用无菌涂布器在培养基表面轻轻地涂布均匀(如图),样品的稀释和稀释液的取样培养流程示意图,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,培养观察:
12、将培养基平板倒置于3037 温室中培养12 d,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菌落计数:常用稀释涂布平板法,设计如下表格记录并计数,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,【例2】 测定土壤中细菌的数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养,而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释。其原因是()A.细菌个体小,真菌个体大B.细菌易稀释,真菌不易稀释C.细菌在土壤中的数量比真菌多D.随机的,没有原因解析：在实际操作中,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得的菌落数在3030
13、0之间,适于平板计数。土壤中的微生物大约70%90%是细菌,真菌的数量要比细菌少,所以细菌的稀释倍数要高于真菌的稀释倍数。答案：C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,甲、乙、丙是三种微生物,下表、是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在中正常生长繁殖;甲能在中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是(),A.甲、乙、丙都是异养微生物B.甲、乙都是自养微生物,丙是异养微生物C.甲是固氮微生物,乙是异养微生物,丙是自养微生物D.甲是异养微生物
14、,乙是自养微生物,丙是异养微生物,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,解析：培养基中没有氮源而有碳源,能在培养基上生长的微生物是异养型的固氮微生物,故甲为异养型的固氮微生物;培养基中没有碳源,能在培养基上生长的是自养型微生物,故乙是自养型微生物;培养基中有碳源和氮源,大部分的微生物都能够生长,结合丙不能在、培养基上生长,可知丙为异养型微生物。答案：D,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,1.实验注意事项(1)建立“无菌观念”,整个实验操作过程要严格无菌操作:实验器材、工作台、实验者、空气都要严格消毒、灭菌,包括取土样的小铁铲和盛土样的信封使用前也要灭菌。(2)称取、稀释
15、都要在酒精灯火焰附近的无菌环境中进行。(3)规范操作,实验结束后一定要洗手、消毒,以防被致病微生物感染。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,2.结果分析与评价,知识架构,一,二,误以为在以尿素为唯一氮源的培养基上只有能分解尿素的细菌才能生存。实际上微生物培养是一个非常复杂的问题,一些固氮菌能够固定大气中的氮,也可以在该培养基上生存;另外一些微生物虽然不能分解尿素,但可以利用尿素分解后的产物作为氮源,这样的微生物也能在该培养基上生存。因此能够在选择培养基上生长的微生物不一定是所需的微生物,还需进一步的验证。,【例题】 微生物需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖,下列与此有关的说法,正确的是()A.以尿素为唯一氮源的培养基上长出的一定是能分解尿素的细菌B.有的氮源可以作为细菌的能源物质C.加入酚红试剂的选择培养基,可以筛选能分解尿素的细菌D.大肠杆菌与硝化细菌所利用的碳源是相同的解析：以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌,还有可能是自生固氮菌,A项错误;硝化细菌是以NH3作为氮源和能源物质的细菌,B项正确;加入以尿素为唯一氮源的选择培养基,可以筛选能分解尿素的细菌,C项错误;大肠杆菌利用有机碳源,而硝化细菌可以利用无机碳源,D项错误。答案：B,
