1/7第二節(jié)分離特定的微生物并測定其數(shù)量【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握涂抹平板法或混合平板法。2．掌握利用選擇培養(yǎng)基分離特定微生物的方法。3．觀察各種微生物形成的菌落。【教學(xué)地位】本節(jié)內(nèi)容涉及了涂抹平板法或混合平板法分離細菌、選擇培養(yǎng)分離、觀察各種微生物形成的菌落，僅以尿素為氮源的土壤微生物的分離、培養(yǎng)與數(shù)量測定、分離土壤中能分解纖維素的微生物等內(nèi)容，屬于微生物利用的一些基本操作，是高考中的?？純?nèi)容?！窘谭ㄖ笇?dǎo)】1．涂抹平板法和混合平板法可用多媒體課件展示，通過討論掌握其操作要領(lǐng)。2．菌株計數(shù)的兩種計數(shù)方法可通過列表比較、分析出各自的特點。【新課導(dǎo)入建議】1．可通過分離微生物的具體事例，引出分離微生物的兩種基本的分離方法。2．可通過微生物的營養(yǎng)需求，引出選擇培養(yǎng)基的作用。【課前自主導(dǎo)學(xué)】一涂抹平板法或混合平板法分離細菌1．平板分離法將單個微生物分離和固定在固體培養(yǎng)基表面或里面，每個孤立的活微生物經(jīng)過生長、繁殖均可形成單個菌落。2．分離、培養(yǎng)微生物最常用的是瓊脂固體培養(yǎng)基。3．實驗室中最常用的兩種平板分離法是涂抹平板法和混合平板法。思考交流：1．在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細菌嗎？【提示】標(biāo)準(zhǔn)的單個菌落中只含有一種細菌。二選擇培養(yǎng)分離1．原理(1)不同的微生物有特殊的營養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學(xué)物質(zhì)有不同的敏感性。(2)針對某種微生物的特性，設(shè)計一個特定的環(huán)境，使之特別適合這種微生物的生長，而抑制其他微生物的生長。2．目的采用選擇培養(yǎng)分離的方法，經(jīng)過一定時間的培養(yǎng)后，使這種微生物在群落中的數(shù)量不斷增加，再通過平板稀釋法等進行純培養(yǎng)分離。思考交流：2．如果要分離厭氧菌，應(yīng)在什么條件下培養(yǎng)？【提示】在無氧條件下培養(yǎng)。三觀察各種微生物形成的菌落1．菌落的概念單個微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、繁殖到一定程度，形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞生長群體。2．菌落的特征不同微生物在特定培養(yǎng)基上生長形成的菌落一般都具有穩(wěn)定的特征。3．觀察菌落的意義可以成為對微生物進行分類、鑒定的重要依據(jù)。四僅以尿素為氮源的土壤微生物的分離、培養(yǎng)與數(shù)量測定1．準(zhǔn)備實驗器材2．采集土壤，制備懸液(1)制備懸液稱取0.5g土壤樣品，倒入盛有50mL無菌水的錐形瓶，振蕩20min，使土樣充分打散，即為10－2g/mL的土壤懸液。(2)等比稀釋用無菌移液管吸取0.5mL土壤懸液注入盛有4.5mL無菌水的1號試管，配成10－3g/mL的土壤懸液。取另一支無菌移液管吹吸1號試管3次，使懸液均勻，再吸取0.5mL注入盛有4.5mL無菌水的2號試管，配成10－4g/mL的土壤懸液。以此類推，依次配制成10－5g/mL、10－6g/mL、10－7g/mL、10－8g/mL的土壤懸液。3．培養(yǎng)基的選擇選擇適于分離特定微生物的培養(yǎng)基：利用不同微生物代謝特性的不同，通過選擇培養(yǎng)基選出所需要的特定微生物。4．接種采用3支無菌移液管分別吸取10－8g/mL、10－7g/mL、10－6g/mL的土壤懸液各1mL加入培養(yǎng)皿中，每個濃度設(shè)置3個重復(fù)，并充分振蕩混合均勻，用涂抹平板法進行分離。5．培養(yǎng)與觀察將培養(yǎng)皿倒置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)1～2d，觀察細菌菌落。6．計數(shù)菌落培養(yǎng)24～48h后取出平板，計數(shù)，選取菌落數(shù)為30～300的一組為樣本進行統(tǒng)計。每克土壤樣品的細菌數(shù)＝某一稀釋度幾次重復(fù)培養(yǎng)后的菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)(假定涂抹所用稀釋液為1mL)。思考交流：3．你認為計數(shù)的菌數(shù)與實際菌落之間存在什么樣的關(guān)系？【提示】實際菌落數(shù)遠大于計數(shù)的菌落數(shù)目。原因是有的菌落不只由一個細菌生長而成。五分離土壤中能分解纖維素的微生物1．研究目標(biāo)(1)研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。(2)探討能分解纖維素的微生物的應(yīng)用價值。2．研究指導(dǎo)步驟問題與假設(shè)→設(shè)計與實驗→交流與合作→結(jié)論與反思。正誤判斷：1．每種培養(yǎng)基都只適合一種微生物的特殊營養(yǎng)需求。(×)【提示】常常能適合一些微生物生長，而另一些微生物的生長會被抑制。2．要選擇培養(yǎng)分離能固氮的微生物應(yīng)選用含氮的培養(yǎng)基。(×)【提示】要選用無氮的培養(yǎng)基。3．在固體培養(yǎng)基上形成的單個菌落即為純培養(yǎng)物。(√)4．經(jīng)過選擇培養(yǎng)分離平板上出現(xiàn)30個菌落最好。(√)【提示】在平板上出現(xiàn)了30～300個單個細菌菌落為宜?！菊n堂互動探究】一涂抹平板法和混合平板法的異同【問題導(dǎo)思】①在固體培養(yǎng)基上怎樣分離微生物？②如何比較涂抹平板法和混合平板法？1．過程如圖2．結(jié)果不同(1)涂抹平板法：細菌菌落通常僅在平板表面生長。(2)混合平板法：細菌菌落出現(xiàn)在平板表面及內(nèi)部。3．目的相同：分離和計數(shù)各種目的微生物。例一：(2013·安康高二測試)用稀釋涂抹平板法來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)時，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)就能推測出樣品中的活菌數(shù)。原因是()A．平板上的一個菌落就是一個細菌B．菌落中的細菌數(shù)是固定的C．此時的一個菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個活菌D．此方法統(tǒng)計的菌落數(shù)一定與活菌的實際數(shù)相同【審題導(dǎo)析】待測樣品往往不易完全分散成單個個體?！揪v精析】選項分析判斷A由于待測樣品不一定完全分開，一個菌落也可能由2～3個細菌組成B菌落中的細菌數(shù)不一定固定C一個標(biāo)準(zhǔn)菌落一般來源于一個細菌D此方法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往偏低于活菌的實際數(shù)【答案】C二選擇培養(yǎng)基的作用【問題導(dǎo)思】①選擇培養(yǎng)基為什么具有選擇作用？②怎樣利用選擇培養(yǎng)基對微生物進行篩選？1．選擇培養(yǎng)基篩選微生物的原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等)，同時抑制或阻止其他微生物生長。2．選擇培養(yǎng)基篩選微生物的方法(1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)。例如，加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌；加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡萄球菌。(2)改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分。例如，缺乏氮源時可以分離固氮微生物；石油作為唯一碳源時，可以分離出能消除石油污染的微生物。(3)改變微生物的培養(yǎng)條件。例如，將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物。例二：下面是本課題將用到的培養(yǎng)基配方，請根據(jù)下表回答下面的問題。編號成分含量①KH2PO41.4g②Na2HPO42.1g③MgSO4·7H2O0.2g④葡萄糖10.0g⑤尿素1.0g⑥瓊脂15.0g將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mL(1)在該培養(yǎng)基的配方中，為微生物提供碳源的是，提供氮源的是。(2)絕大多數(shù)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)分析該培養(yǎng)基的配方，該培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？如果具有，又是如何進行選擇的？【思維導(dǎo)圖】微生物的營養(yǎng)→明確微生物的營養(yǎng)組成—eq\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(—水,—氮源,—碳源,—無機鹽))→eq\o(\s\up14(分析),\s\do14(作答))【精講精析】碳源是提供碳元素的物質(zhì)，氮源是提供氮元素的物質(zhì)。所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素。絕大多數(shù)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，所以這種培養(yǎng)基對微生物有選擇作用。選擇的原則是只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長?！敬鸢浮?1)葡萄糖尿素(2)葡萄糖尿素(3)具有。以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可以分離到產(chǎn)生脲酶的微生物(即分解尿素的微生物)。三菌株計數(shù)【問題導(dǎo)思】①菌株的計數(shù)方法有哪些？②利用稀釋平板分離法計數(shù)與顯微鏡直接計數(shù)有怎樣的區(qū)別？微生物生長量的測定有計數(shù)法、重量法、生理指標(biāo)法等，但是一般使用計數(shù)法。例三：自然界中的微生物往往是混雜生長的。人們在研究微生物時一般要將它們分離提純，然后進行數(shù)量的測定。下面是對大腸桿菌進行數(shù)量測定的實驗，請回答有關(guān)問題。步驟：①制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。②用稀釋涂抹平板法接種樣品。③適宜溫度下培養(yǎng)。結(jié)果分析：(1)測定的大腸桿菌數(shù)，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計結(jié)果，正確可信的是。A．一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是23B．兩個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是22和26，取平均值24C．三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是21、5和52，取平均值26D．四個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是21、30、24和25，取平均值25(2)一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為23.4，那么每毫升樣品中的菌株數(shù)是(涂布平板時所用稀釋液的體積為0.2mL)。(3)用這種方法測定密度，實際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量，因為。(4)某同學(xué)在測定大腸桿菌的密度時發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基上還有其他雜菌的菌落，能否肯定該大腸桿菌的品系被污染了？為什么？【思維導(dǎo)圖】大腸桿菌數(shù)量的測定→關(guān)鍵是明確測定方法－eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—稀釋涂抹平板法,—菌落數(shù)統(tǒng)計方法,—注