1.2.2微生物的选择培养与计数的学案

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ID：11-19745694

版本：人教版（2019）

类型：学案

地区：全国

文件：334.0KB

日期：2024-04-03

作者：21jy_3227455105

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1.2.2微生物的选择培养与计数的学案【学习目标】解释选择培养基筛选微生物的原理土壤中分解尿素的细菌的分离和计数运用无菌操作技术和微生物分离、培养的方法初步分离出目标菌尝试解决生产、生活中与微生物选择培养、计数等有关的实际问题【学习重难点】教学重点 1.微生物纯培养的基本操作要求，微生物选择培养的原理。 2.酵母菌的纯培养。 3.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。教学难点 1.酵母菌的纯培养。 2.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。【预习新知】选择培养基 1、实例：寻找耐高温的DNA聚合酶 1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出，进而从这种菌中提取出的。（PCR）是一种在扩增DNA片段的技术，此项技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。筛选原因：水生栖热菌能在高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。 2、实验室中微生物的筛选：人为提供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。在微生物学中，将允许种类的微生物生长，同时抑制或组织其他种类微生物生长的培养基，称为。微生物的选择培养 (1)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。 ①取样：铲取土样，将样品装入纸袋中。 ②稀释涂布平板法 A．系列稀释操作：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。 B．涂布平板操作 C．培养与观察待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板________，放入30 ℃～37 ℃的恒温培养箱中培养1～2 d。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的________菌落。微生物的数量测定 1、计数方法 (1)稀释涂布平板法：统计结果一般用而不是用来表示。一般统计的菌落数比活菌的实际，因为当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是。计算公式：每毫升样品中的菌株数=(C÷V)xM,其中C代表某一稀释度下平板上生长的，V代表涂布平板时所用的（mL)，M代表。 (2)显微镜直接计数法：是一种常用的、的测定微生物数量的方法。统计的结果一般是和的总和。计算公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数x400x103x 。内容直接计数法间接计数法主要用具显微镜、细菌计数板或血细胞计数板计数依据培养基上数优点计数方便、操作简单计数的是缺点不能区分操作较复杂且有一定误差计算公式每毫升原液含菌株数＝400×1000×每小格平均菌株数×稀释倍数每毫升原液含菌株数＝平均菌落数/所用涂布液体积×稀释倍数【易错提示】稀释涂布平板法的注意事项 (1)稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2 cm处。 (2)涂布平板时 ①涂布器浸在体积分数为70%的酒精中，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将蘸有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。 ②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精。 ③酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体。【深化探究】【任务驱动一】　选择培养基 1．目的：从众多的微生物中分离所需要的微生物。 2．三种筛选方法的特点及举例方法特点举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【合作探究：】 (1)如何从大豆田土壤中分离出固氮微生物？ (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？ (3)根据选择培养基的原理，如何筛选出耐酸菌？【任务驱动二】　微生物计数的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。二者的比较如下表所示：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【合作探究：】 1.在用稀释涂布平板法对微生物进行计数时，统计菌落数目的理论依据是什么？ 2．在稀释涂布平板法中，为何需要涂布3个平板？ 3．为什么一般选择菌落数为30～300的平板进行计数？ 4．为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？ 5．稀释涂布平板法和显微计数法对微生物计数产生的实验误差如何？试分析原因。【巩固训练】 1.滥用抗生素会导致“超级细菌”（对多种抗生素有高耐药性）的产生。某兴趣小组探究了细菌产生青霉素抗性与青霉素之间的关系，过程及结果见下图。下列相关的说法中，错误的是( ) A.细菌培养基在使用前、后都要经过严格的灭菌处理 B.结果表明细菌的青霉素抗性出现在接触青霉素之前 C.结果表明抗生素的使用是“超级细菌”产生的原因 D.提高青霉素的浓度，培养基上菌落的位置和数量可能不变 2.下列叙述错误的是( ) A.因为土壤中各类微生物的数量不同，所以获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离 B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围不同 C.只有得到了3个或3个以上菌落数目在30～300的平板，才说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数 D.牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落 3.下图为能分解尿素的微生物的获取过程，下列有关叙述错误的是( ) A.①②③的目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量 B.过程④需在酒精灯火焰旁进行，其中接种环一共需要灼烧6次 C.通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物，所以还需做进一步的鉴定 D.通过④获得纯种微生物后，再利用涂布平板法接种至试管斜面培养基上进行保存 4.黑茶是以肉食为主的中国边疆游牧民族的主要饮品。在一系列微生物的作用下,黑茶会产生一种对人体非常有益的金黄色颗粒“金花”。研究人员对“金花”中的微生物进行了分离和鉴定,过程如图。下列说法不正确的是( ) A.向“金花”样品中加入蒸馏水制成样品悬液 B.可根据菌落特征对菌种进行初步鉴定 C.涂布平板上长出的菌落可通过划线进一步纯化 D.可通过基因组测序对菌种进行准确鉴定 5.微生物的计数方法有多种，下列有关叙述错误的是( ) A.用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目时，需利用鉴别培养基培养后计数 B.用平板划线法和稀释涂布平板法进行微生物计数时，结果往往比实际少 C.用血细胞计数板进行微生物显微计数时，高倍镜下观察不到完整的计数室 D.用已知密度红细胞悬液对待测菌液以比例计数法计数时，两种液体需混合均匀 6.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是( ) A.某一稀释度下至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果常会比实际活菌数目少 B.3号试管中的样品溶液稀释倍数为104倍 C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×108个 D.该实验需设置未接种的培养基直接培养作对照，用以判断培养基是否被杂菌污染 7.为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照组的培养基分别是( ) A.未接种的选择培养基、未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 B.未接种的培养基、接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 C.接种了的选择培养基、接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 D.接种了的培养基、未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 8.微生物驯化是指在微生物培养过程中，逐步加入某种物质，让微生物逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物，并设计了如下实验流程。请据此回答以下问题: (1)已知驯化培养基成分为蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，驯化时逐步加入的物质X是______。依照物理性质划分.驯化培养基属于______培养基。 (2)用于筛选的样品应来自______的土壤。将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为______，该方法不需要梯度稀释也能获得单菌落,原因是______。 (3)将培养基B中分离得到的单菌落分别接种于以敌敌畏为唯一碳源的培养基C中，培养24小时后，通过测定培养基中______,可筛选分解敌敌畏能力较强的微生物。为统计培养基C中的微生物数量，在如图所示的稀释度下涂布了4个平板D,统计菌落数分别为250、247、312、253,测得培养基C中活菌数为1.25×107个/mL,则涂布的菌液Y为_____mL。参考答案 1.答案：C 解析：A、细菌培养基在使用前要经过严格的灭菌处理，防止杂菌的污染，在使用后要经过严格的灭菌处理，防止对环境造成污染，A正确； B、由图可知，多个含青霉素的培养基在相同的位置长出了细菌，说明细菌的青霉素抗性出现在接触青霉素之前，B正确； C、抗生素的使用是对“超级细菌”进行选择，不是“超级细菌”产生的原因，C错误； D、经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受抗生素的影响，提高青霉素的浓度，培养基上菌落的位置和数量可能不变，D正确。故选C。 2.答案：C 解析：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目，土壤中各类微生物数量不同，含量最多的是细菌，其次是放线菌，最少的是真菌，所以为获得不同类型的微生物，要按不同稀释倍数进行分离，以保证获得菌落在30~300之间、适于计数的平板，A项正确；由以上分析可知，测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围不同，B项正确；如果涂布三个平板能够得到2个菌落数目在30~300之间的平板，就说明稀释操作比较成功并能够进行菌落的计数，计数的方法是舍弃相差很大的一个，然后取平均值，故C项错误；验证选择培养基是否具有选择作用，需设立牛肉膏蛋白陈培养基作为对照，若后者上的菌落数明显大于前者，说明前者具有筛选作用，D项正确。 3.答案：D 解析：A、①②③是选择性富集培养，目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量，A正确;B、过程④需在酒精灯火焰旁进行，以免造成污染，接种前后接种环均要进行灼烧灭菌，共接种5次，需要灼烧6次，B正确;C、通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物，比如能利用空气中氮源的固氮微生物，所以还需根据菌落特征等做进一步的鉴定，C正确;D、获得纯种微生物后，利用划线分离法接种至斜面培养基上，进行低温保存，D错误。 4.答案：A 解析：为防止杂菌污染,应向“金花”样品中加入无菌水制成样品悬液,A错误;在一定的培养条件下,不同种微生物形成的菌落的特征不同,可根据菌落特征对菌种进行初步鉴定,B正确;涂布平板上长出的菌落可通过划线进一步纯化,C正确;可通过基因组测序对菌种进行准确鉴定,D正确。 5.答案：B 解析：测定饮用水中大肠杆菌的数目可取一定量的饮用水，之后按一定倍数稀释，再用加入伊红﹣亚甲蓝的鉴别培养基培养，对深紫色金属光泽菌落进行计数，A正确；平板划线法常用来筛选分离微生物，不用于计数，B错误；用血细胞计数板进行微生物显微计数时，高倍镜下观察不到完整的计数室，C正确；将已知颗粒(如霉菌孢子或红细胞)浓度的液体与一待测细胞浓度的菌液按一定比例均匀混合，在显微镜视野中数出各自的数目，即可得未知菌液的细胞浓度，D正确。 6.答案：C 解析：A、设置重复组，增强实验的说服力与准确性，故某一稀释度下至少涂3个平板。稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要少，A正确； B、据图可知，将10g土样加入到90mL无菌水中定容至100mL后，此时土样稀释倍数为10倍，再经3次10倍稀释得到3号试管中的样品，故3号试管中样品的稀释倍数是104倍，B正确； C、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3×106÷0.1=1.7×109个，C错误； D、为了判断培养基是否被杂菌污染，需要设置的对照组是未接种的培养基，即将未接种的培养基与接种的培养基同时培养，若未接种的培养基上出现菌落，说明其被污染，否则没有被污染，D正确。故选C。 7.答案：B 解析：要判断培养基是否被杂菌污染，可将未接种的培养基放在恒温箱中培养，一段时间后，若有菌落产生，说明培养基被污染，若无菌落产生，说明培养基没有被污染。要判断选择培养基是否起到了选择作用，接种了的选择培养基是实验组，将等量的稀释相同倍数的菌液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上，作为对照组，在相同的条件下进行培养，观察比较对照组和实验组中的菌落数，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目。综上所述，B正确。 8.答案：（1）敌敌畏；液体（2）（常年）施用敌敌畏（或被敌敌畏污染）；平板划线法划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着划线的延伸，菌体数目逐渐被稀释（减少），最后可能形成单个菌落（3）敌敌畏的剩余量；0.2 解析：（1）该实验目的是筛选抗敌敌畏或高效分解敌敌畏的微生物，故驯化时往培养液中逐步加入的物质X是敌敌畏。由图可知，该驯化培养基中并未加入凝固剂（如琼脂），故依照物理性质划分，该驯化培养基属于液体培养基。（2）为了筛选能高效降解有机磷农药一敌敌畏的微生物，用于筛选的样品应来自常年施用敌敌畏的土壤，这样能够增加获得目的菌的概率。结合题图可知，将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为平板划线法；该方法中，划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着划线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落，故用该方法接种不需要梯度稀释也能获得单菌落。（3）单位时间内剩余的敌敌畏越少，说明筛选出的微生物分解敌敌畏的能力越强，故通过测定培养基C中敌敌畏的剩余量，可筛选出分解敌敌畏能力较强的微生物。微生物计数时应选择菌落数目在30~300的平板进行计数，故选择菌落数分别为250、247、253的平板，菌落的平均数（250+247+253）÷3=250（个），由图可知培养基C中的1mL菌液的稀释倍数是104，可得算式250/Y×104=1.25×107（个/ml），放涂布的菌液Y=0.2（mL）。