高二生物 微生物的選擇培養(yǎng)與計(jì)數(shù) 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)

1、1.2.2微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.舉例說明通過調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物。2.概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法。核心素養(yǎng)：1.生命觀念：各類微生物都能適應(yīng)其生活環(huán)境。2科學(xué)思維：根據(jù)微生物的代謝類型配制選擇培養(yǎng)基。3科學(xué)探究：討論土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)的方法。二、教學(xué)過程：【導(dǎo)入】自然界中微生物數(shù)量繁多，種類龐雜，要想從中分離出需要的特定微生物并不容易，尤其當(dāng)要分離的微生物在混合菌群中不是優(yōu)勢(shì)種群時(shí)，更難實(shí)現(xiàn)。那么我們又如何達(dá)成這一目標(biāo)呢？選擇性培養(yǎng)基一、選擇培養(yǎng)基1、實(shí)例：尋找耐高溫的DNA聚合酶1973年，

2、科學(xué)家從美國(guó)黃石國(guó)家公園的熱泉中篩選出水生棲熱菌，進(jìn)而從這種菌中提取出耐高溫的DNA聚合酶。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種在體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)要求使用耐高溫的DNA聚合酶。 篩選原因：水生棲熱菌能在70-80高溫條件下生存，而絕大多數(shù)微生物在此條件下不能生存。2、實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選：人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或組織其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。 思考討論 選擇培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)尿素含氮量高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥，尿素施入土壤后，被某些細(xì)菌

3、分解成NH3，NH3再轉(zhuǎn)化成NO3-、NH4+等才能被植物吸收。土壤中尿素分解菌之所以能將尿素分解，是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕福?請(qǐng)同學(xué)們小組為單位思考以下問題？1.如果讓你配制一種培養(yǎng)基，將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來，培養(yǎng)基的配方該如何設(shè)計(jì)？ 設(shè)計(jì)一種選擇培養(yǎng)基,用尿素作為唯一氮源,可以將分解尿素的細(xì)菌分離出來。2. 該培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？這種培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基相比，只是用尿素作為唯一氮源，培養(yǎng)基的其他營(yíng)養(yǎng)成分基本相同。二、微生物的選擇培養(yǎng)1g土壤中有多少能分解尿素的細(xì)菌?原理：通過對(duì)土樣進(jìn)行充分稀釋，再將菌液涂布到制備好的培養(yǎng)基上，即可得到能分解尿素的細(xì)菌的純培養(yǎng)物

4、。稀釋涂布平板法;是將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。1、稀釋涂布平板法的操作過程鏟取土樣，將樣品裝入紙袋中。（取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌）。將10g土樣加入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，充分搖勻，制成菌液。取1mL上清液加入盛有9mL無菌水的試管中，依次等比稀釋。取0.1mL菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后，再進(jìn)行涂布。用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿，使涂布均勻。2、菌種培養(yǎng)待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，放入3

5、037 的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 d。3、菌種觀察在涂布有合適濃度菌液的平板上就可以觀察到分離的單菌落。三、微生物的數(shù)量測(cè)定1、計(jì)數(shù)方法(1)稀釋涂布平板法：統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來表示。一般統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)比活菌的實(shí)際數(shù)目低，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。計(jì)算公式：每毫升樣品中的菌株數(shù)=(CV)xM,其中C代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積（mL)，M代表稀釋倍數(shù)。(2)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法：是一種常用的、快速直觀的測(cè)定微生物數(shù)量的方法。統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和。計(jì)算公式：每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)每小格平均細(xì)菌數(shù)

6、x400 x103x稀釋倍數(shù)。內(nèi)容直接計(jì)數(shù)法間接計(jì)數(shù)法主要用具顯微鏡、細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板涂布器計(jì)數(shù)依據(jù)細(xì)菌個(gè)數(shù)培養(yǎng)基上菌落數(shù)優(yōu)點(diǎn)計(jì)數(shù)方便、操作簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)的是活菌缺點(diǎn)不能區(qū)分死菌與活菌操作較復(fù)雜且有一定誤差計(jì)算公式每毫升原液含菌株數(shù)4001000每小格平均菌株數(shù)稀釋倍數(shù)每毫升原液含菌株數(shù)平均菌落數(shù)/所用涂布液體積稀釋倍數(shù) 探究實(shí)踐土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)一、土壤取樣 細(xì)菌適宜在酸堿度接近中性的潮濕土壤中生長(zhǎng)，絕大多數(shù)分布在距地表38cm 的土壤層。因此，取樣時(shí)一般要鏟去表層土。二、制備培養(yǎng)基用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照組，用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基做實(shí)驗(yàn)組，用來判斷選擇培養(yǎng)基是否具有

7、選擇作用。三、樣品的稀釋在酒精燈火焰旁稱取10g土壤，放入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，振蕩使土壤與水充分混合，將細(xì)菌分散，制成101倍土壤稀釋液。用1支1mL無菌吸管從中吸取1mL土壤懸液注入盛有9mL無菌水的試管中，吹吸三次，充分混勻，制成102倍的土壤稀釋液。依次類推，制成103、104、105、106、107倍的土壤稀釋液。四、培養(yǎng)與觀察將平板倒置于3037溫室中培養(yǎng)12d,每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目五、菌落計(jì)數(shù)當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)，選取菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，同一稀釋度下至少計(jì)數(shù)3個(gè)平板，求出平均值，并根據(jù)所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。設(shè)計(jì)如下表格記錄并計(jì)數(shù)。請(qǐng)同學(xué)們小組為單位思考以下問題？探究一：結(jié)合對(duì)照組，分析培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出一些菌落。如果沒有接種的培養(yǎng)基上沒有菌落生長(zhǎng)，說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。如果接種后的完全培養(yǎng)基上的菌落數(shù)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)，說明選擇培養(yǎng)基篩選出了一些尿素分解菌。探究二：你是否獲得了某一稀釋度下菌落數(shù) 為30300的平板？在這一稀釋度下，是否至少有2個(gè)平板的菌落數(shù)接近？如果得到了兩個(gè)或多個(gè)菌落數(shù)為30-300的平板，說明稀釋度合適，操作比較成功，能夠進(jìn)行菌落的計(jì)數(shù)。內(nèi)容現(xiàn)象結(jié)論有無雜菌污染的判斷對(duì)照的培養(yǎng)皿中無菌落生長(zhǎng)未被雜菌污染選擇培養(yǎng)基中菌落數(shù)偏高被雜菌污