高二-人教版-生物學選擇性必修3-第1章《微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（第4課時）》課件

高二—人教版—生物學選擇性必修3—第1章

微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（第4課時）土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐一、提出問題：1.土壤中含有能分解尿素的細菌，我們?nèi)绾畏蛛x它們？2.每克土壤樣品中究竟含有多少這樣的細菌？土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：1.任務(wù)：根據(jù)上一節(jié)所學的知識，設(shè)計“土壤分解尿素的細菌的分離與計數(shù)”的探究方案。2.閱讀P19

3個資料后對設(shè)計的方案進行修正。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：3.樣品稀釋與涂布平板4.微生物的培養(yǎng)與觀察2.土壤取樣1.制備培養(yǎng)基5.菌落的計數(shù)對照實驗（1）驗證選擇培養(yǎng)基是否具有選擇作用：涂布稀釋液的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基涂布稀釋液的以尿素作為唯一氮源的選擇性培養(yǎng)基①對照組：②實驗組：（2）驗證培養(yǎng)基是否被污染：不涂布稀釋液的以尿素作為唯一氮源的選擇性培養(yǎng)基和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：1.制備培養(yǎng)基：（1）選擇培養(yǎng)基：以尿素作為唯一氮源（2）牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基組分含量牛肉膏5.0g蛋白胨10.0gNaCl5.0g瓊脂20.0g蒸餾水定容到1000ml組分含量KH2PO41.4gNaH2PO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素CO(NH2)21.0g瓊脂15.0g蒸餾水定容到1000ml（用來分離分解尿素的細菌）（用來設(shè)計對照組實驗）土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：2.土壤取樣：（1）取樣地點要求：（2）取樣部位：鏟去表層土（一般3cm左右）。細菌絕大部分分布在距地表3～8cm的土壤層。酸堿度接近中性的潮濕且富含尿素的土壤。

在城市，常見的是公園里、街道旁、花盆中的土壤；在農(nóng)村，則容易收集到農(nóng)田或菜園里的土壤。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：3.樣品的稀釋與涂布平板思考與討論：（1）分離土壤中不同的微生物采用稀釋范圍相同嗎？測定土壤中細菌的總量稀釋度高還是測定能分解尿素的細菌的數(shù)量稀釋度高？（2）在初次實驗中，對于稀釋的范圍沒有把握，怎樣做才能保證從中選擇出菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)？如何證明已稀釋成功？（3）每個稀釋度至少涂幾個平板？①不同微生物在土壤中含量不同，分離不同的微生物采用不同的稀釋度，以保證獲得菌落數(shù)在30～300之間適于計數(shù)的平板。②測定土壤中細菌的總量稀釋度更高，因為細菌總數(shù)量高于能分解尿素的細菌數(shù)量。（1）測細菌數(shù)：一般用104、105、106稀釋液（2）測放線菌數(shù)：一般用103、104、105稀釋液（3）測真菌數(shù)：一般用102、103、104稀釋液土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：3.樣品的稀釋與涂布平板思考與討論：（1）分離土壤中不同的微生物采用稀釋范圍相同嗎？測定土壤中細菌的總量稀釋度高還是測定能分解尿素的細菌的數(shù)量稀釋度高？思考與討論：（2）在初次實驗中，對于稀釋的范圍沒有把握，怎樣做才能保證從中選擇出菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)？如何證明已稀釋成功呢？①在初次實驗中，對于稀釋的范圍沒有把握，應(yīng)選擇一個比較寬的范圍，例如可以將1×103～1×107倍稀釋的稀釋液分別涂布到平板上培養(yǎng)，以保證能從中選擇出菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：3.樣品的稀釋與涂布平板如果得到2個或2個以上菌落數(shù)目在30-300的平板，且同一稀釋倍數(shù)的三個重復(fù)平板上菌落數(shù)相差不大，可進行菌落計數(shù)，若菌落數(shù)相差太大，說明實驗誤差大，需重新實驗。②如果得到2個或2個以上菌落數(shù)目在30-300的平板，說明稀釋操作成功。思考與討論：土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：3.樣品的稀釋與涂布平板（3）每個稀釋度至少涂幾個平板？每個稀釋度至少設(shè)置4個平板：①1、2、3平板是選擇培養(yǎng)基②4平板為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基③此外，整個實驗還要多設(shè)置2個平板：（作為對照，用來驗證兩種培養(yǎng)基中是否被雜菌污染）（作為實驗組，且設(shè)置三個重復(fù)，用來分離分解尿素的細菌）（作為對照組，用來判斷選擇培養(yǎng)基是否具有選擇作用）不涂布稀釋液的選擇培養(yǎng)基和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：4.微生物的培養(yǎng)與觀察（1）培養(yǎng)條件：不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度、pH和培養(yǎng)時間。細菌一般在30-37℃的溫度下培養(yǎng)1-2d。（2）觀察：每隔24h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果。（3）一般來說，在相同的培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征，如形狀、大小、顏色、透明度、光澤度和隆起程度等。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐二、實驗設(shè)計：5.菌落計數(shù)當菌落數(shù)目穩(wěn)定時，選取菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，同一稀釋度下至少計數(shù)3個平板，求出平均值，并根據(jù)所對應(yīng)的稀釋度計算出樣品中細菌的數(shù)目。請嘗試設(shè)計實驗結(jié)果記錄表。稀釋度104105106107123平均值123平均值123平均值123平均值菌落數(shù)/平板實驗結(jié)果記錄表：土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐三、操作提示：2.注意無菌操作：3.做好標記：本實驗使用的平板和試管較多，為了避免混淆，最好在使用前做好標記。例如，在標記培養(yǎng)皿時應(yīng)該注明組別、培養(yǎng)日期和平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度等。4.制定計劃：對于耗時較長的生物實驗，要事先規(guī)劃時間，以便提高工作效率，在操作時更加有條不紊。1.將涂布器從酒精中取出時，要讓多余的酒精在燒杯中滴盡，然后再放在火焰上灼燒。不要將過熱的涂布器放在盛有酒精的燒杯中，以免引燃酒精。（3）在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁操作。（1）取土樣時用的鐵鏟和取樣袋在使用前都需要滅菌。操作完成后，一定要洗手；（2）應(yīng)在火焰旁稱取土壤。在火焰附近將稱好的土樣倒入錐形瓶中，塞好棉塞；土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐四、結(jié)果分析與評價：1.結(jié)合對照組，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呢？①如果沒有接種的培養(yǎng)基上沒有菌落生長，說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。②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。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐四、結(jié)果分析與評價：2.在我們獲得了菌落數(shù)為30~300的平板這一稀釋度下，是否至少有2個平板的菌落數(shù)接近？——如果得到了兩個或多個菌落數(shù)為30～300的平板，說明稀釋度合適，操作比較成功，能夠進行菌落的計數(shù)。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐四、結(jié)果分析與評價：3.如果我們統(tǒng)計的每克土樣中能分解尿素的細菌的菌落數(shù)與其他同學統(tǒng)計的結(jié)果差異很大可能是什么原因引起的呢？——如果是用同一土樣進行的操作，數(shù)據(jù)應(yīng)該比較接近。如果差異很大，就需要從操作是否規(guī)范、培養(yǎng)基配制是否合理等方面查找原因。土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐四、結(jié)果分析與評價：內(nèi)容現(xiàn)象結(jié)論有無雜菌污染的判斷對照的培養(yǎng)皿中無菌落生長未被雜菌污染選擇培養(yǎng)基中菌落數(shù)偏高被雜菌污染菌落形態(tài)多樣，菌落數(shù)偏高培養(yǎng)基中混入其他氮源選擇培養(yǎng)基的篩選作用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目大于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目選擇培養(yǎng)基具有篩選作用樣品的稀釋操作得到2個或2個以上菌落數(shù)目在30～300的平板操作成功重復(fù)組的結(jié)果若選取同一種土樣，統(tǒng)計結(jié)果應(yīng)接近土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)P18探究·實踐五、進一步探究：分解尿素細菌的進一步鑒定本活動只是初步篩選了能分解尿素的細菌，對分離的菌種進行鑒定還需要借助生物化學的方法。P20到社會中去1.空氣中微生物總數(shù)的檢測；2.水中細菌總數(shù)的檢測；3.牛奶中細菌的分離與計數(shù)；4.土壤中真菌（或放線菌）的分離與計數(shù)。利用稀釋涂布平板法(間接/活菌計數(shù)法)來測定微生物的數(shù)量1.配制培養(yǎng)測定微生物的培養(yǎng)基（1）進行樣品稀釋2.空氣/水中/牛奶/土壤中取樣3.空氣/水中/牛奶/土壤微生物的純化培養(yǎng)與觀察（2）涂布/接種平板（3）培養(yǎng)和觀察4.微生物計數(shù)實驗思路：P20拓展應(yīng)用：1.反芻動物，如牛和羊具有特殊的器官一瘤胃。在瘤胃中生活著多種微生物，其中許多微生物能分解尿素。請你設(shè)計一個實驗從瘤胃中分離出能夠分解尿素的微生物?！雌c動物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多為厭氧菌，接觸空氣后會死亡，因此分離其中能分解尿素的微生物除了需要準備選擇培養(yǎng)基，還應(yīng)該參照厭氧菌的培養(yǎng)方法進行實驗設(shè)計。P20拓展應(yīng)用：2.地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸桿等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；而當纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈(如下圖所示)。請回答下列問題。（1）你打算到什么環(huán)境中去尋找纖維素分解菌？為什么？（2）現(xiàn)在要從土壤中分離纖維素分解菌，請你給出詳細的實驗方案。（3）有同學說,可以把濾紙埋在土壤中,經(jīng)過一段時間后,再從已腐爛的濾紙上篩選纖維素分解菌。請你評價這一做法。P20拓展應(yīng)用：（1）你打算到什么環(huán)境中去尋找纖維素分解菌？為什么？——纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中，采集土樣時，可以選擇纖維素豐富的環(huán)境，如樹林中多年落葉形成的腐殖土等。2.地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸桿等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；而當纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈(如下圖所示)。請回答下列問題。P20拓展應(yīng)用：（2）現(xiàn)在要從土壤中分離纖維素分解菌，請你給出詳細的實驗方案。土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)實驗方案：土壤取樣選擇培養(yǎng)計數(shù)富含尿素的環(huán)境以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基（實驗組）牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（對照組）稀釋涂布平板法2.地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸桿等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；而當纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈(如下圖所示)。請回答下列問題。P20拓展應(yīng)用：（2）現(xiàn)在要從土壤中分離纖維素分解菌，請你給出詳細的實驗方案。纖維素＋剛果紅→紅色復(fù)合物纖維素酶纖維素分解菌產(chǎn)生分解纖維二糖、葡萄糖＋剛果紅→無紅色復(fù)合物出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。現(xiàn)象鑒別原理：2.地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸桿等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；而當纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈(如下圖所示)。請回答下列問題。P20拓展應(yīng)用：（2）現(xiàn)在要從土壤中分離纖維素分解菌，請你給出詳細的實驗方案。土壤取樣選擇富含纖維素的環(huán)境鑒別培養(yǎng)稀釋涂布平板法加入剛果紅的含纖維素鑒別培養(yǎng)基土壤中分解纖維素的細菌的分離實驗方案：2.地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸桿等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；而當纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈(如下圖所示)。請回答下列問題。P20拓展應(yīng)用：（3）有同學說,可以把濾紙埋在土壤中,經(jīng)過一段時間后,再從已腐爛的濾紙上篩選纖維素分解菌。請你評價這一做法?！@是人工設(shè)置適合纖維素分解菌生存的環(huán)境，腐爛的濾紙上很可能有纖維素分解菌。2.地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸桿等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；而當纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈(如下圖所示)。請回答下列問題。課堂小結(jié)三、微生物的數(shù)量測定1.稀釋涂布平板法的定義微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)一、選擇培養(yǎng)基二、微生物的選擇培養(yǎng)1.科學實例——尋找耐高溫的DNA聚合酶2.篩選特定種類微生物的原則3.選擇培養(yǎng)基的概念、原理及類型2.稀釋涂布平板法的操作過程1.間接/活菌計數(shù)法——稀釋涂布平板法2.直接計數(shù)——顯微鏡直接計數(shù)法四、探究·實踐：土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)2.土壤取樣3.樣品的稀釋和涂布平板4.培養(yǎng)與觀察5.菌落的計數(shù)1.制備培養(yǎng)基謝謝觀看！高二—人教版—生物學選擇必修3—第1章

微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（第4課時答疑）疑問解答1.在進行微生物的選擇培養(yǎng)時，為什么要選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果？這是為了防止因培養(yǎng)時間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。疑問解答2.利用尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基分離出的微生物都是能分解尿素的微生物嗎？不一定。因為有些微生物可以利用尿素分解菌的代謝產(chǎn)物進行生長繁殖。疑問解答3.如何進一步鑒定分解尿素的細菌？（1）原理：細菌合成的脲酶將尿素分解為氨，氨會使培養(yǎng)基的堿性增強，pH升高，因此可以通過檢測培養(yǎng)基pH的變化來判斷是否發(fā)生了該化學反應(yīng)，進而判斷該菌是否為尿素分解細菌。CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3脲酶可以觀察菌落周圍是否出現(xiàn)紅色環(huán)帶，紅色環(huán)帶直徑與菌落直徑比值越大，說明分解能力越強。（2）方法：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細菌后，如果pH升高