1、专题2 微生物的培养与应用 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,栏目链接,栏目链接,尿素最初是从人的尿液中发现的。当时，人们普遍相信有机物只能由有生命活力的生物产生，而无法通过化学方法合成。但是，在1828年，德国化学家维勒成功地通过无机物的化学反应合成了尿素，揭开了历史上人工合成有机物的新篇章。此后，尿素的生产走向了工业化，尿素也逐步成为农业生产中重要的氮肥。据研究发现，植物根系上存在着运输硝酸根离子(NO)和铵根离子(NH)的载体，据此可以推测尿素并不能直接被农作物吸收。,栏目链接,请思考： 1尿素能为土壤中的尿素分解菌提供哪类营养物质？ 2采用哪种培养基能分离出土壤中的尿素分解菌？
2、,栏目链接,栏目链接,1原理 人为提供有利于_生长的条件(包括营养、_、pH等)，同时抑制或阻止其他_生长。 2途径 用_培养基筛选。 在微生物学中，将允许_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，称为_培养基。用其培养的目的是从众多微生物中_所需要的微生物。,一、筛选菌株,栏目链接,目的菌株,温度,微生物,选择,特定种类,选择,分离,二、统计菌落数目的方法和注意事项,1常用方法：稀释涂布平板法 (1)统计依据： 当样品的_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_。 通过统计平板上的_来推测样品中大约含有的活菌数。,栏目链接,稀释度,活菌,菌落数,(2)计
3、算公式：每克样品中的菌株数_。 C：代数某一稀释度下平板上生长的_。 V：代表涂布平板时所用的稀释液的_。 M：代表_。,栏目链接,(CV)M,平均菌落数,体积,稀释倍数,(3)注意事项： 一般选择菌落数在_的平板进行计数。 统计菌落数往往比活菌的实际数目_。 统计结果一般用_而不是用_来表示。 设置对照：目的是排除实验组中_对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。,栏目链接,30300,低,菌落数,活菌数,非测试因素,2计数方法 利用_直接计数。,栏目链接,显微镜,三、实验设计,栏目链接,1土壤取样 从富含_、酸碱度接近中性的_土壤中取样。取样时，一般要铲去表层土，在距地表的_ cm的土壤层
4、取样。 2样品的稀释 样品的_直接影响平板上生长的_，选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证菌落数在_之间，便于计数。,有机质,潮湿,38,稀释度,菌落数目,30300,3细菌的培养与观察 将培养基平板_于3037 温室中培养12 d，每隔_统计一次_数目，最后选取数目_时的记录作为结果。 4细菌的计数 当菌落数目稳定时，选取菌落数在_的平板进行计数。在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出_，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中的细菌数目。,栏目链接,倒置,24 h,菌落,稳定,30300,平均值,栏目链接,一、筛选菌株选择培养基,1目的 从众多的微生物中分离所需要的微生物。 2
5、方法 (1)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。这里的加入是在培养成分的基础上加入。 (2)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。,栏目链接,(3)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。,栏目链接,栏目链接,例1 本课题使用的培养基的配方如下：,请分析后回答： (1)在该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是_和_。 (2)该培养基为_培养基(按物理状态分)，理由是_。 (3)想一想这种培养基对
6、微生物是否具有选择作用？如果具有，又是如何进行选择的？_ _。,栏目链接,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。该培养基的配方中含有凝固剂琼脂，因此，配制的一定为固体培养基。绝大多数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，因此这种培养基对微生物有选择作用。选择的原则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)固体 含有凝固剂琼脂 (3)有选择作用。此配方中尿素是唯一氮源，因此，只有能够利用尿素的微生物才能够生长,栏目链接,变 式 训 练,1用来判断上述选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是( )
7、 A未接种的选择培养基 B未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 C接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 D接种了的选择培养基,栏目链接,解析：将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的是单一变量原则，所以与选择培养基一样接种、培养。 答案：C,栏目链接,变 式 训 练,二、实验过程,1菌株计数 微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等，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。二者比较如下：,栏目链接,注：400、1 000是常数。,2实验设计原则 (1)设立重复组： 统计某一稀释度下平板上的菌落数时，
8、要至少涂布三个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。 (2)设立两种对照组： 判断培养基中是否有杂菌污染，需将未接种的选择培养基同时进行培养。 判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目、进行对比得出结论。,3实验结果分析,特 别 提 醒,在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组； 在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，如果差别过大，则意味着操作有误，需要重新实验。,栏目链接,例2 用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是( ) A涂布了一个
9、平板，统计的菌落数是230 B涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238 C涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163 D涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233,栏目链接,解析：在设计实验时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B不正确。C项虽涂布了三个平板，但是，其中一个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将三个平板的计数值用来求平均值。 答案：D,栏目链接,2用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板
10、并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是( ) A菌落数量最多的平板 B菌落数量最少的平板 C菌落数量适中的平板 D取若干个平板菌落数量的平均值,变 式 训 练,栏目链接,解析：用稀释涂布平板法对样品中活菌数目进行统计，只是一种估测，根据此方法的实验过程可知，在某一稀释度下涂布的平板菌体数具有一定的偶然性，并不是绝对均匀，所以取若干个平板菌落数量的平均值比较接近样品中菌体数的真实值。 答案：D,变 式 训 练,栏目链接,对照实验是指除了被测试条件之外，其他条件都相同的实验。其目的是比照实验组，排除任何其他可能的原因对实验结果产生影响，从而证明所测试的条件确实能引起某种结果，提高实验
11、结果的可信度。,栏目链接,三、设置对照,常用的对照方式有四种：空白对照、自身对照、相互对照和条件对照。空白对照就是不给对照组任何处理，如本实验中可以将一只培养皿(内有培养基)置于培养箱内“培养”，作为对照组，它可以检测出培养基是否被污染(目的是排除这种可能)；自身对照是指对照组和实验组在同一对象上进行，也就是说把对象分成几部分，分别给予不同的处理；相互对照是指不设对照组，几个实验组相互比较；条件对照是指给予对照组一种被证明为有效因素的处理，例如研究者正在研究一种新的抗衰老药物，实验组使用这种药物，条件对照组就用已经被证明有抗衰老作用的维生素E来处理。如果实验结果相同，则说明该药物有抗衰老作用，
12、否则就证明没有。,栏目链接,例3 (双选)下列培养基为选择培养基的是( ) A牛肉膏蛋白胨培养基 B分解尿素的微生物培养基 C筛选纤维素分解菌的培养基 D发酵工程所用的液体培养基,栏目链接,解析：选择培养基是指能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。 答案：BC,栏目链接,3可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是( ) A以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂 B以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂 C以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹试剂 D以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂,变 式 训 练,栏目链接,解析：鉴定分解尿素的细菌在培养基中加酚红指示剂是最好的方法。加入二苯胺鉴定DNA，苏丹鉴定脂肪，双缩脲试剂鉴定蛋白质。 答案：A,变 式 训 练,栏目链接,
