高考新教材（中）生物選擇性必修三同步學(xué)習(xí)第1章第2節(jié)第2課時微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)含答案及解析

第2課時微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)[學(xué)習(xí)目標]1.闡明微生物選擇培養(yǎng)的原理。2.進行土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)。一、選擇培養(yǎng)基、微生物的選擇培養(yǎng)和數(shù)量測定1．選擇培養(yǎng)基(1)自然界中目的菌的篩選①實例：聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)中用到的耐高溫的DNA聚合酶，就是從熱泉中篩選出的____________中提取出來的。②(2)實驗室中目的菌的篩選①原理：人為提供有利于________生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度和pH等)，同時_________其他微生物的生長。②方法：利用選擇培養(yǎng)基分離。選擇培養(yǎng)基：允許________的微生物生長，同時____________其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。2．微生物的選擇培養(yǎng)(1)方法：對樣品進行充分稀釋，然后將________涂布到制備好的________培養(yǎng)基上。(2)稀釋涂布平板法的操作過程①系列稀釋操作a．編號為1×102～1×107試管中分別盛有9mL________。b．將____g土樣加入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，充分搖勻。c．取1mL上清液加入盛有9mL無菌水的試管中，依次等比稀釋。②涂布平板操作取菌液：取0.1mL菌液，滴加到______表面eq\o(|,|,|,\s\do8(↓))涂布器消毒：將涂布器浸在盛有的燒杯中eq\o(|,|,|,\s\do8(↓))涂布器滅菌：將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器______后，再進行涂布eq\o(|,|,|,\s\do8(↓))涂布平板：用涂布器將______均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時可轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿，使涂布均勻(3)培養(yǎng)：待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板______，放入30～37℃的__________中培養(yǎng)1～2d。3．微生物的數(shù)量測定(1)稀釋涂布平板法①原理：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個________。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少________。②計數(shù)原則：一般選擇菌落數(shù)為__________的平板進行計數(shù)。樣品的稀釋度將直接影響平板上的菌落數(shù)目，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養(yǎng)。在同一稀釋度下，應(yīng)至少對____個平板進行重復(fù)計數(shù)，然后求出________。③計算公式每克樣品中的菌株數(shù)＝eq\f(某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù),涂布平板時所用的稀釋液的體積mL)×稀釋倍數(shù)(2)顯微鏡直接計數(shù)法一種常用的、快速直觀的測定微生物數(shù)量的方法。該方法利用特定的細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板，在顯微鏡下觀察、計數(shù)，然后再計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量，統(tǒng)計的結(jié)果一般是________________的總和。特別提醒顯微鏡直接計數(shù)法本身不能區(qū)分細菌的死活，因此一般用來統(tǒng)計總菌數(shù)。但是，通過一定的輔助處理，可以實現(xiàn)活菌計數(shù)，如在計數(shù)前用臺盼藍染液進行染色，可以通過統(tǒng)計無色細胞的個數(shù)來對活菌進行計數(shù)。判斷正誤(1)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基()(2)脲酶能催化尿素分解產(chǎn)生N2，N2可作為細菌生長的氮源()(3)利用顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的細菌數(shù)量就是活菌的數(shù)量()任務(wù)一：微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)1．通常1g土壤中有幾億到幾百億個土壤微生物，其中，細菌的數(shù)量最多，能分解尿素的細2.用平板劃線法接種培養(yǎng)結(jié)果的圖片如下圖。請結(jié)合圖片分析，平板劃線法能否達到對細菌進行計數(shù)的目的？為什么？3.當菌液稀釋倍數(shù)足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落來源于一個活菌。用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)的結(jié)果如圖所示。與平板劃線法相比，為什么稀釋涂布平板法可以用于細菌的計數(shù)？4．請計算：4號試管的結(jié)果表明每克土壤中的活菌數(shù)約為________個。5．通過稀釋涂布平板法統(tǒng)計的細菌的數(shù)目與它的實際數(shù)目相同嗎？為什么？6．請完善表格中稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數(shù)法的比較。項目稀釋涂布平板法顯微鏡直接計數(shù)法主要用具培養(yǎng)基等顯微鏡、________________________等計數(shù)依據(jù)培養(yǎng)基上的____數(shù)菌株本身優(yōu)點計數(shù)的都是活菌計數(shù)方便、操作簡單缺點操作復(fù)雜、有一定誤差死菌、活菌都計數(shù)在內(nèi)1．選擇培養(yǎng)基的類型類型條件分離得到的菌種改變培養(yǎng)條件70～80℃的高溫水生棲熱菌添加某種化學(xué)物質(zhì)加入青霉素酵母菌、霉菌等真菌高濃度食鹽金黃色葡萄球菌特殊碳源、氮源石油是唯一碳源能消除石油污染的微生物營養(yǎng)缺陷不加碳源自養(yǎng)型微生物不加氮源固氮菌2.兩種純化方法的比較項目平板劃線法稀釋涂布平板法主要步驟接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線等比稀釋操作和涂布平板操作接種工具接種環(huán)涂布器單菌落的獲得從最后劃線的區(qū)域挑取稀釋度合適，整個平板上都可找到單菌落用途分離純化菌種，獲得單菌落①分離純化菌種，獲得單菌落；②用于計數(shù)菌落分布共同點都能將微生物分散到固體培養(yǎng)基表面，以獲得單細胞菌落，達到分離純化微生物的目的，也可用于觀察菌落特征1．如圖是研究人員從紅棕壤中篩選高效分解尿素的細菌的過程示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．在配制步驟②③的培養(yǎng)基時，應(yīng)先調(diào)pH后濕熱滅菌B．步驟③純化分解尿素的細菌的原理是將聚集的細菌分散，以獲得單菌落C．步驟③采用稀釋涂布平板法接種，并需向牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入尿素D．步驟④挑?、壑胁煌N的菌落分別接種，比較不同種細菌分解尿素的能力2．A．圖甲三個平板中所用培養(yǎng)液的稀釋倍數(shù)相同B．圖甲、乙均適合分離微生物，但乙不適合對微生物進行計數(shù)C．圖甲、圖乙所用的接種工具分別是接種環(huán)和涂布器D．圖乙每次劃線應(yīng)從同一起點開始以便使聚集的菌種逐步稀釋獲得單菌落二、探究·實踐——土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)1．實驗設(shè)計(1)土壤取樣①土壤要求：酸堿度接近中性且潮濕。②取樣部位：距地表約________的土壤層。(2)樣品的稀釋測定土壤中細菌的數(shù)量，一般選用__________________________倍稀釋的稀釋液進行平板培養(yǎng)，當?shù)谝淮巫鲞@個實驗時可以將稀釋的范圍放____一點。(3)微生物的培養(yǎng)與觀察①培養(yǎng)：根據(jù)不同微生物的需要，控制適宜的培養(yǎng)________和培養(yǎng)時間。細菌一般在________℃的溫度下培養(yǎng)________d。②觀察a．觀察方法：每隔______h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取____________時的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因培養(yǎng)時間不足而遺漏部分菌落。b．記錄菌落的特征：包括菌落的________、________和________等。2．操作提示(1)無菌操作：取土樣的用具在使用前都需要________。(2)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________等。(3)制定計劃：對于耗時較長的生物實驗，需要事先規(guī)劃時間，以便提高實驗效率，在操作時有條不紊。判斷正誤(1)測定不同微生物數(shù)量時，接種的土壤稀釋液的稀釋度相同()(2)利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目時，統(tǒng)計的菌落數(shù)就是活菌的實際數(shù)()(3)菌落特征是鑒別菌種的重要依據(jù)()任務(wù)二：土壤中分解尿素的細菌的分離、計數(shù)與鑒定1．測定土壤中細菌的總量和能分解尿素的細菌的數(shù)量，選用的稀釋范圍相同嗎？為什么？2．甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細菌數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計結(jié)果。(1)甲同學(xué)在該濃度下涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)為230，該同學(xué)的統(tǒng)計結(jié)果________(填“可靠”或“不可靠”)。若不可靠，應(yīng)如何改進？(2)乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212、256，該同學(xué)將21舍去，然后取平均值。該同學(xué)對實驗結(jié)果的處理________(填“合理”或“不合理”)。微生物計數(shù)時，如果實驗中出現(xiàn)重復(fù)實驗的結(jié)果差別很大的情況，應(yīng)___________________________________________________________________________________________________________。3．嘗試完成下表中對微生物的分離與計數(shù)實驗結(jié)果的分析。目的現(xiàn)象結(jié)論是否有雜菌污染的判斷未被雜菌污染培養(yǎng)物中菌落形態(tài)多樣，菌落數(shù)偏高培養(yǎng)物中混入其他雜菌選擇培養(yǎng)基是否起篩選作用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目______選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目選擇培養(yǎng)基具有篩選作用5．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(xué)反應(yīng)，進而判斷該菌是否為尿素分解菌。依據(jù)以上原理，如何對分離得到的微生物是否是分解尿素的細菌作進一步鑒定？選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基項目選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基特殊成分加入某種化學(xué)物質(zhì)加入某種指示劑或化學(xué)藥品目的抑制或阻止其他微生物生長，促進目的微生物生長與微生物的代謝物或培養(yǎng)基中的成分發(fā)生特定反應(yīng)用途培養(yǎng)、分離出特定微生物鑒別不同的微生物舉例培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加入青霉素，抑制細菌生長；用以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基來培養(yǎng)尿素分解菌可用伊紅—亞甲藍瓊脂培養(yǎng)基鑒定飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌(若有，菌落呈深紫色，并有金屬光澤)3．下列關(guān)于“土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)”實驗操作的敘述，不正確的是()A．利用稀釋涂布平板法準確估計菌落數(shù)目的關(guān)鍵是有恰當?shù)南♂尪菳．若要判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用，需要設(shè)置未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照C．該實驗應(yīng)采用稀釋涂布平板法D．4．(2023·湖北黃石高二期末)在做“土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)”的實驗時，甲同學(xué)從對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落，而其他同學(xué)只篩選出大約50個菌落。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．甲同學(xué)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是土樣不同，也可能是操作過程出了問題B．將甲同學(xué)配制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下進行培養(yǎng)作為空白對照，可以證明培養(yǎng)基是否受到污染C．讓其他同學(xué)用與甲同學(xué)一樣的土壤進行實驗，如果結(jié)果與甲同學(xué)一致，則可以證明甲同學(xué)無誤D．B、C選項的實驗思路都遵循了實驗的對照原則

第2課時微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)一、教材梳理1．(1)①水生棲熱菌②70～80℃(2)①目的菌抑制或阻止②特定種類抑制或阻止2．(1)菌液選擇(2)①a.無菌水b．10②培養(yǎng)基酒精冷卻菌液(3)倒置恒溫培養(yǎng)箱3．(1)①活菌活菌②30～3003平均值(2)活菌數(shù)和死菌數(shù)判斷正誤(1)√(2)×(3)×解析(2)分解尿素的細菌合成的脲酶將尿素分解成氨。(3)利用顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的細菌數(shù)量無法區(qū)分死菌和活菌。核心探討任務(wù)一1．設(shè)計一種選擇培養(yǎng)基，以尿素作為唯一氮源，可以將分解尿素的細菌分離出來。2．不能；平板劃線法最開始的劃線很可能菌類會長成一片，導(dǎo)致無法計數(shù)，此外灼燒接種環(huán)的時候也會殺死一部分菌類。3．稀釋涂布平板法會進行等比稀釋，在合適的稀釋倍數(shù)下，均勻涂布得到的菌落互不接觸，可以確定菌落的密度，再通過計算可以得知原液中的活細菌數(shù)。4．1.1×1085．不相同，統(tǒng)計的細菌數(shù)往往比活菌實際數(shù)目少。因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。6．血細胞計數(shù)板或細菌計數(shù)板菌落典題應(yīng)用1．C[步驟③篩選分解尿素的細菌的培養(yǎng)基中，應(yīng)以尿素為唯一氮源，不能再含有其他氮源，C錯誤。]2．B[根據(jù)圖甲中三個平板的菌落密度可知，三個平板中所用培養(yǎng)液的稀釋倍數(shù)不同，A錯誤；圖甲、乙中若均為選擇培養(yǎng)基，均可用于分離微生物，圖乙是平板劃線法接種后的結(jié)果，不適合對微生物進行計數(shù)，B正確；稀釋涂布平板法接種使用涂布器，平板劃線法接種使用接種環(huán)，C錯誤；圖乙每次劃線應(yīng)從上一次劃線的末端開始，以便使聚集的菌種逐步稀釋獲得單菌落，D錯誤。]二、教材梳理1．(1)②3～8cm(2)1×104、1×105和1×106寬(3)①溫度30～371～2②a.24菌落數(shù)目穩(wěn)定b．形狀大小顏色2．(1)滅菌(2)稀釋度判斷正誤(1)×(2)×(3)√解析(1)土壤中各種微生物的數(shù)量不同，因此分離不同的微生物要采用不同的稀釋度。(2)當兩個或多個菌落連在一起時，只能觀察計為一個菌落，因此利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)目往往比活菌的實際數(shù)目少。核心探討任務(wù)二1．不相同；因為土壤中能分解尿素的細菌的數(shù)量比細菌的總量要少。2．(1)不可靠為增加實驗的說服力與準確性，應(yīng)設(shè)置重復(fù)實驗，在同一稀釋度下至少涂布3個平板，統(tǒng)計結(jié)果后計算平均值。(2)不合理分析實驗過程中可能的影響因素，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3．對照組的培養(yǎng)基中無菌落生長大于4．不一定；因為有些微生物可以利用能分解尿素的細菌的代謝物進行生長繁殖。5．在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，接種并培養(yǎng)初步篩選的菌種，若菌落周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶，則可說明該菌種能