课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数名师教学设计

专题一：生物实验 第2讲 微生物的培养与应用

【考纲要求】

实验19.微生物的分离与培养

[知识框架]

考点一 微生物的实验室培养

1．培养基

（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。

（2）分类和应用

划分标准

培养基种类

液体培养基

物理性质 半固体培养基

固体培养基

天然培养基

化学组成

合成培养基

不加凝固剂

加凝固剂，如琼脂

加凝固剂，如琼脂

含化学成分不明确的天然物质 培养基成分明确（用化学成分已知的化学物质配成） 培养基中加入某种化学物质，以选择培养基

目的用途

鉴别培养基

（3）培养基配方及营养要素

基本营养要素：各种培养基一般都含有 水、碳源、氮源、无机盐 。此外还要满足不同微生物生长对 pH、特殊营养物质以及氧气 的需求。

例1.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出 ( A ) ①大肠杆菌

②霉菌

③放线菌

④固氮细菌

A．④②③ B．①②③ C．①③④ D．③④

1 特点

工业生产

用途

观察微生物的运动、分类、鉴定

微生物分离、鉴定、活菌计数

工业生产 分类、鉴定 抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长

根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品

培养、分离出特定微生物

鉴别不同种类的微生物

2.制作牛肉膏蛋白胨固体培养基

（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。

（2）倒平板操作的步骤：（选修一P17）

【注意】平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

3.微生物培养的无菌技术

（1）消毒和灭菌的区别

使用方法

较为温和的物理或化学方法

结

果

仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物

(不包括芽孢和孢子) 杀死物体内外所有的微生物，

包括芽孢和孢子

常用的方法

煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、

紫外线消毒法等

灼烧灭菌、干热灭菌、

高压蒸汽灭菌

消毒

灭菌

强烈的理化因素

（2）三种常用灭菌方法的比较

灭菌方法

灼烧灭菌

适用材料或用具

接种环、接种针或其他金属工具

玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等

灭菌条件

酒精灯火焰的充分燃烧层

灭菌时间

直至烧红

干热灭菌

干热灭菌箱内，160℃～170℃

1 h～2 h 高压蒸汽灭菌

培养基等

4.微生物的纯化培养

高压蒸汽灭菌锅内100 kPa，121℃

15 min～30 min (1)原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌增殖而来。

(2)方法：平板划线法、稀释涂布平板法。

a.平板划线法操作步骤：（选修一P18）

【注意事项】

(1)接种环的灼烧

①第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物

②每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端

③划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者

(2)灼烧接种环之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种

b.涂布平板操作的步骤：（选修一P19）

【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 cm～2 cm处

(2)涂布平板时：①涂布器用体积分数为70%酒精消毒，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃

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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

5.菌种的保存

（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法；

（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

例2.有关平板划线操作正确的是 ( D ) A．使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌

B．打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞

C．将沾有菌种的接种环迅速伸人平板内，划三至五条平行线即可

D．最后将平板倒置，放人培养箱中培养

例3.有关稀释涂布平板法，叙述错误的是 ( D ) A．首先将菌液进行一系列的梯度稀释

B．然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面

C．再放在适宜条件下培养

D．结果都可在培养基表面形成单个的菌落

考点二 微生物的分离和计数

1．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

（1）培养基选择分解尿素的微生物的原理

培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。

（2）鉴定：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红试剂，若变红则该微生物可以分解尿素。

（3）统计菌落数目：测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。

2．分解纤维素的微生物的分离

①实验原理以纤维素为唯一碳源即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

②流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。

例4.（多选）在做分离“分解尿素的细菌”实验时，A同学从对应10培养基中筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。下列有关叙述正确的是

（

BC

）

A．A同学出现这种结果的原因是土样不同

B．可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照，以证明培养基是否受到污染

C．让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验，如果结果与A同学一样，则可证明A同学无误

D．B、C选项的实验思路都遵循了实验的对照原则

例5.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是

（

D

）

A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B．取10、10、10倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上

C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小时

D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

例6．（2013江苏高考）某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是（ B ）

A．培养基分装到培养皿后进行灭菌 B．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线

C．接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养 D．培养过程中每隔一周观察一次

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习题巩固

1．产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是 ( C ) A．一个细菌，液体培养基 B．许多细菌，液体培养基

C．一个细菌，固体培养基 D．许多细菌，固体培养基

2．有关微生物营养物质的叙述中，正确的是 ( D ) A．是碳源的物质不可能同时是氮源 B．凡碳源都提供能量

C．除水以外的无机物只提供无机盐 D．无机氮源也能提供能量

3．可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是 ( A ) 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Ⅲ试剂

D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂

4．消毒和灭菌是两个不同的概念，下列哪些事物适用于消毒处理 ( A ) ①皮肤

②饮用水

③牛奶

④注射器

⑤培养皿⑥接种环

⑦培养基

⑧果汁

⑨酱油

⑩手术刀

A．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩ C．①②③④⑤⑥⑧ D．以上全部

5．(2014江苏高考)为了获得β-胡萝卜素产品,某小组开展了产β-胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题：

（1）实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是 干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) ；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该 用牛皮纸(报纸)包扎器皿

。

(2)为了筛选出酵母菌,培养基中添加了青霉素，其目的是

抑制细菌(放线菌)生长 。

(3)右图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是 ①

。(填序号) ①安全阀、放气阀、压力表

②放气阀、安全阀、压力表

③安全阀、放气阀、温度表

④放气阀、安全阀、温度表

（4）为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在3块相同平板上划线,结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是

接种环温度过高,菌被杀死

。

（5）为增加β-胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是 有助于研磨充分 ；研磨时

不需要

(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是

β-胡萝卜素较耐酸

。

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