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第二节分离特定的微生物并测定其数量教学建议教师不必拘泥于教材中列举的实例,可以充分发挥学生的主动性,让学生搜集列举更多的生产生活中的实例,从中体会培养物纯净对于微生物培养的重要性。
在此基础上,教材让学生进一步明确培养微生物的要领,是为所需要的微生物提供良好的生存环境,同时阻止或抑制其他微生物的生长。
“仅以尿素为氮源的土壤微生物的分离、培养与数量测定”,可按教材中的流程进行。
“分离土壤中能分解纤维素的微生物”,可以分组讨论,借鉴上一实验制定出实验流程,再按步骤进行。
参考资料1.菌落和菌种种类的辨认单个细菌用肉眼是看不见的,但是,当单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时,便会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体,叫作菌落。
不同种类的细菌所形成的菌落在大小、形状、颜色、光泽度、透明度等方面具有一定的特征。
细菌的菌落表面一般是光滑而湿润的,有黏稠性,多数透明或半透明,但也有的细菌的菌落表面是干燥、有褶皱的;放线菌由于有纤细的菌丝并可产生孢子,所以菌落表面是紧密的绒状、坚实多皱,长孢子后就成了粉末状,由于菌丝和孢子有多种色素,所以在菌落培养基底部和菌落表面都有不同的颜色,菌落不容易用接种环挑动;酵母菌菌落类似于细菌菌落,表面光滑而湿润,有黏稠性但大多呈乳白色,少数呈红色;霉菌菌落为绒毛状,孢子有各种颜色,容易区分。
2.尿素分解菌和纤维素分解菌的鉴定(1)在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨。
氨会使培养基的碱性增强,pH升高。
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。
培养某种细菌后,如果pH升高,指示剂将变红,说明该细菌能够分解尿素。
(2)筛选纤维素分解菌的方法是刚果红染色法。
该方法可以通过颜色反应直接筛选。
刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红—纤维素复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
第2课时分离特定的微生物并测定其数量[学习导航] 1.认识各种微生物形成的菌落特征。
2.学会利用涂布平板法分离、培养微生物，并能测定其数量。
3.掌握利用选择培养基分离特定微生物的方法。
[重难点击] 简述分离、培养微生物的方法及数量测定。
一、微生物分离和培养的基本理论1.纯培养物培养在实验室中利用选择培养基可以筛选和分离某种微生物，然后在高度稀释的条件下，在固体培养基上培养该微生物形成单个菌落，即由一个微生物(如某种细菌)形成的单个菌落。
单个菌落即为纯培养物，可用于科学研究。
2.分离特定的微生物(1)平板分离法①概念：能将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面，每个孤立的活微生物体经过生长、繁殖均可形成单个菌落。
②分离、培养微生物最常用的培养基是琼脂固体培养基。
③类型：平板分离法有多种，如涂布平板法、混合平板法等。
a.涂布平板法分离细菌：将待分离的样品进行10倍系列稀释，取一定稀释度的样品0.1 mL 倒入预先制备好的培养基平板中，用无菌玻璃涂布器将样品涂布均匀，恒温培养一段时间，以获得单个菌落的方法。
b.混合平板法分离细菌：将待分离的样品进行10倍系列稀释，取一定稀释度的样品0.1 mL 与熔化冷却至50_℃左右的培养基混合均匀，将混合液倒入无菌培养皿中制成平板，培养一段时间，以获得单个菌落的方法。
(2)选择培养分离①概念：科学家针对某种微生物的特性，设计一个特定的环境，使之特别适合这种微生物的生长，而抑制其他微生物的生长。
这种通过选择培养进行微生物纯培养分离的技术称为选择培养分离。
②依据原理：不同的微生物有不同的营养需求或对某种化学物质有不同的敏感性。
③举例a.要分离耐高温菌，可在高温条件下进行培养。
b.要分离对某种抗生素具有抗性的菌种，可在加有该抗生素(如链霉素或青霉素)的平板上进行分离。
c.在培养基中加入质量分数为10%的酚，可以抑制细菌和霉菌的生长。
d.运用将纤维素作为唯一碳源和能源的培养基，可以有效地分离能分解纤维素的细菌。
选修1《生物技术实践》第一部分微生物的利用实验1大肠杆菌的培养和分离一、大肠杆菌1．大肠杆菌属于革兰氏阴性细菌，为兼性厌氧的肠道杆菌。
2．用途：是基因工程技术中被广泛采用的工具。
二、本实验的内容是将大肠杆菌扩大培养和划线分离。
分离后，一个菌体便会形成一个菌落，这是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。
本实验用LB液体培养基（通用的细菌培养基）扩大培养大肠杆菌，培养后用LB固体平面培养基进行划线分离。
三、细菌的培养和分离1．细菌的培养：（1）繁殖方式：细菌以分裂的方式繁殖，分裂速度很快，约20min分裂一次。
（2）培养的方法：需要将已有细菌的培养物转移到新的培养基中，一般用接种环来转移带菌的培养物。
2．细菌的分离分离的方法与特点：划线分离法：操作简单。
（接种环）涂布分离法：操作复杂，单菌落更易分开。
（玻璃刮刀）四、灭菌操作1．灭菌操作的原因：获得纯净的培养物的关键是防止外来杂菌的入侵污染。
2．无菌操作的条件：（1）各种器皿必须是无菌的。
（首要条件）（2）各种培养基必须是无菌的。
“细菌喜荤，霉菌喜素”细菌培养基要用蛋白胨和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氯化钠，以维持一定的渗透压。
在中性偏碱的环境中生长（制备培养基时需调节培养基的酸碱度）。
霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。
在中性偏酸的环境中生长（制备培养基时需调节培养基的酸碱度）。
如果培养基中有葡萄糖，为防止葡萄糖分解碳化，要用500g/cm2压力（90 ℃以上）灭菌30min.3．灭菌的方法：是指杀灭病原微生物的方法。
（1）灼烧灭菌（2）干热灭菌：160-170 ℃下加热1-2h。
（3）高压蒸气灭菌：100kPa、121 ℃(1kg/cm2)下维持15min.（4）过滤灭菌：G6玻璃砂漏斗过滤（用于有些不能加热灭菌的化合物，如尿素加热会分解）4．消毒的方法：是指杀灭或清除环境中一切微生物（包括芽胞、孢子）的方法（1）煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min（2）巴氏消毒法：70-75 ℃下煮30min或80 ℃下煮15min（3）化学药剂消毒法：用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源（4）紫外线消毒五、大肠杆菌的培养和分离实验1．实验步骤：（1）培养基灭菌：将50mlLB液体培养基、50mlLB固体培养基加上封口膜和培养皿用牛皮纸包好进行高压蒸汽灭菌。
第二节 分离特定的微生物并测定其数量学习导航明目标、知重点难点了解、分析选择分离微生物的条件。
(重点)简述选择分离微生物并进行计数的方法。
(重、难点)学会从土壤中分离出能分解纤维素的微生物的方法。
(重点)[学生用书P14])一、阅读教材P17～18分析微生物的分离1．原理：在实验室中利用选择培养基可以筛选和分离出某种微生物，然后在高度稀释的条件下，在固体培养基上培养该微生物形成的单个菌落，即为纯培养物。
2．方法：平板分离法，包括涂布平板法和混合平板法。
3．选择培养分离：科学家针对某种微生物的特性，设计一个特定的环境，使之特别适合某种微生物的生长，而抑制其他微生物的生长。
这种通过选择培养进行微生物纯培养分离的技术，称为选择培养分离。
4．根据菌落特征初步分离(1)菌落的含义：是指单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度，形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体。
(2)菌落特征：不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落一般都具有稳定的特征，如菌落的大小、形状、边缘特征、隆起程度、颜色等，这些可以作为对微生物进行分类、鉴定的重要依据。
二、阅读教材P19～22完成土壤微生物的分离、培养与数量测定1．涂布平板法培养和计数土壤微生物(1)准备实验器材：所有玻璃器皿灭菌前需要用适当浓度的浓硫酸浸泡24 h。
(2)采集土壤，制备悬液①制备悬液：称取0.5 g土壤样品，倒入盛有50 mL无菌水的锥形瓶，振荡20 min，使土样充分打散，即为10－2 g/mL的土壤悬液。
②等比稀释：用无菌移液管吸取0.5 mL土壤悬液注入盛有4.5 mL无菌水的1号试管，配成10－3g/mL的土壤悬液。
取另一支无菌移液管吹吸1号试管3次，使悬液均匀，再吸取0.5 mL注入盛有4.5 mL无菌水的2号试管，配成10－4g/mL的土壤悬液。
以此类推，依次配制成10－5 g/mL、10－6 g/mL、10－7 g/mL、10－8 g/mL的土壤悬液。
第一章无菌操作技术实践第一节微生物的分离和培养教学建议在介绍培养基知识时,教师可以采用资料分析的形式,让学生通过主动的分析,认识培养基的基本组成成分,并结合必修模块“分子与细胞”中的知识,让学生从构成生物体的基本元素这一角度理解培养基中为什么都需要具备这些基本成分。
无菌操作泛指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。
倒平板、平板划线操作,其操作中的每一步都需要做到“无菌”,即防止杂菌污染。
只有熟练、规范地进行无菌操作,才可能成功地培养微生物。
由于本节操作内容较多,教师通过教科书或光盘或PPT使学生了解实验操作的方法和过程。
如,如何配制牛肉膏蛋白胨固体培养基,如何纯化大肠杆菌,使学生在头脑中有个清晰的流程,初步了解具体实验的方法。
特别是倒平板、平板划线操作起来有难度,而且后面还会用到,所以一定要给学生演示清楚。
有条件最好每位同学都能倒一两个平板,并且练习一下平板划线法。
最后可根据学生的实验结果进行相关问题的讨论。
培养微生物的实验,操作本身所需时间并不长,但是,由于操作前通常需要制备培养基、对培养基和其他材料用具进行灭菌,操作后通常需要几天的培养时间和对微生物进行观察,因此,教师在安排教学的时候,要注意将课上与课下的时间统筹安排。
此外,微生物技术的掌握需要一定的实践经验,建议教师先通过预实验进行摸索,积累经验后,再安排教学。
参考资料一、实验安排及注意事项1.从菌种保藏中心购买菌种后,教师首先需要用平板划线法纯化培养所得菌种,并根据学生小组的数目,准备好数个平板。
2.第1课时完成基础知识的教学,学习各种操作方法,并制备培养基。
高压蒸汽灭菌所需要的时间较长,因此需要利用课下时间完成。
课下完成后,再于第2课时完成大肠杆菌的纯化培养。
此后安排学生连续观察记录3~4 d。
3.配制培养基时,教师需要提示学生按照每个培养基消耗15~20 mL的量来估算总用量。
全班同学的培养基可以集中起来,分批灭菌。
4.灭菌后,培养基冷却到50 ℃左右时进行倒平板操作。
高中生物第1章无菌操作技术实践第1节微生物的分离和培养学业分层测评苏教版选修1第1节微生物的分离和培养学业分层测评(建议用时：45分钟)[学业达标]1、下列叙述正确的是()【导学号：】A、培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B、培养基只有两类：液体培养基和固体培养基C、固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基D、微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌【解析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
培养基的种类根据划分依据的不同而不同，如根据化学成分可分为天然培养基和合成培养基。
固体培养基是液体培养基添加凝固剂形成的，其他成分均相同。
单个的微生物形体微小，肉眼无法看到，必须借助仪器才能看到，在固体培养基上用肉眼观察到的是一个菌落。
【答案】A2、下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是()A、氮源物质为该微生物提供必要的氮素B、碳源物质也是该微生物的能源物质C、无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D、水是该微生物的营养要素之一【解析】该微生物以CO2为唯一碳源，但CO2不能为微生物提供能量，不属于能源物质。
【答案】B3、下列关于微生物营养物质的描述正确的是()A、同一种物质不可能既作碳源又作氮源B、除水以外的无机物仅提供无机盐C、凡是碳源都能提供能量D、无机氮源也能提供能量【解析】对异养型微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源，如蛋白胨既是碳源又是氮源和能源。
除水以外的无机物种类繁多，对不同的微生物起的作用可能不同，如CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量；NaHCO3可作为自养型微生物的碳源和无机盐；硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨，同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能源。
【答案】D4、不同培养基的具体配方不同，但一般都含()A、碳源、磷酸盐和维生素B、氮源和维生素C、水、碳源、氮源和无机盐D、碳元素、氧元素、氢元素、氮元素【解析】培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还应考虑pH、特殊营养物质及O2等条件。
