微生物计数.docx

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微生物计数

　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

教材内容解读

要点1筛选菌株

（1）实验室中微生物的筛选应用的原理

人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

（2）选择性培养基

在微生物学中，将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，称作选择培养基。

（3）配制选择培养基的依据

根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。

例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。

要点2统计菌落数目

（1）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）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理

当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。

通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。

为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。

统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。

要点3设置对照

设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

要点4实验设计

实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。

（1）土壤取样

从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。

铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。

（2）制备培养基

准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基。

牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。

（3）微生物的培养与观察

将土样以1、101、102……依次等比稀释至107稀释度，按照浓度从低到高的顺序涂布平板，不必更换移液管。

注明培养基种类、培养日期以及平板培养样品的稀释度。

将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养。

随着培养时间的延长，会有不同的菌产生。

比较牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等，并做好记录。

（4）细菌的计数

当菌落数目稳定时，进行计数，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

求出平均值，根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

要点5实验案例

土壤中某样品细菌的分离与计数

实验的具体操作步骤如下。

1.土壤取样

从肥沃、湿润的土壤中取样。

先铲去表层土3cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。

2.制备培养基

准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基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可以作为对照，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。

由于初次实验，对于稀释的范围没有把握，因此选择了一个较为宽泛的范围：

稀释倍数为103～107。

每个稀释度下需要3个选择培养基，1个牛肉膏蛋白胨培养基，因此共需要15个选择培养基，5个牛肉膏蛋白胨培养基。

此外，还需要准备8个灭菌的试管和1个灭菌的移液管。

3.微生物的培养与观察

参考课本中图2-7的实验流程示意图，将10g土样加入盛有90mL无菌生理盐水的锥形瓶中（锥形瓶体积为250mL），充分摇匀，吸取上清液1mL，转移至盛有9mL的生理盐水的无菌大试管中，依次等比稀释至107稀释度，并按照由107～103稀释度的顺序分别吸取0.1mL进行平板涂布操作。

按照浓度从低到高的顺序涂布平板，不必更换移液管。

将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养。

随着培养时间的延长，会有不同的菌落产生。

比较牛肉膏培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等，并做好记录。

挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含酚红培养基的斜面中，观察能否产生如课本中图2-10的颜色反应。

4.细菌的计数

当菌落数目稳定时，选取菌落数在30～300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，然后求出平均值，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

要点6疑难解答

（1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均值，然后按课本旁栏的公式进行计算

（2）为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？

测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？

这是因为土壤中各类微生物的数量（单位：

株/kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中：

好氧及兼性厌氧细菌数约为2185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。

因此，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。

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土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1．基础知识

1．1尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为氨和CO2，这是因为细菌能合成脲酶。

1．2科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、PH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

点评：

生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。

所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，琼脂的作用是凝固剂。

〖思考2〗该培养基对微生物具有（具有，不具有）选择作用。

如果具有，其选择机制是只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

1．3在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。

除此之外，显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。

【补充】显微镜直接计数是测定微生物的方法。

公式：

观察到的红细胞平均数∶观察到的细菌平均数＝红细胞含量∶细菌含量

1．4采用稀释涂布平板法统计菌落数目时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中一个活菌。

通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

〖思考3〗从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。

〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。

〖思考5〗第二位同学的结果接近真实值。

你认为这两位同学的实验需要改进的操作是第一位同学需设置重复实验组；第二位同学统计的三个菌落数相差太大，说明操作有误，需重新实验。

1．5统计的菌落数比活菌的实际数目低。

这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。

因此，统计结果一般用菌落数来表示。

1．6设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

1．7对照实验是指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。

满足该条件的称为对照组，未满足该条件的称为实验组。

〖思考6〗请设计本实验的对照实验组：

方案1：

其他同学用A同学的土样进行实验。

方案2：

A同学以不接种的培养基作为空白对照。

2．实验设计

2．1实验设计的内容包括实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排等。

2．2根据图示2－7填写以下实验流程：

菌落计数

配制土壤溶液

系列稀释

涂布平板与培养

2．3土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，约70％～80％为细菌。

2．4分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。

细菌稀释度为104、105、106，放线菌稀释度为103、104、105，真菌稀释度为102、103、104。

2．5培养不同微生物往往需要不同培养温度。

细菌一般在30～37℃培养1～2d，放线菌一般在25～28℃培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4d。

2．6在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目。

选取菌落数目稳定时的记录作为结果，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

点评：

菌种中有些菌体增殖快，有些菌体增值慢，所以培养时间要充足，使得每个菌体都能形成肉眼可观察到的菌落。

2．7菌落的特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等方面。

〖思考8〗土壤微生物种类最多、数量最大的原因是什么？

土壤中营养物质含量丰富，环境条件适宜等。

2．9实验过程

1）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

2）应在火焰旁称取土壤10g。

将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。

3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

4）实验时要对培养皿作好标记。

注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。

5）为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

〖思考9〗在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手。

3．结果分析与评价

3．1　对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。

3．2　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。

因此，我们可以通过检测培养基pH变化来判断该化学反应是否发生。

3．3　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。

〖思考10〗测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到伊红美蓝培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现黑色，通过记述得出水样中大肠杆菌的数量。

你认为在该实验中至少应取三个水样。