關於此實驗
在虛擬細菌培養中比較溫度、營養條件下的容納量和經過時間。進行彼此獨立的虛擬稀釋培養皿實驗,計數菌落,並估算原始培養族群數量。
學習目標
- 將生長速率與環境容納量區分開來。
- 說明稀釋如何改變培養皿上的菌落計數,卻不改變原始培養液。
- 比較有雜訊的菌落計數估算值與模型中的族群數量。
使用方法
- 1讓預設培養物度過延滯期,並儲存一項族群數量測量值。
- 2將虛擬樣本接種到培養皿上,然後在不更換該培養皿的情況下改變稀釋度。
- 3在固定時間對重複樣本進行平板接種,並比較計數的變異性。
- 4比較營養受限培養與溫度受限的生長試驗。
模型
假設
- 假設 10 mL 虛擬培養液的有效環境容納量維持不變,等於營養充足時的容納量乘以營養可利用度。
- 只有在所選延滯期結束後才開始生長,並遵循確定性的邏輯斯蒂曲線。高斯溫度反應的示例最適溫度為 37 °C;此值並非針對特定菌株校準所得。
- 假設每個有活性的培養單位都會形成一個菌落。預期菌落數等於族群數量乘以接種體積,再除以培養液體積和十倍稀釋係數。
- 期望值低於 50 時,計數使用由種子值精確控制的卜瓦松抽樣;超過該閾值時,則使用取非負整數的常態近似。抽樣不會移除培養物。
- 通常可計數的範圍為 30 至 300 個菌落,這是教學參考範圍。超過 300 個而發生菌落重疊時,會以融合生長的形式顯示;數值計數仍會繼續。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼稀釋度較高的平板菌落較少,但校正後的菌群數量估計值卻相近?
- Q2為什麼在相同培養時間採樣的兩個平板結果會不同?
常見問題
更改稀釋倍數會影響已製作的平板嗎?
不會。每個平板都會儲存其採樣時間、稀釋倍數、體積和計數。新設定僅適用於下一次採樣。
這些條件適合培養真實細菌嗎?
這些控制項描述的是數學教學模型,並非實用的培養流程,也不代表經過測量的生物體。