1.2.2 微生物的选择培养和计数 课件【新教材】2020-2021学年高二生物（人教版（2019）选择性必修三）

第2节 微生物的培养技术及应用 二 微生物的选择培养和计数 第1章 发酵工程 ？ 问题探讨 聚合酶链式反应（PCR）是一种在体外扩增DNA片段的技术，此项技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌，进而提取出耐高温的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于聚合酶链式反应（PCR）。 美国黄石公园的热泉 讨论：1.筛选水生栖热菌的思路是什么样的？ 2.为什么水生栖热菌能从热泉中筛选出来呢？ 耐高温的酶 寻找 耐高温的生物体 寻找 高温环境（热泉、火山口） 根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 这是因为水生栖热菌能在70～80℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。 一、选择培养基 1.概念：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。 2.类型： （1）利用改变培养条件进行选择培养。 （2）利用添加某种化学物质进行选择培养。 （3）利用营养缺陷进行选择培养。 70～80℃的高温 分离耐高温的水生栖热菌 加入青霉素 分离酵母菌、霉菌等真菌 加高浓度食盐 金黄色葡萄球菌 不加碳源（含碳有机物）的培养基 分离出自养型微生物 不加氮源的培养基 分离出固氮菌 思考·讨论·选择培养基配方的设计 尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以作为细菌生长的氮源。 讨论：1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？ 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 在选择培养基中，以尿素作为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。 这种培养基与普通培养基相比，只是用尿素作为唯一氮源，培养基的其他营养成分基本相同。 二、微生物的选择培养 如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌，还需要对土样进行适当的处理以及科学的测定微生物数量的方法——稀释涂布平板法。 1.稀释涂布平板法 将菌液进行一系列梯度稀释，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，进行培养。 基本操作：（1）梯度稀释； （2）涂布平板。 1ⅹ107 1ⅹ105 1ⅹ106 1ⅹ103 1ⅹ102 1ⅹ104 9mL无菌水 2.实验操作流程 ①铲取土样，将样品装入纸袋中 ②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 1ⅹ10 90mL无菌水 1mL ③取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。 ④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 ⑤将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布 ⑥用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL 10g 待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入30～37℃的恒温培养箱中培养1～2d，在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落。 注意事项： ①10g土样加入盛有90mL无菌水中后，已稀释10倍，在计算时，不要忽略； ②由于使用的是选择培养基，所以一般情况下，获得的单菌落即目的菌，但因为有些微生物可以利用目的菌的代谢产物来生长繁殖，所以还需要进一步验证； ③过程中所有操作都应在酒精灯火焰旁进行； ④将涂布器从酒精中取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后再放在火焰上灼烧；不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中，以免引燃酒精。 三、微生物的数量测定 1.间接计数法——稀释涂布平板法 （1）原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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菌。 （2）计数原则 ①一般选择菌落数为30～300的平板计数； ②在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。 ③适当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。 （3）结果分析：①统计的菌落数往往比活菌的实际数目少； ②统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。 原因：当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 （4）计算公式：每g样品中的菌落数＝(C÷V)×M C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M代表稀释倍数。 【例1】某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均数为234，那么每g