内容正文:
第一章 发酵工程
第2.2节
微生物的选择培养和计数
学习目标
利用选择培养基分离细菌,运用相应技术解决生产生活中有关微生物的计数。(科学探究)
01
02
关注有害生物的控制、宣传健康的生活方式等。(社会责任)
新课讲授
1
一、选择培养基
实例
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,进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶。
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。
寻找耐高温的DNA聚合酶
筛选原因:水生栖热菌能在70-80℃高温条件下生存,而绝大多数微生物在此条件下不能生存。
实验室中微生物筛选的原理
人为提供_________________的条件(包括_____、_____和_____等),同时___________________________。
有利于目的菌生长
抑制或阻止其他微生物的生长
营养
温度
pH
选择培养基的概念
在微生物学中,将允许 生长,同时 或 其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。
特定种类的微生物
抑制
阻止
选择培养基的类型
类型 条件 分离得到的菌种
改变培养条件
添加某种化学物质
营养缺陷
70~80℃的高温
水生栖热菌
加入青霉素
酵母菌、霉菌等真菌
高浓度食盐
金黄色葡萄球菌
不加碳源
不加氮源
自养型微生物
固氮菌
举例
培养基中加氨苄青霉素
培养基应有菌落
没有氨苄青霉素抗性的细菌被淘汰
怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?
具有氨苄青霉素抗性的菌落
没有氨苄青霉素抗性的细菌
biàn
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。
尿素的分子模型
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?
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?
培养基的配方中应含有微生物生长所需的营养要素:碳源、氮源、水、无机盐等。由于绝大多数微生物都能利用葡萄糖,分解尿素的细菌也能利用葡萄糖,可以用葡萄糖作为碳源。但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,在培养基中加入尿素提供氮源,使培养基具有了选择作用。该培养基以尿素作为唯一氮源,只允许能以尿素作为氮源的微生物生长。
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点?
该培养基与普通培养基相比较:
共同点:都是以有机碳(如葡萄糖)作为碳源,都有水和无机盐;
不同点:是该培养基以尿素作为唯一氮源,使只有能以尿素作为氮源的微生物生长。
新课讲授
2
二、微生物的选择培养
方法
对样品进行充分稀释,然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。
如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌,还需对土壤菌液进行稀释及科学的微生物数量测定方法---稀释涂布平板法。
操作步骤
①铲取图样,将样品装入纸袋中
操作步骤
②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中,一次等比稀释。
1×10
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
1×102
1×103
1×104
1×105
1×106
1×107
9 mL 无菌水
操作步骤
③取0.1mL 菌液滴加到培养基表面。
1×107
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。
④⑤步骤为涂布器灭菌
操作步骤
④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
培养与观察
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(菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体)。
恒温培养箱
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
注意说明
(1)稀释操作时:每支试管及其中的9mL水、移液管等均需灭菌;操作时,试管口和移液管应在离火焰1~2cm处。
(2)涂布平板时:
①涂布器浸在体积分数为70%的酒精中,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火焰上引燃。
②不要将过热的涂布器放在盛放在酒精的烧杯中,以免引燃其中的酒精。