内容正文:
第2节 微生物的培养技术及应用(第4课时)
第1章 发酵工程
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新课引入
土壤是“微生物的天然培养基”:同其他生物环境相比,土壤中的微生物数量最大,种类最多。在富含有机质的土壤表层,有更多的微生物生长。
细菌
真菌
放线菌
新课引入
(1) 土壤中含有能分解尿素的微生物,我们如何利用所学的微生物知识分离它们?
平板划线法和稀释涂布平板法均可以分离微生物。
(2) 每克土壤样品究竟含有多少这样的细菌?
计数需要采用稀释涂布平板法,利用某一稀释度下菌落的平均值进行计算;或者采用显微镜直接计数法。
一、基础知识
绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
组分 含量
KH2PO4 1.4 g
Na2HPO4 2.1 g
MgSO4•7H2O 0.2 g
葡萄糖 10.0 g
尿素 1.0 g
琼脂 15.0 g
H2O 定容至1000 mL
选择培养基的配方
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一、基础知识
(1)该培养基是固体培养基还是液体培养基,判断依据是什么?
固体培养基,有琼脂。
(2)在该培养基配方中,为微生物的生长提供碳源的是什么?提供氮源的是什么?琼脂的作用是什么?
葡萄糖;尿素;凝固剂 。
(3)该培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有,其选择机制是什么?
有选择作用,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。
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二、实验设计
阅读课本第19页的内容并根据给出的材料用具,以小组为单位尝试画出实验流程。
材料用具:培养基配方中所需各种试剂、蒸馏水、体积分数为70%的酒精、取样袋、铁铲、锥形瓶、试管若干、试管架、记号笔、酒精灯、微量移液器、一次性吸液枪头等。
学生活动
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二、实验设计
土壤
取样
制备
培养基
样品
稀释
取样
涂布
培养
和观察
计数
实验流程
土样
选择培养基
分解尿素
的细菌菌落
鉴别培养基
二、实验设计
(一)土壤取样
土壤要求:肥沃、湿润富含有机质,pH接近中性。
操作时先铲去表层土,从距地表3~8 cm的土壤层取样。将样品装入事先准备好的信封中。
注意:取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都要灭菌。
二、实验设计
(二)制备培养基
制备以尿素为唯一氮源的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基(配方参照教材)。可在培养基中加入质量浓度为1 g/L的酚红指示剂,用于初步鉴别分解尿素的细菌。
二、实验设计
(三)样品稀释
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。细菌稀释倍数为104、105、106,放线菌稀释倍数为103、104、105,真菌稀释倍数为102、103、104。
拓展1
二、实验设计
(三)样品稀释
由于初次实验,不知稀释的范围,可选择一个较为宽泛的范围:稀释倍数为103~107。设置4组样品,每个稀释倍数下3个选择培养基作为实验组,1个牛肉膏蛋白胨培养基,作为对照组。
二、实验设计
1.怎么设置对照说明培养基是无菌的?
在选择培养基上接种无菌水或者不接种。
2.怎么设置对照说明培养基发挥了选择功能?
将稀释相同倍数的菌液,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。
3.怎么设置对照说明菌落数是有效的?
在适当的稀释度下实验组有至少2平板的菌落数在30~300之间。
易错辨析
二、实验设计
(三)样品稀释
思考为什么分离不同的微生物采用不同的稀释度?
原因:不同微生物在土壤中含量不同,一般细菌数量最多,放线菌其次,真菌较少。
目的:保证获得菌落数在30~300之间适于计数的平板。
注意:在火焰旁称取10 g土壤。在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁进行。
二、实验设计
(四)取样涂布
将103~107倍的土壤稀释液分别涂布到平板上培养,以保证能从中选择出菌落数为30~300的平板进行计数。
注意: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。
二、实验设计
(五)培养和观察
不同的微生物需要不同的培养时间,因为不同微生物的生长和繁殖速率不同,在培养基上形成菌落所需的时间也不同。
细菌:30~37℃;1~2 d
霉菌:25~28℃;3~4 d