内容正文:
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课时)
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自然界中微生物数量繁多,种类庞杂,要想从中分离出需要的特定微生物并不容易,尤其当要分离的微生物在混合的菌群中不是优势种群时,仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法很难实现。该怎么办呢?
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( Thermus aquaticus),进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应(PCR)。
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。
讨论
1.为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢?
2.以上例子给我们在分离纯化微生物带来什么启示?
实验室中,人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等) ,同时抑制或阻止其他微生物的生长,从而筛选特定的微生物。
根据微生物对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。
人为提供有利于目的菌生长,同时抑制或阻止其他微生物生长的条件,进行实验室微生物的筛选。
选择培养基
耐寒微生物
石油分解菌
被石油污染的土壤
冰川冻土层
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,称为选择培养基。
一、选择培养基
1. 定义
类型 条件 分离得到的菌种
(1)改变培养条件
(2)添加某种化学物质
(3)营养缺陷
70~80℃的高温
水生栖热菌
2.类型
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
培养基中加氨苄青霉素
具有抗氨苄青霉素能力的菌落
长出各种各样的细菌
培养基+氨苄青霉素
没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰
怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?
培养基
一、选择培养基
项目 选择培养基 鉴别培养基
原理
用途
举例
图示
尿素分解菌
大肠杆菌
加入某种指示剂或化学药品(不
影响微生物正常生长),使微生
物的某种代谢产物与培养基中
的特定指示剂或化学药品发生反应
培养、分离出目标微生物
鉴别目标微生物
培养酵母菌和霉菌时,可在培养基
中加入青霉素,抑制细菌的生长;
利用以尿素为唯一氮源的培养基来
培养可分解尿素的细菌
可用伊红美蓝培养基鉴定饮用
水或乳制品中是否含有大肠
杆菌(若有,则菌落呈黑色)
加入不影响甚至促进目标微生
物生长,而抑制或阻止其他种
类微生物生长的化学物质
拓展延伸
怎么证明一个选择培养基具有选择性呢?
应该设置基础培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)或完全培养基作为对照,若基础培养基或完全培养基中生长的菌落数菌多于该选择培养基,则该选择培养基具有选择性。
基础培养基
选择培养基
那么如果让你分离土壤中分解尿素的细菌,你应该怎么设计呢?
尿素的立体结构
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。
CO(NH2)2
脲酶
+ H2O
+ CO2
2NH3
在选择培养基中,以尿素作为唯一氮源,只有能合成脲酶的细菌才能生长发育繁殖。
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?
除以尿素作为唯一氮源外,该培养基的其他营养成分与普通培养基基本相同。
选择培养基配方的设计
讨论
配方:
葡萄糖 10.0g
尿素 1.0g
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
琼脂 15.0g
蒸馏水 1000ml
碳源
氮源
①提供无机盐;
②调节pH。
凝固剂
选择培养基配方的设计
1.从物理性质来讲,两者属于_____培养基,
判断依据是_________________________________;
该类培养基的主要用途为_____________________;
2.从用途上来讲,培养基二属于______培养基,
目的是为了获得_____________________;
3.两种培养基共有的培养基成分有:________________________;
培养基一的碳源为________,氮源为________;
培养基二的碳源为________,氮源为________。
培养基一
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
NaCl 5.0g
琼脂 20.0g
蒸