1.2.2 微生物的选择培养与计数-【帮课堂】2022-2023学年高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）

《第1章 发酵工程》 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 必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示 必会知识一 选择培养基 1．自然界中目的菌株的筛选 (1)原理：根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 (2)实例：DNA聚合酶链式反应(PCR)中用到的耐高温的DNA聚合酶。就是从水生栖热菌中分离出来的。 2．实验室中目的菌株的筛选 (1)原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。 (2)方法：利用选择培养基分离。 ①选择培养基：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。 ②选择培养基的设计原理：根据某种微生物对某种营养物质的特殊要求或者对某些特殊理化因素的抗性进行设计。 (3)典型实例：利用以尿素为唯一氮源的选择培养基分离土壤中分解尿素的细菌。 组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O 含量 1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g 定容至1000mL 提供的主要营养和作用 无机盐 碳源 氮源碳源 凝固剂 水 只有能够以尿素作为唯一氮源的微生物才能在该培养基上生长繁殖。 必会知识二 微生物的选择培养 1．将菌液进行一系列的梯度稀释，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。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。主要操作环节：系列稀释和涂布平板。 (1)系列稀释(梯度稀释)操作 ①将分别盛有9mL无菌水的6支试管灭菌，并按1×102～1×107的顺序编号。 ②用移液枪吸取1mL培养的菌液，注入1×102倍稀释的试管中。枪头插入液面下吸打几次，吸打时不用更换枪头，但是吸取上一级溶液时必须更换新的枪头。 ③从1×102倍稀释的试管中吸取1mL稀释液，注入1×103倍稀释的试管中，重复上一步的混匀操作。依次类推，直到完成最后一支试管的稀释。 (2)涂布平板操作 必会知识三 微生物的数量测定 1．稀释涂布平板法(活菌计数法) (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来推测样品中大约含有的活菌数。 (2)统计原则 ①为了获得菌落数为30～300、适于计数的平板，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养； ②每个稀释度至少涂布3个平板，取其平均值(作为重复实验，统计时取平均值，以减少偶然因素对实验结果的影响，增强实验结果的可信度)。 (3)计算公式：每克样品中的菌株数=(C÷V)×M。C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数。 (4)结果分析：统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。因此统计结果一般用菌落数而不是用活菌数表示。 原因分析：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：除此之外，在操作过程中，一些细菌会死亡，也会造成统计的菌落数偏低。 2．显微镜直接计数法 (1)原理：利用血细胞计数板(细菌计数板)，在显微镜下观察、计数、然后再计算一定容体的样品中微生物的数量。 (2)血细胞计数板：计数室有两种常见方格网，均有400小格，对于16(中)×25(小)的方格网而言，统计四角的4个中方格(共计100个小方格)中的个体数量；而对于25(中)×16(小)的方格网而言，统计四角和正中间的共5个中方格(共计80个小方格)中的个体数量，如图所示。 每个大方格的体积为0.1mm3(10﹣4mL)，故1mL培养液中细胞个数＝(中方格中细胞数/中方格中小方格数)×400×10×稀释倍数＝每小格平均细胞数×400×10×稀释倍数。 (3)结果分析：计数的结果比实际值偏大。因为显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞。 3．其他方法—滤膜法 滤膜法可用来测定饮水中大肠杆菌的数量。将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到伊红—亚甲蓝培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现深紫色，可以根据培养基上深紫色菌落的数目，计算得出水样中大肠杆菌的数量。 必会知识四 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验 1．实验步骤 2．实验中的无菌操作 (1)取土样的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌。 (2)应在火焰旁称取土壤，并在火焰附近将土样倒入烧瓶中，塞好棉塞。 (3)在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。 3．制订计划：对于耗时较长的生物实验，要事先规划时间，以便提高工作效率，在操作上做到有条不紊。例如： 第一天：进行实验器材的灭菌以及制备培养基的工作； 第二天：进行稀释涂布平板