内容正文:
Fermentation Engineering
第1章 发酵工程
Fermentation Engineering
任课教师:XXX
第2节 微生物的培养技术及应用
一起生物课件
CONTENTS
微生物的选择培养和计数
SELECTION, CULTIVATION, AND ENUMERATION OF MICROORGANISMS
第 2 课时
学习目标
通过实例,理解各类微生物都能适应其生活环境。
生命观念
根据微生物的代谢类型,配制选择培养基,
总结分离微生物的过程和测定微生物数量的常用方法。
科学思维
通过对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数,
理解并掌握微生物计数的方法。
科学探究
3
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?
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。
为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢?
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。
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)。
问题探讨
讨 论
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
PART01
选择培养基
一、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。
在培养基中加入分离对象“嗜好”的营养物质。
(投其所好)
定 义
类 型
实 例
加富性选择培养基
1
在培养基中加入分离对象对能够抵抗的某种抗菌物质。
(取其所抗)
抑制性选择培养基
2
水生栖热菌
水生栖热菌的应用
1
耐高温DNA聚合酶
提取
筛选原理
2
用于
PCR
水生栖热菌能在70~80℃高温条件下生存,绝大多数微生物在此条件下不能生存。
一、选择培养基
分离酵母菌、霉菌等真菌
分离固氮菌
分离自养型微生物
金黄色葡萄球菌
常见的选择培养基
加入青霉素的培养基
1
不加氮源的无氮培养基
2
不加含碳有机物的无碳培养基
3
加高浓度食盐
4
培养基 + 氨苄青霉素
培养基
一、选择培养基
怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?
具有抗氨苄青霉素能力的菌落
长出各种
各样的细菌
没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰
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
一、选择培养基
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
VS
那么如果让你分离土壤中分解
尿素的细菌,你会如何设计呢?
一、选择培养基
尿素[CO(NH2)2]含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氮肥,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,NH3再转化为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可以为细菌生长的氮源。
CO(NH2)2 + H2O
CO2 + 2NH3
脲酶
选择培养基配方的设计
转化
NH4+
NO3-
配方
一、选择培养基
设计一种选择培养基,用尿素作为唯一氮源,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。
葡萄糖 10.0 g
尿素 1.0 g
KH2PO4 1.4 g
Na2HPO4 2.1 g
MgSO4·7H