1.2.2 微生物的选择培养和计数 课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2节 微生物的培养技术及应用 （选择培养和计数） 讲课人：涂梦婷 第一章 发酵工程 导入 稀释涂布平板法 平板划线法 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？ 分离出单个微生物的方法： 导入 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。 1973年，布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了耐热的水生栖热菌，并从这种菌种提取出耐高温的DNA聚合酶。 讨论： 1.筛选水生栖热菌的思路是什么样的？ 美国黄石公园 耐高温的酶 耐高温生物体 高温环境（热泉、火山口） 寻找 寻找 导入 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。 1973年，布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了耐热的水生栖热菌，并从这种菌种提取出耐高温的DNA聚合酶。 讨论： 2.为什么水生栖热菌能从热泉中筛选出来呢？ 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。 美国黄石公园 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（包括营养、温度、pH等），进行实验室微生物的筛选。 选择培养基的原理 耐寒微生物 石油分解菌 被石油污染的土壤 冰川冻土层 选择培养基 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。 概念： 选择培养基 常见类型 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 耐高温微生物 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 以某物质为唯一碳源/氮源 能利用该物质的生物 6 选择培养基的设计 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 CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 脲酶 分解尿素的细菌 氮源 ——配制以尿素为唯一氮源的培养基，将尿素分解菌筛选出来 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10g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。 8 微生物的选择培养 ①取样：细菌宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大部分分布在距地表3~8cm的土壤层。铲去表层土3cm左右，取样，将样品装入事先准备好的信封中。 方法步骤 注意 取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。 方法步骤 ②梯度稀释：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，依次等比稀释。 微生物的选择培养 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 10g土壤 + 90mL无菌水 方法步骤 微生物的选择培养 ③涂布平板： Ⅰ取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。 微量 移液枪 Ⅱ将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 Ⅲ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。 方法步骤 微生物的选择培养 ③涂布平板： Ⅳ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 注意：每个梯度均至少涂布 个平板（重复实验）。 3 方法步骤 微生物的选择培养 ④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（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 方法步骤 微生物的选择培养 ④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（是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体）。 稀释105倍 稀释106倍 稀释107倍 空白对照 选择30-300个菌落的平板进行计数 微生物的数量测定 M代表稀释倍数； C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数； V代表涂布平板