内容正文:
第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用
目标
01
02
03
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)
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)
2
温故知新:酵母菌的纯培养
酵母菌的纯培养
2.接种和分离酵母菌
1.制备培养基
3.培养酵母菌
①配制培养基(马铃薯、葡萄糖、琼脂、水)
②灭菌
③倒平板(在酒精灯火焰附近操作)
培养基:湿热灭菌(高压蒸汽灭菌锅)
培养皿:干热灭菌(干热灭菌锅)
用接种环在固体培养基上用平板划线法接种
平板倒置,放入28℃左右的恒温培养箱培养
情境问题
自然界中微生物数量繁多,种类庞杂,某研究小组想在土壤样品中分离得到能分解尿素的细菌,但是土壤中还有许多其他微生物,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?
选择培养基应运而生
1.2.2 微生物的选择培养和计数
本节聚焦
怎样运用生物与环境相适应的观点来理解选择培养的原理?
如何通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物?
测定微生物数量的常用方法有哪些?
科学实例:寻找耐高温的DNA聚合酶
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。
美国黄石公园
筛选原因:
思考1:为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢?
水生栖热菌能在70-80℃高温条件下生存,而绝大多数微生物在此条件下不能生存。
耐高温的酶
耐高温生物体
高温环境(热泉、火山口)
寻找
寻找
筛选思路:
启示:
寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。
耐寒微生物
耐热微生物
石油分解菌
思考2:这对在实验室中选择培养特定的微生物有什么启示?实验室中如何从众多的微生物中筛选出单一菌种?
培养基中加青霉素
具有青霉素抗性的菌落
培养基应有菌落
没有青霉素抗性的细菌被淘汰
怎样选择出抗青霉素能力的细菌?
实例1
+氨苄青霉素
具有抗氨苄青霉素能力的菌落
没有氨苄青霉素抗性的细菌
培养基+氨苄青霉素
培养基
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?
实例2
一
选择培养基
1.概念:
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
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
不加含碳有机物
不加氮源
自养型微生物
固氮菌
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,叫做选择培养基。
2.类型:
合作探究1:
请同学们自主学习教材P16页,小组合作思考讨论以下问题。
讨论1.你如何设计培养基配方,将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分 离出来?
讨论2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点?
一
选择培养基
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。尿素被土壤中某些细菌分解成NH3,再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。
尿素的立体结构
细菌利用尿素的原因
他们能合成脲酶。
CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2
脲酶
讨论1:你如何设计培养基配方,将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来?
讨论2:该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点?
培养基添加尿素作唯一氮源,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。
缺乏脲酶的微生物由于缺乏氮源而不能生长发育繁殖,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
一
选择培养基
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。
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
NaCl 5.0g
琼脂 20.0g
蒸馏水 定容到1000ml
培养基一
KH2PO4 1.4g
NaH2PO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
培养基二
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: