1.2 微生物的培养技术及应用(第2课时)-2023-2024学年高二人教版选择性必修三

第1章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用 第2课时 微生物的选择培养和计数 一、选择培养基 1. 自然界中微生物的筛选 （1）依据：根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 （2）实例：水生栖热菌 ①从热泉中筛选出水生栖热菌。因为水生栖热菌能在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。 ②水生栖热菌中提取的耐高温的DNA聚合酶用于PCR。 PCR是一种在体外DNA复制技术，该技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。 PCR：体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应的分子生物学技术。 耐寒微生物 耐热微生物 石油分解菌 2. 实验室中微生物的筛选 （1）原理：人为提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。 一、选择培养基 （2）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。 不加氮源 筛选出自养微生物 筛选出酵母菌和霉菌（青霉素能杀死细菌、放线菌） 筛选出固氮微生物 加入青霉素 加高浓度食盐 筛选出耐高浓度盐的微生物（金黄色葡萄球菌） 石油是唯一碳源 筛选出分解石油微生物 不加碳源 （2）选择培养基 2. 实验室中微生物的筛选 一、选择培养基 无氧 筛选出厌氧微生物 嗜油菌 金黄色葡萄球菌 思考 · 讨论 选择培养基配方的设计 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。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，NH3再转化成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可作为细菌生长的氮源。 CO（NH2）2 + H2O CO2 + 2NH3 NO3- NH4+ 脲酶 转化 一、选择培养基 尿素 讨论1：如果让你配制一种培养基，让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？ 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不能分解尿素、缺乏氮源而不能生长发育繁殖。 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。 思考 · 讨论 选择培养基配方的设计 一、选择培养基 二、微生物的选择培养 1. 选择培养基的作用： 由于土壤中细菌的数量庞大，要想得到能分解尿素的细菌的纯培养物，必须要对土样进行充分稀释，然后再将菌液涂布到制备好的培养基上，也就是要采用稀释涂布平板法。 选择培养基 + 稀释涂布平板 单菌落 2. 微生物选择培养获取纯培养物的方法 分离并计数某种微生物的数量（例如，能分解尿素的细菌）。 3. 稀释涂布平板法 二、微生物的选择培养 （1）概念：将菌液进行一系列梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单菌落。 3. 稀释涂布平板法 二、微生物的选择培养 （2）操作步骤 ①铲取土样，将样品装入纸袋中。 1×10 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1×103 1×104 1×105 1×106 1×107 1×102 9mL无菌水 ②将10 g土样加到盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 3. 稀释涂布平板法 （2）操作步骤 90 mL的无菌水 10g土样 ④将涂布器浸入再盛有酒精的烧杯中。 ③取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。 ⑤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。 3. 稀释涂布平板法 （2）操作步骤 ⑥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。 3. 稀释涂布平板法 （2）操作步骤 4. 微生物培养 （1）待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置（同时放一个未接种的培养基），放入30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d。 恒温培养箱 3. 稀释涂布平板法 4. 微生物培养 稀释涂布平板操作后分离得到的单菌落 （2）在涂有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落。 3. 稀释涂布平板法 5. 结果评价 （1）培养基的制作是否合格 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1~2d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。 二、微生物的选择培养 空白对照 稀释104倍 稀释105倍 稀释106倍 （2）接种操作是否符合无菌要求 如果培养基上生长的菌落的颜色、性状、大小基本一致，并符合目的菌的菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；