内容正文:
第二课时 微生物的选择培养和计数
第1章 发酵工程
人教版高中生物 选择性必修3
第1章 第2节 微生物的培养技术及应用
学习目标
1.能运用生物与环境相适应的观点,解释选择培养基筛选微生物的原理。
2.能按照科学探究的要求,应用稀释涂布平板法和微生物数量测定的方法,设计从土壤中分离分解尿素的细菌并进行计数的方案。依据设计的方案,运用无菌操作技术和微生物分离、培养的方法初步分离出目标菌。
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?
事实1
稀释涂布平板法中出现的杂菌
新课导入
科学实例
寻找耐高温的DNA聚合酶
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,并分离到耐高温的DNA聚合酶。
美国黄石公园
相应的生存环境中寻找
耐寒微生物
耐热微生物
石油分解菌
选择培养基
实验室微生物筛选原理: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生长。
纤维素分解菌
启示
选择培养基、微生物的选择培养和数量测定
一
探究•实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
二
目录
高温环境下培养
无氧环境下培养
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.方法:
(1)在培养基中加入某种化学物质。
(2)改变培养基中的营养成分。
(3)改变微生物的培养条件。
耐高温微生物
厌氧型微生物
兼性厌氧型
(一)选择培养基
分离得到酵母菌、霉菌等
加高浓度食盐的培养基
分离得到金黄色葡萄球菌
加入青霉素的培养基
分离固氮菌
分离自养型微生物
不加含碳有机物的无碳培养基
不加氮源的无氮培养基
尿素施入土壤后,会被某些细菌分解成NH3,再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。这些细菌能合成脲酶,脲酶催化尿素分解产生NH3,再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。通常1g土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物,其中细菌的数量最多,能分解尿素的细菌只是其中的一部分。
事实2
结合材料思考
1.如果让你配制一种培养基,将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?
在选择培养基中,以尿素作为唯一氮源,只有能合成脲酶的细菌才能生长发育繁殖。
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点?
除以尿素作为唯一氮源外,该培养基的其他营养成分与普通培养基基本相同。
3.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,若对照培养基中生长的菌落数多于该选择培养基,则该选择培养基具有选择性。
1.选择培养基的作用:
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)。
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
(二)微生物的选择培养
梯度稀释
涂布平板
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
90mL无菌水
10g
在火焰旁将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀,制成菌液。
3.稀释涂布平板法的操作过程:
(二)微生物的选择培养
(1)梯度稀释
微量
移液器
③取0.1mL菌液,滴加到培养基表面。
④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。
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。
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。
待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,培养。
各梯度分别涂布3个平板
1个不涂布作空白对照
3.稀释涂布平板法的操作过程:
(二)微生物的选择培养
(2)涂布平板
梯度稀释
涂布平板
放入30~37℃恒温箱中
培养1~2d
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
恒温培养箱
思考:
设置空白对照组的目的是什么?
检测培养基灭菌是否彻底,保证实验结果的准确性。
根据实验结果,能否计算出细菌数目的是多少?原理是什么?
可以。
4.培养与观察
(二)微生物的选择培养
①分离微生物
②统计样品中活菌的数目
(三)微生物的数量测定
1.稀释涂布平板法
② 计数原则:
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______。通过统计平板