内容正文:
第1章 发酵工程
1.2 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
1
2
阐明微生物选择培养的原理
进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
学习目标
目
生物学
高中
问题探讨
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,科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌,进而提取出耐高温的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于聚合酶链式反应(PCR)。
思考: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。
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。
一、选择培养基
实验室筛选微生物原理:
人为提供 的条件(包括_____、_____和_____等),同时 。
有利于目的菌生长
抑制或阻止其他微生物的生长
营养
温度
pH
方法:利用选择培养基分离
选择培养基:在微生物学中,允许特别种类的微生物生长,同时
抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
思考·讨论:
怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?
一、选择培养基
培养基中加氨苄青霉素
具有抗氨苄青霉素能力的菌落
长出各种各样的细菌
基础培养基+氨苄青霉素
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?
基础培养基
怎么证明一个选择培养基具有选择性呢?
应设置基础培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)作为对照,若基础培养基中生长的菌落数多于该选择培养基,则说明该选择培养基具有选择性。
选择培养基配方的设计
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。
讨论:
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?
设计一种选择培养基,以尿素作为唯一氮源。
(细菌生长的氮源)
尿素 NH3
脲酶
尿素分解菌
尿素
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。
二、微生物的选择培养
1g土壤中有多少能分解尿素的细菌?
分离:获得分解尿素的细菌的纯培养物
计数:测定分解尿素的细菌的数量
用平板划线法接种培养结果的图片如下。请结合图片分析,平板划线法能否达到对细菌进行计数的目的?为什么?
不能,平板划线法最开始的划线很可能菌类会长成一片,导致无法计数,此外灼烧接种环的时候也会杀死一部分菌类。
二、微生物的选择培养
稀释涂布平板法
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
将10 g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀,制成菌液。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中,依次等比稀释。
系列稀释
二、微生物的选择培养
稀释涂布平板法
微量
移液器
涂布平板
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。
二、微生物的选择培养
稀释涂布平板法
培养
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
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
二、微生物的选择培养
二、微生物的选择培养
比较 平板划线法 稀释涂布平板法
工具 接种环 涂布器
操作 接种环在固体培养基表面连续划线 系列梯度稀释操作和涂布平板操作
特点 方法简单,但不适宜计数 单菌落更易分开,可以计数,但操作复杂,需涂布多个平板
结果
共同点
常用微生物分离方法比较
都能将微生物分散到固体培养基表面,以获得单细胞菌落,达到分离纯化微生物的目的,也可用于观察菌落特征
三、微生物的数量测定
② 计数原则:
缺点: 统计的_________往往比______的实际数目少
① 原理:
【原因:当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。】
方法1:稀