1.2微生物的培养技术及应用第2课时课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1.2 微生物的培养技术及应用 (第2课时) 本节聚焦 1.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? 2. 如何通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物? 3.测定微生物数量的常用方法有哪些? 课题背景 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,更难实现。 稀释涂布平板法呈现的杂菌群 那么我们又如何达成这一目标呢? 科学家们应用选择性培养基解决了这一难题。 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 水生栖热菌 耐高温的DNA聚合酶 耐高温的DNA聚合酶 耐高温的DNA聚合酶 这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应(PCR) 水生栖热菌 为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢? 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。 水生栖热菌 根据这个原理,我们能不能从许多微生物中筛选出我们需要的一种呢? 实验室中微生物的筛选,也可以应用同样的原理,即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的生长。 培养基中加氨苄青霉素 具有氨苄青霉素抗性的菌落 没有氨苄青霉素抗性的细菌 培养基应有菌落 没有氨苄青霉素抗性的细菌被淘汰 怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌? 举例 一、选择培养基 2.原理: 人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。 1.概念: 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。 类型 条件 分离得到的菌种 改变培养条件 70~80 的高温 添加某种化学物质 加入青霉素 高浓度食盐 特殊碳、氮源 石油是唯一碳源 营养缺陷 不加碳源 不加氮源 水生栖热菌 酵母菌、霉菌等真菌 金黄色葡萄球菌 能消除石油污染的微生物 自养型微生物 固氮菌 一、选择培养基 3.类型: 那么如果让你分离土壤中分解尿素的细菌,你应该怎么设计呢? 【任务一】阅读16页思考讨论“选择培养基配方的设计”,完成后面2个讨论题。 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。 这些细菌之所以能分解尿素,是因为能合成脲酶,来催化尿素分解。 思考-讨论 选择培养基配方的设计 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? 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,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。 2、该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点? 该培养基与普通培养基相比较,共同点是都以有机碳(如葡萄糖)作为碳源,都有水和无机盐;不同点是该培养基以尿素作为唯一氮源,使只有能以尿素作为氮源的微生物生长。 项目 选择培养基 鉴别培养基 原理 加入不影响甚至促进目标微生物生长,而抑制或阻止其他种类微生物生长的化学物质 加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长),使微生物的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品发生反应 用途 培养、分离出目标微生物 鉴别目标微生物 举例 培养酵母菌和霉菌时,可在培养基中加入青霉素,抑制细菌的生长;利用以尿素为唯一氮源的培养基来培养可分解尿素的细菌 可用伊红美蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有,则菌落呈黑紫色,且带有金属光泽) 图示 尿素分解菌 大肠杆菌 拓展延伸 比较选择培养基与鉴别培养基 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。 【任务二】阅读课本17页,明确稀释涂布平板法操作过程。 2、实验的具体操作: 1、稀释涂布平板法 是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琼脂固体培养基的表面,进行培养。 二、微生物的选择培养 制备培养基 土壤取样 样品梯度稀释 取样涂布平板 培养与观察 稀释涂布平板法 稀释涂布平板法 二 微生物的选择培养和计数 稀释涂布平板法操作过程 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。 1 10 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 102 1 103 1 104 1 105 1 10