1.2.2 微生物的选择培养和计数-2023-2024学年高二生物同步优选备课一点通（人教版2019选择性必修3）

1.2.2 微生物的选择培养和计数 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。 稀释涂布平板法 呈现的杂菌群 从社会中来 1. 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。 筛选原因：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。 美国黄石公园 那么，如何从众多的微生物中筛选出单一菌种？ 一. 选择培养基 根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 2. 筛选原则 耐寒微生物 耐热微生物 石油分解菌 有利于目的菌生长的条件有哪些？ 营养、温度和pH等 一. 选择培养基 ⑴利用营养缺陷进行选择培养 *营养缺陷的微生物不能正常生长 ⑵利用添加某种化学物质进行选择培养 *添加杀伤性物质，有抗性的可以生长，无抗性的死亡 ⑶利用改变培养条件进行选择培养 *调节温度、pH等生长条件，只有适应的可以生长 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，称为选择培养基。 一、选择培养基 2.三种方法 6 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 类型: 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的细菌? 加入青霉素： 不加氮源： 不加含碳有机物： ——分离出酵母菌、霉菌等真菌 (青霉素能杀死细菌、放线菌) ——分离出固氮菌 ——分离出自养型微生物 分离土壤中分解尿素的细菌，怎么设计？ 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。 1.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？ 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 设计一种选择培养基，用尿素为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。 这种培养基与普通培养基相比，区别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   选择培养基 鉴别培养基 特殊成分 控制某一条件(如唯一氮源)，或加入某种物质(如青霉素) 加入某种指示剂或化学药品 目的 抑制其他微生物生长，促进目的微生物的生长 与微生物的代谢产物或培养基中的成分发生特定反应 用途 培养、分离出特定微生物 鉴别不同的微生物 举例 培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素，抑制细菌生长；用以尿素为唯一氮源的培养基来培养尿素分解菌 可用伊红—亚甲蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽) 选择培养基与鉴别 微生物筛选过程中，除选择培养基外，另外还需设置两组对照培养基，以提高实验的说服力和科学性。 对照组 作用 现象 结论 未接种培养基 有无杂菌污染的判断 未接种的培养皿中无菌落生长 未被杂菌污染 接种的全营养培养基 选择培养基有无筛选作用的判断 全营养培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目 选择培养基具有筛选作用 微生物筛选过程中必要的两组对照培养基及其作用 原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此，能够在选择培养基上生长的不一定都是目的菌株。 二、微生物的选择培养 如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌，还需对土壤菌液进行稀释及科学的微生物数量测定方法——稀释涂布平板法。 准备工作：制备以尿素为唯一氮源的选择培养基 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。 2.实验的具体操作： ⑴土壤取样 铲取土样，将样品装入纸袋中。 取土样用的小铁铲和盛土样的的纸袋在使用前都要灭菌。 ⑵将10g土壤加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇