1.2 微生物的培养技术及应用（第2课时）-【生物讲堂】2023-2024学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修3）

聚焦 学习目标： 1.阐明微生物选择培养的原理 2.进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 第2 节 微生物的培养技术及应用 第2课时 微生物的选择培养与计数 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。 水生栖热菌的筛选 水生 栖热菌 提取 耐高温 DNA聚合酶 用于 体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应 （PCR） 1)水生栖热菌的应用 2)筛选原理 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。 一.选择培养基 1.微生物分离的实例 耐热微生物 根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 筛选 耐寒微生物 筛选 石油分解菌 筛选 有利于目的菌生长的条件有哪些？ 营养、温度和pH等 2. 筛选原则 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。 营养 以尿素为唯一碳源的培养基 以纤维素为唯一碳源的培养基 以石油为唯一碳源的培养基 筛选出能分解尿素的细菌。 筛选出能分解纤维素的细菌。 筛选出能分解石油的细菌。 3.实验室微生物的筛选 不加氮源 筛选出固氮微生物。 不加碳源 筛选出自养型微生物。 pH 使用将pH调至酸性的培养基 筛选出耐酸菌。 使用将pH调至碱性的培养基 筛选出耐碱菌。 无氧 筛选出厌氧细菌。 70～80℃的高温 零下低温 筛选出耐高温的细菌。 筛选出耐低温的细菌。 温度 相关概念 在微生物中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类的微生物生长的培养基，称为选择培养基（Selective medium） 某种化学物质 高浓度食盐 筛选出金黄色葡萄球菌。 青霉素 筛选出酵母菌、霉菌等真菌。 10%酚 筛选出放线菌。 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 被植物吸收 尿素分子模型 1.选择培养基的作用 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 2.微生物选择培养获取纯培养物的方法 稀释涂布平板法： 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个菌落。 二.微生物的选择培养 第1步： 取样并稀释10倍 10 g 90 mL的无菌水 3.稀释涂布平板操作过程 铲取土样，将样品装入纸袋中。 1 将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶，充分摇匀。 2 3 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 103 104 105 106 107 102 9mL无菌水 第2步： 系列梯度稀释 土壤取样 梯度稀释 涂布平板 恒温培养 第3步： 涂布平板 3.稀释涂布平板操作过程 5 将涂布浸入再盛有酒精的烧杯中 取0.1mL菌液， 滴加到培养基表面 4 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。 7 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 稀释涂布平板操作过程 4.微生物培养 稀释涂布平板操作后分裂得到的单菌落 待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d。 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。 恒温培养箱 培养时要将一个未接种的培养基和一个已接种的培养基放在一起培养，为什么？未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键，如果无菌落生长，说明了什么？ 培养未接种的培养基的作用是对照。未接种的培养基在恒温箱中保温一段时间后，如