1.2.2 微生物的选择培养和计数（含视频）（教学课件）-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第1章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用 ——微生物的选择培养 和计数 发酵工程 目录 /CONTENTS 01 02 03 选择培养基 微生物的选择培养 微生物的数量测定 2 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的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。 那么我们又如何达成这一目标呢？ 资料：1973年，科学家在美国黄石国家公园的热泉中筛选出耐热的水生栖热菌，并从这种菌种提取出耐高温的DNA聚合酶。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）。 讨论： 1.为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢？ 问题探讨 （P16） 筛选原因：因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物，而水生栖热菌能在70-800C高温条件下生存。 资料：1973年，科学家在美国黄石国家公园的热泉中筛选出耐热的水生栖热菌，并从这种菌种提取出耐高温的DNA聚合酶。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）。 讨论： 问题探讨 2. 当我们也要自然界中筛选一种特定的微生物时,结合以上资料我们应该遵循什么筛选的原则呢？ 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 你还知道哪些条件能影响微生物的生存？ pH和氧气浓度等 资料：1973年，科学家在美国黄石国家公园的热泉中筛选出耐热的水生栖热菌，并从这种菌种提取出耐高温的DNA聚合酶。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）。 讨论： 问题探讨 3.这对在实验室中选择培养（筛选）特定的微生物有什么启示？ 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。 （P16） 选择培养基 1 选择培养基 9 01 选择培养基 1.概念: 2.类型: 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。 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 10 01 选择培养基 尿素的立体结构 【思考·讨论】 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可以为细菌生长的氮源。 CO(NH2)2 脲酶 + H2O + CO2 2NH3 11 01 选择培养基 【思考·讨论】 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。 1.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？ KH2PO4 1.4g NaH2PO4 2.1g MgSO4 ·7H2O 0.2g 葡萄糖 10.0g 尿素 1.0g 琼脂 15.0g 蒸馏水 定容到1000ml 选择培养基 思考： 该选择培养基就一定起到选择 作用吗？如何证明选择培养基 具有选择作用呢？ 12 01 选择培养基 【思考·讨论】 牛肉膏 5.0g 蛋白胨 10.0g NaCl 5.0g 琼脂 20.0g 蒸馏水 定容到1000ml 培养基一 KH2PO4 1.4g NaH2PO4 2.1g MgSO4 ·7H2O 0.2g 葡萄糖 10.0g 尿素 1.0g 琼脂 15.0g 蒸馏水 定容到1000ml 培养基二 完全培养基 选择培养基 思考： 该选择培养基就一定起到选择作用吗？如何证明选择培养基具有选择作用呢？ 以完全培养基为对照，进行与选择培养基同样的实验操作过程，来证明选择培养基的选择作用。 若基础培养基或完全培养基中生长的菌落数菌多于该选择培养基，则该选择培养基具有选择性。 13 01 选择培养基 2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？ 【思考·讨论】 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。 思考：仅通过选择培养基可以知道1g土塘中有多少能 分解尿素的细菌吗？ 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