内容正文:
第2节 第2课时
微生物的选择培养和计数
第1章 发酵工程
人教版高中生物 选择性必修3
1
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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(重、难点)。
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。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。
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目标一
选择培养基、微生物的选择培养和数量测定
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。
那么,如何从众多的微生物中筛选出单一菌种?
1.1 选择培养基
(1)实例:聚合酶链式反应(PCR)中用到的耐高温的DNA聚合酶,就是从热泉中筛选出来的 中提取出来的。
(2)依据:水生栖热菌能在 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
70~80 ℃
1
自然界中目的菌的筛选
(1)原理:人为提供有利于 生长的条件(包括营养、温度和pH等),同时
其他微生物的生长。
(2)方法:利用选择培养基分离。
选择培养基:允许 的微生物生长,同时 其他种类微生物生长的培养基。
目的菌
抑制或阻止
特定种类
抑制或阻止
1.1 选择培养基
2
实验室中目的菌的筛选
一边阅读,一边完成学案上的表格
活动1
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.通常1 g土壤中有几亿到几百亿个土壤微生物,其中,细菌的数量最多,能分解尿素的细菌是其中的一部分。如何设计培养基的配方,从而将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来?
设计一种选择培养基,以尿素作为唯一氮源,可以将分解尿素的细菌分离出来。
(细菌生长的氮源)
尿素 NH3
脲酶
尿素分解菌
1.2 微生物的选择培养
1.3 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:稀释涂布平板法
当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个______。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少______。
选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数为_______、适于计数的平板。
在同一稀释度下,应至少对___个平板进行重复计数,然后求出_______。
活菌
活菌
30~300
平均值
3
菌落数
活菌
1.3 微生物的数量测定
M:代表稀释倍数;
C:代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数;
V:代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)
间接计数法
4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为________个
方法1:稀释涂布平板法
③ 计算公式:
每g样品中的菌落数=(C÷V)×M
1.1×108
1.3 微生物的数量测定
快速、直观
方法2:显微镜直接计数法
直接计数法
两者计数原理相同
原理:
利用细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。
优点:
缺点:
不能区分死菌与活菌;
不适于对运动细菌的计数。
个体小的细菌在显微镜下难以观察;
→偏大
对细菌等较小的细胞进行观察和计数
常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数
项目 显微镜直接计数法 稀释涂布平板法
主要用具 显微镜、_____________
等 培养基等
计数依据 菌株本身 培养基上的 数
优点 计数方便、操作简单 计数的都是活菌
缺点 死菌、活菌都计数在内 操作复杂、有一定误差
血细胞计数板
或细菌计数板
菌落
一边阅读,一边完成学案上的表格
活动2
比较稀释涂布平板法和显微镜直接计数法
2.稀释涂布平板法操作注意问题
(1)稀释操作时:每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌;操作时,试管口和移液管应在离火焰1~2 cm处。
(2)涂布操作中的注意事项
①涂布器浸在体积分数为70%的酒精中,取出时,让多余酒精在烧杯中滴尽,然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼烧。
②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中,以免引燃其中的酒精。
(3)同一稀释度的样液加到三个或三个以上的平板上,经涂布、培养,计算出菌落平均数。
1.选择培养基的类型
类型 条件 分离得到的菌种