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(共26张PPT)
第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用
目标
01
02
03
通过对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数，理解并掌握微生物计数的方法。（科学探究）
通过实例，理解各类微生物都能适应其生活环境。（生命观念）
根据微生物的代谢类型，配制选择培养基，总结分离微生物的过程和测定微生物数量的常用方法。（科学思维）
温故知新：酵母菌的纯培养
酵母菌的纯培养
2.接种和分离酵母菌
1.制备培养基
3.培养酵母菌
①配制培养基（马铃薯、葡萄糖、琼脂、水）
②灭菌
③倒平板（在酒精灯火焰附近操作）
培养基：湿热灭菌（高压蒸汽灭菌锅）
培养皿：干热灭菌（干热灭菌锅）
用接种环在固体培养基上用平板划线法接种
平板倒置，放入28℃左右的恒温培养箱培养
情境问题
自然界中微生物数量繁多，种类庞杂，某研究小组想在土壤样品中分离得到能分解尿素的细菌，但是土壤中还有许多其他微生物，仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法很难实现，该怎么办呢？
1.2.2 微生物的选择培养和计数
本节聚焦
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？
如何通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物？
测定微生物数量的常用方法有哪些？
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。
美国黄石公园
筛选原因：
思考1：为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢？
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。
耐高温的酶
耐高温生物体
高温环境（热泉、火山口）
寻找
寻找
筛选思路：
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。
耐寒微生物
耐热微生物
石油分解菌
思考2：这对在实验室中选择培养特定的微生物有什么启示？实验室中如何从众多的微生物中筛选出单一菌种？
培养基中加青霉素
具有青霉素抗性的菌落
培养基应有菌落
没有青霉素抗性的细菌被淘汰
怎样选择出抗青霉素能力的细菌
实例1
+氨苄青霉素
具有抗氨苄青霉素能力的菌落
没有氨苄青霉素抗性的细菌
培养基+氨苄青霉素
培养基
没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰
怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌
实例2
一
选择培养基
1.概念：
类型 条件 分离得到的菌种
（1）改变培养条件
（2）添加某种化学物质
（3）营养缺陷
70～80℃的高温
水生栖热菌
加入青霉素
酵母菌、霉菌等真菌
高浓度食盐
金黄色葡萄球菌
不加含碳有机物
不加氮源
自养型微生物
固氮菌
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，叫做选择培养基。
2.类型：
合作探究1：
请同学们自主学习教材P16页，小组合作思考讨论以下问题。
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？
讨论2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
一
选择培养基
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。
尿素的立体结构
细菌利用尿素的原因
他们能合成脲酶。
CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2
脲酶
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？
讨论2：该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
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。
一
选择培养基
这种培养基与普通培养基相比，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。
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CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
培养基二
2.从用途上来讲，培养基二属于 培养基，目的是为了获得 。
3.两种培养基共有的培养基成分有： 。
培养基一的碳源为 ， 氮源为 ；
培养基二的碳源为 ，氮源为 。
1.从物理性质来讲，两者属于_____
培养基，判断依据是______________________。
固体
添加了凝固剂琼脂
选择
能分解尿素的微生物
碳源、氮源、无机盐、水
牛肉膏,蛋白胨
牛肉膏,蛋白胨
葡萄糖
尿素
练一练
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CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
培养基二
4.是否能根据选择培养基和完全培养基上的菌落数目来证明选择培养基具有筛选作用？
能,完全培养基的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数
选择培养基具有选择性:基础培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）或完全培养基作为对照，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。
练一练
同理：将土壤稀中能分解纤维素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？
设计一种选择培养基,用纤维素作为唯一碳源,可以将分解纤维素的细菌分离出来
设计一种选择培养基,用石油作为唯一碳源,可以将分解石油的细菌分离出来
思考：将土壤中能分解石油的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？
一
选择培养基
情境问题：某研究小组想知道1g土壤样品中有多少能分解尿素的细菌，仅通过选择培养基可以知道1g土壤中有多少能分解尿素的细菌吗？
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
二
微生物的选择培养
分离方法：稀释涂布平板法
问题1：由于土壤细菌的数量庞大，怎么获得要想得到特定微生物的纯培养物呢？
合作探究2：请同学们自主学习教材P17-18页，观看稀释涂布平板法操作视频，小组合作思考讨论完成问题。
1.实验过程用箭头画流程图。
2.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？
3.实验注意事项有哪些？
二
微生物的选择培养
二
微生物的选择培养
分离方法：稀释涂布平板法
2、实验的具体操作：
（2）土壤取样
从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。
取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌
（1）制备培养基：
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。
二
微生物的选择培养
（3）样品的稀释
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
1×106
1×107
9 mL 无菌水
90mL无菌水
二
微生物的选择培养
①取0.1mL 菌液滴加到培养基表面
1×107
移液枪
②将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中
③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
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
二
微生物的选择培养
（4）涂布平板：
（5）培养与观察
二
微生物的选择培养
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
空白对照
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。
问题2: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？
培养未接种的培养基的作用是对照。
培养条件：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d。
A
B
C
二
微生物的选择培养
（5）培养与观察
防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
观察：每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。
一般来说，在相同的培养条件
下，同种微生物表现出稳定的菌落
特征，如形状、大小和颜色等。
3、注意事项：
注意事项三
注意事项四
注意事项一
注意事项二
将涂布器从酒精中取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后再放在火焰上灼烧；不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中，以免引燃酒精。
过程中所有操作都应在酒精灯火焰旁进行
10g土样加入盛有90mL无菌水中后，已稀释10倍，在计算时，不要忽略；
由于使用的是选择培养基，所以一般情况下，获得的单菌落即目的菌，但因为有些微生物可以利用目的菌的代谢产物来生长繁殖，所以还需要进一步验证
二
微生物的选择培养
主要方法 稀释涂布平板法 平板划线法
主要步骤
接种工具
菌体获取
能否用于计数
共同点
稀释涂布平板法和平板划线法的比较
系列梯度稀释操作和涂布平板操作
接种环在固体培养基表面连续划线
涂布器
接种环
从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体
在具有显著的菌落特征的区域挑取菌体
可以计数，但是操作复杂，需涂布多个平板
不能计数
使培养基上形成由单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落
二
微生物的选择培养
课堂小结
微
生
物
的
选
择
培
养
微生物的选择培养
选择培养基
平板划线法和稀释涂布平板法的比较
科学实例
筛选原因、思路、启示
选择培养基的原理、概念、类型、举例
选择培养基的作用
微生物选择培养获取纯培养物的方法-稀释涂布平板法
稀释涂布平板法的操作过程
稀释涂布平板法的注意事项

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