资源简介

(共33张PPT)
第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用
（第三课时）
学习目标
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
问题1：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。该怎么办呢？
选择培养基应运而生。
一、选择培养基
寻找耐高温的DNA聚合酶
PCR是一种在体外DNA复制的技术，此项技术要求使用耐高温（930C）的DNA聚合酶。
（一）科学实例：
1.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。
耐高温的酶
耐高温生物体
高温环境（热泉、火山口）
寻找
寻找
2.筛选思路：
一、选择培养基
寻找耐高温的DNA聚合酶
（一）科学实例：
3.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
问题2：这对在实验室中选择培养特定的微生物有什么启示？如何筛选？什么是选择培养基？
一、选择培养基
（二）实验室中微生物筛选的原理：
人为提供 的条件（包括 、 和 等），同时 。
有利于目的菌生长
抑制或阻止其他微生物的生长
营养
温度
pH
（三）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。
（四）类型：
在培养基中加入某种化学物质
改变培养基中的营养成分
改变微生物的培养条件
+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
选择培养基
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
一、选择培养基
问题3：怎么证明一个选择培养基具有选择性呢？
应该设置基础培养基（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，则该选择培养基具有选择性。
基础培养基
选择培养基
一、选择培养基
问题4：怎么证明一个选择培养基具有选择性呢？
问题5：如果让你配制一种培养基，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？
一、选择培养基
合作探究一：请同学们自主学习教材P16页，小组合作思考讨论完成问题。
1.如果让你配制一种培养基，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？
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
选择培养基配方的设计
思考.讨论
尿素含氮量高，化学性质稳定，是一种重要的农业氮肥，尿素施入土壤后，被某些细菌分解成NH3，NH3再转化成NO3-、NH4+等才能被植物吸收。
土壤中尿素分解菌之所以能将尿素分解，是因为它们能合成脲酶：
尿素的立体结构
问题4：如果让你配制一种培养基，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？
CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2
脲酶
一、选择培养基
选择培养基配方的设计
思考.讨论
问题1：如果让你配制一种培养基，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？
设计一种选择培养基,用尿素作为唯一氮源,可以将分解尿素的细菌分离出来。
问题2：该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
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。
　实战训练　
1.为培养和分离出酵母菌并淘汰杂菌，常在培养基中加入（ 　　）
A. 较多的氮源物质
B. 较多的碳源物质
C. 青霉素类药物
D. 高浓度食盐
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
1.从物理性质来讲，两者属于_____培养基，判断依据是_______________；该类培养基的主要用途为_____________________。
2.从目的用途上来讲， 属于选择培养基，目的是为了获得 。
3.两种培养基共有的培养基成分有：
。
固体
添加了凝固剂琼脂
分离、鉴定、计数、保存
培养基二
能分解尿素的微生物
碳源、氮源、无机盐、水
　实战训练　
问题3：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？
二、微生物的选择培养
1g土壤中有多少能分解尿素的细菌？
（一）方法：
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
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？
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。
1.概念：
二、微生物的选择培养
（一）方法：
稀释涂布平板法
2.步骤：
（1）梯度稀释菌液
（2）涂布平板
合作探究二：请同学们自主学习教材P17-18页，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
细菌宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大部分分布在距地表3~8cm的土壤层。铲去表层土3cm左右，取样，将样品装入事先准备好的信封中。
①土壤取样
取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。
二、微生物的选择培养
（一）稀释涂布平板法：
2.步骤：
（1）梯度稀释菌液
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
10g
②样品的稀释
（一）稀释涂布平板法：
2.步骤：
（1）梯度稀释菌液
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
（一）稀释涂布平板法：
2.步骤：
（2）涂布平板
恒温培养箱稀释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。（一）稀释涂布平板法：2.步骤：二、微生物的选择培养（3）菌落培养问题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。（一）稀释涂布平板法：
二、微生物的选择培养
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
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
二、微生物的选择培养
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
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
　实战训练　
3.若要通过稀释涂布平板法分离纯化土壤中的微生物，其正确操作步骤是（ ）
①土壤取样
②称取1g土壤加入盛有99mL无菌水的锥形瓶中，制备102土壤稀释液③吸取0.1mL土壤稀释液进行平板涂布
④依次将土壤稀释液稀释至浓度为103、10-4、10-5、10-6、107的溶液
A.①②③④ B.①③②④
C.①②④③ D. ①④②③
　实战训练　
4.在土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中，某培养基上没有出现菌落，某同学分析了出现上述现象的原因，其中不合理的是( )。
A.培养基中含葡萄糖 B.土壤样品稀释倍数过大
C.培养时间过短 D.涂布器灼烧后立刻接种
　实战训练　
5.如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是
A.在配制步骤②③的培养基时，应先
调pH后湿热灭菌
B.步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，以获得单菌落
C.步骤③采用稀释涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入
尿素
D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，比较不同种细菌分解尿素的
能力
　实战训练　
6.解磷菌是土壤中的一类功能微生物，包括细菌、真菌和放线菌。筛选出土壤中的高效解磷菌并制成生物菌剂，可以提高难溶性磷的利用率。下表为分离土壤中具有解磷功能的微生物实验的培养基配方，下列说法正确的是( )。
物质 葡萄糖
10 0.5 3 0.3
物质 磷酸三钙 琼脂 5 20 15 A.培养基中加入琼脂的目的是作为凝固剂和提供碳源
B.该培养基是以磷酸三钙为唯一磷源的选择培养基
C.用平板划线法纯化解磷菌可以统计样品中活菌的数量
D.可根据培养基中透明圈的大小确定菌株的解磷能力强弱
　实战训练　
7.下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述，正确的是
A.实验中采集的土样经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液
B.分离土壤中能分解尿素的细菌时，应选择以尿素为唯一氮源的培养基
C.利用显微镜进行直接计数时，可使用普通的载玻片完成计数
D.接种土壤微生物稀释液时，平板划线法通过连续划线的操作使微生物均匀分布
　实战训练　
8.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数,原因是（ ）
A.菌落中的细菌数目是固定的
B.平板上的一个菌落就是一个细菌数目相同
C.通过此方法统计的菌落数与活菌的实际
D.平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
　实战训练　
9．在分离、纯化细菌的实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如下图，a、b、c、d是划线的四个区域。下列叙述错误的是（ ）
A．每次划线前后都要对接种环灼烧灭菌
B．连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
C．接种环共灼烧了4次
D．不能将a区和d区划线相连
　实战训练　
10．三唑酮是一种含氮有机物，是农业生产上常用的除菌剂。研究者为了筛选出能降解三唑酮的菌种用于土壤修复，进行了相关操作：①将10g土样加入无菌水制成101倍稀释液，再依次等比稀释后接种②灭菌③配制培养基④倒平板⑤培养、筛选和鉴定。下列叙述正确的是（ ）
A．正确的操作顺序为③④②①⑤
B．步骤①中应加入100mL无菌水
C．步骤②中对培养基灭菌可采用干热灭菌法
D．培养基中的三唑酮可为该菌种提供碳源和氮源
　实战训练　
11.污水中一般都会含有亚硝酸盐，科研人员从污水中分离出了亚硝酸盐降解菌，该微生物能对污水中的亚硝酸盐进行有效去除。从水体取样后置于含亚硝酸盐的培养基中进行富集培养，取富集培养6代后的菌液依次等比稀释。稀释系列菌液浓度为10-4、10-5、10-6、10-7、10-8，分别取0.1mL培养液涂平板，37℃倒置培养24h，观察菌落形态并进行相关检测和纯化等。下列说法错误的是（ ）
A．该富集培养基是以亚硝酸盐作为唯一氮源的选择培养基
B．将菌液置于含亚硝酸盐的富集培养基中反复培养6代的目的是增加亚硝酸盐降解菌的数量
C．若稀释涂布平板上生长出不同形态的亚硝酸盐降解菌，即可获得所需的降解菌
D．如果要研究纯化后的降解菌的生长曲线，可取其菌落进行液体培养并用台盼蓝染色后进行活菌计数
　实战训练　
12．垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法，处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解，下图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关叙述正确的是（ ）
A．配制培养基时需添加一定量的抗生素再进行灭菌，以防止杂菌污染
B．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对本实验的培养基进行灭菌
C．菌落②比菌落①产生的透明圈直径大，主要原因是菌落②中的细菌数更多D．稀释涂布平板法除既可用于分离微生物，也可用来统计样品中活菌的数目

展开更多......

收起↑