【課件】1.2.2微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

2021年8月,一則關(guān)于中東地區(qū)廢舊輪胎回收?qǐng)鲋鸬男侣務(wù)痼@了全世界?；厥?qǐng)錾蠠熢茲L滾升起，遮天蓋日，很快成了新聞媒體關(guān)注的焦點(diǎn)，它會(huì)對(duì)全球帶來傷害嗎?幾十年來,廢棄的橡膠輪胎一直充斥著填埋場(chǎng)并讓環(huán)境學(xué)家感到頭疼。如果你是環(huán)保方面的專家如何利用微生物來緩解廢舊輪胎造成的環(huán)境問題?環(huán)境中可能存在一些微生物可以有效地分解輪胎，如果將這些微生物從環(huán)境中分離出來，并大規(guī)模培養(yǎng)，再把這些分解輪胎的微生物與廢舊輪胎放在一起，這些微生物將分解廢舊輪胎。第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用第2課時(shí)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1、自然界中目的菌株的篩選：1973年，布魯克在美國黃石國家公園的一個(gè)熱泉中發(fā)現(xiàn)了耐熱的水生棲熱菌，并從這種菌種提取出耐高溫的DNA聚合酶。篩選原理：水生棲熱菌能在70-80℃高溫條件下生存，而絕大多數(shù)微生物在此條件下不能生存。微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)2、實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選:人為提供____________________的條件（包括_____、_____和_____等），同時(shí)___________________________。有利于目的菌生長抑制或阻止其他微生物的生長營養(yǎng)溫度pH實(shí)例：尋找耐高溫的DNA聚合酶美國黃石公園篩選原理微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1、概念：允許

生長，同時(shí)

或

其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。特定種類的微生物抑制阻止2、類型：類型條件分離得到的菌種改變培養(yǎng)條件70～80℃的高溫添加某種化學(xué)物質(zhì)加入青霉素高濃度食鹽特殊碳、氮源石油是唯一碳源營養(yǎng)缺陷不加碳源不加氮源水生棲熱菌酵母菌、霉菌等真菌金黃色葡萄球菌自養(yǎng)型微生物固氮菌能消除石油污染的微生物選擇培養(yǎng)基微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)3、選擇培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)：

尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種重要的氮肥。尿素施入土壤后，會(huì)被土壤中的某些細(xì)菌分解成NH3，再被轉(zhuǎn)化為NO3-、NH4+等被植物吸收。

這些細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕?，脲酶催化尿素分解產(chǎn)生NH3，NH3可以作為細(xì)菌生長的氮源。討論1：如何設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的配方，將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來？設(shè)計(jì)以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基。討論2：該培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？除了用尿素作為唯一氮源，培養(yǎng)基的其他營養(yǎng)成分與普通培養(yǎng)基基本相同。KH2PO41.4gNaH2PO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素CO(NH2)21.0g瓊脂15.0g蒸餾水定容到1000ml選擇培養(yǎng)基微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)方法：對(duì)土樣充分稀釋后，將菌液涂布到制備好的選擇培養(yǎng)基上。1g土壤中有多少能分解尿素的細(xì)菌？計(jì)數(shù)：測(cè)定分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量分離：獲得分解尿素的細(xì)菌的純培養(yǎng)物注意：稀釋度足夠高時(shí)，能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。稀釋涂布平板法微生物的選擇培養(yǎng)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1、稀釋涂布平板法的步驟：②將10g土樣加入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，充分搖勻。取1mL上清液加入盛有9mL無菌水的試管中，依次等比稀釋。1×101mL1mL1mL1mL1mL1mL1×1021×1031×1041×1051×1061×1079mL無菌水①鏟取圖樣，將樣品裝入紙袋中微生物的選擇培養(yǎng)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1、稀釋涂布平板法的步驟：③取0.1mL菌液滴加到培養(yǎng)基表面1×107④將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中⑤將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻。⑥用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿，使涂布均勻微生物的選擇培養(yǎng)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1、稀釋涂布平板法的步驟：微生物的選擇培養(yǎng)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1、稀釋涂布平板法的步驟：待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，放入30～37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1～2d，在涂布有合適濃度菌液的平板上就可以觀察到分離的單菌落。恒溫培養(yǎng)箱微生物的選擇培養(yǎng)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)2、稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目（1）統(tǒng)計(jì)依據(jù)：當(dāng)樣品的稀釋度足夠___時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)

，來源于__________中的一個(gè)____；通過計(jì)數(shù)平板上的____數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少_____。高單菌落樣品稀釋液活菌菌落活菌（2）操作：①一般選擇菌落數(shù)為_______的平板計(jì)數(shù)。②選用一定稀釋范圍的樣品進(jìn)行培養(yǎng)，在同一稀釋度下，應(yīng)至少對(duì)

個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)，然后求出平均值。30~3003微生物的數(shù)量測(cè)定微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)2、稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目（3）結(jié)果分析：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連接在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。因此統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目

。少（4）計(jì)算公式：每g樣品中的菌落數(shù)＝(C÷V)×MC代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)M代表稀釋倍數(shù)微生物的數(shù)量測(cè)定微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)微生物的數(shù)量測(cè)定3、統(tǒng)計(jì)方法的比較項(xiàng)目直接計(jì)數(shù)法間接計(jì)數(shù)法原理利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌主要用具顯微鏡、細(xì)菌計(jì)數(shù)板培養(yǎng)基計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)菌體本身培養(yǎng)基上菌落數(shù)優(yōu)點(diǎn)計(jì)數(shù)方便、操作簡單計(jì)數(shù)的是活菌缺點(diǎn)死菌、活菌都計(jì)算在內(nèi)操作較復(fù)雜，有一定誤差計(jì)算公式每毫升原液含菌數(shù)=每小格平均菌體數(shù)×400×10000×稀釋倍數(shù)每毫升原液含菌數(shù)=培養(yǎng)基上平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)÷涂布液體積微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)踐·探究以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基酸堿度接近中性的潮濕土壤；鐵鏟和取樣袋在使用前都需要滅菌

鏟去表層土操作步驟：微生物的培養(yǎng)與觀察制備培養(yǎng)基樣品的稀釋與涂布平板土壤取樣結(jié)果分析與評(píng)價(jià)KH2PO41.4gNaH2PO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素CO(NH2)21.0g瓊脂15.0g蒸餾水定容到1000ml微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)踐·探究（用以判斷選擇培養(yǎng)基是否具有選擇作用）實(shí)驗(yàn)組（3個(gè)重復(fù)）選擇培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（完全培養(yǎng)基）操作步驟：微生物的培養(yǎng)與觀察制備培養(yǎng)基樣品的稀釋與涂布平板土壤取樣結(jié)果分析與評(píng)價(jià)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)踐·探究組別具體組別具體操作作用實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組1選擇培養(yǎng)基接種3次重復(fù)排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，用以分離并計(jì)數(shù)能分解尿素的細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)組2接種實(shí)驗(yàn)組3接種實(shí)驗(yàn)組4完全培養(yǎng)基接種實(shí)驗(yàn)組4與實(shí)驗(yàn)組1、2、3組對(duì)比，以驗(yàn)證選擇培養(yǎng)基是否具有選擇作用對(duì)照組對(duì)照組1選擇培養(yǎng)基不接種對(duì)照組1與實(shí)驗(yàn)組1、2、3組對(duì)比，以驗(yàn)證選擇培養(yǎng)基中是否含有雜菌對(duì)照組2完全培養(yǎng)基不接種對(duì)照組2與實(shí)驗(yàn)組4對(duì)比，以驗(yàn)證完全培養(yǎng)基中是否含有雜菌操作步驟：微生物的培養(yǎng)與觀察制備培養(yǎng)基樣品的稀釋與涂布平板土壤取樣結(jié)果分析與評(píng)價(jià)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)操作步驟：微生物的培養(yǎng)與觀察制備培養(yǎng)基樣品的稀釋與涂布平板土壤取樣實(shí)踐·探究30-37℃的溫度下培養(yǎng)1-2d；一般來說，在相同的培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征（如形狀、大小和顏色等）。每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目；結(jié)果分析與評(píng)價(jià)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)操作步驟：微生物的培養(yǎng)與觀察制備培養(yǎng)基樣品的稀釋與涂布平板土壤取樣實(shí)踐·探究結(jié)果分析與評(píng)價(jià)組別具體組別具體操作結(jié)果實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組1選擇培養(yǎng)基接種分離得到尿素分解菌的單菌落實(shí)驗(yàn)組2接種實(shí)驗(yàn)組3接種實(shí)驗(yàn)組4完全培養(yǎng)基接種得到多種菌落對(duì)照組對(duì)照組1選擇培養(yǎng)基不接種（正常）無菌落對(duì)照組2完全培養(yǎng)基不接種（正常）無菌落微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)進(jìn)一步探究：實(shí)踐·探究CO(NH2)2+H2O脲酶CO2+2NH3脲酶陰性脲酶陽性土壤中分解尿素的細(xì)菌的鑒定

在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑。培養(yǎng)某種細(xì)菌后，如果pH升高，指示劑將變紅，說明該細(xì)菌能夠分解尿素。一、概念檢測(cè)

1.研究人員用無機(jī)鹽、瓊脂和石油配制的培養(yǎng)基從被石油污染的土壤中篩選出了一種石油降解菌。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）這種培養(yǎng)基是一種選擇培養(yǎng)基。（

）（2）利用這種石油降解菌可以降解石油。修復(fù)土壤。（

）（3）相對(duì)于未被污染的土壤,從被石油污染的土壤中更容易分離到石油降解菌（

）√√√練習(xí)與應(yīng)用

2.用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)就能推測(cè)出樣品中的活菌數(shù),原因是()A.菌落中的細(xì)菌數(shù)目是固定的B.平板上的一個(gè)菌落就是一個(gè)細(xì)菌C.通過此方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)與活菌的實(shí)際數(shù)目相同D.平板上的一個(gè)菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌二、拓展應(yīng)用

1.反芻動(dòng)物，如牛和羊具有特殊的器官一瘤胃。在瘤胃中生活著多種微生物，其中許多微生物能分解尿素。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)從瘤胃中分離出能夠分解尿素的微生物。練習(xí)與應(yīng)用

由于瘤胃中的微生物多為厭氧菌，接觸空氣后會(huì)死亡，因此分離其中能分解尿素的微生物除了需要準(zhǔn)備選擇培養(yǎng)基，還應(yīng)該參照厭氧菌的培養(yǎng)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。二、拓展應(yīng)用2.（1）現(xiàn)在要從土壤中分離纖堆素分解菌，