微生物的培养技术及应用 高二下学期生物选择性必修3

尿素是一种重要的农业氮肥，但是并不能直接被农作物吸收。脲酶尿素NH3主要问题（1）如何从土壤中分离出能够分解尿素的细菌？（2）如何统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌？第1章第2节人教版选择性必修3分析寻找耐高温DNA聚合酶的过程，说出选择培养基的定义阐述稀释涂布平板法进行微生物计数的原理，并可以通过实验结果，正确计算菌液中菌株数说出尿素分解菌鉴定的原理，并可以对分离的菌种进行鉴定分离菌种的思路借鉴PCR：一种在体外将少量DNA大量复制的技术。93℃DNA聚合酶去哪里寻找呢？思考：这一例子，给我们分离目的菌提供了怎样的思路？【思路借鉴】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。美国黄石公园的一个热泉水生栖热菌Taq耐高温的TaqDNA聚合酶分离菌种的思路借鉴一、选择培养基1.定义：

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。2.举例：①加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌；②缺乏氮源的培养基，可分离自生固氮微生物；③缺乏有机碳源的培养基，可分离自养微生物；④石油为唯一碳源的培养基，分离出能降解石油的微生物；⑤高盐培养基，可分离耐盐微生物。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？【答】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。1.在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？【答】葡萄糖提供碳源；尿素提供氮源。2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？【答】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。组分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15gH2O定容至1000mL3.该选择培养基的原理是什么？【答】只有能够以尿素作为氮源的细菌才能在该培养基上生长。4.如何确定该选择培养基具有选择作用呢？【答】将等量土壤微生物接种到普通（通用）培养基和选择培养基上一同培养，比较两个培养基上的菌落数，前者数目多于后者即表明具有选择作用。组分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15gH2O定容至1000mL二、微生物的选择培养思考：①用平板划线法能否从土壤中分离得到分解尿素的细菌？②能否用平板划线法统计分解尿素的细菌的数量？二、微生物的选择培养1.稀释涂布平板法二、微生物的选择培养思考：哪一个稀释倍数适合计数？为什么？为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。102103104105106已接种的稀释不同倍数的的选择培养基二、微生物的选择培养思考：你能计算出每克土样中分解尿素的细菌数吗？菌落数52菌落数63菌落数77105每g样品中的菌落数＝(64÷0.1)×105=6.4×107个两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。1.第一位同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。2.第二位同学在该浓度下涂布了三个平板，统计的菌落数分别为21、212和256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。思考：你认为这两位同学的实验需要改进吗?如果需要，如何改进?三、微生物的数量测定1.稀释涂布平板法计数的原理：当样品的稀释度足够高时，通过统计平板上的菌落数，能推测出样品中的活菌数目。思考：你觉得这种方法计算结果比实际值偏大还是偏小？统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为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。三、微生物的数量测定2.其他计数的方法显微直接计数法思考：该方法计数的结果和稀释涂布平板法计数的结果有什么区别？为什么？探究·实践（1）实验步骤：土壤取样↓样品的稀释↓微生物的培养与观察“微生物的天然培养基”3-8cm探究·实践（1）实验步骤：土壤取样↓样品的稀释↓微生物的培养与观察微生物稀释倍数细菌_____________放线菌_____________真菌_____________104、105、106103、104、105102、103、104探究·实践（1）实验步骤：土壤取样↓样品的稀释↓微生物的培养与观察不同种类的微生物，需要不同的培养温度和培养时间。一般选取菌落数目稳定时的记录作为结果。在一定培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征。课题延伸尿素分解菌的初步筛选后，要作进一步的鉴定：原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。鉴别培养基课题延伸滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目的操作过程（2017·全国卷Ⅰ）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生

。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因_______，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是______（答出两点即可）。(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择

（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是__________。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_____（答出两点即可）。【答案】(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO