【生物】微生物的选择培养与计数高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx
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1、1.2.21.2.2微生物的选择培养和计数微生物的选择培养和计数高压蒸汽灭菌液体培养基 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不是优势种群时,更时,更难实现,仅通过一般的难实现,仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法平板划线法或稀释涂布平板法很难实现。该怎么办很难实现。该怎么办?选择培养基应运而生。问题探讨 聚合酶链式反应(聚合酶链式反应(PCRPCR)是一种在体外扩增)是一种在体外扩增DNADNA片段片段的技
2、术,此项技术要求使用的技术,此项技术要求使用耐高温的耐高温的DNADNA聚合酶聚合酶。19731973年,科学家从美国黄石国家公园的年,科学家从美国黄石国家公园的热泉热泉中筛选出水中筛选出水生栖生栖热菌热菌,进而提取出,进而提取出耐高温的耐高温的DNADNA聚合酶聚合酶。这种酶目前已。这种酶目前已被广泛用于聚合酶链式反应(被广泛用于聚合酶链式反应(PCRPCR)讨论:讨论:1.1.筛选水生栖热菌的思路是什么样的?筛选水生栖热菌的思路是什么样的?2.2.为什么水生栖热菌能从热泉中筛选出来呢?为什么水生栖热菌能从热泉中筛选出来呢?根据微生物对生存环境的要求,到相应的环根据微生物对生存环境的要求,到
3、相应的环境中去寻找境中去寻找耐高温的酶耐高温的酶耐高温生物体耐高温生物体高温环境高温环境(热泉、火山口)(热泉、火山口)寻找寻找寻找寻找 这是因为水生栖热菌能在这是因为水生栖热菌能在70-8070-80的高温条件的高温条件下生存,而绝大多数微生物在此条件下不能生存。下生存,而绝大多数微生物在此条件下不能生存。培养基中加培养基中加氨苄青霉素氨苄青霉素具有具有抗氨苄抗氨苄青霉素能力青霉素能力的菌落的菌落长出各种各长出各种各样的细菌样的细菌培养基培养基+氨苄青霉素氨苄青霉素 没没有有抗抗氨氨苄苄青青霉霉素能力素能力的菌落的菌落被淘汰被淘汰怎样怎样选择选择出出抗氨苄青霉素能抗氨苄青霉素能力力的细菌的细
4、菌?培养基培养基一、选择培养基一、选择培养基怎么证明一个选择培养基具怎么证明一个选择培养基具有选择性呢?有选择性呢?思考:思考:怎么证明一个选择培养基具有选择性呢?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;养基,则该选择培养基具有选择性;根据微生物对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。筛选原则:耐寒微生物石油分解菌被石油污染的土壤被石油污
5、染的土壤冰川冻土层冰川冻土层实验室筛选微生物原理:实验室筛选微生物原理:人为提供人为提供_的条件(包括的条件(包括_、_和和_等),同时等),同时_有利于目的菌生长有利于目的菌生长抑制或阻止其他微生物的生长抑制或阻止其他微生物的生长营养营养温度温度pHpH6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一(共42张PPT)一、选择培养基概念: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。一、选择培养基一、选择培养基类型类型条件条件分离得到的菌种分离得到的菌种(1 1)改变培养条件)改变培养条件(2 2)添加某种化学物质)添加某
6、种化学物质(3 3)营养缺陷)营养缺陷70708080的高温的高温水生栖热菌水生栖热菌类型类型加入青霉素加入青霉素酵母菌、霉菌等真菌酵母菌、霉菌等真菌高浓度食盐高浓度食盐金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌不加碳源不加碳源不加氮源不加氮源自养型微生物自养型微生物固氮菌固氮菌2 2.实例实例(1 1)目的:目的:分离酵母菌、霉菌等真菌,防止细菌生长分离酵母菌、霉菌等真菌,防止细菌生长 原理:原理:青霉素能抑制细菌生长,对真菌无作用青霉素能抑制细菌生长,对真菌无作用 配制:配制:使用使用 _的培养基的培养基(2 2)目的:目的:分离固氮菌分离固氮菌 原理:原理:固氮微生物能利用空气中的氮气固氮微生物能利用
7、空气中的氮气 配制:配制:使用使用 _ _的培养基的培养基(3 3)目的:目的:分离自养型微生物分离自养型微生物 原理:原理:自养型微生物能利用无机碳源自养型微生物能利用无机碳源 配制配制:使用:使用_ _ _的培养基的培养基(4 4)目的:目的:分离耐酸菌分离耐酸菌 原理:原理:耐酸菌能在耐酸菌能在pHpH为酸性的条件下生长为酸性的条件下生长 配制:配制:使用使用 _ _的培养基的培养基加入青霉素加入青霉素不加氮源(以不加氮源(以N N2 2为氮源)为氮源)不加有机碳源(以不加有机碳源(以COCO2 2为碳源)为碳源)将将pHpH调至酸性调至酸性思考-讨论尿素的立体结构 尿素尿素尿素尿素CO
8、(NHCO(NHCO(NHCO(NH2 2 2 2)2 2 2 2含氮量高,化学性质稳定,是现代农业生产中一种含氮量高,化学性质稳定,是现代农业生产中一种含氮量高,化学性质稳定,是现代农业生产中一种含氮量高,化学性质稳定,是现代农业生产中一种重要的重要的重要的重要的氮肥。氮肥。氮肥。氮肥。尿素被土壤中某些细菌分解成尿素被土壤中某些细菌分解成尿素被土壤中某些细菌分解成尿素被土壤中某些细菌分解成NHNHNHNH3 3 3 3,再被转化为再被转化为再被转化为再被转化为NONONONO3 3 3 3-、NHNHNHNH4 4 4 4+等等等等被植物吸收。被植物吸收。被植物吸收。被植物吸收。这些细菌之所
9、以能分解尿素,是因为能合成这些细菌之所以能分解尿素,是因为能合成这些细菌之所以能分解尿素,是因为能合成这些细菌之所以能分解尿素,是因为能合成脲酶脲酶脲酶脲酶,来催化尿素,来催化尿素,来催化尿素,来催化尿素分解。分解。分解。分解。讨论:1 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?、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?培养基添加培养基添加尿素作唯一氮源尿素作唯一氮源,只有能合成,只有能合成脲酶脲酶的微生物才能的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、缺乏氮源缺乏氮源而不能生长发育繁殖,所以
10、用此培养基就能够选择出分解尿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。素的微生物。那么如果让你分离土壤中分解尿素的细菌,你应该怎么设计呢?牛肉膏牛肉膏5.0g5.0g蛋白胨蛋白胨10.0g10.0gNaClNaCl5.0g5.0g琼脂琼脂20.0g20.0g蒸馏水蒸馏水定容到定容到1000ml1000mlKHKH2 2POPO4 41.4g1.4gNaHNaH2 2POPO4 42.1g2.1gMgSOMgSO4 47H7H2 2O O0.2g0.2g葡萄糖葡萄糖10.0g10.0g尿素尿素CO(NHCO(NH2 2)2 21.0g1.0g琼脂琼脂15.0g15.0g蒸馏
11、水蒸馏水定容到定容到1000ml1000ml配方一:配方一:培养培养细菌细菌配方二:配方二:培养可以培养可以分解尿素的细菌分解尿素的细菌 补充资料补充资料补充资料补充资料2 2 2 2-普通培养基与选择培养基的比较普通培养基与选择培养基的比较1 1 1 1、从从从从物理性质物理性质物理性质物理性质看此培养基属于哪类?从看此培养基属于哪类?从看此培养基属于哪类?从看此培养基属于哪类?从用途用途用途用途上属于哪类培养基?上属于哪类培养基?上属于哪类培养基?上属于哪类培养基?固体培养基固体培养基固体培养基固体培养基配方二是配方二是以尿素作唯一氮源的以尿素作唯一氮源的以尿素作唯一氮源的以尿素作唯一氮源
12、的选择培养基选择培养基2 2、此培养基中共有哪些、此培养基中共有哪些成分成分?在此培养基中哪些作为?在此培养基中哪些作为碳源、氮源碳源、氮源?成分:成分:碳源、氮源、水、无机盐碳源、氮源、水、无机盐碳源、氮源、水、无机盐碳源、氮源、水、无机盐2 2、该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点?、该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点?6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一(共42张PPT)项目选择培养基鉴别培养基原理加入不影响甚至促进目标微生物生长,而抑制或阻止其他种类微生物生长的化学物质加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长),使微生物的某种代谢产物与培养
13、基中的特定指示剂或化学药品发生反应用途培养、分离出目标微生物鉴别目标微生物举例培养酵母菌和霉菌时,可在培养基中加入青霉素,抑制细菌的生长;利用以尿素为唯一氮源的培养基来培养可分解尿素的细菌可用伊红美蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有,则菌落呈黑紫色,且带有金属光泽)尿素分解菌大肠杆菌选择培养基二、微生物的选择培养 如果想知道如果想知道1g1g土壤中有多少能分解尿素的细菌,还需对土壤菌液进行土壤中有多少能分解尿素的细菌,还需对土壤菌液进行稀释稀释及科学的微生物及科学的微生物数量测定数量测定方法方法-稀释涂布平板法。稀释涂布平板法。2、实验的具体操作:实验的具体操作:2 2 2 2
14、)土壤取样)土壤取样)土壤取样)土壤取样从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm3cm左右,左右,再取样,将样品装入事先准备好的纸袋中。再取样,将样品装入事先准备好的纸袋中。注意:取土样用的小铁铲和盛土样的的纸袋在使用前都要灭菌注意:取土样用的小铁铲和盛土样的的纸袋在使用前都要灭菌1 1 1 1)制备培养基:)制备培养基:)制备培养基:)制备培养基:制备以尿素为唯一氮源的制备以尿素为唯一氮源的选择培养基选择培养基1 1、稀释涂布平板法、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列是将菌液进行一系列梯度稀释梯度稀释,然后将不同稀释度的菌,然后将不同稀释度的菌液分别液
15、分别涂布涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。到琼脂固体培养基的表面,进行培养。6 6支试管,分别加入支试管,分别加入9ml9ml无菌水无菌水1ml1021ml1031ml1041ml1051ml1061073 3)样品梯度稀释:)样品梯度稀释:微量微量 移液器移液器稀释稀释10倍倍菌液菌液101土壤土壤土壤土壤10g10g10g10g 在火焰旁称取土壤在火焰旁称取土壤在火焰旁称取土壤在火焰旁称取土壤10g10g10g10g,加入,加入,加入,加入90909090ml无菌水中,摇无菌水中,摇匀,制成稀释匀,制成稀释10倍的土壤菌液。倍的土壤菌液。分别取分别取1ml1ml上清液,上清液,加入盛有
16、加入盛有加入盛有加入盛有9 9 9 9mlml无菌水的试管中,无菌水的试管中,制成不同稀释倍数的菌液。制成不同稀释倍数的菌液。取取6 6支试管,分别加入支试管,分别加入9ml9ml无菌水。无菌水。1ml1、将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 滴滴2、取少量稀释液(不超过0.1ml),滴加到培养基表面 灼灼3、将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8-10s。涂涂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,使涂布均匀各梯度分别涂布3个平板1个不涂布作空白对照浸浸4 4 4 4)取样涂布)取样涂布)取样涂布)取样涂布平板:平板:设置空白对照组的目的设置空白对照组的目的:
17、检测培养基灭菌是否彻底,保证实验结果的准确性。:检测培养基灭菌是否彻底,保证实验结果的准确性。(5)培养与观察:稀释稀释10103 3倍倍稀释稀释10104 4倍倍稀释稀释10105 5倍倍空白对照空白对照恒温培养箱待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入3037 的恒温培养箱中培养12 d。稀释涂布平板法除可以分离微生物外,也稀释涂布平板法除可以分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。常用来统计样品中活菌的数目。小结:两种接种方法的比较平板划线法稀释涂布平板法纯化原理接种工具单菌落的获得用途接种效果图相同点通过连续划线的操作,将通过连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散聚集的菌种逐
18、步稀释分散将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,进行培养,以得到单菌落养基的表面,进行培养,以得到单菌落接种环接种环涂布器涂布器从最后划线的区域挑取从最后划线的区域挑取稀释度合适,整个平板上都可找到稀释度合适,整个平板上都可找到单菌落单菌落分离纯化菌种,获得单菌落分离纯化菌种,获得单菌落分离纯化菌种,获得单菌落分离纯化菌种,获得单菌落用于计数用于计数都能分离纯化菌种;都能分离纯化菌种;都是在固体培养基上进行的。都是在固体培养基上进行的。2023/3/27操作示范视频:间接间接计数法计数
19、法1.稀释涂布平板法(1 1)原理:原理:当样品的稀释度足够当样品的稀释度足够_时,时,培养基表面生长的一个培养基表面生长的一个_,来源于,来源于_中的一个中的一个_;通过计数平;通过计数平板上的板上的_数,就能推测出样品中大约数,就能推测出样品中大约含有多少含有多少_。高高菌落菌落样品稀释液样品稀释液活菌活菌菌落菌落活菌活菌(2 2)计数原则计数原则选择菌落数为选择菌落数为_的平板计数的平板计数30-30030-300同一同一稀释度下,应稀释度下,应至少至少对对_个平板进行重复计数,然后个平板进行重复计数,然后求出求出_;3 3平均值平均值样品的样品的_将直接影响平板上的菌落数目;将直接影响
20、平板上的菌落数目;稀释度稀释度三、微生物的数量测定(3)结果分析:统计的菌落数往往比活菌的实际数目_;原因:_ _统计结果一般用_而不是用活菌数来表示;少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菌落数(4)计算公式:每g样品中的菌落数(CV)MC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)M代表稀释倍数例:某同学在稀释倍数为106 的培养基中测得平板上菌落数的平均数为234,那么每g样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL)()A.2.34108 B.2.34109 C.234 D.23.4 B2.显微镜直接计数 直接计数法(1
21、)方法:利用特定的_或_在_下观察、计数,然后再计算_的样品中微生物的数量;细菌计数板血细胞计数板显微镜一定体积血细胞计数板常用于_等的计数相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子细菌计数板可对_进行观察和计数;细菌等较小的细胞(2)优点:快速直观(3)缺点:统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,不能区分死菌与活菌。个体小的细菌在显微镜下难以观察。不适于对运动细菌的计数。内容内容直接计数法直接计数法间接计数法间接计数法主要用具主要用具显微镜、细菌计数板或血细显微镜、细菌计数板或血细胞计数板胞计数板涂布器涂布器计数依据计数依据细菌个数细菌个数培养基上菌落数培养基上菌落数优点优点计数方便、操作简单计数方便、
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