微生物的培養(yǎng)技術及應用 高二下學期生物選擇性必修3

尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥，但是并不能直接被農(nóng)作物吸收。脲酶尿素NH3主要問題（1）如何從土壤中分離出能夠分解尿素的細菌？（2）如何統(tǒng)計每克土壤樣品中究竟含有多少這樣的細菌？第1章第2節(jié)人教版選擇性必修3分析尋找耐高溫DNA聚合酶的過程，說出選擇培養(yǎng)基的定義闡述稀釋涂布平板法進行微生物計數(shù)的原理，并可以通過實驗結果，正確計算菌液中菌株數(shù)說出尿素分解菌鑒定的原理，并可以對分離的菌種進行鑒定分離菌種的思路借鑒PCR：一種在體外將少量DNA大量復制的技術。93℃DNA聚合酶去哪里尋找呢？思考：這一例子，給我們分離目的菌提供了怎樣的思路？【思路借鑒】人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養(yǎng)、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。美國黃石公園的一個熱泉水生棲熱菌Taq耐高溫的TaqDNA聚合酶分離菌種的思路借鑒一、選擇培養(yǎng)基1.定義：

在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。2.舉例：①加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌；②缺乏氮源的培養(yǎng)基，可分離自生固氮微生物；③缺乏有機碳源的培養(yǎng)基，可分離自養(yǎng)微生物；④石油為唯一碳源的培養(yǎng)基，分離出能降解石油的微生物；⑤高鹽培養(yǎng)基，可分離耐鹽微生物。1.如果讓你配制一種培養(yǎng)基，將土壤稀釋液中能分解尿素的細菌分離出來，培養(yǎng)基的配方該如何設計？【答】設計一種選擇培養(yǎng)基，用尿素作為唯一氮源,可以將分解尿素的細菌分離出來。1.在該培養(yǎng)基配方中，為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是什么物質？【答】葡萄糖提供碳源；尿素提供氮源。2.該培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基有哪些共同點和不同點？【答】這種培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基相比，只是用尿素作為唯一氮源，培養(yǎng)基的其他營養(yǎng)成分基本相同。組分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g瓊脂15gH2O定容至1000mL3.該選擇培養(yǎng)基的原理是什么？【答】只有能夠以尿素作為氮源的細菌才能在該培養(yǎng)基上生長。4.如何確定該選擇培養(yǎng)基具有選擇作用呢？【答】將等量土壤微生物接種到普通（通用）培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基上一同培養(yǎng)，比較兩個培養(yǎng)基上的菌落數(shù)，前者數(shù)目多于后者即表明具有選擇作用。組分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g瓊脂15gH2O定容至1000mL二、微生物的選擇培養(yǎng)思考：①用平板劃線法能否從土壤中分離得到分解尿素的細菌？②能否用平板劃線法統(tǒng)計分解尿素的細菌的數(shù)量？二、微生物的選擇培養(yǎng)1.稀釋涂布平板法二、微生物的選擇培養(yǎng)思考：哪一個稀釋倍數(shù)適合計數(shù)？為什么？為了保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)為30~300的平板進行計數(shù)。102103104105106已接種的稀釋不同倍數(shù)的的選擇培養(yǎng)基二、微生物的選擇培養(yǎng)思考：你能計算出每克土樣中分解尿素的細菌數(shù)嗎？菌落數(shù)52菌落數(shù)63菌落數(shù)77105每g樣品中的菌落數(shù)＝(64÷0.1)×105=6.4×107個兩位同學用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細菌數(shù)。在對應稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計結果。1.第一位同學在該濃度下涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)為230。2.第二位同學在該濃度下涂布了三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212和256，該同學以這三個平板上菌落數(shù)的平均值163作為統(tǒng)計結果。思考：你認為這兩位同學的實驗需要改進嗎?如果需要，如何改進?三、微生物的數(shù)量測定1.稀釋涂布平板法計數(shù)的原理：當樣品的稀釋度足夠高時，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，能推測出樣品中的活菌數(shù)目。思考：你覺得這種方法計算結果比實際值偏大還是偏?。拷y(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，這是因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。三、微生物的數(shù)量測定2.其他計數(shù)的方法顯微直接計數(shù)法思考：該方法計數(shù)的結果和稀釋涂布平板法計數(shù)的結果有什么區(qū)別？為什么？探究·實踐（1）實驗步驟：土壤取樣↓樣品的稀釋↓微生物的培養(yǎng)與觀察“微生物的天然培養(yǎng)基”3-8cm探究·實踐（1）實驗步驟：土壤取樣↓樣品的稀釋↓微生物的培養(yǎng)與觀察微生物稀釋倍數(shù)細菌_____________放線菌_____________真菌_____________104、105、106103、104、105102、103、104探究·實踐（1）實驗步驟：土壤取樣↓樣品的稀釋↓微生物的培養(yǎng)與觀察不同種類的微生物，需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間。一般選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果。在一定培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。課題延伸尿素分解菌的初步篩選后，要作進一步的鑒定：原理：分解尿素的細菌合成的脲酶將尿素分解成了氨，使培養(yǎng)基的堿性增強。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)細菌，若指示劑變紅，可以初步鑒定該種細菌能夠分解尿素。鑒別培養(yǎng)基課題延伸濾膜法測定飲用水中大腸桿菌數(shù)目的操作過程（2017·全國卷Ⅰ）某些土壤細菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉栴}：(1)有些細菌能分解尿素，有些細菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生

。能分解尿素的細菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源，原因_______，但可用葡萄糖作為碳源，進入細菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是______（答出兩點即可）。(2)為了篩選可分解尿素的細菌，在配制培養(yǎng)基時，應選擇

（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”）作為氮源，不選擇其他兩組的原因是__________。(3)用來篩選分解尿素細菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_____（答出兩點即可）。【答案】(1)脲酶分解尿素的細菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO