专题2课题2.ppt

课题课题2土壤中分解尿素的土壤中分解尿素的细细菌的分离与菌的分离与计计数数课标领课标领航航1举举例例说说明明什什么么是是选选择择培培养养基基，并并研研究究培培养基养基对对微生物的微生物的选择选择作用。作用。2设设置置重重复复组组和和对对照照组组，对对土土壤壤中中分分解解尿尿素的素的细细菌菌进进行分离和行分离和计计数。数。【重点重点】选择选择培养基的作用。培养基的作用。【难难点点】菌落数目的菌落数目的统计统计。情境导引情境导引德国著名化学家德国著名化学家维维勒是尿素的勒是尿素的发现发现者。他在一次者。他在一次实验实验中，意外地中，意外地发现发现在金属在金属氰氰化物和氨水相互作用化物和氨水相互作用时时，经经温水加温水加热热，容器的底部出，容器的底部出现现了一些白色的沉淀物。一了一些白色的沉淀物。一种种强强烈的好奇心烈的好奇心驱驱使他要探个究竟，他使他要探个究竟，他紧紧紧紧抓住抓住这这种种新的新的实验现实验现象，反复象，反复实验实验研究，精心研究，精心论证论证，经过经过近四近四年的年的艰艰苦努力，苦努力，终终于在于在1828年年查查明，金属明，金属氰氰化物和氨化物和氨水相互作用，首先生成的物水相互作用，首先生成的物质质是是氰氰酸酸铵铵，氰氰酸酸铵经铵经加加热热就会就会转转化化为为尿素。尿素。核心要点突破核心要点突破知能过关演练知能过关演练课课题题2土土壤壤中中分分解解尿尿素素的的细细菌菌的的分分离离与与计计数数基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理一、研究思路一、研究思路1自然界中目的菌株的自然界中目的菌株的筛选筛选(1)依依据据：根根据据它它对对_的的要要求求，到到相相应应的的环环境中去境中去寻寻找。找。(2)实实例例：PCR技技术术过过程程中中用用到到的的耐耐高高温温的的Taq DNA聚聚合合酶酶，就就是是从从热热泉泉中中筛筛选选出出来来的的Taq细细菌菌中分离到的。中分离到的。生存生存环环境境2实验实验室中目的菌株的室中目的菌株的筛选筛选(1)理理论论依据依据人人为为提提供供有有利利于于_生生长长的的条条件件(包包括括营营养养、温度、温度、pH等等)，同，同时时抑制或阻止其他微生物生抑制或阻止其他微生物生长长。(2)选择选择培养基培养基指在微生物学中，允指在微生物学中，允许许_种种类类的微生物生的微生物生长长，同同时时_或阻止其他种或阻止其他种类类微生物生微生物生长长的培养基。的培养基。目的菌株目的菌株特定特定抑制抑制3统计统计菌落数目菌落数目(1)常用方法：常用方法：_法。法。统计统计依据依据a当当样样品品的的_足足够够高高时时，培培养养基基表表面面生生长长的一个菌落来源于的一个菌落来源于样样品稀品稀释释液中的一个液中的一个_。b通通过过统统计计平平板板上上的的菌菌落落数数来来推推测测样样品品中中大大约约含含有有的活菌数。的活菌数。注注意意事事项项：为为保保证证结结果果准准确确，一一般般选选择择菌菌落落数数在在30300的平板的平板进进行行计计数。数。(2)其他方法：利用其他方法：利用_直接直接计计数。数。4设设置置对对照照目的是排除目的是排除实验组实验组中中_对实验结对实验结果的果的影响，提高影响，提高实验结实验结果的可信度。果的可信度。活菌活菌计计数数稀稀释释度度活菌活菌显显微微镜镜非非测试测试因素因素二、二、实验设计实验设计1土壤取土壤取样样(1)土壤要求：富含土壤要求：富含_、pH接近接近_且潮湿。且潮湿。(2)取取样样部位：距地表部位：距地表约约38 cm的土壤的土壤层层。2样样品品处处理理样样品的品的_直接影响平板上生直接影响平板上生长长的的_，选选用一定稀用一定稀释释范范围围的的样样品液品液进进行培养，保行培养，保证证菌落数菌落数在在30300之之间间，便于，便于计计数。数。有机有机质质中性中性稀稀释释程度程度菌落菌落3微生物的培养与微生物的培养与观观察察将将培培养养基基平平板板放放于于3037 温温室室中中培培养养12天天，每每隔隔24 h统统计计一一次次_数数目目，最最后后选选取取数数目目稳稳定定时时的的记录记录作作为结为结果。果。4细细菌的菌的计计数数当菌落数目当菌落数目稳稳定定时时，取同一，取同一_下的至少下的至少3个个平板平板进进行行计计数，求出平均数，求出平均值值，并根据所，并根据所对应对应的公的公式式计计算出算出样样品中品中细细菌的数目。菌的数目。菌落菌落稀稀释释度度三、三、结结果分析与果分析与评评价价1培培养养物物中中是是否否有有杂杂菌菌污污染染以以及及选选择择培培养养基基是是否否筛筛选选出菌落出菌落_的的培培养养皿皿在在培培养养过过程程中中没没有有菌菌落落生生长长，说说明明培培养养基基没没有有被被杂杂菌菌污污染染。牛牛肉肉膏膏培培养养基基的的菌菌落落数数目目明明显显_选选择择培培养养基基的的数数目目，说说明明选选择择培培养养基基已已筛筛选选出一些菌落。出一些菌落。2样样品的稀品的稀释释操作是否成功操作是否成功如如果果得得到到了了2个个或或2个个以以上上菌菌落落数数目目在在30300的的平平板板，则说则说明稀明稀释释操作比操作比较较成功，并能成功，并能够进够进行菌落的行菌落的计计数。数。对对照照大于大于3重复重复组组的的结结果是否一致果是否一致如如果果学学生生选选取取的的是是同同一一种种土土样样，统统计计的的结结果果应应该该_。四、操作提示四、操作提示1无菌操作无菌操作(1)取土取土样样的用具在使用前都需要的用具在使用前都需要_。(2)应应在在火火焰焰旁旁称称取取土土壤壤，并并在在火火焰焰附附近近将将土土样样倒倒入入烧烧瓶中，塞好棉塞。瓶中，塞好棉塞。(3)在在_土壤溶液的土壤溶液的过过程中，每一步都要在程中，每一步都要在_旁操作。旁操作。接近接近灭灭菌菌稀稀释释火焰火焰2做好做好标记标记本本实实验验使使用用的的_和和试试管管比比较较多多，为为避避免免混混淆，最好在使用前就做好淆，最好在使用前就做好标记标记。3规规划划时间时间对对于于耗耗时时较较长长的的生生物物实实验验，要要事事先先规规划划时时间间，以便提高工作效率，在操作以便提高工作效率，在操作时时更加有条不紊。更加有条不紊。五、五、课题课题延伸延伸细细菌合成的菌合成的_将尿素分解成氨，使培养基的将尿素分解成氨，使培养基的碱性增碱性增强强。在以尿素。在以尿素为为唯一氮源的培养基中加唯一氮源的培养基中加入酚入酚红红指示指示剂剂培养培养细细菌，若指示菌，若指示剂变剂变_，可确，可确定定该该种种细细菌能菌能够够分解尿素。分解尿素。平板平板脲脲酶酶红红核心要点突破核心要点突破要点一要点一选择选择培养基培养基选选择择培培养养基基：在在培培养养基基中中加加入入某某种种化化学学物物质质，以以抑抑制制不不需需要要的的微微生生物物的的生生长长，促促进进需需要要的的微微生生物物的的生生长长。目的是从众多微生物中分离出所需要的微生物。目的是从众多微生物中分离出所需要的微生物.1加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。2加入高加入高浓浓度的食度的食盐盐溶液可得到金黄色葡萄球菌溶液可得到金黄色葡萄球菌.3如培养基中缺乏氮源如培养基中缺乏氮源时时，可以分离固氮微生物，可以分离固氮微生物，因因为为非固氮微生物不能在此培养基上生存。非固氮微生物不能在此培养基上生存。4当当培培养养基基的的某某种种营营养养成成分分为为特特定定化化学学成成分分时时，也也具具有有分分离离效效果果。例例如如，石石油油是是惟惟一一碳碳源源时时，可可以以抑抑制制不不能能利利用用石石油油的的微微生生物物的的生生长长，使使能能够够利利用用石石油油的的微微生生物物生生存存，达达到到分分离离出出能能消消除除石石油油污污染的微生物的目的。染的微生物的目的。5改改变变微生物的培养条件，也可以达到分离微生微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温物的目的，如将培养基放在高温环环境中培养只能境中培养只能得到耐高温的微生物。得到耐高温的微生物。(2011年年青青岛岛市市高高二二检检测测)氯氯苯苯化化合合物物是是重重要要的的有有机机化化工工原原料料，因因其其不不易易降降解解，会会污污染染环环境境。某某研研究究小小组组依依照照下下列列实实验验方方案案(图图1)筛筛选选出出能能高高效效降降解解氯氯苯的微生物苯的微生物SP1菌，培养基配方如表菌，培养基配方如表1。图图1例例例例1 1表表1培养基的培养基的组组成成液体培液体培养基养基蛋白蛋白胨胨牛肉牛肉膏膏氯氯苯苯氯氯化化钠钠硝硝酸酸铵铵无机无机盐盐(无无碳碳)蒸蒸馏馏水水号号10 g5 g5 mg5 g1 L号号50 mg5 g3 g 适量适量 1 L号号2080 mg5 g3 g 适量适量 1 L(1)配配制制号号固固体体培培养养基基时时，除除添添加加号号液液体体培培养养基成分外，基成分外，还应还应添加添加1%的的_。(2)培培养养基基配配制制时时，灭灭菌菌与与调调pH的的先先后后顺顺序序是是_。(3)从从用用途途上上来来说说，号号培培养养基基和和号号培培养养基基分分别别属属于于_培培养养基基和和_培培养养基基。在在号号 培培 养养 基基 中中，为为 SP1菌菌 提提 供供 氮氮 源源 的的 成成 分分 是是_。(4)在在营营养缺乏或养缺乏或环环境境恶恶劣劣时时，SP1的菌体会的菌体会变变成一成一个个圆圆形的休眠体，形的休眠体，这这种休眠体被称种休眠体被称为为_。(5)将将SP1菌菌接接种种在在含含不不同同浓浓度度氯氯苯苯的的号号培培养养液液中中培培养养，得得到到生生长长曲曲线线(如如图图2)。从从图图2可可知知SP1菌菌在在_培培养养条条件件下下最最早早停停止止生生长长，其其原原因是因是_。图图2【尝试尝试解答解答】(1)琼琼脂脂(2)先先调调pH，后，后灭灭菌菌(3)通用通用选择选择硝酸硝酸铵铵(4)芽芽孢孢(5)20 mg/L 氯氯苯碳源最早耗尽苯碳源最早耗尽【解析解析】(1)固体培养基必固体培养基必须须含有适量的含有适量的琼琼脂。脂。(2)配制培养基配制培养基时应时应先先调调pH后后灭灭菌。菌。(3)号号培培养养基基是是为为了了获获得得更更多多的的菌菌株株，属属于于通通用用培培养养基基，号号培培养养基基是是为为选选择择出出SP1菌菌株株，属属于于选选择择培培养养基基，号号培培养养基基成成分分中中含含N物物质质为为硝硝酸酸铵铵，则应则应由它由它为为SP1菌株提供氮源。菌株提供氮源。(4)在在恶恶劣劣环环境境下下一一些些菌菌体体会会形形成成芽芽孢孢休休眠眠体体，来来度度过过不良不良环环境。境。(5)SP1菌株是以菌株是以氯氯苯苯为为碳源，当碳源，当氯氯苯消耗尽菌株苯消耗尽菌株因缺少碳源而不能因缺少碳源而不能继续继续生存，故生存，故氯氯苯含量越少，苯含量越少，SP1菌株越早停止生菌株越早停止生长长。跟跟踪踪训训练练某某种种细细菌菌必必须须从从环环境境中中摄摄取取亮亮氨氨酸酸才才能能正正常常生生活活，此此菌菌株株对对链链霉霉素素敏敏感感(即即缺缺乏乏抗抗性性)。实实验验者者用用诱诱变变剂剂处处理理此此种种菌菌株株，欲欲从从经经处处理理的的菌菌株株中中筛筛选选出出不不依依赖赖亮亮氨氨酸酸且且对对链链霉霉素素不不敏敏感感(即即有有抗抗性性)的的变变异异类类型型，则则应应选选用用的的培培养养基基是是下下表表中中的的()选项选项亮氨酸亮氨酸链链霉素霉素ABCD注注：表表格格中中“”表表示示加加入入，“”表表示示未未加加入入；4种种培培养养基基除除添添加加亮亮氨氨酸酸和和链链霉霉素素有有差差异异外，其他成分及条件均相同且适合外，其他成分及条件均相同且适合细细菌生菌生长长。解析：解析：选选C。解答本。解答本题题首先必首先必须须弄清弄清选择选择的目的目标标是要是要选选出不依出不依赖赖亮氨酸且亮氨酸且对链对链霉素有抗性的菌株，霉素有抗性的菌株，因此培养基要因此培养基要针对针对目的菌株的上述两个特点配制：目的菌株的上述两个特点配制：无亮氨酸无亮氨酸(不依不依赖赖，能存活，能存活)，有，有链链霉素霉素(有抗性，有抗性，对链对链霉素不敏感，其存在不影响其生存霉素不敏感，其存在不影响其生存)。要点二要点二显显微微镜镜直接直接计计数法与稀数法与稀释释涂布平涂布平板法的比板法的比较较显显微微镜镜直直接接计计数数法法是是利利用用血血球球计计数数板板在在显显微微镜镜下下直直接接计计数数，是是一一种种常常用用的的微微生生物物计计数数方方法法。此此法法是是将将经经过过适适当当稀稀释释的的菌菌悬悬液液放放在在血血球球计计数数板板的的载载玻玻片片与与盖盖玻玻片片之之间间的的计计数数室室中中，在在显显微微镜镜下下进进行行计计数数。由由于于计计数数室室的的容容积积是是一一定定的的(0.1 mm3)，所所以以可可以以根根据据在在显显微微镜镜下下观观察察到到的的微微生生物物数数目目来来换换算成算成单单位体位体积积内的微生物内的微生物总总数目。数目。由由于于此此法法计计得得的的是是活活菌菌和和死死菌菌的的总总和和，故故又又称称为为总总菌菌计计数数法法。此此法法的的优优点点是是直直观观、快快速速，但但需需要要与与血血球球计计数数板板配配套套使使用用，且且计计数数随随机机性性大大，所所以以对对菌体数量不能做出菌体数量不能做出较为较为宏宏观观、全面的反映。、全面的反映。平板菌落平板菌落计计数法通常做梯度稀数法通常做梯度稀释释，所以，所以计计数的数的线线性范性范围围大。由于是菌大。由于是菌悬悬液涂布，所以比液涂布，所以比较较均匀，均匀，能能较较好地反映菌落的疏密程度，重复性、平行性好地反映菌落的疏密程度，重复性、平行性好，是好，是经经典的典的计计数方法。但需要平板上数方法。但需要平板上长长出菌落出菌落一段一段时间时间后才能后才能计计数，因此速度慢是最大的缺点。数，因此速度慢是最大的缺点。某某同同学学在在稀稀释释倍倍数数为为106的的培培养养基基上上测测得得平平板板上上的的菌菌落落数数的的平平均均值值为为234，那那么么每每毫毫升升样样品品中中菌菌落落数数是是(涂涂布布平平板板时时所所用用稀稀释释液液的的体体积积为为0.1 mL)()A2.34108B2.34109C234 D23.4【尝试尝试解答解答】_B_例例例例2 2【解解析析】稀稀释释倍倍数数为为106,0.1 mL稀稀释释液液的的菌菌落落数数的的平平均均值值为为234，则则每每毫毫升升样样品品中中菌菌落落数数就就为为234/0.11062.34109。【易易误误警示警示】在在设计实验时设计实验时，一定要涂布至少，一定要涂布至少3个平板作个平板作为为重复重复组组；在分析；在分析实验结实验结果果时时，一定要，一定要考考虑虑所所设设置的重复置的重复组组的的结结果是否一致，如果果是否一致，如果结结果果差差别过别过大，大，则则意味着操作有意味着操作有误误，需重新，需重新实验实验。跟跟踪踪训训练练用用稀稀释释涂涂布布平平板板法法测测定定同同一一土土壤壤样样品品中中的的细细菌菌数数，在在对对应应稀稀释释倍倍数数为为106的的培培养养基基中中，得到以下几种得到以下几种统计结统计结果，正确的是果，正确的是()A涂布了涂布了1个平板，个平板，统计统计的菌落数是的菌落数是230B涂涂布布了了2个个平平板板，统统计计的的菌菌落落数数是是215和和260，取平均取平均值值238C涂涂布布了了3个个平平板板，统统计计的的菌菌落落数数分分别别是是21、212和和256，取平均，取平均值值163D涂布了涂布了3个平板，个平板，统计统计的菌落数分的菌落数分别别是是210、240和和250，取平均，取平均值值233解解析析：选选D。在在设设计计实实验验时时，一一定定要要涂涂布布至至少少3个个平平板板，作作为为重重复复组组，才才能能增增强强实实验验的的说说服服力力与与准准确确性性，所所以以A、B两两项项不不正正确确。C项项虽虽涂涂布布了了3个个平平板板，但但是是，其其中中1个个平平板板的的计计数数结结果果与与另另两两个个相相差差太太远远，说说明明在在操操作作过过程程中中可可能能出出现现了了错错误误，因因此此，不不能能简简单单地地用用3个个平平板板的的计计数数值值求平均求平均值值。知能过关演练知能过关演练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用