土壤中分解尿素的细菌的分离和计数优秀PPT.ppt
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1、课题背景课题背景1 1、关于尿素、关于尿素 尿素是一种重要的农业氮肥。但是它不能干尿素是一种重要的农业氮肥。但是它不能干脆被农作物吸取。只有当土壤中的细菌将尿素分脆被农作物吸取。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。解成氨之后才能被植物利用。2 2、细菌分解尿素的缘由、细菌分解尿素的缘由脲酶脲酶土壤中的细菌分解尿素是因为它们土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶能合成脲酶CO(NHCO(NH2 2)2 2脲酶脲酶+CO+CO2 2NHNH3 3+H2O 课题目的:课题目的:一、从土壤中分别出能够分解尿素的细菌一、从土壤中分别出能够分解尿素的细菌二、统计每克土壤样品中原委含有多少
2、这样的细二、统计每克土壤样品中原委含有多少这样的细菌菌一、如何从土壤中分别出能够分解尿素的一、如何从土壤中分别出能够分解尿素的细菌?细菌?土壤有土壤有“微生物的自然培育基微生物的自然培育基”之称。同其之称。同其他生物环境相比,土壤中的微生物,数量最大,他生物环境相比,土壤中的微生物,数量最大,种类最多。尤其是在富含有机质的土壤中,有种类最多。尤其是在富含有机质的土壤中,有更多的微生物。而这些微生物中只有一小部分更多的微生物。而这些微生物中只有一小部分能够分解尿素。那么如何能从众多的微生物中能够分解尿素。那么如何能从众多的微生物中筛选出能够分解尿素的细菌呢?筛选出能够分解尿素的细菌呢?资料一:资
3、料一:思索:思索:思索:思索:1 1 1 1、科学家为什么能从热泉中筛选出耐高温的、科学家为什么能从热泉中筛选出耐高温的、科学家为什么能从热泉中筛选出耐高温的、科学家为什么能从热泉中筛选出耐高温的TaqTaqTaqTaq细菌?细菌?细菌?细菌?DNA DNA DNA DNA多聚酶链式反应(多聚酶链式反应(多聚酶链式反应(多聚酶链式反应(PCRPCRPCRPCR)是)是)是)是一种在体外将少量一种在体外将少量一种在体外将少量一种在体外将少量DNADNADNADNA大量复制的技大量复制的技大量复制的技大量复制的技术,而此项技术的实施必需运用耐术,而此项技术的实施必需运用耐术,而此项技术的实施必需运
4、用耐术,而此项技术的实施必需运用耐高温(高温(高温(高温(930C930C930C930C)的)的)的)的DNADNADNADNA聚合酶。聚合酶。聚合酶。聚合酶。美国微生物学家托马斯美国微生物学家托马斯美国微生物学家托马斯美国微生物学家托马斯 布鲁克于布鲁克于布鲁克于布鲁克于19661966年在美国黄年在美国黄年在美国黄年在美国黄石国家公园的一个热泉中发觉了水生耐热细菌石国家公园的一个热泉中发觉了水生耐热细菌石国家公园的一个热泉中发觉了水生耐热细菌石国家公园的一个热泉中发觉了水生耐热细菌TaqTaq,并,并,并,并从它体内分别出了耐高温的从它体内分别出了耐高温的从它体内分别出了耐高温的从它体内
5、分别出了耐高温的TaqDNATaqDNA聚合酶。聚合酶。聚合酶。聚合酶。因为热泉温度为因为热泉温度为因为热泉温度为因为热泉温度为70707070808080800 0 0 0C C C C,淘汰了绝大多数微生物只,淘汰了绝大多数微生物只,淘汰了绝大多数微生物只,淘汰了绝大多数微生物只有有有有TaqTaqTaqTaq细菌被筛选出来。细菌被筛选出来。细菌被筛选出来。细菌被筛选出来。启示:找寻目的菌种时要依据它对生存环境的启示:找寻目的菌种时要依据它对生存环境的 要求,到相应的环境中去找寻。要求,到相应的环境中去找寻。2、从上述资料中你能得到什么启示?、从上述资料中你能得到什么启示?试验室中微生物的
6、筛选,也是应用同样的原试验室中微生物的筛选,也是应用同样的原理:即人为供应有利于目的菌株生长的条件理:即人为供应有利于目的菌株生长的条件(包括包括养分、温度、养分、温度、pHpH等等),同时抑制或阻挡其他微生物,同时抑制或阻挡其他微生物生长。也就是利用选择培育基筛选出你想要的目生长。也就是利用选择培育基筛选出你想要的目的菌株。的菌株。比如:不加氮源的培育基比如:不加氮源的培育基固氮菌固氮菌 不加碳源的培育基不加碳源的培育基自养微生物自养微生物 加入高浓度食盐的培育基加入高浓度食盐的培育基金黄色葡金黄色葡萄球菌萄球菌 允许特定种类的微生物生允许特定种类的微生物生 长,同时抑制或阻挡其他种长,同时
7、抑制或阻挡其他种类微生物生长的培育基。类微生物生长的培育基。以尿素为唯一氮源的培育基以尿素为唯一氮源的培育基能够分别尿素的能够分别尿素的细菌细菌 只有能分解尿素的细菌才能分解尿素,以尿素作为氮只有能分解尿素的细菌才能分解尿素,以尿素作为氮只有能分解尿素的细菌才能分解尿素,以尿素作为氮只有能分解尿素的细菌才能分解尿素,以尿素作为氮源。而不能分解尿素的微生物由于不能分解尿素,缺乏源。而不能分解尿素的微生物由于不能分解尿素,缺乏源。而不能分解尿素的微生物由于不能分解尿素,缺乏源。而不能分解尿素的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而无法生长繁殖,所以用此培育基就能够选择出能氮源而无法生长繁殖,所以用此培
8、育基就能够选择出能氮源而无法生长繁殖,所以用此培育基就能够选择出能氮源而无法生长繁殖,所以用此培育基就能够选择出能够分解尿素的细菌。够分解尿素的细菌。够分解尿素的细菌。够分解尿素的细菌。思索:什么样的培育基能选择培育出能够分别尿素的细思索:什么样的培育基能选择培育出能够分别尿素的细思索:什么样的培育基能选择培育出能够分别尿素的细思索:什么样的培育基能选择培育出能够分别尿素的细菌呢?菌呢?菌呢?菌呢?思索:思索:思索:思索:1 1 1 1、该培育基中有哪些成分?它们分别为微生物生长供应、该培育基中有哪些成分?它们分别为微生物生长供应、该培育基中有哪些成分?它们分别为微生物生长供应、该培育基中有哪
9、些成分?它们分别为微生物生长供应了什么养分?了什么养分?了什么养分?了什么养分?2 2 2 2、从物理性质看此培育基属于哪类?从功能上看属于哪、从物理性质看此培育基属于哪类?从功能上看属于哪、从物理性质看此培育基属于哪类?从功能上看属于哪、从物理性质看此培育基属于哪类?从功能上看属于哪类?类?类?类?1 1、显微镜干脆计数法、显微镜干脆计数法全部细菌数全部细菌数 利用血球计数板,在显微镜下计算确定容积利用血球计数板,在显微镜下计算确定容积里样品中微生物的数量。里样品中微生物的数量。统计菌落数目的方法:统计菌落数目的方法:二、如何统计每克土壤样品中原委含有多少二、如何统计每克土壤样品中原委含有多
10、少这样的细菌?这样的细菌?2 2、稀释涂布平板法稀释涂布平板法活活菌数菌数(最常用)(最常用)3 3、滤膜法滤膜法计算方法:计算方法:每克样品中的菌落数每克样品中的菌落数(CV)M(CV)M 其中,其中,其中,其中,C C C C某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V V V V涂布平板时所用的稀释液的体积涂布平板时所用的稀释液的体积涂布平板时所用的稀释液的体积涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)(ml)(ml)(ml),M M M M稀释倍数。稀释倍数。稀释倍数。稀释倍数。当样品的稀释
11、度足够高时,培育基表面生长的当样品的稀释度足够高时,培育基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推想出样品中通过统计平板上的菌落数,就能推想出样品中大约含有多少活菌。大约含有多少活菌。原理:原理:稀释涂布平板法:稀释涂布平板法:留意事项:留意事项:为了保证结果精确,一般选择菌落为了保证结果精确,一般选择菌落数在数在3030030300的平板进行计数。的平板进行计数。设置重复组:为使结果接近真实值设置重复组:为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三个以上可将同一稀释度加到三个或三个以上的培育皿中,经涂布,培育计算
12、出菌的培育皿中,经涂布,培育计算出菌落平均数。落平均数。设置比照组:将不加土样的培育基设置比照组:将不加土样的培育基置于相同条件下进行培育,作为空白置于相同条件下进行培育,作为空白比照。比照。统计的菌落往往比活菌的实际数目统计的菌落往往比活菌的实际数目低。低。因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上视察到的只是一个因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上视察到的只是一个菌落。菌落。探讨题探讨题1 1:两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品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。在对应稀释倍数为中的细菌数。在对应稀释倍数为106106的培育基中,的培育基中,得到以下两种统计结果。得到以
13、下两种统计结果。1 1、第一位同学在该浓度下涂布了一个平板,、第一位同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为统计的菌落数为230230。2 2、其次位同学在该浓度下涂布了三个平板,、其次位同学在该浓度下涂布了三个平板,统计的菌落数分别为统计的菌落数分别为2121、212212、256256,该同学以这三,该同学以这三个平板上菌落数的平均值个平板上菌落数的平均值163163作为统计结果。作为统计结果。分析:你认为哪位同学的结果更接近真实值?分析:你认为哪位同学的结果更接近真实值?你认为这两位同学的试验须要改进吗?假如须要,你认为这两位同学的试验须要改进吗?假如须要,如何改进?如何改进?甲只涂
14、布了一个平板,没有设置重复组,因此结果不具有劝甲只涂布了一个平板,没有设置重复组,因此结果不具有劝服力。服力。乙有一个平板与另外两个平板相差很大,说明操作过程可能乙有一个平板与另外两个平板相差很大,说明操作过程可能有误,必需重做试验。有误,必需重做试验。1、试验时必需设置重复组,、试验时必需设置重复组,至少要涂布至少要涂布3个平板。个平板。2、分析结果时,确定要考虑、分析结果时,确定要考虑所设置的重复组结果是否一样,所设置的重复组结果是否一样,结果不一样,意味着操作有误,结果不一样,意味着操作有误,须要重做试验。须要重做试验。探讨题探讨题2 2:在做本课题的试验时,在做本课题的试验时,A A
15、同学从对应同学从对应106106倍倍稀释的培育基中筛选出大约稀释的培育基中筛选出大约150150个菌落。但是,个菌落。但是,其他同学在同样的稀释度下只选择出大约其他同学在同样的稀释度下只选择出大约5050个个菌落。菌落。其他同学认为其他同学认为A A同学的结果有问题。他们分同学的结果有问题。他们分析可能是析可能是A A同学的培育基被杂菌污染了,或者培同学的培育基被杂菌污染了,或者培育基中混入了其他含氮物质,因而导致不能分育基中混入了其他含氮物质,因而导致不能分解尿素的细菌也能在该培育基上生长。解尿素的细菌也能在该培育基上生长。但是,但是,A A同学确信自己的试验操作精确无误,同学确信自己的试验
16、操作精确无误,与其他同学的结果之所以不相同,是因为自己与其他同学的结果之所以不相同,是因为自己所选用的土壤样品不同。但是,所选用的土壤样品不同。但是,A A同学在设计试同学在设计试验的时候并没有设置比照,因而此时也拿了不验的时候并没有设置比照,因而此时也拿了不出令人信服的证据。出令人信服的证据。分析:你能通过设置比照,帮助分析:你能通过设置比照,帮助A A同学学解同学学解除上述两个可能影响试验结果的因素吗?除上述两个可能影响试验结果的因素吗?通过这个事例可以看出,试验结果要通过这个事例可以看出,试验结果要有劝服力,比照的设置是必不行少的。有劝服力,比照的设置是必不行少的。方案一:由其他同学用与
17、方案一:由其他同学用与A A同学相同土样进行试验同学相同土样进行试验 方案二:将方案二:将A A同学配制的培育基在不加土样的状同学配制的培育基在不加土样的状况下进行培育,作为空白比照,以证明培育基是况下进行培育,作为空白比照,以证明培育基是否受到污染。否受到污染。假如结果与假如结果与A A同学一样,则证明同学一样,则证明A A无误;假如结无误;假如结果不同,则证明果不同,则证明A A同学存在操作失误或培育基的配同学存在操作失误或培育基的配制有问题。制有问题。比照试验是指除了被测试的比照试验是指除了被测试的条件以外,其他条件都相同条件以外,其他条件都相同的试验,其作用是比照试验的试验,其作用是比
18、照试验组,解除任何其他可能缘由组,解除任何其他可能缘由的干扰的干扰三三.试验的具体操作试验的具体操作 (一)(一).土壤取样土壤取样 从肥沃、潮湿的土壤中取样。先铲去从肥沃、潮湿的土壤中取样。先铲去表层土表层土3cm3cm左右,再取样,将样品装入事先左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封中。准备好的信封中。取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在运用前都要灭菌。运用前都要灭菌。(二)(二).制备培育基制备培育基 制备以尿素为唯一氮源的选择培育基制备以尿素为唯一氮源的选择培育基和牛肉膏蛋白胨固体培育基。和牛肉膏蛋白胨固体培育基。筛选出能够分解筛选出能够分解尿素的细菌
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