专题2-课题2-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、课题背景课题背景尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能干脆被尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能干脆被农作物吸取。农作物吸取。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能合成能合成能合成脲酶脲酶脲酶脲酶CO(NHCO(NH2 2)2 2脲酶脲酶+2NH2NH3 3COCO2 2+H2O问:问:问:问:1 1 1 1 尿素如何被利用的呢?尿素如何被利用的呢?尿素如何被利用的呢?尿素如何被利用的呢?2 2 2 2 细菌为什么能分解尿素?细菌为什么能分解尿素?细菌为什么能分解尿素?细菌为什么能分解尿素?土壤中的细菌将尿素土
2、壤中的细菌将尿素土壤中的细菌将尿素土壤中的细菌将尿素分解成氨分解成氨分解成氨分解成氨之后才能被植物利用。之后才能被植物利用。之后才能被植物利用。之后才能被植物利用。3 3、常见的分解尿素的微生物、常见的分解尿素的微生物芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌、梭状芽孢杆菌,某些真菌和放线菌棒状杆菌、梭状芽孢杆菌,某些真菌和放线菌也能分解尿素。也能分解尿素。4 4、课题目的、课题目的从土壤中分别出能够分解尿素的细菌从土壤中分别出能够分解尿素的细菌统计每克土壤样品中原委含有多少这样的细菌统计每克土壤样品中原委含有多少这样的细菌学习目标分解1.知道筛选
3、目的菌株的思路和计数的方法,原理2.驾驭从土壤中分别分解尿素的微生物及进行平板计数的方法.一一.探讨思路探讨思路.筛选菌株筛选菌株.统计菌落数目统计菌落数目.设置比照设置比照1 1、实例:、实例:DNADNA多聚酶链式反应多聚酶链式反应(PCR(PCR技术技术)是一种在体是一种在体外将少量外将少量DNADNA大量复制大量复制的技术,此项技术要求的技术,此项技术要求运用耐高温(运用耐高温(930C930C左右)左右)的的DNADNA聚合酶。聚合酶。.筛选菌株筛选菌株提出的问题提出的问题 如何找寻耐高温的酶?如何找寻耐高温的酶?解决问题的思路解决问题的思路 找寻耐高温环境找寻耐高温环境启示:找寻目
4、的菌种时要依据它对启示:找寻目的菌种时要依据它对生存环境的要求,到相应的环境中生存环境的要求,到相应的环境中去找寻。去找寻。原理原理 高温淘汰其他菌种,选出耐高高温淘汰其他菌种,选出耐高温菌种,温菌种,耐高温菌种提取耐高温酶耐高温菌种提取耐高温酶。阅读阅读P21-23P21-23,思索:,思索:1 1、说出试验室中微生物的筛选原理、说出试验室中微生物的筛选原理2 2、依据本课题所运用的培育基,回答:、依据本课题所运用的培育基,回答:从物理性质看此培育基属于哪类?从物理性质看此培育基属于哪类?该培育基的配方中,为微生物的生长供应碳源该培育基的配方中,为微生物的生长供应碳源 和氮源的分别是什么物质
5、?和氮源的分别是什么物质?此配方能否筛选出产生脲酶的细菌?为什么?此配方能否筛选出产生脲酶的细菌?为什么?3 3、总结统计菌落数目常用的方法,并据此分析、总结统计菌落数目常用的方法,并据此分析P22 P22 (二)中两位同学的结果是否合理。(二)中两位同学的结果是否合理。4 4、分析、分析P22P22(三)中(三)中A A同学的试验,想想如何对其同学的试验,想想如何对其 结果进行验证结果进行验证要分别一种微生物,必需依据该微生物的特点,包要分别一种微生物,必需依据该微生物的特点,包括养分、生理、生长条件等,配置合适的培育基。括养分、生理、生长条件等,配置合适的培育基。方法:方法:抑制大多数微生
6、物生长抑制大多数微生物生长造成有利于该菌生长的环境造成有利于该菌生长的环境结果:培育确定时间后,该菌数量上升,再通过稀结果:培育确定时间后,该菌数量上升,再通过稀释涂布平板法等方法对它进行纯化培育分别。释涂布平板法等方法对它进行纯化培育分别。2、试验室中微生物的筛选原理:、试验室中微生物的筛选原理:人为供应有利于目的菌株生长的条件人为供应有利于目的菌株生长的条件(包括养包括养分、温度、分、温度、pH等等),同时抑制或阻挡其他微,同时抑制或阻挡其他微生物生长。生物生长。选择培育基选择培育基15.0g15.0g琼脂琼脂1.0g1.0g尿素尿素10.0g10.0g葡萄糖葡萄糖0.2g0.2gMgSO
7、MgSO447H7H2 2O O2.1g2.1gNaHNaH2 2POPO4 41.4g1.4gKHKH2 2POPO4 43 3、本课题所运用的培育基:、本课题所运用的培育基:从物理性质看此培育从物理性质看此培育基属于哪类?基属于哪类?固体培育基固体培育基该培育基的配方中,为该培育基的配方中,为微生物的生长供应碳源和微生物的生长供应碳源和氮源的分别是什么物质?氮源的分别是什么物质?此培育基能否筛选出产生脲酶的细菌?为什么?此培育基能否筛选出产生脲酶的细菌?为什么?碳源:碳源:葡萄糖葡萄糖氮源:氮源:尿素尿素能。该培育基的唯一氮源为尿素,只有产生脲能。该培育基的唯一氮源为尿素,只有产生脲酶的细
8、菌才能利用尿素作为氮源而生存。酶的细菌才能利用尿素作为氮源而生存。试验组试验组比照组比照组培育基培育基类型类型是否是否接种接种 目的目的 结果结果以尿素为以尿素为唯一氮源唯一氮源的培育基的培育基牛肉膏牛肉膏蛋白胨蛋白胨培育基培育基是是是是分别分分别分解尿素解尿素的细菌的细菌推断该推断该培育基培育基有无选有无选择性择性只生长分只生长分解尿素的解尿素的细菌细菌生长多生长多种微生种微生物物怎样证明此培育基具有选择性呢?怎样证明此培育基具有选择性呢?1 1、显微镜干脆计数:、显微镜干脆计数:可以利用血球计数板,在显微镜下计算确定容可以利用血球计数板,在显微镜下计算确定容积里样品中微生物的数量。积里样品
9、中微生物的数量。.统计菌落数目:统计菌落数目:不能区分死菌与活菌;不能区分死菌与活菌;不适于对运动细菌的计数;不适于对运动细菌的计数;个体小的细菌在显微镜下难以视察个体小的细菌在显微镜下难以视察缺点缺点2.2.间接计数法(间接计数法(活菌计数法)活菌计数法)(1 1)常用方法:)常用方法:每克样品中的菌株数每克样品中的菌株数(CV)M(CV)M其中,其中,C C代表某一稀释度下平板上生长的平代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,均菌落数,V V代表涂布平板时所用的稀释液代表涂布平板时所用的稀释液的体积的体积(ml)(ml),M M代表稀释倍数。代表稀释倍数。当样品的稀释度足够高时,培育基表当
10、样品的稀释度足够高时,培育基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释面生长的一个菌落,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,就能推想出样品中大约含有菌落数,就能推想出样品中大约含有多少活菌。多少活菌。(2)原理:)原理:稀释涂布平板法稀释涂布平板法思索:活菌计数法统计的菌落数是否与活菌实思索:活菌计数法统计的菌落数是否与活菌实际数目吻合?为什么?际数目吻合?为什么?统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上视因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上视察到的只有一个菌落察到的只有一个菌落因
11、此,统计结果一般用菌落数而不是用活菌数因此,统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。来表示。例:两位同学用稀释涂布平板法测定同例: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。从对应稀释倍数为一土壤样品中的细菌数。从对应稀释倍数为106106的培育基中,得到以下两种统计结果。的培育基中,得到以下两种统计结果。1 1、甲同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的、甲同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为菌落数为230230。2 2、乙同学在该浓度下涂布了、乙同学在该浓度下涂布了A A、B B、C C三个平板,三个平板,统计的菌落数分别为统计的菌落数分别为2121、212212、2562
12、56,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。你认为这两位同学的做法正确吗?假如有问题,你认为这两位同学的做法正确吗?假如有问题,错在哪?错在哪?甲:没有重复试验(至少涂布甲:没有重复试验(至少涂布3 3个平板)个平板)乙:乙:A A组结果误差过大,不应用于计算平均值组结果误差过大,不应用于计算平均值注:误差太大,须重做或再多设几组注:误差太大,须重做或再多设几组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的平板上进行计数。的平板上进行计数。为使结果接近真实值将同一
13、稀释度为使结果接近真实值将同一稀释度至少涂布三个平板作重复组,培育至少涂布三个平板作重复组,培育计算出菌落平均数。计算出菌落平均数。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,因此,统计结果一般用菌落数低,因此,统计结果一般用菌落数来表示。来表示。每克样品中的菌株数每克样品中的菌株数(CV)M(CV)M其中,其中,C C代表某一稀释度下平板上生长代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,的平均菌落数,V V代表涂代表涂布平板时所用的稀释液的体积布平板时所用的稀释液的体积(ml)(ml),M M代表稀释倍数。代表稀释倍数。利用选择培育基进行尿素分解菌的分别利用选择培育基进行尿素
14、分解菌的分别过程中,从对应稀释倍数为过程中,从对应稀释倍数为106106的培育基中,的培育基中,A A、B B两同学分别得到以下两种统计结果。两同学分别得到以下两种统计结果。1 1、A A同学筛选出同学筛选出150150个菌落。个菌落。2 2、B B同学筛选出同学筛选出5050个菌落。个菌落。B B认为认为A A的培育基被杂菌污染了,或培育基的培育基被杂菌污染了,或培育基中混入了其他含氮物质,因而导致不能分解尿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中生长。素的细菌也能在该培育基中生长。A A确认自己确认自己的操作无误,但也拿不出能令人信服的证据。的操作无误,但也拿不出能
15、令人信服的证据。缘由:土样不同培育基污染或操作失误(或者是混入了其他的含氮物质)小结:通过这个事例可以看出,试验结果要有小结:通过这个事例可以看出,试验结果要有劝服力,比照组的设置是必不行少的。劝服力,比照组的设置是必不行少的。方案一:由其他同学用与方案一:由其他同学用与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。结果预料:结果预料:a.假如结果与假如结果与A同学一样,则证明同学一样,则证明A无误;无误;b.
16、假如结果不同,则证明假如结果不同,则证明A同学存在操作失误或培同学存在操作失误或培育基的配制有问题。育基的配制有问题。设置比照的主要目的是解除试验组设置比照的主要目的是解除试验组中非测试因素对试验结果的影响,提高中非测试因素对试验结果的影响,提高试验结果的可信度。试验结果的可信度。.设置比照:设置比照:限制变量限制变量设置比照的方法:设置比照的方法:空白比照:不给比照组任何处理因素。空白比照:不给比照组任何处理因素。条件比照:给比照组施以部分试验因素,但不是条件比照:给比照组施以部分试验因素,但不是所要探讨的处理因素。所要探讨的处理因素。自身比照:比照组和试验组都在同一探讨对象上进行。自身比照
17、:比照组和试验组都在同一探讨对象上进行。相互比照:不单设比照组,而是几个试验组相互比照。相互比照:不单设比照组,而是几个试验组相互比照。练习:推断正误:练习:推断正误:1、依据培育皿中菌落数可以精确计算、依据培育皿中菌落数可以精确计算样品中含有的活菌实际数目(样品中含有的活菌实际数目()2、只有能合成脲酶的微生物才能分解、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素(尿素()3、筛选分解尿素的细菌应以尿素作为、筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培育基中的唯一氮源(培育基中的唯一氮源()4、统计样品中的活菌一般用平板划线、统计样品中的活菌一般用平板划线法(法()【巩巩固固1 1】分分别别土土壤壤中中分分解解尿
18、尿素素的的细细菌菌,对对培培育育基的要求是基的要求是()。加加尿尿素素不不加加尿尿素素加加琼琼脂脂不不加加琼琼脂脂加加葡葡萄萄糖糖不不加加葡葡萄萄糖糖加加硝硝酸酸盐盐不不加硝酸盐加硝酸盐A A B B C C D D 【巩巩固固2 2】用用来来推推断断选选择择培培育育基基是是否否起起到到了了选选择择作作用用,须要设置的比照是须要设置的比照是()。A.A.未接种的选择培育基未接种的选择培育基B.B.未接种的牛肉膏蛋白胨培育基未接种的牛肉膏蛋白胨培育基C.C.接种了的牛肉膏蛋白胨培育基接种了的牛肉膏蛋白胨培育基D.D.接种了的选择培育基接种了的选择培育基 CC阅读阅读P23-26P23-26,思索
19、:,思索:1 1、说出土壤取样的缘由和操作方法、说出土壤取样的缘由和操作方法2 2、说出样品稀释的目的,熟记细菌、放线菌、真菌、说出样品稀释的目的,熟记细菌、放线菌、真菌 的稀释倍数的稀释倍数3 3、熟记细菌、放线菌、霉菌的培育温度和时间、熟记细菌、放线菌、霉菌的培育温度和时间4 4、说明鉴定该种细菌能够分解尿素的方法、说明鉴定该种细菌能够分解尿素的方法二、试验设计:二、试验设计:土壤取样土壤取样制备培养基制备培养基样品稀释样品稀释取样涂布平板取样涂布平板微生物培养、观察微生物培养、观察菌落计数菌落计数二二.试验设计试验设计.土壤取样土壤取样 同其他生物环境相比,土壤中同其他生物环境相比,土壤
20、中的微生物数量最大,种类最多。的微生物数量最大,种类最多。取样要求:先铲去表层土取样要求:先铲去表层土3cm3cm左左右,再取样右,再取样取土样用的小铁铲和盛土样的的取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在运用前都要灭菌。信封在运用前都要灭菌。P25P25.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制备以尿素为唯一氮源的选择培育基。基。(三)样品的稀释(三)样品的稀释应在应在火焰旁火焰旁称取土壤称取土壤10g10g。将称好的土。将称好的土样倒入盛有样倒入盛有90mL90mL无菌水的锥形瓶中,塞好无菌水的锥形瓶中,塞好棉塞。棉塞。P25P25 在稀释土壤溶液的过程中,在稀释土壤溶液的过程中
21、,每一步都要每一步都要在火焰旁进行。在火焰旁进行。在实际操作中,通常选用确定稀释范在实际操作中,通常选用确定稀释范围的样品液进行培育。以保证获得菌落围的样品液进行培育。以保证获得菌落数在数在3030300300之间、适于计数的平板。之间、适于计数的平板。细菌稀释度为细菌稀释度为104104、105105、106106 放线菌稀释度为放线菌稀释度为103103、104104、105105 真菌稀释度为真菌稀释度为102102、103103、104104为什么分别不同的微生物要接受不同的稀释度?为什么分别不同的微生物要接受不同的稀释度?缘由:土壤中各类微生物的数量是不同的。缘由:土壤中各类微生物的
22、数量是不同的。结结论论:为为获获得得不不同同类类型型的的微微生生物物,就就须须要要按按不不同同的的稀稀释释度度进进行行分分别别,同同时时还还应应当当有有针对性地供应选择培育的条件。针对性地供应选择培育的条件。测定土壤中细菌的数量一般选用测定土壤中细菌的数量一般选用测定土壤中细菌的数量一般选用测定土壤中细菌的数量一般选用104104、105105和和和和106106倍倍倍倍的稀释液进行平板培育,而测定真菌的数量一般选的稀释液进行平板培育,而测定真菌的数量一般选的稀释液进行平板培育,而测定真菌的数量一般选的稀释液进行平板培育,而测定真菌的数量一般选用用用用102102、103103和和和和1041
23、04倍稀释。其缘由是(倍稀释。其缘由是(倍稀释。其缘由是(倍稀释。其缘由是()A.A.细菌个体小,真菌个体大细菌个体小,真菌个体大细菌个体小,真菌个体大细菌个体小,真菌个体大B.B.细菌易稀释,真菌不易稀释细菌易稀释,真菌不易稀释细菌易稀释,真菌不易稀释细菌易稀释,真菌不易稀释C.C.细菌在土壤中的数量比真菌多细菌在土壤中的数量比真菌多细菌在土壤中的数量比真菌多细菌在土壤中的数量比真菌多D.D.随机的,没有缘由随机的,没有缘由随机的,没有缘由随机的,没有缘由C试验时要对培育皿作好标记。注明培育试验时要对培育皿作好标记。注明培育基类型、培育时间、稀释度、培育物等。基类型、培育时间、稀释度、培育物
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