土壤中分解尿素的细菌的分离与记数maomao.pptx
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1、 涂布平板的所有操作都应在火焰附涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求,想一想,第菌操作要求,想一想,第2步应如何进行步应如何进行无菌操作?无菌操作?问题讨论问题讨论第1页/共75页 涂布平板的所有操作都应在火焰附涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求,想一想,第菌操作要求,想一想,第2步应如何进行步应如何进行无菌操作?无菌操作?应从操作的各个细节保证应从操作的各个细节保证“无菌无菌”。例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、吸例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、
2、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等等。精灯火焰周围等等。问题讨论问题讨论第2页/共75页微生物的恒温培养微生物的恒温培养微生物的恒温培养微生物的恒温培养第3页/共75页微生物的恒温培养微生物的恒温培养第4页/共75页菌种的保存菌种的保存1.临时保藏临时保藏:接种到固体斜面培接种到固体斜面培养基,菌落长成后置养基,菌落长成后置于于4冰箱保存。冰箱保存。2.长期保存长期保存:甘油冷冻管藏法甘油冷冻管藏法第5页/共75页四、课题成果评价四、课题成果评价 (一)培养基的制作是否合格(一)培养基的制作是否合格 如果未接种的培养基在恒温箱中如果未接种的
3、培养基在恒温箱中保温保温12 d后无菌落生长,说明培养后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新基的制备是成功的,否则需要重新制备。制备。第6页/共75页(二)接种操作是否符合无菌要求(二)接种操作是否符合无菌要求 如果培养基上生长的菌落的颜色、如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致,并符合大肠杆菌形状、大小基本一致,并符合大肠杆菌菌落的特点,则说明接种操作是符合要菌落的特点,则说明接种操作是符合要求的;如果培养基上出现了其他菌落,求的;如果培养基上出现了其他菌落,则说明接种过程中,无菌操作还未达到则说明接种过程中,无菌操作还未达到要求,需要分析原因,再次练习。要求,需要分
4、析原因,再次练习。第7页/共75页(三)是否进行了及时细致的观察与记录(三)是否进行了及时细致的观察与记录 培养培养12 h与与24 h后的大肠杆菌菌落的后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同,及时观察记录的同学大小会有明显不同,及时观察记录的同学会发现这一点,并能观察到其他一些细微会发现这一点,并能观察到其他一些细微的变化。这一步的要求主要是培养学生良的变化。这一步的要求主要是培养学生良好的科学态度与习惯。好的科学态度与习惯。第8页/共75页第9页/共75页尿素尿素CO(NHCO(NH2 2)2 2 重要的农业氮肥。重要的农业氮肥。只能被土壤中细菌分解为只能被土壤中细菌分解为NHNH3 3才能被
5、植物才能被植物吸收利用吸收利用 CO(NHCO(NH2 2)2 2+H+H2 2O COO CO2 2+2NH+2NH3 3细菌脲酶细菌脲酶一、课题背景第10页/共75页两个主要目的:两个主要目的:(1)从土壤中分离出能够分解尿从土壤中分离出能够分解尿素的细菌;素的细菌;(2)统计每克土壤样品中究竟含统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。有多少这样的细菌。第11页/共75页二、研究思路二、研究思路 提出的问题提出的问题 如何寻找耐高温的酶?如何寻找耐高温的酶?解决问题的思路解决问题的思路 寻找耐高温环境;寻找耐高温环境;原理原理 高温淘汰其他菌,选出耐高温细菌,高温淘汰其他菌,选出耐高温细
6、菌,耐高温菌种提取耐高温酶。耐高温菌种提取耐高温酶。第12页/共75页水生耐热细菌水生耐热细菌Taq(Thermus aquaticus)耐高温的耐高温的Taq DNA聚合酶聚合酶美国微生物学科布鲁克(美国微生物学科布鲁克(T.Brock)1966年发现耐热细菌年发现耐热细菌研究思路研究思路(一)筛选菌株(一)筛选菌株第13页/共75页 要分离一种微生物,必须根据该微生物的特点,包括营养、生理、生长条件等;方法:抑制大多数微生物的生长 促进目的菌株的生长结果:培养一定时间后,该菌数量上升,再通过平板稀释等方法对它进行纯化培养分离。实验室中微生物的筛选原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括
7、营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。第14页/共75页尿素分子的尿素分子的立体结构立体结构CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3脲脲 酶酶分解尿素的细菌分解尿素的细菌:第15页/共75页(一)筛选菌株(一)筛选菌株KHKH2 2POPO4 4 1.4g 1.4g NaHPO NaHPO4 4 2.1g 2.1g MgSO MgSO4 4H H2 2O 0.2gO 0.2g 葡萄糖葡萄糖 10.0g10.0g 尿素尿素 1.0g1.0g 琼脂琼脂 15.0g15.0g 将上述物质溶解后,将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到用蒸馏水定容到1000mL1000mL。该培养基的配方中,
8、为微生物的生长提供碳源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?碳源:葡萄糖、尿素氮源:尿素能。只有产生脲酶的细菌能利用尿素作为氮源而生存。第16页/共75页在微生物学中,将允许特定种在微生物学中,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。其他种类微生物生长的培养基。选择培养基选择培养基第17页/共75页背景知识背景知识测定微生物数量的方法:测定微生物数量的方法:第18页/共75页1直接计数法:直接计数法:最常用最常用显微镜直接计数法显微镜直接计数法。测定微生物数量的方法:测定微生物数量的方法:背景知识背景知识第1
9、9页/共75页1 1、显微镜直接计数:、显微镜直接计数:利用利用血球计数板血球计数板(血细胞计数板血细胞计数板),在显微镜下在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。计算一定容积里样品中微生物的数量。.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;需要相对高的细菌浓度;需要相对高的细菌浓度;个体小的细菌在显微镜下难以观察;个体小的细菌在显微镜下难以观察;缺点:缺点:第20页/共75页优点:优点:设备简单、能观察微生物的形设备简单、能观察微生物的形态特征。态特征。第21页/共75页2间接计数法:间接计数法:最常用最常用稀释平
10、板计数法稀释平板计数法。第22页/共75页(二)统计菌落数目(二)统计菌落数目第23页/共75页(二)统计菌落数目(二)统计菌落数目统计菌落数目的理论依据:统计菌落数目的理论依据:当样品的稀释度足够高当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。因此,恰当的样品稀释液中的一个活菌。因此,恰当的稀释度是成功地统计菌落数目的关键。为稀释度是成功地统计菌落数目的关键。为了保证结果准确,通常将几个稀释度下的了保证结果准确,通常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上,培养后再选择菌落菌液都涂布在平板上,培养后再选择菌落数在数在30300的
11、平板进行计数。的平板进行计数。第24页/共75页第25页/共75页每克样品中的菌株数每克样品中的菌株数=(CV)MC:某一稀释度下平板上生长的平均:某一稀释度下平板上生长的平均 菌落数菌落数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 (ml)M:稀释倍数:稀释倍数第26页/共75页1.某同学在稀释倍数为某同学在稀释倍数为106的培养基的培养基中测得平板上菌落数的平均数为中测得平板上菌落数的平均数为234,那,那么每克样品中的菌落数是(涂布平板时么每克样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为所用稀释液的体积为0.1ml)()A.2.34108B.2.34109C.234
12、D.23.4 练一练练一练第27页/共75页统计的菌落往往统计的菌落往往比活菌的实际数目低。比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此结果一般用菌落数而不是一个菌落。因此结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。活菌数来表示。注意:注意:第28页/共75页 两位同学用稀释涂布平板法测定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。在对应稀释倍同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为数为106的培养基中,得到以下两种统计的培养基中,得到以下两种统计结果。结果。1.第一位同学在该浓度下涂布了一个第一
13、位同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为平板,统计的菌落数为230。2.第二位同学在该浓度下涂布了三个第二位同学在该浓度下涂布了三个平板,统计的菌落数分别为平板,统计的菌落数分别为21、212和和256,该同学以这三个平板菌落数的平均值,该同学以这三个平板菌落数的平均值163作为统计结果。作为统计结果。实例实例1第29页/共75页你认为哪位同学的结果更接近真你认为哪位同学的结果更接近真实值?这两位同学的实验需要改进吗实值?这两位同学的实验需要改进吗?如果需要,如何改进?如果需要,如何改进??第30页/共75页你认为哪位同学的结果更接近真你认为哪位同学的结果更接近真实值?这两位同学的实验需
14、要改进吗实值?这两位同学的实验需要改进吗?如果需要,如何改进?如果需要,如何改进?第一位同学只涂布了一个平板,第一位同学只涂布了一个平板,没有设置重复组,因此结果不具有说没有设置重复组,因此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题,涂布了的问题,涂布了3个平板,但是,其中个平板,但是,其中1个平板的计数结果与另个平板的计数结果与另2个相差太远,说个相差太远,说明在操作过程中可能出现了错误,因此,明在操作过程中可能出现了错误,因此,不能简单地将不能简单地将3个平板的计数值用来求平个平板的计数值用来求平均值。均值。?第31页/共75页 因因此此,这这两两位
15、位同同学学的的实实验验需需要要改改进进,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。在在分分析析实实验验结结果果时时,一一定定要要考考虑虑所所设设置置的的重重复复组组的的结结果果是是否否一一致致,结结果果不不一一致致,意意味味着着操操作作有有误误,需要重新实验。需要重新实验。说明设置重复组的重要性。说明设置重复组的重要性。第32页/共75页注意事项为了保证结果准确,一般选择菌落数在3030300300的平板上进行计数。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的平板中,经涂布,培养
16、计算出菌落平均数。统计的菌落往往比活菌的实际数目低。第33页/共75页 在做本课题的实验时,在做本课题的实验时,A同学从同学从对应对应106倍稀释的培养基中筛选出大约倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落。但是,其它同学在同样的稀释度个菌落。但是,其它同学在同样的稀释度下只选择出大约下只选择出大约50个菌落。个菌落。其他同学认为其他同学认为A同学的结果有问题。同学的结果有问题。他们分析可能是他们分析可能是A同学的培养基被杂菌污同学的培养基被杂菌污染了,或者培养基中混入了其他含氮物质,染了,或者培养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因而导致不能分解尿素的细菌也能在该培养
17、基上生长。养基上生长。实例实例2第34页/共75页但是,但是,A同学确信自己的实验操同学确信自己的实验操作准确无误,与其他同学的结果之所作准确无误,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以不相同,是因为自己所选用的土壤样品不同。样品不同。第35页/共75页但是,但是,A同学确信自己的实验操同学确信自己的实验操作准确无误,与其他同学的结果之所作准确无误,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以不相同,是因为自己所选用的土壤样品不同。但是,样品不同。但是,A同学在设计实验同学在设计实验的时候并没有设置对照,因而此时也的时候并没有设置对照,因而此时也拿不出令同学们信服的证
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