专题04 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数-2020-2021学年高二生物课件(人教版选修1)
➢统计菌落
显微镜直接计数法
这种方法是利用特定细菌计数板或血细胞计数板, 在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量
每毫升原液所含细菌数 =每小格平均细菌数×400×10000×稀释倍数
缺点:不能区分死菌与活菌 不适于对运动细菌的计数
间接计数法(活菌计数法)
原理:在稀释度足够高时,微生物在固体培养基上所 形成的一个菌落是由一个单细胞繁殖而成的, 即一个菌落代表原先的一个单细胞
1966年美国微生物学家鲁克在黄石国家公园的热泉 中发现一种耐热细菌Taq;并从该细菌体内分离出了耐 高泉中温的DNA聚合酶
对微生物的筛选有何启示? 启示:寻找目的菌种时要根据它对生存环境 的要求,到相应的环境中去寻找。
为什么Taq细菌能从热泉中被筛选出来? 原因:热泉温度70~800C,淘汰了绝大多数 微生物只有Taq细菌被筛选出来
小结:通过这个事例可以看出,实验结果要 有说服力,对照的设置是必不可少的
知识点3.实验操作
➢土壤取样
“微生物的天然培养基” 大约70%—90%是细菌
数量最大、种类最多
从肥沃、酸碱度接近中性的湿润土壤中取样 先铲去表层土3cm左右,再取样,将样品装入事先 准备好的信封中。
注意:取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用 前都要灭菌
A. 2.34×108 B. 2.34×109 C. 234 D. 23.4
说明设置重复组的重要性:在设计实验时,一定
要涂布至少3个平板,作为重复组,才能增强实验的说服 力与准确性。
计数原则:一般选择菌落数在30—300的平板上进行
计数(50个左右为最佳)
统计的菌落往往比活菌的实际数目低
➢设置对照
实验室中微生物的筛选原理
筛选原理:人为提供有利于目的菌株生长的 条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻 止其他微生物生长
根据微生物在营养、生理、生长条件等方面的 特点: ⑴抑制大多数微生物的生长
⑵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
分解尿素细菌的筛选
及时反馈
✓如何将土壤中的固氮菌分离出来? ✓将土壤中自养微生物分离出来? ✓如何筛选出抗青霉素的微生物? ✓如何筛选出耐高浓度食盐的微生物?
思考:
1、利用尿素作为唯一氮源的培养基分离出的微生物 ①只是一种微生物吗? ②都是能分解尿素的微生物吗?
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,某些真菌和放线菌也能分 解尿素
➢课题目的 ①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌
②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌
知识点2.研究思路
➢筛选菌株
实例: PCR技术 DNA 多 聚 酶 链 式 反 应 是 一 种 在 体 外 将 少 量 DNA大量复制(PCR)的技术,此项技术要求使 用耐高温(930C)的DNA聚合酶
DNA聚合酶有什么作用?那些细胞中存 在这种酶?如何寻找能耐高温的DNA聚合 酶?
➢制备培养基
种类:以尿素为唯一氮源的选择培养基 牛肉膏蛋白胨培养基
倒平板数量: 由于初次实验,对于稀释的范围没有把握,因此
不一定。因为有些微生物可以利用其他微生物的代 谢产物进行生长 繁殖,因此要进行进一步的鉴定
思考:
2、请你提供一种方法,判断分解尿素的细菌 确实能将尿素分解成氨?
CO(NH2)2 + H2O
脲酶
CO2 + 2NH3
方法:在以尿素作为唯一氮源的培养基中加入 酚酞指示剂,接种培养该细菌,若指示剂变红, 说明该种菌分解了尿素
对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实 验结果的影响,提高实验结果的可信度
例如:判断培养基中是否有杂菌污染?
空白培养基进行培养
判断选择培养基是否具有筛选作用?
完全培养基(营养成分齐全)接种后培养观察菌落数目
实例:在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目 的实验时,A同学从对应的106倍稀释的培养基中择出大约50个菌落。分析其原因:
原因: ⑴土样不同 ⑵培养基污染或操作失误(或者是混入
了其他的含氮物质)
如何通过设置对照来确定真实原因?
方案一:由其他同学用与A同学相同土样进行实验
结果预测:如果结果与A同学一致,则证明A无误;
如果结果不同,则证明A同学存在操作失误或培养基的 配制有问题。
方案二:将A同学配制的培养基在不加土样的情 况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是 否受到污染。
无机盐
碳源 氮源 凝固剂
选择培养基:
选
允许特定
择 种类的微生物
培 生长,同时抑
养 制或阻止其他
基 种类微生物生
长的培养基。
尿素是唯一氮源,只有能利用尿素的微生 物才能生长,不能利用尿素的微生物不能在 此培养基上生长
培养基选择分解尿素的微生物的原理
在以尿素为唯一氮源的选择培养基上,只有能合成 脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏 脲酶的微生物由于不能分解尿素,这些微生物因缺乏 氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培 养基就能够选择出分解尿素的微生物
尿素不能直接被农作物吸收。土壤中 的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物 利用。
土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶(直接原因) 根本原因:具有合成脲酶相关的基因
CO(NH2)2 + H2O 2NH3
脲酶
CO2 +
➢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、
棒状杆菌、梭状芽孢杆菌,某些真菌和放线菌 也能分解尿素
知识点1.课题背景
尿素是一种由C、H、O、N组成的有机化合物, 分子式为CO(NH2)2,它是动物体内蛋白质代谢的产 物,在肝脏中合成后,随尿液排出。
尿素是一种重要的农业氮肥。 1828年,德国化学家维勒成功通过无机物的化 学反应合成了尿素。此后,尿素走向工业化并广泛 用于农业生产。
知识点1.课题背景
方法:稀释涂布平板法
计算:每克样品中的菌落数=(C÷V)×M
其中,C代表某一稀释度下平板上生长的 平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释 液的体积(ml),M代表稀释倍数
及时反馈
某同学在稀释倍数为106 的培养基中测得平板上菌落 数的平均数为234,那么每克样品中的菌落数是(涂
B 布平板时所用稀释液的体积为0.1ml)( )
生物 土壤中分解尿素的细菌的分离及其计数
土壤中分解尿素的细菌的分离及其计数一、筛选菌株1、自然中目的菌株的筛选实例:PCR技术DNA多聚酶链式反应是一种在体外将少量DNA大量复制的技术,此项技术要求使用耐高温(93℃)的DNA聚合酶。
2、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(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
3、选择培养基二、统计菌落数目1、稀释涂布平板法(活菌计数法)为结果准确,一般选择菌落数在30--300的平板上进行计数。
计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×MC代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)M代表稀释倍数2、显微镜直接计数(总菌计数法)缺点:不能区分细菌的死活;不适于对运动细菌的计数;个体小的细菌在显微镜下难以观察。
Q:稀释涂布平板法和显微计数法对微生物计数产生的实验误差如何?试分析原因。
A:稀释涂布平板法计数的值比实际值偏小,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落;显微计数法计数的结果比实际值偏大,原因是显微镜下无法区分细胞的死活,计数时包括了死细胞。
三、设置对照A、空白对照:将未接种的培养基同时进行培养。
B、条件对照:完全培养基(营养成分齐全)接种后培养观察菌落数目。
目的:主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。
实验设计一、土壤取样从富含有机质、酸碱度接近中性的潮湿土壤中取样。
先铲去表层土3cm左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封中。
二、制备培养基1、制备以尿素为唯一氮源的选择培养基(筛选出能分解尿素的细菌)2、制备牛肉膏蛋白胨培养基(与选择培养基做对照,检测选择培养基是否具有选择作用)三、样品的稀释与涂布平板分离不同的微生物要采用不同的稀疏度,测定土壤中细菌的数量,选用的稀释范围也不相同。
四、微生物的培养与观察1、培养不同微生物往往需要不同培养温度和时间。
土壤中分解尿素的细菌的分离和计数_课件
方案一:由其他同学用与A同学相同土样进行实验
结果预测:如果结果与A同学一致,则证明A无误; 如果结果不同,则证明A同学存在操作失误或培养 基的配制有问题。 方案二:将A同学配制的培养基在不加土样的情 况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是 否受到污染。 小结:通过这个事例可以看出,实 验结果要有说服力,对照的设置是 必不可少的。
D)
3.为培养和分离出酵母菌并淘汰杂菌,常在培养基中 加入( C ) A.较多的氮源物质 B.较多的碳源物质 C.青霉素类药物 D.高浓度食盐
二.实验的具体操作
1、土壤取样 2、制备培养基:
制备以尿素为唯一氮源的选择培养基。
3、样品的稀释 4、取样涂布 5、微生物的培养 与观察 6、细菌计数
微生物的培养与观察
三.结果分析与评价
1.对照的未接种的培养基在培养过程中是 否有菌落生长 ; 用牛肉膏蛋白胨基础培养基来培养的菌落 数是否与用选择培养基来培养的菌落数相 同。
㈡.统计菌落数目:
1、显微镜直接计数: 利用血球计数板,在显微镜下计算一定容积里 样品中微生物的数量。
缺点 不能区分死菌与活菌;
不适于对运动细菌的计数; 个体小的细菌在显微镜下难以观察;
2.间接计数(活菌计数法) (1)常用方法:稀释涂布平板法。
当样品的稀释度足够高时,培养基表 (2)原理:
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 菌落数,就能推测出样品中大约含有 活菌数。
原因:因为热泉高温,淘汰了绝大多数微生物只有耐 热细菌被筛选出来。
启示:寻找目的菌种时要根 据它对生存环境的要求,到 相应的环境中去寻找。
2、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(包括营养、温度、 pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。(P21)
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(共20张PPT)
耐高温菌种提取耐高温酶。
启示: 根据它对生存条件的要求,到相应的环境中去寻找
(二)实验室中目的菌株筛选
原理 : 人为提供有利于目的菌株生长的条件(包
括营养、温度、PH等),同时抑制或阻止
回答: 其他微生物生长。
1、在该配方中,为微生物生长提供碳 源和氮源的是什么物质?葡 只有萄能糖够、以尿尿素素
作为氮源的微生
C半固体培养基
D天然培养基
放在显微镜下进行计数。根据在显微镜下观察到的 微生物数目来计算出单位体积内的微生物总数。
优点:设备简单、能观察微生物的形态特征。 缺点:不能区分死菌和活菌;
难以计数微小的细菌。 一般用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。
2.间接计数法: 最常用稀释平板计数法。
原理: 1个活菌→1个菌落
统计原则 ①选 30~300 个菌落的平板统计 ②每个稀释度取3个平板取其平均值
关注菌落的形态、大小、边缘、突起、颜色、质 地等等,都是区分细菌的重要手段。
4、鉴定: 筛选后必鉴定 鉴别培养基:不影响微生 物的生存
酚红培养基: 鉴定分解尿素的细菌。 原理:脲酶催化尿素分解 成氨→培养基碱性增强→ 酚 红变红→脲酶阳性
五、实验过程注意
1)取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前 都要灭菌。
2)应在火焰旁称取土壤 10 g。将称好的土样倒入 盛有90mL无菌水的锥形瓶中,塞好棉塞。
3)在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰 旁进行。
4)实验时要对培养皿作好标记。 注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。 5)为了提高效率,在操作时更加有条不紊,应当
事先规划时间。
六、结果分析与评价
注意:菌落计数偏差
1、统计的菌落数比活菌的实际数目 低 。这是因为当 两个或多个细胞在一起时,每平克板样上品中观的察菌到株的数只是 一个
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数PPT课件
立分离的单细胞(或单个病毒粒子)繁殖而成的 纯种群体及其后代。因此,一种微生物的每一个 不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌 株。
3、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培 养基:
KH2PO4 NaH2PO4 MgSO4`7H2O
葡萄糖
1.4g 2.1g 0.2g 10.0g
尿素
1.0g
琼脂
15.0g
①在此培养基中哪些作为碳源、氮源?
碳源:葡萄糖、尿素 氮源:尿素
②从物理性质看此培养基属于哪类?功能上 属于哪类?
固体培养基、选择培养基
此配方能否筛选出产生脲酶的细菌?为什么?
原则上能。只有产生脲酶的细菌能利用尿素作为氮源而 生存。但实际实验中有些细菌可以以其他细菌代谢产生 的废物生长,因此需进一步鉴别
注意:◆应在火焰旁称取土壤10g。
◆在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁进行 ◆稀释倍数为 101 ~106。初次范围宽些稀释101 ~107, 稀释试管按梯度排序,并编号
㈣.取样涂布
◆分离不同的微生物采用不同的稀释度
细菌 放线菌
真菌
稀释倍数
104、105、106
103、104、105 102、103、104
设置对照的目的:
排除实验组中非测试因素对试验结果 的影响,提高实验结果的可信度。
阅读P22~23页“(三)设置对照”一段讨论教材中提出 的问题。
(1)A同学出现此结果的可能原因?
⑴土样不同 ⑵培养基污染 (或混入了其他的含氮物质)
(2)设置对照实验,帮助A同学排除上述两个可能影响实验 结果的因素?
目的
保证获得菌落 数在30~300 之间、适于计
生物高中选修课件专题课题土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
利用菌悬液的透光量间接地测定细菌的数量。溶液中的菌体 越多,透过的光线就越少,表现为光密度越大,因此可用光 电比色计测定菌液的光密度来推算菌液的浓度。
05
实验结果展示与分析
分离纯化结果展示
通过选择培养基的筛选,成功分离出能够分解尿素的细菌,并在 显微镜下观察到其形态各异,有球菌、杆菌等。
经过多次划线分离,得到纯化的单菌落,为后续实验提供了可靠 的菌种。
维持土壤生态平衡
分解尿素的细菌在土壤生态系统中占据重要地位, 与其他微生物共同维持土壤生态平衡。
降解有机污染物
部分分解尿素的细菌还具有降解有机污染物的能力 ,对土壤环境的净化起到积极作用。
研究目的和意义
80%
揭示土壤微生物多样性
通过研究土壤中分解尿素细菌的 分离与计数,有助于揭示土壤微 生物的多样性及其生态功能。
实验结果表明,选择培养基的筛选效果良好,但可 能存在一些其他能够分解尿素的微生物未被分离出 来,需要进一步改进实验方法以提高分离效率。
此外,实验结果还受到土壤类型、环境条件等多种 因素的影响,需要在后续研究中加以考虑。
06
课题总结与展望
本次课题成果总结
02
01
03
成功分离出土壤中的尿素分解细菌,并通过计数方法 对其数量进行了准确测定。
记录采样点的详细信息
包括地理位置、土壤类型、植 被覆盖、气候条件等。
避免污染
确保采样工具和容器干净,避 免引入外源微生物或化学物质 。
土壤样品采集方法
01
02
03
挖掘法
适用于深层土壤采集,需 去除表层土壤,取一定深 度的土壤。
剖面法
沿土壤剖面自上而下分层 采集,以研究土壤层次结 构。
高二理化生土壤中分解尿素细菌分离与计数.pptx
(六).微生物的培养与观察
培养不同微生物往往需要不同培养温度。 细菌:30~37℃培养1~2d 放线菌:25~28℃培养5~7d 霉菌:25~28℃的温度下培养3~4d。
在菌落计数时,每隔24h统计一次菌落数目。选 取菌落数目稳定时的记录作为结果,以防止因培 养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
◆如果得到了2个或2个以上菌落数目在30——300 的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行 菌落的计数,如果同一稀释倍数的三个重复的菌 落数相差较大,表明试验不精确,需要重新实验。
下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是( B )
A. KH2PO4、NA2HPO4、MgSO4.7H2O、葡 萄糖、尿素、琼脂、水
B. KH2PO4、NA2HPO4、MgSO4.7H2O、葡 萄糖、琼脂、水
C. KH2PO4、NA2HPO4、MgSO4.7H2O、尿 素、琼脂、水
D. KH2PO4、NA2HPO4、MgSO4.7H2O、牛 肉膏、蛋白胨、琼脂、水
5、怎样证明此培养基具有选择性呢?
培养基类型
以尿素为 实验组 唯一氮源
的培养基
是否 接种
是
目的
分离 尿素 细菌
结果
只生长尿 素细菌
牛肉膏 对照组 蛋白胨
培养基
是
判断该
培养基 有无选
生长多种 微生物
择性
㈡.统计菌落数目:
1、显微镜直接计数:
利用血球计数板,在显微镜下计算一定容积里样品 中微生物的数量。
微生物的培养与观察
三.结果分析与评价
1.通过对照实验,若培养物有杂菌污染,菌落 数偏高;若培养物混入其他氮源,则菌落形态 多样,菌落数偏高,难以选择出分解尿素的微 生物。
课题土壤中分解尿素的细菌的分离与计数ppt课件
如何确定缘由究竟是什么?
二.实验的详细操作
㈠土壤取样
从肥沃、潮湿的土壤中取样。先铲去表层土3cm左
右,再取样,将样品装入事先预备好的信封中。
◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在运用前
灭菌
都要 。
㈡制备培育基 制以备尿素为独一氮源 的选择培育基。
⑵常用方法:稀释涂布平板法。
每克样品中的菌落数=(C÷V)×M 其中,C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落 数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml),
M代表稀释倍数。
本卷须知 ①为了保证结果准确,普通选择菌落数在30—3的00平板
上进展计数。
②为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三 个以上的培育皿中,经涂布培育,计算出菌落平均数。
①从物理性质看此培育基属于哪类? 固体培育基
㈡统计菌落数目:
1、显微镜直接计数:
利用血球计数板,在显微镜下计算一定容积里样品中 微生物的数量。
缺陷:
不能区分死菌与活菌; 不适于对运动细菌的计数; 需求相对高的细菌浓度; 个体小的细菌在显微镜下难以察看。
2.间接计数法〔活菌计数法〕 ⑴原理:在稀释度足够高时,微生物在固体培育基上 所构成的一个菌落是由一个单细胞繁衍而成的,即一 个菌落代表原先的一个单细胞。
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分别与计数
一、课题背景
1、尿素的利用:
尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接 被之农 后作 才物 干吸被氨收植。物土利壤 用中 。的细菌将尿素分解成
2、细菌利用尿素的缘由:
脲酶
土3、壤反中响的式细:菌分解尿参素与是酚由红于指它示们剂能?合成 。
土壤中分解尿素的细菌分离和计数ppt课件
2、下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离”实验步骤排列
正确的是 ①土壤取样
C
②称取10g土壤加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中
③吸取0.1ml进行平板涂布
④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107 稀释度
不正确的是(D)
A 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨,高温、高压灭菌后道平板 B 取104、105、106 倍土壤稀释液和无菌水各0.1ml涂布不同平板 C 将实验组和对照组平板倒置,37℃恒温培养24h-48h D 确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的平板进行计数。
15
利用选择培养基进行尿素分解菌的分离过程中, 从对应稀释倍数为106的培养基中,A、B两同学分别 得到以下两种统计结果。
稀释倍数: 测细菌数: 一般用104、105、106稀释液
测放线菌: 一般用103、104、105稀释液 测真菌数: 一般用102、103、104稀释液
思考:为什么分离不同的微生物要用不同的稀释度?
土壤中各类微生物的数量不同
如果是第一次做这个实验,稀释倍数的范围
可以放宽103-107.
20
1 、关于土壤取样的叙述,错误的是( C )
是
。
(3)示意图A和B中,
表示的是用稀释涂布平
板法接种培养后得到的结果。
(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部
分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现:振
荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因
是:振荡培养能提高培养液中
的含量,同时可
土壤中分解尿素的细菌的分离和计数课件高二下学期生物人教版选修1
在稀释度足够高时,微生物在固体培养基上 所形成的一个菌落是由一个活菌繁殖而成的,即 一个菌落代表原先的一个活菌。
(2)计算公式:
每克样品中的菌落数=(C÷V)×M C:代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 V:代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml) M:代表稀释倍数
例:P22 你认为这两位同学的作法正确吗?如果有 问题,错在哪?
这个实例可以看出,实验结果要有说服力, 对照的设置是必不可少。
3 实验设计
实验 流程
1 土壤取样 2 制备培养基 3 样品稀释涂布平板 4 微生物的培养与观察
5 菌落计数
1、土壤取样 “微生物的天然培养基”
①取样条件:从肥沃、富含有机质的土壤表层,酸 碱度接近中性且潮湿的土壤取样。
②取样部位:距地表约3~8cm的土壤层。
甲:没有重复实验,不具说服力(至少涂布3个平板)
乙:21这个结果误差过大,不应用于计算平均值
(3)注意事项:
①为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的 平板上进行计数。
②为使结果更准确,可将同一稀释度涂布三个或三 个以上的培养皿中,培养计算出菌落平均数。 ③统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。因此, 统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
解析 链霉素是抗生素,可抑制细菌生长,故在M培养基中加入链霉素)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质 类型除氮源外还有_碳__源__、__无__机__盐__(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参 与合成的生物大分子有_蛋__白__质__、__核__酸__(答出两点即可)。
(二)、统计菌落数目
1、显微镜直接计数:
利用血细胞计数板, 在显微镜下计算一定容积 里样品中微生物的数量的 方法。
