分离以尿素为氮源的微生物(上课)课件

1、实验2分离以尿素为氮源的微生物此实验课题意义何在？第1页，共45页。1、尿素 尿素是一种重要的农业氮肥。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。2、脲酶土壤中的某些细菌能够合成脲酶，并且向胞外分泌。CO(NH2)脲酶+ CO2NH3+ H2O第2页，共45页。分离以尿素为氮源的微生物怎么分离出能分解尿素的微生物呢？菌种可能在什么环境中较多？第3页，共45页。实验室中微生物的筛选原理： 人为提供促进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。选择性培养基第4页，共45页。15.0g琼脂1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO47

2、H2O2.1gNaH2PO41.4gKH2PO4分离能够分解尿素的选择性培养基成分：从物理性质看此培养基属于哪类？固体培养基在此培养基中哪些作为碳源、氮源？碳源：葡萄糖、尿素 氮源：尿素第5页，共45页。 培养基的氮源为尿素，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，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。培养基选择分解尿素的微生物的原理?第6页，共45页。15.0g琼脂1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO47H2O2.1gNaH2PO41.4gKH2PO4分离能够分解尿素的选择性培养基成分：氮源真

3、的唯一吗？第7页，共45页。 1、琼脂作为微生物固体培养基不可缺少的组成 成分，其优点是：其主要成分不能被微生物利用；可使培养基固化；不影响培养基中其他营养物质被微生物吸收。2、琼脂的成分 琼脂是一种未被纯化的混合物，主要成分为琼脂糖和琼脂果胶，还含有少量的含氮化合物，及其它有机杂质和不溶性杂质。第8页，共45页。用琼脂糖代替琼脂作为微生物培养基的固化剂. 尽可能使培养基中只含尿素一种含氮化合物，以防止琼脂中的含氮化合物被以尿素为氮源的细菌利用，有利于对这类细菌的筛选。第9页，共45页。15.0g琼脂糖1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO47H2O2.1gNaH2PO41.4gKH2P

4、O4分离能够分解尿素的选择性培养基成分：对培养基的灭菌方法？G6玻璃砂漏斗过滤第10页，共45页。怎样证明此培养基具有选择性呢？以尿素为唯一氮源的培养基牛肉膏蛋白胨培养基是分离尿素细菌判断该培养基有无选择性实验组 对照组培养基类型是否接种目的结果只生长尿素细菌生长多种微生物是第11页，共45页。选择培养基第12页，共45页。分离土壤中分解尿素的微生物并计数.筛选菌株.分离出单个菌落并统计菌落数目.设置对照平板划线法 稀释涂布法第13页，共45页。稀释涂布平板法原理： 将样品进行稀释，在稀释度足够高时，微生物在固体培养基上能形成单个菌落。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

5、先的一个单细胞。第14页，共45页。实验的具体操作 .土壤取样 从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右，再取样，将样品装入事先灭菌好的信封中。取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。.制备培养基：制备以尿素为唯一氮源的选择性培养基。制备基础培养基。第15页，共45页。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三样品的稀释第16页，共45页。第17页，共45页。第18页，共45页。第19页，共45页。移液枪（微量可调移液管）第20页，共45页。注意事项为使结果接近真实值将同一稀释度加到三个或三个以上的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。为了保证

6、结果准确，一般选择菌落数在30300的平板上进行计数。如果得到了2个或2个以上菌落数目在30300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。统计的菌落往往比活菌的实际数目低。第21页，共45页。分离不同的微生物采用不同的稀释度稀释倍数目的细菌104、105、106保证获得菌落数在30300之间、适于计数的平板放线菌103、104、105真菌102、103、104原因：不同微生物在土壤中含量不同第22页，共45页。 实验中提供的选择培养基的配方中，尿素是培养基中的惟一氮源，因此，原则上只有能够利用尿素的微生物才

7、能够生长。但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能够在选择培养基上生长的微生物不一定是所需要的微生物，还需要进一步的验证。第23页，共45页。 在实验中，酚红作为酸碱指示剂被添加到了培养基中，其变色范围是pH6.48.2，在酸性情况下呈黄色，碱性情况下呈红色，这种添加了酸碱指示剂的培养既可以鉴别和分离出能够产生脲酶分解尿素的微生物，称为鉴别培养基。 尿素在被脲酶催化分解前是中性的，由于尿素在脲酶的催化下分解产生了NH3，溶液会呈碱性。 第24页，共45页。15.0g琼脂糖1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO47H2O2.1gNa

8、H2PO41.4gKH2PO4分离能够分解尿素的选择性培养基成分：鉴别培养基 酚红第25页，共45页。选择培养基鉴别培养基第26页，共45页。 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，培养基中将出现红色环带的菌落，说明该细菌能够分解尿素。测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到 伊红美蓝 培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现黑色，通过记述得出水样中大肠杆菌的数量。第27页，共45页。大肠杆菌呈 黑色中心 ,有或无金属光泽大肠杆菌在伊红美蓝琼脂(EMB)上典型特征 第28页，共45页。显微镜直接计数： 利用血球计数板，在

9、显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。第29页，共45页。第30页，共45页。第31页，共45页。第32页，共45页。第33页，共45页。显微镜直接计数： 不能区分死菌与活菌； 不适于对运动细菌的计数； 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；缺点第34页，共45页。设置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。设置对照：第35页，共45页。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 倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌 落，但是其他同学在同样的稀释度下 只选择出大约50个菌落。分析其原因。原因：土样不同

10、， 培养基污染或操作失误 (或者是混入了其他的含氮物质)第36页，共45页。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。方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验 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。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。第37页，共45页。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。2.提示：选择每个平板上长有30300个菌

11、落的稀释倍计算每克样品的菌数最合适。同一稀释倍数的三个重复的菌落数不能相差悬殊，如相差较大，表示实验不精确。第38页，共45页。六、例题解析 例1对细菌群体生长规律测定的正确的表述是A在液体培养基上进行 B至少接种一种细菌 C接种一个细菌 D及时补充消耗的营养物质 解析：细菌群体生长规律的测定是人们在一定条件下进行的。这些条件是：一种细菌、恒定容积的培养基，液体培养基、定时测定细菌总数。在这些条件下，才能测定出细菌的生长规律。测定时只能用一种细菌的子细胞群体的变化规律表达微生物的生长；恒定容积是给微生物提供一定的生存环境；液体培养基才能通过样品推测细菌总数。若接种多种细菌，则会发生种间斗争而不

12、能测定一种微生物的生长规律。在接种时，要保证一定的接种量。答案：A第39页，共45页。例2在微生物群体生长规律的测定中，种内斗争最显著最激烈的时期是A调整期 B对数期 C稳定期 D衰亡期解析：种内斗争是一种生态因素。种内斗争反应了种内生物对生存空间和生活资源的争夺。在生活空间充裕，营养充足的时候，种内斗争的程度是比较低的。随着微生物个体数目的增加，每个个体的生存空间越来越少，营养物质也越来越少，每个个体对生存空间和资源的争夺也越来越激烈，种内斗争就越来越激烈。由此可知，在稳定期的种内斗争最激烈。在衰亡期，微生物的数目已经开始减少，pH已经极度不适于微生物的生存，次级代谢产物积累到很高的程度，这

13、时的微生物的生存斗争主要是与无机环境的斗争。答案：C第40页，共45页。1.对细菌群体生长规律测定的正确的表述是（ ） A.在液体培养基上进行 B.至少接种一种细菌 C.接种一个细菌 D.及时补充消耗的营养物质 2.使用选择培养基的目的是（ ） A.培养细菌 B.培养真菌 C.使需要的微生物大量繁殖 D.表现某微生物的特定性状与其他微生物加以区别3.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是( ) A.CO2和N2 B.葡萄糖和NH3 C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素实践训练A CD第41页，共45页。4.下列说法不正确的是（ ） A.科学家从7080度热泉中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶 B.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，以M3作为该样品菌落数的估计值 C.设置对照实验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 D.同其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最大，种类最多。5.为培养和分离出酵母菌并淘汰杂菌，常在培养基中加入（） 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BC第42页，共45页。例3（2005年江苏）抗生素作为治疗细菌感染的药物，其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。青霉素发酵产生青霉素。青霉菌的