《土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載課題 2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)一、 教學(xué)目標(biāo)1 1利用選擇培養(yǎng)基分離細(xì)菌，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)解決生產(chǎn)生活中有關(guān)微生物的計(jì)數(shù)2 2分析研究思路的形成過(guò)程，找出共性和差異性3 3形成無(wú)菌不在的概念，養(yǎng)成講究衛(wèi)生的習(xí)慣二、 教學(xué)重點(diǎn)對(duì)土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制三、 教學(xué)難點(diǎn)對(duì)分解尿素的細(xì)菌的計(jì)數(shù)四、 教學(xué)方法啟發(fā)式教學(xué)五、 教學(xué)工具多媒體課件六、 教學(xué)過(guò)程（一）展示評(píng)價(jià)導(dǎo)學(xué)案1 1學(xué)生中存在的問(wèn)題；2 2、教師強(qiáng)調(diào)：1 1 尿素是一種重要的氮肥，農(nóng)作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通過(guò)土壤中的細(xì)菌將尿素分解為氨和 CO2CO2，這是因?yàn)榧?xì)菌能合成 脲酶。2 2 科學(xué)家

2、能從熱泉中把耐熱細(xì)菌篩選出來(lái)是因?yàn)闊崛母邷貤l件淘汰了絕大多數(shù)微生物，這樣也適用于實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選， 原理是 人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條 件（包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、 PHPH 等），同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng) 。3 3生物適應(yīng)一定環(huán)境，環(huán)境對(duì)生物具有選擇作用。所以通過(guò)配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng) 條件等選擇目的微生物。（二）導(dǎo)引探究：思考 1 1在該培養(yǎng)基配方中，為微生物的生長(zhǎng)提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，瓊脂的作用是凝固劑。思考 2 2該培養(yǎng)基對(duì)微生物 具有 （具有，不具有）選擇作用。如果具有，其選擇機(jī) 制是只有能夠以尿素作為氮源的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。1.1.3 3 在統(tǒng)計(jì)

3、菌落數(shù)目時(shí)，常用來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌數(shù)目的方法是稀釋涂布平板法 。除此之外， 顯微鏡直接計(jì)數(shù) 也是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法?！狙a(bǔ)充】顯微鏡直接計(jì)數(shù)是測(cè)定微生物的方法。公式：觀察到的紅細(xì)胞平均數(shù)：觀察到的細(xì)菌平均數(shù)=紅細(xì)胞含量：細(xì)菌含量1.1.4 4 采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于 樣品稀釋液中一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活 菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在3030300300 的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。思考 3 3從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的菌落數(shù)的計(jì)算方法是（平均菌落數(shù)學(xué)習(xí)必備歡迎下載十涂布的稀釋液體積）X稀釋倍數(shù)。思考 4

4、 4利用稀釋涂布平板法成功統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)南♂尪?。思?5 5第二位同學(xué)的結(jié)果接近真實(shí)值。你認(rèn)為這兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)的操作 是第一位同學(xué)需設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)組；第二位同學(xué)統(tǒng)計(jì)的三個(gè)菌落數(shù)相差太大，說(shuō)明操作有誤，需重新實(shí)驗(yàn)。1.1. 5 5 統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)比活菌的實(shí)際數(shù)目低。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞在一起時(shí)，平板上觀察到的只是 一個(gè) 菌落。因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù) 來(lái)表示。1.1. 6 6 設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié) 果的可信度。1.1.7 7 對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了 被測(cè)試 的條件外，其他條件都 相同 的實(shí)驗(yàn)。滿足該條件的 稱為 對(duì)照組，未滿足該條

5、件的稱為實(shí)驗(yàn) 組。思考 6 6請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)組：方案 1 1 :其他同學(xué)用 A A 同學(xué)的土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。方案 2 2: A A 同學(xué)以不接種的培養(yǎng)基作為空白對(duì)照。2 2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.2. 1 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)方案、材料用具、實(shí)施步驟和時(shí)間安排等。2.2. 2 2 根據(jù)圖示 2 2- 7 7 填寫(xiě)以下實(shí)驗(yàn)流程：配制土壤溶液 H H_系列稀釋H H 涂布平板與培養(yǎng) I I H H 菌落計(jì)數(shù)2.2. 3 3 土壤微生物主要分布在距地表3 38cm8cm 的近中性土壤中，約 7070%8080%為細(xì)菌。2.2. 4 4 分離不同的微生物采用不同的稀釋度，其原因是不同微生物在土壤中含量不

6、同， 其目的是保證獲得菌落數(shù)在 3030300300 之間、適于計(jì)數(shù)的平板。細(xì)菌稀釋度為104104、105105、106106，放線菌稀釋度為 103103、104104、105105,真菌稀釋度為 102102、103103、104104。2.2. 5 5 培養(yǎng)不同微生物往往需要不同培養(yǎng)溫度。細(xì)菌一般在30303737C培養(yǎng) 1 12d2d,放線菌一般在 25252828C培養(yǎng) 5 57d7d,霉菌一般在 25252828C的溫度下培養(yǎng) 3 34d4d。2 2. 6 6 在菌落計(jì)數(shù)時(shí)，每隔 24h24h 統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目。選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落

7、的數(shù)目。點(diǎn)評(píng)：菌種中有些菌體增殖快，有些菌體增值慢，所以培養(yǎng)時(shí)間要充足，使得每個(gè)菌體都能形成肉眼可觀察到的菌落。2 2. 7 7 菌落的特征包括 形狀、大小、隆起程度、顏色等方面。思考 8 8土壤微生物種類最多、數(shù)量最大的原因是什么？ 土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，環(huán)境條件適宜等。2 2. 9 9 實(shí)驗(yàn)過(guò)程1 1 ）取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌。2 2） 應(yīng)在火焰旁稱取土壤1010 g g。將稱好的土樣倒入盛有 90mL90mL 無(wú)菌水的錐形瓶中，塞好 棉塞。3 3）在稀釋土壤溶液的過(guò)程中，每一步都要在火焰旁進(jìn)行。4 4）實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)培養(yǎng)皿作好標(biāo)記。注明培養(yǎng)基類型、培養(yǎng)時(shí)間、稀釋度

8、、培養(yǎng)物等。5 5）為了提高效率，在操作時(shí)更加有條不紊，應(yīng)當(dāng)事先規(guī)劃時(shí)間。思考 9 9在研究未知微生物時(shí)務(wù)必規(guī)范操作，以防被致病微生物感染，實(shí)驗(yàn)后一定要學(xué)習(xí)必備歡迎下載3 3 結(jié)果分析與評(píng)價(jià)3 3. 1 1 對(duì)分離的菌種作進(jìn)一步的鑒定，還需要借助生物化學(xué)的方法。3.3. 2 2 在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中， 細(xì)菌合成的 脲酶 將尿素分解成了 氨。氨會(huì)使 培養(yǎng)基的堿性 增強(qiáng)，PHPH 升高。因此，我們可以通過(guò)檢測(cè)培養(yǎng)基 pHpH 變化來(lái)判斷該 化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。3.3. 3 3 在以 尿素 為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅 指示劑。培養(yǎng)某種細(xì)菌后，如果PHPH 升高，指示劑將變 紅，說(shuō)明該細(xì)菌能夠

9、分解尿素。思考 1010測(cè)定飲水中大腸桿菌數(shù)量的方法是將一定體積的水用細(xì)菌過(guò)濾器過(guò)濾后，將濾膜放到 伊紅美藍(lán) 培養(yǎng)基上培養(yǎng)，大腸桿菌菌落呈現(xiàn) 黑 色，通過(guò)記述得出水樣中 大腸桿菌的數(shù)量。你認(rèn)為在該實(shí)驗(yàn)中至少應(yīng)取三 個(gè)水樣。（三）、典題檢測(cè)：優(yōu)化探究例 1 1 和例 2 2（四）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)（五）反饋提升：某生物小組以空氣中細(xì)菌含量為指標(biāo)，調(diào)查校園內(nèi)不同區(qū)域（教室、草場(chǎng)、校長(zhǎng)室、衛(wèi) 生間）的空氣質(zhì)量狀況。請(qǐng)你寫(xiě)出完整的實(shí)驗(yàn)調(diào)查方案。（六）教學(xué)反思：本節(jié)課可以從尿素在農(nóng)業(yè)上的重要應(yīng)用切入，介紹能分解尿素的細(xì)菌， 進(jìn)而說(shuō)明這種細(xì)菌的作用是能夠合成分解尿素的酶。在教學(xué)過(guò)程中，可以聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，使

10、學(xué)生對(duì)尿素以及分解尿素的細(xì)菌形成一定的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)通過(guò)課題背景的介紹， 可以進(jìn)行 STSSTS 教育。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照原則，可以指導(dǎo)學(xué)生分組討論，在掌握微生物分離技 術(shù)的同時(shí)鞏固實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則。資料袋選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基的含義是：在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長(zhǎng)， 促進(jìn)需要的微生物的生長(zhǎng)。目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)可以做到這一點(diǎn)，如加入青霉素可以分離出酵母菌和霉 菌。加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在培養(yǎng)的培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入的。培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分的改變也可達(dá)到分離微生物的目的。如培養(yǎng)基中缺乏氮源時(shí)， 可以分離固氮微生物，因?yàn)榉枪痰⑸锊荒茉诖伺囵B(yǎng)基上生存。當(dāng)培養(yǎng)基的某種營(yíng)養(yǎng)成分學(xué)習(xí)必備歡迎下載為特定化學(xué)成分時(shí)，也具有分離效果。如石油是唯一碳源時(shí)，可以抑制不能利用石油的 微生物的生長(zhǎng)，使能夠利用石油的微生物生存，達(dá)到分離能消除石油污染的微生物的目的。改變微生物的培養(yǎng)條件，也可以達(dá)到分離微生物的目的，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。