《土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)》教學(xué)設(shè)計[1]

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1、課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 一、 教學(xué)目標(biāo) 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)微生物的計數(shù) 2?分析研究思路的形成過程，找出共性和差異性 3?形成無菌不在的概念，養(yǎng)成講究衛(wèi)生的習(xí)慣 二、 教學(xué)重點(diǎn) 對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制 三、 教學(xué)難點(diǎn) 對分解尿素的細(xì)菌的計數(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)過程 （一） 展示評價導(dǎo)學(xué)案 1?學(xué)生中存在的問題； 2、教師強(qiáng)調(diào)： 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，而是首先通過土壤 中的細(xì)菌將尿素分解為 氨和CO2，這是因?yàn)?/p>

2、細(xì)菌能合成 脲酶。 2科學(xué)家能從熱泉中把耐熱細(xì)菌篩選出來是因?yàn)?熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數(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的條 件（包括營養(yǎng)、溫度、 PH等），同時抑制或阻止其他微生物生長 。 3?生物適應(yīng)一定環(huán)境，環(huán)境對生物具有選擇作用。所以通過配制選擇培養(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〗在該培養(yǎng)基配方中，為微生物的生長提供碳源的是 葡萄糖，提供氮源的的 是尿素，瓊脂的作用是凝固劑。 〖思考2〗該培養(yǎng)基對微生物 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

3、生物才能在該培養(yǎng)基上生長 。 1. 3在統(tǒng)計菌落數(shù)目時，常用來統(tǒng)計樣品中活菌數(shù)目的方法是 稀釋涂布平板法 。除 此之外， 顯微鏡直接計數(shù) 也是測定微生物數(shù)量的常用方法。 【補(bǔ)充】顯微鏡直接計數(shù)是測定微生物的方法。 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. 4采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目時， 培養(yǎng)基表面生長的一個菌落， 來源于 樣品 稀釋液中一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測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 30?300的平板進(jìn)行計數(shù)。 〖思考3〗從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)的計算方法是 （平均菌

4、落數(shù) 十涂布的稀釋液體積）X稀釋倍數(shù) 。 〖思考4〗利用稀釋涂布平板法成功統(tǒng)計菌落數(shù)目的關(guān)鍵是 恰當(dāng)?shù)南♂尪取? 〖思考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)計的三個菌落數(shù)相差太大， 說明操作有 誤，需重新實(shí)驗(yàn)。 1. 5統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實(shí)際數(shù)目 低。這是因?yàn)楫?dāng)兩個或多個細(xì)胞在一起時，平 板上觀察到的只是 一個 菌落。因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用 菌落數(shù) 來表示。 1. 6設(shè)置對照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測試因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié) 果的可信度。 1. 7對照實(shí)驗(yàn)是指除了 被測試 的條件外，其他條

5、件都 相同 的實(shí)驗(yàn)。滿足該條件的 稱為 對照組，未滿足該條件的稱為 實(shí)驗(yàn) 組。 〖思考6〗請設(shè)計本實(shí)驗(yàn)的對照實(shí)驗(yàn)組： 方案1 :其他同學(xué)用A同學(xué)的土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 方案2: A同學(xué)以不接種的培養(yǎng)基作為空白對照。 2?實(shí)驗(yàn)設(shè)計 2. 1實(shí)驗(yàn)設(shè)計的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)方案、材料用具、實(shí)施步驟和時間安排等。 2. 2根據(jù)圖示2- 7填寫以下實(shí)驗(yàn)流程： 配制土壤溶液~H__系列稀釋 H涂布平板與培養(yǎng)I~H 菌落計數(shù) 2. 3 土壤微生物主要分布在距地表 3?8cm的近中性土壤中，約 70%?80%為細(xì)菌。 2. 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同， 其目的是

6、保證獲得菌落數(shù)在 30?300之間、適于計數(shù)的平板。細(xì)菌稀釋度為 104、105、 106，放線菌稀釋度為 103、104、105,真菌稀釋度為 102、103、104。 2. 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 30?37C培養(yǎng)1?2d,放線 菌一般在25?28C培養(yǎng)5?7d,霉菌一般在 25?28C的溫度下培養(yǎng) 3?4d。 2. 6在菌落計數(shù)時，每隔 24h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目。選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié) 果，以防止因培養(yǎng)時間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。 點(diǎn)評：菌種中有些菌體增殖快，有些菌體增值慢， 所以培養(yǎng)時間要充足， 使得每個菌體 都能形成肉眼可觀察到的菌落。

7、 2. 7菌落的特征包括 形狀、大小、隆起程度、顏色 等方面。 〖思考8〗土壤微生物種類最多、數(shù)量最大的原因是什么？ 土壤中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富， 環(huán)境條件適宜等。 2. 9實(shí)驗(yàn)過程 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） 應(yīng)在火焰旁稱取土壤 10 g。將稱好的土樣倒入盛有 90mL無菌水的錐形瓶中，塞好 棉塞。 3） 在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁進(jìn)行。 4） 實(shí)驗(yàn)時要對培養(yǎng)皿作好標(biāo)記。注明培養(yǎng)基類型、培養(yǎng)時間、稀釋度、培養(yǎng)物等。 5） 為了提高效率，在操作時更加有條不紊，應(yīng)當(dāng)事先規(guī)劃時間。 〖思考9〗在研究未知微生物時務(wù)必規(guī)范操作，以防被

8、致病微生物感染，實(shí)驗(yàn)后一定要 3 ?結(jié)果分析與評價 3. 1對分離的菌種作進(jìn)一步的鑒定，還需要借助 生物化學(xué)的方法。 3. 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。氨會使 培養(yǎng)基的堿性 增強(qiáng)，PH升高。因此，我們可以通過檢測培養(yǎng)基 pH變化來判斷該 化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。 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 PH升高，指示劑將變 紅，說明該細(xì)菌能夠 分解尿素。 〖思考10〗測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)菌過濾器過濾后， 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，通過記述得

9、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 個水樣。 （三） 、典題檢測：《優(yōu)化探究》例 1和例2 （四） 課堂總結(jié)、點(diǎn)評 （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、校長室、衛(wèi) 生間）的空氣質(zhì)量狀況。請你寫出完整的實(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)過程中，可以聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際， 使學(xué) 生對尿素以及分解尿素的細(xì)菌形成一定的感性認(rèn)識。 同時通過課題背景的介紹， 可以進(jìn) 行STS教育。對于實(shí)驗(yàn)中的

10、對照原則，可以指導(dǎo)學(xué)生分組討論，在掌握微生物分離技 術(shù)的同時鞏固實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本原則。 ★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， 促進(jìn)需要的微生物的生長。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， 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)基的某種營養(yǎng)成分 為特定化學(xué)成分時，也具有分離效果。如石油是唯一碳源時，可以抑制不能利用石油的 微生物的生長，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。 4