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《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 對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制 三、 教學(xué)難點 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,這是因為

2、細(xì)菌能合成 脲酶。 2科學(xué)家能從熱泉中把耐熱細(xì)菌篩選出來是因為 熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數(shù)微生 物,這樣也適用于實驗室中微生物的篩選, 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 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)果接近真實值。你認(rèn)為這兩位同學(xué)的實驗需要改進(jìn)的操作 是第一位同學(xué)需設(shè)置重復(fù)實驗組; 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,需重新實驗。 1. 5統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目 低。這是因為當(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驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影響,提高實驗結(jié) 果的可信度。 1. 7對照實驗是指除了 被測試 的條件外,其他條

5、件都 相同 的實驗。滿足該條件的 稱為 對照組,未滿足該條件的稱為 實驗 組。 〖思考6〗請設(shè)計本實驗的對照實驗組: 方案1 :其他同學(xué)用A同學(xué)的土樣進(jìn)行實驗。 方案2: A同學(xué)以不接種的培養(yǎng)基作為空白對照。 2?實驗設(shè)計 2. 1實驗設(shè)計的內(nèi)容包括實驗方案、材料用具、實施步驟和時間安排等。 2. 2根據(jù)圖示2- 7填寫以下實驗流程: 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實驗過程 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) 實驗時要對培養(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,實驗后一定要 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,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)為在該實驗中至少應(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。請你寫出完整的實驗調(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。對于實驗中的

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)的同時鞏固實驗設(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,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,因為非固氮微生物不能在此培養(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

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