《土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)》教學設(shè)計[1]

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1、課題2 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) 一、 教學目標 1?利用選擇培養(yǎng)基分離細菌，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)生的習慣 二、 教學重點 對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制 三、 教學難點 對分解尿素的細菌的計數(shù) 四、 教學方法 啟發(fā)式教學 五、 教學工具 多媒體課件 六、 教學過程 （一） 展示評價導(dǎo)學案 1?學生中存在的問題； 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 中的細菌將尿素分解為 氨和CO2，這是因為

2、細菌能合成 脲酶。 2科學家能從熱泉中把耐熱細菌篩選出來是因為 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：觀察到的紅細胞平均數(shù)：觀察到的細菌平均數(shù)=紅細胞含量：細菌含量 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)果準確，一般選擇菌落數(shù)在 30?300的平板進行計數(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?shù)南♂尪取? 〖思考5〗第二位同學的結(jié)果接近真實值。你認為這兩位同學的實驗需要改進的操作 是第一位同學需設(shè)置重復(fù)實驗組； 第二位同學統(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。這是因為當兩個或多個細胞在一起時，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 :其他同學用A同學的土樣進行實驗。 方案2: A同學以不接種的培養(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行。 4） 實驗時要對培養(yǎng)皿作好標記。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對分離的菌種作進一步的鑒定，還需要借助 生物化學的方法。 3. 2在細菌分解尿素的化學反應(yīng)中， 細菌合成的 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)某種細菌后，如果 PH升高，指示劑將變 紅，說明該細菌能夠 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菌過濾器過濾后， 將濾膜放到 伊紅美藍 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菌含量為指標，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菌， 進而說明這 種細菌的作用是能夠合成分解尿素的酶。 在教學過程中，可以聯(lián)系生產(chǎn)生活實際， 使學 生對尿素以及分解尿素的細菌形成一定的感性認識。 同時通過課題背景的介紹， 可以進 行STS教育。對于實驗中的

10、對照原則，可以指導(dǎo)學生分組討論，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)基中加入某種化學物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長， 促進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。 當培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分 為特定化學成分時，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