高中生物2.2《土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)》教案6 新人教版選修1

1、課題課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)備課時間上課時間總課時數(shù)課程目標(biāo)知識與技能利用選擇培養(yǎng)基分離細(xì)菌，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)過程與方法分析研究思路的形成過程，找出共性和差異性情感態(tài)度與價值觀形成無菌不在的概念，養(yǎng)成講究衛(wèi)生的習(xí)慣教學(xué)重點(diǎn)對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制教學(xué)難點(diǎn)對分解尿素的細(xì)菌的計數(shù)教學(xué)過程二次備課一、情境導(dǎo)入上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了培養(yǎng)基的配置以及接種技術(shù)。下面我們來學(xué)習(xí)如何進(jìn)行細(xì)菌的分離，獲得所需要的目的微生物。二、授新課1基礎(chǔ)知識11 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)榧?xì)菌能

2、合成 脲酶 。12 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 。點(diǎn)評：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。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生物才能在該培養(yǎng)基上生長 。13在統(tǒng)計菌落數(shù)目時

3、，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?！狙a(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14 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 30300 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 （平均菌落數(shù)÷涂布的稀釋液體積）×稀釋倍數(shù) 。思考4利用稀釋涂布平板法成功統(tǒng)計菌

4、落數(shù)目的關(guān)鍵是 恰當(dāng)?shù)南♂尪?。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)。15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。16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。17對照實(shí)驗(yàn)是指除了 被測試 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

5、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21 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。菌落計數(shù)配制土壤溶液系列稀釋涂布平板與培養(yǎng)22 根據(jù)圖示27填寫以下實(shí)驗(yàn)流程：23 土壤微生物主要分布在距地表38cm的近中性土壤中，約7080為細(xì)菌。24 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，其目的是保證獲得菌落數(shù)在30300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。25 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3037培養(yǎng)

6、12d，放線菌一般在2528培養(yǎng)57d，霉菌一般在2528的溫度下培養(yǎng)34d。26 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。27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。29 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

7、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，以防被致病微生物感染，實(shí)驗(yàn)后一定要洗手。3結(jié)果分析與評價31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。32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。33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，

8、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、當(dāng)堂反饋例1對細(xì)菌群體生長規(guī)律測定的正確的表述是A在液體培養(yǎng)基上進(jìn)行 B至少接種一種細(xì)菌 C接種一個細(xì)菌 D及時補(bǔ)充消耗的營養(yǎng)物質(zhì)解析：細(xì)菌群體生長規(guī)律的測定是人們在一定條件下進(jìn)行的。這些條件是：一種細(xì)菌、恒定容積的培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基、定時測定細(xì)菌總數(shù)。在這些條件下，才能測定出細(xì)菌的生長規(guī)律。測定時只能用一種細(xì)菌的子細(xì)胞群體的變

9、化規(guī)律表達(dá)微生物的生長；恒定容積是給微生物提供一定的生存環(huán)境；液體培養(yǎng)基才能通過樣品推測細(xì)菌總數(shù)。若接種多種細(xì)菌，則會發(fā)生種間斗爭而不能測定一種微生物的生長規(guī)律。在接種時，要保證一定的接種量。答案：A例2在微生物群體生長規(guī)律的測定中，種內(nèi)斗爭最顯著最激烈的時期是A調(diào)整期 B對數(shù)期 C穩(wěn)定期 D衰亡期解析：種內(nèi)斗爭是一種生態(tài)因素。種內(nèi)斗爭反應(yīng)了種內(nèi)生物對生存空間和生活資源的爭奪。在生活空間充裕，營養(yǎng)充足的時候，種內(nèi)斗爭的程度是比較低的。隨著微生物個體數(shù)目的增加，每個個體的生存空間越來越少，營養(yǎng)物質(zhì)也越來越少，每個個體對生存空間和資源的爭奪也越來越激烈，種內(nèi)斗爭就越來越激烈。由此可知，在穩(wěn)定期的種

10、內(nèi)斗爭最激烈。在衰亡期，微生物的數(shù)目已經(jīng)開始減少，pH已經(jīng)極度不適于微生物的生存，次級代謝產(chǎn)物積累到很高的程度，這時的微生物的生存斗爭主要是與無機(jī)環(huán)境的斗爭。答案：C四、課堂小結(jié)實(shí)驗(yàn)方案土壤中尿素分解菌的分離與計數(shù)分離篩選微生物的原理有利于目的菌株生長抑制或阻止其他微生物生長人為條件微生物計數(shù)方法與原理稀釋涂布平板法顯微鏡直接計數(shù)對照設(shè)置與重復(fù)設(shè)置實(shí)驗(yàn)設(shè)計實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果與分析五、作業(yè)：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