人教版生物選修一專題2-課題2-土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)-教學(xué)設(shè)計(jì)

人教版生物選修一專題2-課題2-土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)-教學(xué)設(shè)計(jì)/課題2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)一、課題背景1、尿素的利用：p21上//為止。2、細(xì)菌能利用尿素的原因土壤中的細(xì)菌分解尿素是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕窩O(NH2)2+H2O脲酶CO2+2NH3常見的分解尿素的微生物芽孢桿菌，小球菌，加單胞桿菌，克氏桿菌，棒狀桿菌，梭狀芽孢桿菌，某些真菌和放線菌也能分解尿素。4、課題目的：從土壤中分離出能夠分解尿素的細(xì)菌；統(tǒng)計(jì)每克土壤樣品中究竟含有多少這樣的細(xì)菌。二、研究思路：篩選菌株——統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)——設(shè)置對(duì)照（一）篩選菌株1、實(shí)例一：PCR技術(shù)。P21第一段//為止。原因：熱泉溫度70-80°C，淘汰了絕大多數(shù)微生物，只有Taq細(xì)菌被篩選出來。啟示：尋找目的菌種時(shí)要根據(jù)它對(duì)生存環(huán)境的要求到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。2、實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選原理：P21下-p20上要分離一種微生物，必須根據(jù)微生物的特點(diǎn)，包括營(yíng)養(yǎng)，生理，生長(zhǎng)條件等。方法：抑制大多數(shù)微生物的生長(zhǎng)促進(jìn)目的菌株的生長(zhǎng)結(jié)果：培養(yǎng)一定時(shí)間后，該菌數(shù)量上升，再通過平板稀釋等方法，對(duì)它進(jìn)行純化培養(yǎng)分離。3、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)所需培養(yǎng)基：p22上（1）從物理性質(zhì)看此培養(yǎng)基屬于：固體培養(yǎng)基（2）在此培養(yǎng)基中：碳源——葡萄糖。氮源——尿素4、培養(yǎng)基選擇分解尿素的微生物原理培養(yǎng)基的氮源為尿素，只能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素為氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生長(zhǎng)發(fā)育繁殖而受到抑制，所以用此培養(yǎng)基就能夠選擇分解尿素的微生物。分離原理：土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕?，這種物質(zhì)在把尿素分解成無機(jī)物的過程中起到催化作用。5、選擇培養(yǎng)基：P22上6、怎樣證明此培養(yǎng)基具有選擇性培養(yǎng)基類型是否接種目的結(jié)果實(shí)驗(yàn)組以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基是分解尿素的細(xì)菌只生長(zhǎng)尿素細(xì)菌對(duì)照組牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是判斷該培養(yǎng)基有無選擇性生長(zhǎng)多種微生物（二）統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)1、間接計(jì)數(shù)法：（1）原理：在稀釋度足夠高時(shí)，微生物在固體培養(yǎng)基上，所形成的一個(gè)菌落是由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成的，即一個(gè)菌落代表原先一個(gè)細(xì)胞。（2）統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目一般用稀釋涂布平板法。P22①統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的1個(gè)菌落，來源于樣品稀釋液中1個(gè)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(jì)數(shù)。P22小字部分：兩位同學(xué)說明設(shè)置重復(fù)組的重要性。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要涂布至少三個(gè)平板，作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性。在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否一致，結(jié)果不一致，意味著操作有誤，需要重新做實(shí)驗(yàn)。②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)÷涂布的稀釋液體積)×稀釋倍數(shù)。P22左下注意：①：為保證：P22①。②：為使結(jié)果接近真實(shí)值可將同一稀釋度加到三個(gè)或者三個(gè)以上的平板中，經(jīng)涂布，培養(yǎng)計(jì)算出菌落平均數(shù)。③統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。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?。（三）設(shè)置對(duì)照注意目的：P22下判斷培養(yǎng)基是否有雜菌污染：將未接種的培養(yǎng)基同時(shí)進(jìn)行培養(yǎng)判斷培養(yǎng)基是否具有篩選作用：完全培養(yǎng)基（營(yíng)養(yǎng)成分齊全）接種后培養(yǎng)觀察菌落數(shù)目實(shí)例：P22-P23小字。原因：土壤不同培養(yǎng)基污染或者操作失誤或者混入了其他的含氮物質(zhì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：P23右上2、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板法①結(jié)構(gòu)：常用的是1mm×1mm×0.1mm方格的計(jì)數(shù)板(如圖)。每個(gè)計(jì)數(shù)板上有兩個(gè)計(jì)數(shù)室，每個(gè)計(jì)數(shù)室上刻有9個(gè)大方格，其中只有中間的大方格為計(jì)數(shù)室，大方格的長(zhǎng)和寬各為1mm，深度為0.1mm，其容積為0.1mm3；大方格內(nèi)分為25個(gè)中方格，每一中方格又分為16個(gè)小方格，即大方格是由400個(gè)小方格組成的。②操作：在清潔干燥的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室上加蓋專用的蓋玻片，用吸管吸取稀釋后的菌液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行緩緩滲入，充滿計(jì)數(shù)室。③計(jì)數(shù)：在顯微鏡下計(jì)數(shù)4～5個(gè)中方格內(nèi)的菌體數(shù)，求出每個(gè)小方格所含有的細(xì)菌的平均數(shù)，按照以下公式計(jì)算：每毫升原液含有的菌數(shù)＝每小方格平均細(xì)菌數(shù)×400×104×原液被稀釋倍數(shù)。④缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌；不適于運(yùn)動(dòng)細(xì)菌的計(jì)數(shù)；需要相對(duì)高的菌濃度；個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：P23實(shí)驗(yàn)流程：土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察→細(xì)菌的計(jì)數(shù)。、土壤取樣P23下，注意劃線部分。取土樣時(shí)用的小鐵鏟和盛土樣的信封在使用前都要滅菌制備培養(yǎng)基P24中：由于初次實(shí)驗(yàn)，對(duì)于稀釋度的范圍沒得把握，因此選擇了一個(gè)比較寬的范圍：稀釋倍數(shù)103~107準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基。每個(gè)稀釋度下需要三個(gè)培養(yǎng)基，一個(gè)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基還要8個(gè)滅菌試管和一個(gè)滅菌移液管。將稀釋度相同的菌液，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長(zhǎng)菌落數(shù)目應(yīng)該明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因此，牛肉膏但不得培養(yǎng)基作為對(duì)照，用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到選擇作用。（二）樣品稀釋：如圖P23，圖2-7*應(yīng)在火焰旁稱取土樣10g*在稀釋土壤溶液過程中，每一步都要在火焰旁進(jìn)行*分離不同目的的微生物采用不同的稀釋度原因：不同微生物在土壤中含量不同目的：保證獲得菌落數(shù)在30~300之間（三）微生物的培養(yǎng)與觀察P24劃線部分及圖2-8三、操作提示四、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)五、課題延伸舉例說明鑒定細(xì)