课题2-土壤中分解尿素的细菌的分离与计数-教学设计-教案

教学准备1.教学目标1、利用选择性培养基分离细菌，利用相关技术解决相关微生物的生产和生活计数2.分析研究思路的形成过程，找出共性和差异3、形成不育性不在场的观念，培养注意健康的习惯2.教学中的重点/难点教学重点：土壤样品的选择和选择性培养基的制备教学难点：尿素分解菌的计数3.教具多媒体，板书4.标签教学过程(a)开设新课程主题背景1.尿素的利用尿素是一种重要的氮肥。作物不能被直接吸收和利用，但尿素首先被土壤中的细菌分解成氨和二氧化碳。2.细菌使用尿素的原因土壤中的细菌分解尿素，因为它们可以合成脲酶。3.项目的目的(1)从土壤中分离能够分解尿素的细菌(2)统计每克土壤样品中含有多少这样的细菌(二)研究思路1、筛选菌株科学家可以从温泉中筛选出耐热细菌，因为温泉的高温条件已经消除了大多数微生物，这也适合在实验室中筛选微生物。灵感：在寻找目标菌株时，我们应该根据其对生存环境的要求，在相应的环境中寻找。(1)实验室微生物的筛选原则原则是人为地提供有利条件(包括营养、温度、酸碱度等)。)用于目标菌株的生长，同时抑制或防止其他微生物的生长。评论：生物体适应特定的环境，这种环境对生物体有选择性的影响。因此，通过制备选择培养基和控制培养条件来选择目标微生物。(2)分离和计数土壤中尿素分解菌所需的培养基思考1在这种培养基的配方中，葡萄糖是碳源，尿素是氮源，琼脂是凝结剂。思考2这种培养基对微生物有选择性作用。如果是这样，选择机制是只有能够使用尿素作为氮源的微生物才能在培养基上生长。(3)培养基中尿素分解微生物的选择原则培养基的氮源是尿素。只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，尿素被用作氮源。缺乏脲酶的微生物受到抑制，因为它们不能分解尿素，并且缺乏氮源，这阻碍了它们的生长和繁殖。因此，使用该培养基，可以选择分解尿素的微生物。(4)如何证明这种媒介是选择性的？在实验组中，尿素被用作培养基中的唯一氮源-仅生长尿素细菌。对照组：牛肉膏蛋白胨培养基-各种微生物的生长2.计算殖民地的数量在计算菌落数时，通常用于计算样品中活菌数的方法是稀释涂布平板法。此外，显微镜直接计数也是测量微生物数量的常用方法。补充显微直接计数是一种测定微生物的方法。公式：平均观察到的红细胞：平均观察到的细菌=红细胞含量：细菌含量当用稀释涂布平板法计数菌落数时，在培养基表面生长的一个菌落来自样品稀释液中的活细菌。通过计算平板上菌落的数量，我们可以推断出样本中含有多少活细菌。为了保证结果的准确性，一般选择菌落数为30 300的平板进行计数。思维3根据平板上的菌落数估算每克样品菌落数的计算方法是稀释倍数(涂有平均菌落数的稀释液体积)。思维4稀释涂布平板法成功计数菌落数的关键是适当稀释。3.设置比较第二个学生的成绩接近真实值。你认为两个学生在实验中需要改进的是第一个学生需要建立一个重复实验小组；第二个学生计算的三个菌落的数量差异太大，这表明操作是错误的，需要重新测试。菌落计数低于活细菌的实际数量。这是因为当两个或多个细胞在一起时，只有一个菌落对照实验是指除测试条件外，其他条件相同的实验。符合这一条件的称为对照组，不符合这一条件的称为实验组。思考6请为这个实验设计一个控制实验组：方案一：其他学生用A班的土壤样本做实验。方案2:学生使用未接种的培养基作为空白对照。(3)实验的具体操作1.实验设计的内容包括实验方案、材料和用具、实施步骤和时间安排等。根据图2-7填写以下实验程序：土壤微生物主要分布在离地表3 200 px的近中性土壤中，约70% 80%为细菌。不同的稀释液用于分离不同的微生物，因为土壤中不同微生物的含量不同。目的是获得菌落数在30至300之间且适于计数的平板。细菌的稀释度为104、105、106，放线菌的稀释度为103、104、105，真菌的稀释度为102、103、104。培养不同的微生物通常需要不同的温度。细菌一般在30 37培养1 2天，放线菌一般在25 28培养5 7天，霉菌一般在25 28培养3 4天。计数菌落时，每24小时计数菌落数。选择菌落数稳定时的记录作为结果，以防止由于培养时间不足而丢失菌落数。评论：菌株中的一些细菌增殖快，另一些细菌增殖慢，所以培养时间应该足够长，这样每个细菌都能形成肉眼可见的菌落。菌落的特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等。思考8土壤微生物种类和数量最多的原因是什么？土壤营养丰富，适合环境条件。2.实验过程1)用于采集土壤样品的小铲和装有土壤样品的信封在使用前应消毒。2)应在火焰旁边称量10 g土壤。将称重的土壤样品倒入装有90毫升无菌水的锥形烧瓶中，并塞住棉塞。3)稀释土壤溶液的过程中，每一步都应在火焰旁进行。4)实验过程中应标记培养皿。注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养方式等。5)为了提高效率和更有序地运行，时间应该提前计划。思维9研究未知微生物时，一定要规范操作，防止病原微生物感染，实验结束后要洗手。(4)结果分析与评价分离菌株的进一步鉴定需要生化方法。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨。氨可以提高培养基的碱性，提高酸碱度。因此，我们可以通过检测培养基的酸碱度变化来判断化学反应是否发生。以尿素为唯一氮源，向培养基中加入酚红指示剂。培养某个细菌后，如果酸碱度上升，指示剂会变红，表明该细菌能分解尿素。思维10测定饮用水中大肠杆菌数量的方法是用细菌过滤器过滤一定体积的水，然后将滤膜置于曙红亚甲蓝培养基上培养。大肠杆菌菌落呈黑色，水样中大肠杆菌的数量可通过描述获得。你认为在这个实验中至少应该采集三个水样。课外拓展以尿素为唯一氮源，向培养基中加入酚红指示剂。培养某个细菌后，如果酸碱度上升，指示剂会变红，表明该细菌能分解尿素。测定饮用水中大肠杆菌数量的方法是用细菌过滤器过滤一定体积的水，然后将滤