人教版高中生物選修1生物技術(shù)實(shí)踐22土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)課件2

1、第,6,課時(shí),第,6,課時(shí),土壤中分解尿素的細(xì)菌的,分離與計(jì)數(shù),學(xué)習(xí)目標(biāo)定位,1,研究培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用，進(jìn)行微生物數(shù)量的測(cè)定,2,能利用選擇培養(yǎng)基分離細(xì)菌，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)解決生產(chǎn)生活,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),中有關(guān)微生物的計(jì)數(shù),知識(shí)儲(chǔ)備區(qū),第,6,課時(shí),1,實(shí)驗(yàn)中的變量,1,自變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以,人為改變,的因素,2,因變量：隨著,自變量,的變化而變化的變量稱(chēng)做因變量,3,無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些,可變,因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成,影響,這些變量稱(chēng)為無(wú)關(guān)變量,2,酚紅指示劑遇,堿,性環(huán)境呈現(xiàn)深紅色，可作為,pH,上升,的指示劑,3,微生物的生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)要素有,碳

2、源、氮源、水、無(wú)機(jī),本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),鹽、生長(zhǎng)因子,等,知識(shí)儲(chǔ)備區(qū),第,6,課時(shí),情景導(dǎo)入,1,噸高濃度難降解的污水，注入一個(gè),2,立方米的池子里，一天以后，不僅,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),刺鼻的臭味全然消失，而且污水變成,了清水，可以再次使用。這一神奇的,變化就是由微生物一手,導(dǎo)演,的,當(dāng)人們第一次在顯微鏡,下看到微生物時(shí)，深深震驚于它們的微小體積和龐大的數(shù),目。它們個(gè)頭雖小，卻在醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域都,發(fā)揮出了神奇的效果,導(dǎo)入,我們?nèi)绾螐谋姸嗟奈⑸镏姓页鲂枰姆N類(lèi)呢,學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),探究點(diǎn)一,篩選微生物的研究思路,要把某種微生物和

3、其他的微生物分開(kāi),就要利用其代謝特點(diǎn)設(shè),計(jì)合適的培養(yǎng)基,1,篩選菌株,1,思路：提供有利于,目的菌株,生長(zhǎng)的條件,包括營(yíng)養(yǎng),pH,溫度,等,同時(shí),抑制,或,阻止,其他微生物生長(zhǎng),2,實(shí)例,PCR,技術(shù)利用的耐高溫的,DNA,聚合酶,是從生,活在熱泉中的,T,aq,細(xì)菌中提取的,之所以能從熱泉中篩,選出該菌是因?yàn)?熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數(shù)微生物,3,選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，將允許,特定,種類(lèi)的微,生物生長(zhǎng)，同時(shí),抑制,或,阻止,其他種類(lèi)微生物生,長(zhǎng)的培養(yǎng)基，稱(chēng)做選擇培養(yǎng)基,學(xué)習(xí)探究區(qū),4,下面是本課題使用的培養(yǎng)基的配方，請(qǐng)分析,KH,2,PO,4,Na,2,HPO,4,MgSO,4,7H,

4、2,O,葡萄糖,尿素,瓊脂,1.4 g,2.1 g,0.2 g,10.0 g,1.0 g,15.0 g,第,6,課時(shí),本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到,1 000 mL,在該培養(yǎng)基配方中,為微生物的生長(zhǎng)提供碳源的是,葡萄糖,提供氮源的是,尿素,瓊脂的作用是,凝固劑,微生,物要利用尿素需要分泌,脲酶,不能分泌脲酶的微生物不,能利用尿素。據(jù)此該培養(yǎng)基對(duì)微生物具有選擇作用，其選擇,機(jī)制是,只有能夠以分泌脲酶從而以尿素作為氮源的微生,物才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng),學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),2,統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目,常用來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌數(shù)目的方法是,稀釋涂布平板法,1,統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí),當(dāng)樣

5、品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的,一個(gè)活菌,通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的,菌落數(shù),就能推測(cè)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(jì)數(shù),2,從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的活菌數(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),學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),3,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)?稀釋度,4,教材中兩位同學(xué)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中,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,本,課,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(jì)的三個(gè)菌落數(shù),相差太

6、大，說(shuō)明操作有誤，需重新實(shí)驗(yàn),5,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)比活菌的實(shí)際數(shù)目低，這是因?yàn)?當(dāng)兩個(gè)或,多個(gè)細(xì)胞在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落,來(lái)表示,因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用,菌落數(shù),6,除此之外,顯微鏡直接計(jì)數(shù),也是測(cè)定微生物數(shù)量,的常用方法,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),學(xué)習(xí)探究區(qū),小貼士,顯微鏡直接計(jì)數(shù)法,第,6,課時(shí),1,原理：此法利用特定的細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯,微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量，但不能區(qū)分細(xì),菌的死活。計(jì)數(shù)板是一塊特制的載玻片，上面有一個(gè)特定的,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),面積,1 mm,和高,0.1 mm,的計(jì)數(shù)室，在,1 mm,的面積里又被,劃分成,25,個(gè),或,16,個(gè)

7、,中格,每個(gè)中格進(jìn)一步劃分成,16,個(gè),或,25,個(gè),小格，計(jì)數(shù)室由,400,個(gè)小格組成,2,操作：將稀釋的樣品滴在計(jì)數(shù)板上，蓋上蓋玻片，然后在,顯微鏡下計(jì)數(shù),4,5,個(gè)中格中的細(xì)菌數(shù),并求出每個(gè)小格所含,細(xì)菌的平均數(shù)，再按公式求出每毫升樣品中所含的細(xì)菌數(shù),3,計(jì)數(shù)公式：每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)每小格平均細(xì)菌數(shù),400,10 000,稀釋倍數(shù),2,2,學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),3,設(shè)置對(duì)照,1,設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中,非測(cè)試,因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的,可信度,2,對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了,被測(cè)試,的條件外，其他條件都,相同,的實(shí)驗(yàn)。滿足該條件的稱(chēng)為,對(duì)照

8、,組，未滿足,該條件的稱(chēng)為,實(shí)驗(yàn),組,3,教材提供的案例中,A,同學(xué)的結(jié)果與其他同學(xué)不同,可能,的解釋有兩種。一是由于土樣不同，二是由于培養(yǎng)基污染,或操作失誤。如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)確定原因,答案,其他同學(xué)用與,A,同學(xué)一樣的土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果,結(jié)果與,A,同學(xué)一致,則證明,A,無(wú)誤,如果結(jié)果不同,則證明,A,同學(xué)存在操作失誤或培養(yǎng)基的配制有問(wèn)題。將,A,同學(xué)配,制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下進(jìn)行培養(yǎng),作為空白對(duì)照,以證明培養(yǎng)基是否受到污染,學(xué)習(xí)探究區(qū),歸納提煉,選擇培養(yǎng)基,第,6,課時(shí),1,選擇培養(yǎng)基的含義：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(zhǎng),促進(jìn)需要的微生物的生長(zhǎng),目,本,

9、課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),的是從眾多微生物中分離所需要的微生物,2,常見(jiàn)的選擇培養(yǎng)基,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,無(wú)氮源培養(yǎng)基可以分離固氮微生物,石油是唯一碳源的培養(yǎng)基,可以分離能消除石油污染的微,生物的目的,將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)，分離耐高溫的微生物,學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),活學(xué)活用,1,在缺乏氮源的培養(yǎng)基上，大部分微生物無(wú)法生長(zhǎng)；在培養(yǎng),基中加入青霉素可以抑制細(xì)菌和放線菌的生長(zhǎng)；在培養(yǎng)基,中加入,10,的酚可以抑制細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng)。利用上述選,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),擇培養(yǎng)基依次能從混雜的微生物群體中分離出,C,A,乳酸菌、金黃色葡萄球菌

10、、放線菌,B,固氮細(xì)菌、大腸桿菌、放線菌,C,固氮細(xì)菌、霉菌、放線菌,D,固氮細(xì)菌、金黃色葡萄球菌、放線菌,解析,固氮細(xì)菌可以在無(wú)氮培養(yǎng)基上生長(zhǎng),青霉素可以抑制細(xì),菌和放線菌的生長(zhǎng),但不會(huì)抑制霉菌的生長(zhǎng),加入,10,的酚的培,養(yǎng)基可以抑制細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng),但不會(huì)抑制放線菌的生長(zhǎng),學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),2,用稀釋涂布平板法來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目。在某稀釋濃,度下某同學(xué)做了若干個(gè)平板并統(tǒng)計(jì)每個(gè)平板的菌落數(shù)，最,接近樣品中菌體數(shù)真實(shí)值的是,D,A,菌落數(shù)量最多的平板,B,菌落數(shù)量最少的平板,C,菌落數(shù)量適中的平板,D,取若干個(gè)平板菌落數(shù)量的平均值,解析,用稀釋涂布平板法對(duì)樣品中活菌數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì),

11、只是一,種估測(cè),根據(jù)此方法的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知,在某一稀釋度下涂布的,平板菌體數(shù)具有一定的偶然性,并不是絕對(duì)均勻,所以取若干,個(gè)平板菌落數(shù)量的平均值比較接近樣品中菌株數(shù)的真實(shí)值,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),學(xué)習(xí)探究區(qū),探究點(diǎn)二,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作,第,6,課時(shí),下面是土壤中尿素分解菌的分離與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)流程示意圖,請(qǐng),結(jié)合教材提供的資料分析,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),學(xué)習(xí)探究區(qū),1,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作提示,步驟,實(shí)驗(yàn)操作,第,6,課時(shí),操作提示,潮濕,中性,的,從酸堿度接近,3 cm,取樣用的小鐵鏟和盛土樣的,土壤,土壤中取樣。先鏟去表層土,取樣,左右,再取樣,將樣品裝入事先,信封都要經(jīng)過(guò)滅菌,準(zhǔn)備好的信封

12、中,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),制備,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可以作,分別配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和,對(duì)照,用來(lái)判斷選擇培,培養(yǎng),為,尿素,為唯一氮源的,選擇,培養(yǎng)基,選擇作用,基,養(yǎng)基是否起到了,樣品,的稀,釋和,涂布,10,土樣加到盛有,mL,90,稱(chēng)取,g,火焰,旁稱(chēng)取土樣,應(yīng)在,無(wú)菌水的錐形瓶中,充分搖勻,由于初次實(shí)驗(yàn),對(duì)于稀釋的,1,吸取上清液,mL,轉(zhuǎn)移至盛,范圍沒(méi)有把握,因此選擇了一,9,有,mL,的生理鹽水的無(wú)菌大試,3,10,7,個(gè)較為寬泛的范圍,10,管中,按照上圖流程進(jìn)行樣品的稀釋,實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)所用的平板,7,3,按照由,10,10,稀釋度的順序分,試管作好,標(biāo)記,如培養(yǎng),0.1,

13、平板涂布,別吸取,mL,進(jìn)行,操作,皿要注明培養(yǎng)基類(lèi)型、培養(yǎng),低,到,高,的順序涂布平,按照濃度從,稀釋度,培養(yǎng)物等,時(shí)間,板，不必更換移液管,學(xué)習(xí)探究區(qū),培,養(yǎng),第,6,課時(shí),將涂布好的培養(yǎng)皿放在,30,37,溫度下培養(yǎng)。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延,長(zhǎng),會(huì)有不同的菌落產(chǎn)生。比較牛,在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上,生,長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯,多于,肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培基中,菌落的數(shù)量、形態(tài)等,并做好記錄,穩(wěn)定,時(shí),選取菌落數(shù),當(dāng)菌落數(shù)目,在,30,300,的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),在,選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目,才說(shuō),明選擇培養(yǎng)基有選擇作用,如果得到了,2,個(gè)或,2,個(gè)以上,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),菌落數(shù)目符合要求的平板,則

14、說(shuō)明稀釋操作比較成功,3,個(gè)平板,計(jì),同一稀釋度下,至少對(duì),如果學(xué)生選取的是同一,平均值,數(shù),進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù),然后求出,種土樣,結(jié)果相差太遠(yuǎn),教師,并根據(jù)平板所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算,需要引導(dǎo)學(xué)生一起分析產(chǎn),出樣品中細(xì)菌的數(shù)目,生差異的原因,學(xué)習(xí)探究區(qū),2,討論,第,6,課時(shí),1,為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度,答案,這是因?yàn)橥寥乐懈黝?lèi)微生物的數(shù)量,單位,株,kg,是,不同的,因此,為獲得不同類(lèi)型的微生物,就需要按不同的稀,釋度進(jìn)行分離,細(xì)菌稀釋度為,10,10,10,放線菌稀釋度,為,10,10,10,真菌稀釋度為,10,10,10,2,不同的微生物培養(yǎng)的溫度和時(shí)間相同嗎,答案,培養(yǎng)不同微

15、生物往往需要不同培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí),間。細(xì)菌一般在,30,37,的溫度下培養(yǎng),1,2 d,放線菌,一般在,25,28,的溫度下培養(yǎng),5,7 d,霉菌一般在,25,28,的溫度下培養(yǎng),3,4 d,3,4,5,2,3,4,4,5,6,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),3,菌種的鑒定,挑選選擇培養(yǎng)基中不同形態(tài)的菌落接入含,酚紅,培養(yǎng),本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),基的斜面中，由于細(xì)菌合成的,脲,酶分解尿素產(chǎn)生,了,氨,使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),pH,上升,使指示劑變色,菌落周?chē)?紅,學(xué)習(xí)探究區(qū),歸納提煉,鑒別培養(yǎng)基,第,6,課時(shí),本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),是指在培養(yǎng)基中加入某種特殊的化

16、學(xué)物質(zhì),某種微生物在培,養(yǎng)基中生長(zhǎng)后產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物可以與該特殊化學(xué)物質(zhì),發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生明顯的特征性變化,從而鑒別該,微生物,如大腸桿菌在含有伊紅,美藍(lán)的培養(yǎng)基中,菌落會(huì),出現(xiàn)黑色,學(xué)習(xí)探究區(qū),活學(xué)活用,第,6,課時(shí),3,用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)，在對(duì)應(yīng),稀釋倍數(shù)為,10,的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，正,確的是,6,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),A,涂布了,1,個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是,230,B,涂布了,2,個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是,215,和,260,取平均,值,238,C,涂布了,3,個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是,21,212,和,256,取平均值,163,D

17、,涂布了,3,個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是,210,240,和,250,取平均值,233,學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),解析,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要涂布至少,3,個(gè)平板，作為重復(fù),組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性，所以,A,B,兩項(xiàng)不,正確,C,項(xiàng)雖涂布了,3,個(gè)平板，但是，其中,1,個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與,另兩個(gè)相差太遠(yuǎn),說(shuō)明在操作過(guò)程中可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤,因此,不能簡(jiǎn)單地用,3,個(gè)平板的計(jì)數(shù)值求平均值,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),答案,D,學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),6,4,在做分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí),A,同學(xué)從對(duì)應(yīng),10,培養(yǎng),基上篩選出大約,150,個(gè)菌落，而其他同學(xué)只選擇出大約,50,個(gè)菌落,A,同

18、學(xué)的結(jié)果產(chǎn)生原因不可能有,D,A,由于土樣不同,B,由于培養(yǎng)基污染,C,由于操作失誤,D,沒(méi)有設(shè)置對(duì)照,解析,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確與是否設(shè)置對(duì)照有直接關(guān)系，但,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與是否設(shè)置對(duì)照無(wú)關(guān),學(xué)習(xí)探究區(qū),第,6,課時(shí),目的菌株,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),稀釋涂布平板法,顯微鏡直接計(jì)數(shù)法,自我檢測(cè)區(qū),第,6,課時(shí),1,通常用來(lái)作為菌種鑒定的重要依據(jù)是,A,A,菌落,B,細(xì)菌形態(tài),C,細(xì)菌體積,D,細(xì)菌結(jié)構(gòu),解析,細(xì)菌個(gè)體非常小，不易直接觀察，不同細(xì)菌菌落的,形態(tài)特征不同，而且可以用肉眼觀察，因此常作為鑒定菌,種的依據(jù),本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),自我檢測(cè)區(qū),第,6,課時(shí),2

19、,下列能選擇出分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基是,A,A,KH,2,PO,4,Na,2,HPO,4,MgSO,4,7H,2,O,葡萄糖、尿素,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),瓊脂、水,B,KH,2,PO,4,Na,2,HPO,4,MgSO,4,7H,2,O,葡萄糖、瓊脂、水,C,KH,2,PO,4,Na,2,HPO,4,MgSO,4,7H,2,O,尿素、瓊脂、水,D,KH,2,PO,4,Na,2,HPO,4,MgSO,4,7H,2,O,牛肉膏、蛋白胨,瓊脂、水,自我檢測(cè)區(qū),第,6,課時(shí),3,請(qǐng)選出下列正確的操作步驟,C,土壤取樣,稱(chēng)取,10 g,土壤,取出加入盛有,90 mL,無(wú)菌,水的錐形瓶中,吸取,0.1,mL,土壤溶液進(jìn)行平板涂布,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),依次稀釋至,10,10,10,10,10,10,10,稀釋度,A,B,C,D,1,2,3,4,5,6,7,自我檢測(cè)區(qū),第,6,課時(shí),4,在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑的目的是,B,A,篩選出能分解尿素的細(xì)菌,本,課,時(shí),欄,目,開(kāi),關(guān),B,對(duì)分離的菌種作進(jìn)一步鑒定,C,作細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)成分,D,如指示劑變藍(lán)就能準(zhǔn)確地認(rèn)定該菌能分解尿素,解析,篩選出能分解尿素的細(xì)菌用選擇培養(yǎng)基即可