课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计及教案分析

专题2 微生物的培养与应用

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 教学设计

一．本节课内容的总体目标

课程总体目标：研究培养基对微生物的选择作用，并进行微生物数量的测定

知识目标

获得生物学基本事实、概念、原理

、

规律、模型等方面的基础知识

二、教学重点与难点

重点：对土样的选取和选择培养基的配制 难点：对分解尿素的细菌的计数

三、教学流程

引导学生阅读“课题

背景”知识，引出课题研究的重要意义

对稀释涂布平板法结

果分析，进行微生物的计数的操作

对设计方案进行合理的

评价，进行结果的预测 情感态度与价值观

能力目标

关注我们身边周围都存在细菌，养成讲究卫生的良好习惯

掌握利用选择培养基分离细菌，运用相关技术进行微生物的计数的方法

能设计可行性的实验方案，能正确使用一般实验工具，进行实验操作

认识生物科学的价值，养成求实创新勇于实践的科学精神和态度

学会鉴别、选择、运用信息；分析数据，运用证据和逻辑对结果进行评价

由耐热菌Taq的筛选方法，得出微生物的筛选原理

提供以尿素为唯一氮源的培养基，筛选土壤中分解尿素的细菌

通过阅读材料，搜集所需信息，设计分离微生物的方案

分析实验结果，找出出现的问题及原因，并找到解决问题的对策

课题延伸：大肠杆菌定量测定方法和分解尿素的细菌的初步鉴定方法

八、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景，引入学生自主学习

新课，使学生明导入课题

引导学生阅读“课题背景”知识，提出的问题。

确分解尿素的细菌的重要性，突回答问题

出课题的必要性

1、教师让学生阅读课本P21，讲解：DNA聚合酶作1、DNA聚合酶发用，发现过程。引导学生得到启示根据它对生存环现过程，同学们得到什么启示？

研究思路

境的要求，到相应的环境中去寻找（即自然界筛

选）。

2.学生讨论为什么

2、实验室中微生物的筛选原理实验室筛选：人为提Taq细菌能从热泉1、筛选

供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、p中筛选出来吗？

引导学生对知识 菌株

H等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

进行迁移学习，

培养学生的逻辑3、教师展示各种筛选菌株方法的多媒体图片：

迁移思维。

3、学生阅读课

本P22侧边栏关于

本课题使用的培养基成分相关内容，

讨论并回答提供碳源和氮源的分别是

什么物质。

黄石公园热泉

海

4.学生分析讨底火山

论，以尿素为唯一

氮源的培养基能否筛选出分解尿素的

细菌

大肠杆菌显色培养基

实验室筛选SARS

3、学生观看教师展示的多媒体图通过观看图片，片。

使学生由感性认识过渡到理性认

识。培养学生的学科素养。

4、学生讨论培

菌株

养基如何对微生物进行筛选。

4、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。

缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。

5、选择培养基：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。

1、直接计数法：最常用的显微镜直接计数，指出优1、学生讨论能否缺点。

用来计数土壤中的活菌数。

2、学生讨论并区

别：稀释涂布平板2、间接计数法：最常用方法稀释涂布平板法。

法是用来计数的，知识的迁移，培

而平板划线法是用养学生的知识整

C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数

来纯化的。

合能力。

2、统计菌落数目

V：涂布平板时所用的稀释液的体积（ml)

M：稀释倍数

每克样品中的菌株数＝（C÷V）×M

3.教师提出计数过程中应注意那些问题

1、实例：在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数学生设计实验方目的实验时，A同学筛选出约150个菌落，但其他同案：

学只选择出约50个菌落，分析其原因。教师要求学生设计实验方案。

2、对照实验是指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。满足该条件的称为对照组，未满足该条件的称为实验组。设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

3、设置对照

方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验；

方案二：将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。

小结：通过这个事例可以看出，实验结果要有说服力，对照的设置是必不可少的。

培养学生的怀疑精神，并根据自身设计实验方案进行验证。培养学生的实验设计能力。

1、教师讲解样品的稀释和稀释液的取样培养流程示学生讨论思考下列

意图。

问题：

通过实验设计，

培养学生设计实验方案能力，培1、如何从平板上养学生的学科素的菌落数推测出每养。体验无菌操克样品中的菌落作的实验过程。

数？

答：统计某一稀释

实验设计

2、土壤取样：

度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均值，然后按课本旁栏的公式进行计算。

2、为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？

从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左

右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。

答：因为土壤中各类微生物的数量（单位：株/kg）3、制备培养基和样品的稀释：

是不同的，为获得不同类型的微生

物，就需要按不同的稀释度进行分制备以尿素为唯一氮源的选择培养基，并按一定倍离，同时还应当有数稀释。

针对性地提供选择培养的条件。

4、微生物的培养与观察：

每隔24h统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果。

1、无菌操作

a、取土用小铁铲、盛土样信封在使用前都需要灭菌。

学生讨论实验过程培养学生的创新操作提示

b、应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样的注意事项。

思维。

倒入锥形瓶中，塞好棉塞。

c、在稀释土壤溶液的过程中，每步都要在火焰旁操作。

2、做好标记

注明培养基种类、培养日期、平板培养样品的稀释度等。

3、规划时间

1、培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选菌落

结果分析2、样品的稀释操作是否成功

与评价

3、重复组的结果是否一致

在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解尿素

课题延伸

学生了解酚红指示剂的作用，通过对

比

学生交流成果，分培养学生学会对析自己的成功之处别人评价和自我和需要改进的地评价的能力

方。

脲酶的检测

六、板书设计

九、课堂巩固

1．PCR技术要求使用耐高温的DNA聚合酶，这种酶要能忍受93℃左右的高温。如果请你来寻找这种耐高温的酶，你会去哪里寻找………………………………………( ) A．土壤中 B．海水中 C．热泉中 D．冷库中

2．下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是………………………………………( ) A．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、葡萄糖、尿素、琼脂、水

B．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、葡萄糖、琼脂、水

C．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、尿素、琼脂、水

D．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水

3．某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每克样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL)…………………………( ) A．2.34×108 B．2.34×109 C．234 D．23.4 4．在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因可能有…………………( ) ①由于土样不同 ②由于培养基污染 ③由于操作失误 ④没有设置对照

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④

5．关于土壤取样的叙述错误的是………( ) A．土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤 B．先铲去表层土3cm左右，再取样

C．取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌 D．应在火焰旁称取土壤

6.下列关于从土壤中分离细菌的操作步骤中，正确的是…………( ) ①土壤取样 ②称取10g土壤取出加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中 ③吸取0.1mL进行平板涂布

④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A．①→②→③→④ B．①→③→②→④ C．①→②→④→③ D．①→④→②→③

7.下列关于测定土壤中细菌数量的叙述，正确的是……………( ) A．一般选用103～107倍的稀液分别涂布

B．测定放线菌的数量，一般选用103、lO 4和105倍稀释

C．测定真菌的数量，一般选用103、104和105倍稀释

D．当第一次测量某种细菌的数量，可以将101～107倍的稀释液分别涂布到平板上培养

8.下列关于微生物的培养叙述错误的是( ) A．细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2 d B．放线菌一般在25～28℃的温度下培养5～7 d C．霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4 d D．不同种类的微生物，一般需要相同的培养温度和培养时间

9.下列操作需要在火焰旁进行的一组是( ) ①土壤取样

②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板

⑤微生物的培养

A．①②③④⑤ B．②③④⑤④⑤ C．③④⑤ D．②③④