课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优质课一等奖

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计

一、课题目标

研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。

二、课题重点与难点

（一）课题重点

对土样的选取和选择培养基的配制。 （二）课题难点

对分解尿素的细菌的计数。

三、课题背景分析

课题背景从尿素发现过程及在农业生产中重要用途，介绍了土壤中能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解分解尿素的酶，在教学中，我们教师可以切合学生所生活选用校园中土壤并联系必修3实验土壤微生物的分解作用，及其在生产生活中的应用。本课题以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象，让学生从身边实际生活中去理解微生物的分离和计数的知识，也是对上一节课微生物的实验室培养的深化。由于本课题难度不大，对硬件要求不高，教师可根据学校具体实际选取校园内某地的土壤为材料进行实验。

四、立足考纲、落实考纲的要点：

（一）最新考纲要求

1

1.微生物的分离和培养

2.某种微生物数量的测定

3.培养基对微生物的选择作用

4.利用微生物发酵生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用

（二）落实考纲的要点

1.培养基的配制及对微生物的选择作用。分解尿素的微生物数量的测定。对土样的选取。

2.学会选择培养基的配制的技术和分离出分解尿素的细菌的方法。尝试用分解尿素的微生物数量的方法去分离出其他微生物并计数。

3.领悟分离分解尿素的细菌的科学探究方法和无菌技术，建立理论与实践相结合的观念。 五、教学过程

教学内容

导入课教师活动

学生活动

设计意图

教师引导学生阅读课本P21课题背学生阅读自景，讲解利用尿素的在农业生产中课题背景主的应用，说明土壤中有分解尿素的资料。

学习。

题

细菌，同时启发学生思考如何从土壤中分离出能够分解尿素的细菌，

2

如何对这些细菌进行计数？引入本节我们将学习土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。

研究思1、教师讲解筛选菌株中PCR，科学学生阅读学家用其方法发现和分离到耐高温的课本，获生Taq DNA聚合酶。启发学生思考为取信息:自路 什么Taq细菌能从热泉中被筛选出一、筛选主 来，需要什么样的条件呢？ 菌株中学PCR技习，(一 术。二、体)筛2、教师让学生阅读课本P22左上耐高温的现选菌角的配方，并讨论配方中，为微生Taq

DNA以物的生长提供碳源和氮源的物质分聚合酶。

学三、Taq生株

别是什么？

3、让学生思考这个配方配制出的细菌适宜为培养基对微生物是否具有选择作生存条中用？若有，是如何进行选择的？

件。

心4、如何从混合微生物中分别筛选四、选择的出黄褐固氮菌、酵母菌、硝化细菌、培养基的理乳酸菌（写出主要实验思路）

概念并理念。

解

3

(二1、教师引导学生阅读课本材料，并学生阅读培)统让学生说出稀释涂布平板法操作、课计菌落数注意事项。

本养P22，获取学2、比较教材上两个同学的统计计信息:1.稀生数方法。若需要改进，如何改进。

释涂布平分3、让学生思考：如何根据平板上的板法操析作、注意实目

菌落数推出每克样品的菌落数？

4、统计菌落数目的方法有哪些？事项、统验各方法的优点缺点分别是？

计计数方方法。

法、2.学会改归进实验的纳方法。

总结能力。

(三1、明确设置对照的主要目的：

)设 置对①通过分析实验的案例。

学生阅读培课本养P22，回答学P23的问生照

②让学生思考并指出确切可信的实题。如何比

验证据。

4 排除可能较、

影响实验分③思考：如何排除可能影响实验结结果的因析、果的因素。

素？

解答：设置决对照实问验。

题能力。

实验设

1、学生阅体读课本，验1、教师引导学生阅读课本材料，并获取信实息。

验操作过程，训练计

让学生思考一下问题：

1.实验方a.

为什么分离不同的微生物要采用 不同的稀释度？

b.

测定土壤中的总量和测定土壤中 能分解尿素的细菌的数量，选用的 案

稀释范围相同吗？如果不同，你打

算选用多大的稀释范围？

2、学生学2.

所2、尝试让两个同学的设计实验。再回忆必修生需仪

请其他同学进行补充，若需要改进，3的实验的如何改进。

5 土壤微生观

器、材料、用具和药3、让学生思考：血细胞计数法、平物的分解察板划线法和稀释涂布平板法的异同作用相关能点。

知识。（必力。

修3P102-103）

知识的迁移。

品

3.具体的实施步骤及时间

6

4.结合我校的实际情况，让学生利3、学生动学用课外时间去进行实践实验，教师手实践操生适时指导和帮忙。

作本实的验，同时实也有助于践学生理解能必修3的力实验土壤和微生物的知分解作用识相关知归

安排等

识。 纳能力。

操作提示(一)无菌技术

复习课题1所学过的无菌技术操作学生回答培方法及书本的三点。

问题：无养菌技术的学目的是什生么？

分答：防止析被其他微问生物污题、染。目的解获得纯净决的培养能物。 力。

(二启发学生思考：

7 学生讨论培

)做1.做标记时需要标记什么内容，在操作过程养好标记

(三)制定计划

哪个位置标记，原因是什么？

2.菌液稀释多少倍才合适观察？

要注意事学项有两生点：

分析一是注意能不要相互力。

混淆；以免被污染。

二是要稀释梯度要适当，不宜过低或过高。

8

结果分析与评1、结合空白对照，分析培养物是否1、学生对培有杂菌污染以及选择培养基是否有成果进行养筛选出一些菌落？

2、无菌技术是否过关？

交流，分学析自己的生成功之处学如果出现了污染现象，说明某些操了有待改科价

作步骤，如培养基灭菌、接种等有进之处。

素 问题。

养。

3、选取土样是否成功是分离尿素分 解菌的步骤之一，引导学生应学会2、课后有 选取土样。

兴趣的学 生可以在 4、在某稀释度菌落是否在30-300老师的指培的平板，是否至少有两个平板的菌导下，选养落相接近

？

取某种植学物进行组生5、你统计的每克土壤中含有能分解织培养。

的尿素的细菌的菌落数多少？与其他同学的结果接近吗？若差异很大，分析可能是什么原因引起的？

动手能力。

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课题延检测培养基pH的变化来判断化学若筛选到

反应是否发生？

的菌产生脲酶将尿素分解成伸

请大家注意一下项目

相关链（一）空气中微生物总数的检测氨，氨会（2016年全国卷考过）

使培养基（二）水中细菌总数的检测（2019的碱性增年全国卷考？）

强，pH升接

（三）牛奶中细菌的分离与计数高，使酚（2018年全国卷考考食物“铃薯培红指示剂养微生物的”马）（2019年全国卷变红

考?）

（四）土壤中真菌（或放线菌）的分离与计数（2017年全国卷考过）

六、高考真题演练

（第（一）、（二）题分别是2016年、2017年高考题全国1卷）

（一）、（15分）空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：

①配置培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）; ②制作无菌平板；

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③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；

④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。

回答下列问题: （1）该培养基中微生物所需的氮来源于_____________。若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是_________________。

（2）步骤③中，实验组的操作是_______________________________________________。

（3）若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了______________现象。若将30（即36-6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_________（填“正确”或“不正确”）。

（二）、（15分）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题： （1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生______________________。

能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是______________________，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_________（答出两点即可）。 （2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_____________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）

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作为氮源，不选择其他两组的原因是__________________。

（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有__________（答出两点即可）。

参考答案：略

七、板书设计

（一）、研究思路：

1.筛选菌株

2.统计菌落数目

3.设置对照

（二）、实验设计：

1.土壤取样

2.样品稀释

3.微生物的培养与观察

（三）、操作提示：无菌技术、标记、计划（四）、结果分析与评价

（五）、课题延伸、相关链接

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