课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学内容

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、教学目标：

（一）知识与技能

利用选择培养基分离细菌，运用相关技术解决生产生活中有关微生物的计数

（二）过程与方法

分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

（三）情感、态度与价值观

形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯

二、教学重点：对土样的选取和选择培养基的配制

三、教学难点：对分解尿素的细菌的计数

四、教学过程：

（一）引入新课

上节课我们学习了培养基的配置以及接种技术。下面我们来学习如何进行细菌的分离，获得所需要的目的微生物。

（二）进行新课

1、课题背景

尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为

氨和CO2

，这是因为细菌能合成

脲酶

。

2 、研究思路

2.1、菌株的筛选

科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为

热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物

，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是

人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、PH等），同时抑制或阻止其他微生物生长

。

说明：在寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应环境中去寻找。

〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是？

提供氮源的的是

？琼脂的作用是？（葡萄糖

，尿素

，凝固剂

）

〖思考2〗该培养基对微生物

（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是

？（具有，只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长

）

2.2、统计菌落数

在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法

。除此之外，

显微镜直接计数

也是测定微生物数量的常用方法。

【补充】显微镜直接计数是测定微生物的方法。

原理：利用血球计数板(血细胞计数板），在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。

缺点：不能区分死菌与活菌；

采用稀释涂布平板法统计菌落数目时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中一个活菌

。通过统计平板上的菌落数

，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在

30～300 的平板进行计数。

〖思考3〗从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是

（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数

。

〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是

恰当的稀释度

。

〖思考5〗第

二

位同学的结果接近真实值。你认为这两位同学的实验需要改进的操作是第一位同学需设置重复实验组；第二位同学统计的三个菌落数相差太大，说明操作有误，需重新实验。

统计的菌落数比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数来表示。

2.3设置对照

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。

判断培养基中是否有杂菌污染：将未接种的培养基同时进行培养；判断选择培养基是否具有筛选作用：将选择培养基和完全培养基（营养成分齐全,如牛肉膏蛋白胨培养基）接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。

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。

〖思考6〗请设计本实验的对照实验组：

方案1：其他同学用A同学的土样进行实验。

方案2：A同学以不接种的培养基作为空白对照。

3实验设计

3.1 实验设计的内容包括实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排等。

3.2 根据图示2－7填写以下实验流程：

3.3 土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，约70％～80％为细菌。

3.4 分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。细菌稀释度为104、105、106，放线菌稀释度为103、104、105，真菌稀释度为102、103、104。

3.5 培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般在30～37℃培养1～2d，放线菌一般在25～28℃培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4d。

3.6 在菌落计数时，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，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

点评：菌种中有些菌体增殖快，有些菌体增值慢，所以培养时间要充足，使得每个菌体都能形成肉眼可观察到的菌落。

3.7菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色

等方面。

〖思考8〗土壤微生物种类最多、数量最大的原因是什么？土壤中营养物质含量丰富，环境条件适宜等。

3.8 实验过程

1）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

2）应在火焰旁称取土壤

10 g。将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。

3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

4）实验时要对培养皿作好标记。注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。

5）为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

〖思考9〗在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手。

4．结果分析与评价

4．1

对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助

生物化学

的方法。

4．2

在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的

脲酶

将尿素分解成了

氨

。氨会使培养基的碱性

增强

，PH 升高

。因此，我们可以通过检测培养基

pH 变化来判断该化学反应是否发生。

4．3

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

。

〖思考10〗测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到

伊红美蓝

培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现黑色，通过记述得出水样中大肠杆菌的数量。你认为在该实验中至少应取三个水样。

（三）课堂总结、点评

（四）对应练习

1.分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是（

）

①加尿素

②不加尿素

③加琼脂

④不加琼脂

⑤加葡萄糖

⑥不加葡萄糖

⑦加硝酸盐

⑧不

加硝酸盐

A.①③⑤⑦

C.①③⑤⑧ B.②④⑥⑧

D.①④⑥⑦

2、（2017

37．[生物——选修1：生物技术实践]（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______________（打出两点即可）。

（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”）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Na2 HPO4，其作用有___________（答出两点即可）。