课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数公开课教案（教学设计）

一、筛选菌株

【知识点讲解】[来源学&科&网Z&X&X&K]

1.实验室微生物的筛选原理

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。 2.土壤中分解尿素的细菌的分离原理

土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。

①选择培养基的成分：尿素作为唯一的氮源

②鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，pH升高，说明细菌能分解尿素

3.选择培养基[来源:Zxxk.Com]

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，称做选择培养基。加入青霉素的培养基：细菌不生长，酵母菌、霉菌等真菌能生长。不加含碳有机物的无碳培养基：分离自养型微生物。

【典型例题】

用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是(

) A.未接种的选择培养基

B.未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C.接种了的选择培养基

D.接种了的牛肉膏蛋白胨培养基

【答案】D

【方法点拨】选择培养基的制作方法

(1)在培养基全部营养成分具备的前提下，加入物质：依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加入某些物质，以抑制不需要的微生物，促进所需要的微生物生长，如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌。

(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物生存。

(3)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。

(4)通过某些特殊环境分离微生物：如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。

【变式训练】

苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。请回答下列问题：

(1)②中培养目的菌株的选择培养基中应加入________作为碳源，②中不同浓度碳源的培养基________(A.影响；B.不影响)细菌的数量，如果要测定②中活细菌数量，常采用____________________法。

(2)④为对照，微生物在④中不生长，在⑤中生长，④与⑤培养基的主要区别在于

________________________________________________________________________；

使用______________________________法可以在⑥上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时进行倒置培养的原因是_____________________________________________________ ______________________________________________________________________。

(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？

________________________________________________________________________。

【答案】

(1)苯酚

A 稀释涂布平板(2)④的培养基没有加入苯酚作为碳源，⑤的培养基加入了苯酚作为碳源

稀释涂布平板法或平板划线

防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基(3)培养基灭菌，接种环境灭菌，接种过程进行无菌操作 学科*网

二、统计菌落数目的方法

【知识点讲解】

（1）显微镜直接计数法：

①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。

②方法：用计数板计数。

③缺点：不能区分死菌与活菌。

（2）间接计数法(活菌计数法)：

①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，

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。

②计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M，其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。

③操作：设置重复组，增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

【典型例题】

通过实验测定土壤中的细菌数量，下列与此操作有关的叙述中，不正确的是(

) ．A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B．取10、10倍的土壤稀释液0.1 mL，分别涂布于各组平板上

C．将培养皿倒置，37℃恒温培养24～48小时

D．选择菌落数在300个以上的培养皿进行计数

【答案】D 45

【变式训练】

两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。从对应稀释倍数为10的培养基中，得到以下两种统计结果。

1、甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。

2、乙同学在该浓度下涂布了A、B、C三个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。

你认为这两位同学的作法正确吗？如果有问题，错在哪？ 甲：没有重复实验（至少涂布3个平板）。 乙：A组结果误差过大，不应用于计算平均值。

学科*网

【方法点拨】

稀释涂布平板法计算注意事项

①为了保证结果准确，一般选择菌落数在30——300的平板上进行计数。

②为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三个以上的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。

③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。

④涂布平板法所选择的稀释度很重要，一般以三个稀释度中的第二个稀释度所出现的平均菌落数在50个左右为最好。

三、实验设计

【知识点讲解】

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1.土壤取样

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。 2.制备培养基

[来源:学科网]

牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，判断选择培养基是否起到选择作用。 3.样品稀释、取样涂布

因为土壤中各类微生物的数量是不同的，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。 注意：由于初次实验，对于稀释的范围没有把握，因此选择了一个较为宽泛的范围：稀释倍数为10～10。

4.微生物的培养、观察并记录结果

将涂布好的培养皿放在30℃下培养。比较牛肉膏培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等，并做好记录。 不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间5.细菌的计数学科*网[来源:学|科|网Z|X|X|K][来源:学.科.网]37

当菌落数目稳定时，选取菌落数在30~300的平板进行计数。在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。 【典型例题】

在做分离“分解尿素的细菌”实验时，A同学从对应10培养基中筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落．下列有关叙述不正确的是（

）

A. A同学出现这种结果的原因可能是土样不同

B. 可以将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﹣6受到污染

C. 让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验，如果结果与A同学一样，则可证明A同学无误

D. B选项的实验思路都遵循了实验的对照原则，而C选项的没有

【答案】D

【变式训练】

下列关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述中，不正确的是(

)

A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高压蒸汽灭菌后倒平板

B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL涂布到不同平板上培养

C.将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48小时

D.确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的平板进行计数

【答案】D