课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数名师教学设计

课题

2《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计

一．教学目标

1．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

2．分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

3．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．教学方法：启发式教学

五．教学工具：多媒体课件

六．教学过程

（一）展示评价导学案

1．学生中存在的问题；

2．教师强调：

⑴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

。

⑵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

。

⑶生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

（二）导引探究：

〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是

葡萄糖

，提供氮源的的是

尿素

，琼脂的作用是

凝固剂

。

〖思考2〗该培养基对微生物

具有

（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是

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

。

〖思考3〗怎样证明此培养基具有选择性呢？将稀释相同倍数的菌液接种在此培养基和牛肉膏蛋白胨培养基上，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察菌落特征和统计菌落数目。

提醒学生：

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。

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。

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。

〖思考4〗小组讨论分析选修一P22 两位同学的统计结果。

最后得出：第1位同学没有设置重复组，因此结果不具有说服力。

第2位同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误。

实例启示：在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。

学生练习：（2018全国Ⅰ卷）（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：

甲同学涂布了3个平板，统计的偏落数分别是110、140和149，取平均值133；

乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。

有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是

。

〖思考5〗设置对照的主要目的是？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。

〖思考6〗分析选修一P22 的实例，想一想如何设置本实验的对照。

A同学的结果与其他同学不同，可能的解释有两种。一是由于土样不同，二是由于培养基污染。究竟是哪个原因，可以通过实验来证明。

方案①：由其他同学用与A同学一样的土样进行实验，如果结果与A同学一致，则证明A同学无误；如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。

方案②：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。

〖思考7〗土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验设计

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。

2．根据图示2－7填写以下实验流程：

配制土壤溶液

菌落计数

系列稀释

涂布平板与培养

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。

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。

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。

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。

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。

〖思考9〗结果分析与评价

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

土壤人为

有利于目的菌株生长

分离筛选微生物的原理

中尿条件

抑制或阻止其他微生物生长

素分

稀释涂布平板法

解菌微生物计数方法与原理

显微镜直接计数

的分

对照设置与重复设置

离与

计数

实验方案

实验操作

结果与分析

实验设计

（四）反馈提升：

某生物小组以空气中细菌含量为指标，调查校园内不同区域（教室、草场、校长室、卫生间）的空气质量状况。请你写出完整的实验调查方案。