课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优质课教案

2.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

教材：人教版选修

【教学目标】

1．研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。

2．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。

【教学重点】: 对土样的选取和选择培养基的配制。

【教学难点】: 对分解尿素的细菌的计数。

【自读教材，夯基础】

一、研究思路

1．筛选菌株

(1)实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于___________ 生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时_________ 或_________ 其他微生物生长。

(2)选择培养基：在微生物学中，将允许_________ 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，称作________培养基。例如：金黄色葡萄球菌能在耐盐环境中生长，在培养金黄色葡萄球菌时在培养基中加__________可以抑制其他杂菌的生长。

2．统计菌落数目

（1）测定微生物数量的常用方法有___________ 和_________________ 。

（2）稀释涂布平板法统计样品中___________ 的数目的原理

当样品的______________ 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________ 。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_____________ 的平板进行计数(每克样品中的菌株数=__________________)。此外，测定微生物数量的常用方法还有________ 直接计数。

3．设置对照

设置对照的主要目的是排除实验组中_____________ 对实验结果的影响，提高实验结果的_______ 。

【思考与探究】

（1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

（2）为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？

三、教学过程

学内容

导入课题

教师讲解：我们上节学习了培养基的配置以及无菌操作技术，下面来学习如何进行细菌的分离，获得所需要的目的微生物。

学生回忆专题2微生物的实验室培养里面关于培养基及无菌操作的相关知识。

1、学生讨论为什么Taq细菌能从热泉中筛选出来吗？

2、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。

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景，引入新课

研究思路

1、筛选菌株

1、教师让学生阅读课本P21，讲解实例：DNA多聚酶链式反应是一种在体外将少量DNA大量复制的技术，此项技术要求使用耐高温（93℃）的DNA聚合酶，因为热泉温度70～80℃，淘汰了绝大多数微生物只有Taq细菌被筛选出来。引导学生得到启示根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找（即自然界筛选）。 2、实验室中微生物的筛选原理实验室筛选：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。 3、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。

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、教师让学生阅读课本怕1图2-6，展示各种筛选菌株方法的多媒体图片：

通过教师讲解知识点，引导学生对知识进行迁移学习，培养学生的逻辑迁移思维。

3、学生讨论培养基如何对微生物进行筛选。 4、学生观看教师展示的多媒体图片。

通过观看图片，使学生由感性认识过渡到理性认识。培养学生的学科素养。

黄石公园热泉

海底火山

大肠杆菌显色培养基

实验室筛选SARS菌株

2、统计菌落数目

3、设置对照

1、直接计数法：最常用的显微镜直接计数

2、间接计数法：最常用方法稀释涂布平板法。

每克样品中的菌株数＝（C÷V）×M C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数

V：涂布平板时所用的稀释液的体积（ml) M：稀释倍数

1、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。

学生设计实验方案：

方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验；

培养学生的怀疑精神，并根据自身设计实验1、学生举例血球计数板属于直接计数法。

知识的迁移，培养学生的 2、学生讨论并区别：知识整合稀释涂布平板法是用来能力。

计数的，而平板划线法是用来纯化的。

2、实例：在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时，A同学筛选出约150个菌落，但其他同学只选择出约50个菌落，分析其原因。教师要求学生设计实验方案。

1、教师讲解样品的稀释和稀释液的取样培养流程示意图。

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。

学生讨论思考下列问题：

1、如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

答：统计某一稀释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。

方案进行验证。培养学生的实验设计能力。

实验设计

操作提示

通过实验设计，培养学生设计实验方案能力，培养学生的学科素养。体验无菌操作的实验过程。

2、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。

3、制备培养基和样品的稀释：

制备以尿素为唯一氮源的选择培养基，并按一定倍数稀释。

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。

2、为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？

答：因为土壤中各类微生物的数量（单位：株/kg）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。

学生讨论实验过程的注意事项。

培养学生的创新思维。

结果分析与评价

b、应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，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

2、样品的稀释操作是否成功

3、重复组的结果是否一致

学生交流成果，分析自己的成功之处和需要改进的地方。

培养学生学会对别人评价和自我评价的能力

课题延伸

在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示学生了解酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，剂的作用，通过对比认清说明该细菌能够分解尿素

颜色的区别。

知识的延伸与迁移。

脲酶的检测

【课后巩固】

四、板书设计

五、课后练习

1、下列有关培养基的叙述正确的是？

A、培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质

B、培养基只有两类：液体培养基和固体培养基

C、固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基

D、微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌

2、不同培养基的具体配方不同，但一般都含有？

A、碳源、磷酸盐和维生素 B、氮

源和维生素

C、水、碳源、氮源和

无机盐 D、碳元素、氧元素、氢元素、氮元素 3、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是? A、计算、称量、倒平板、溶化、灭菌 B、计算、称量、溶化、倒平板、灭菌

C、计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 D、计算、称量、灭菌、溶化、倒平板 4、有关倒平板的操作错误的是?

A、将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上 B、使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰

C、将培养皿打开，培养皿盖倒放在桌子上 D、等待平板冷却凝固后需要倒过来放置 5、有关平板划线操作正确的是？

A、使用

已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌

B、打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞

C、将沾有菌种的接种环迅速伸人平板内，划三至五条平行线即可

D、最后将平板倒置，放人培养箱中培养

6、关微生物营养物质的叙述中，正确的是？

A、是碳源的物质不可能同时是氮源

B、凡碳源都提供能量

C、除水以外的无机物只提供无机盐 D、无机氮源也能提供能量

答案：AACCD