课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案评析

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1．基础知识

1．1 尿素是一种重要的氮肥，农作物

（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

，这是因为细菌能合成

。

1．2 科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为

，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是

. 点评：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。

〖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

。

〖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

。

1．3在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是

除此之外，

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。

公式：观察到的红细胞平均数∶观察到的细菌平均数＝红细胞含量∶细菌含量

1．4 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

。通过统计

，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。

〖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

。

〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是

。

〖思考5〗第

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

；第二位同学统计的三个菌落数相差太大，

。

1．5统计的菌落数比活菌的实际数目

。这是因为

。因此，统计结果一般用

来表示。

1．6设置对照的主要目的是

。

1．7对照实验是指除了

的条件外，其他条件都

的实验。满足该条件的称为

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

的土样进行实验。

方案2：A同学以

培养基作为空白对照。

2．实验设计

2．1 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。

2．2 根据图示2－7填写以下实验流程：

配制

计数

2．3 土壤微生物主要分布在距地表

cm的近

性土壤中，约

为细菌。

2．4 分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是

，其目的是保证获得

的平板。细菌稀释度为

，放线菌稀释度为

，真菌稀释度为

。

2．5 培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般在

℃培养1～2d，放线菌一般在

℃培养5～7d，霉菌一般在

℃的温度下培养3～4d。

2．6 在菌落计数时，每隔

h统计一次菌落数目。选取

时的记录作为结果，以防止因

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。

2．7菌落的特征包括

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。

2．9 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

。

2）应在

旁称取土壤

g。将称好的土样倒入盛有

mL无菌水的

中，塞好棉塞。

3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在

旁进行。

4）实验时要对培养皿

。注明

等。

5）为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当

。

〖思考9〗在研究未知微生物时务必规范操作，以防被

感染，实验后一定要洗手。

3．结果分析与评价

3．1

对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助

的方法。

3．2

在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的

将尿素分解成了

。氨会使培养基的碱性

，PH

。因此，我们可以通过检测培养基

变化来判断该化学反应是否发生。

3．3

在以

为唯一氮源的培养基中加入

指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变

，说明该细菌能够

。

〖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

培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现

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

个水样。

课题：分解纤维素的微生物的分离

1．基础知识

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1．1纤维素是一种由 首尾相连而成的 化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生 。

延伸：草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？肠胃中的共生物生物。

1．2 是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素的分解需要在 酶的催化作用下完成，请完成下列过程：

__________酶

纤维素

纤维二糖

______酶

葡萄糖

〖思考1〗实验分析：投影的小实验是如何构成对照的？

在一支试管中添加__________，另一支试管不添加 ；尽管醋酸－醋酸钠缓冲液用量不同，但都能维持相同的pH。

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1．3筛选纤维素分解菌的方法是 。该方法可以通过 反应直接筛选。

2．4其原理是：刚果红可以与纤维素形成 ，当纤维素被 分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的 ，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

2．实验设计

活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题：

土壤取样

涂布到

培养基上

培养

微生物培养

挑选产生

的菌落

〖思考3〗实验流程中“选择培养”的培养基类型是什么？该培养的目的是什么？

〖思考4〗本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？

尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的菌悬液直接涂布在 上；本课题通过 使细菌增殖后，再涂布在 上。其它操作基本基本共同。

活动4：阅读资料一“土壤取样”，回答下列问题：

2．1纤维素分解菌大多分布在 的环境中。

2．2为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

2．3将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？

活动5：阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

2．4纤维素分解菌选择培养基属于 培养基，原因是 。

2．5培养基选择作用机制是 。

目的是: 2．6若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是 。

活动5：阅读资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

染色法

优点

缺点

方法一

方法二

〖思考5〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养条件下，可使能够适应这种营养条件的微生物得到 ，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被 ，因此可以起到“浓缩”的作用。

3．结果分析与评价

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

3．1为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行 实验，纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵。

3．2纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的 含量进行定量测定。