课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学目标

《土壤中分解尿素细菌的分离与计数》教学设计

一、教材分析

教材从尿素在农业上的重要用途切入，介绍了土壤中能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解尿素的酶。教学中，教师可以联系生产生活实际，使学生对尿素以及分解尿素的细菌形成一定的感性认识。教材还简要地介绍了尿素的发现过程以及尿素合成的历史，这些都是“科学、技术、社会”教育的丰富素材。最后，教材明确指出了本课题的目的，有助于学生准确把握课题的方向。

二、教学目标

1．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。

2．过程与方法：

体验无菌操作的实验过程。

3．情感、态度与价值观：关注我们身边周围都存在细菌，养成讲究卫生的良好习惯。

三、教学重点

对土样的选取和选择培养基的配制。

四、教学难点

对分解尿素的细菌的计数。

五、教学过程

教学内容

导入课题

教师活动

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。

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（PPT展示）

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学生活动

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。

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。

设计意图

创设情景，引入新课

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。

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。

研究思路

1、筛选菌株

2、统计菌落数目

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。

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。

1、学生举例血球计数板属于直接计数法。

2、学生讨论并区别：稀释涂布平板法是用来计数的，而平板划线法是用来纯化的。

知识的迁移，培养学生的知识整合能力。

3、设置对照

实验设计

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；

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。

培养学生的怀疑精神，并根据自身设计实验方案进行验证。培养学生的实验设计能力。

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。

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操作提示

结果分析与评价

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。

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

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

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。

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

知识的延伸与迁移。

课题延伸

学生了解酚红指示剂的作用，通过对比认清颜色的区别。

六、课后反思

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七、课后练习

1．在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出(

) A．乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

B．固氮细菌、大肠杆菌、放线菌

C．固氮细菌、霉菌、放线菌

D．固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

2．请选出下列正确的操作步骤(

) ①土壤取样

②称取10 g土壤，取出加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中

③吸取0.1 mL土壤溶液进行平板涂布

④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A．①→②→③→④ B．①→③→②→④

C．①→②→④→③ D．①→④→②→③

3．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是(

) A．筛选出能分解尿素的细菌

B．对分离的菌种作进一步鉴定

C．作细菌的营养成分

D．如指示剂变蓝就能准确地认定该菌能分解尿素

4．下面对“从土壤中分离分解尿素的细菌过程中灭菌”的理解，不正确的是(

) A．防止杂菌污染

B．消灭全部微生物

C．稀释土壤溶液的过程中必须在火焰旁操作

D．灭菌必须在接种前进行

5．下列不属于菌种记数方法的是(

) A．平板划线法

B．稀释涂布平板法

C．显微镜检法

D．滤膜法

6．下列有关配制培养基的叙述中，正确的是(

) A．制作固体培养基必须加入琼脂

B．加入青霉素可得到乳酸菌

C．培养自生固氮菌不需要氮源

D．发酵工程一般用固体培养基

7．用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是(

) A．菌落数最多的平板

B．菌落数量最少的平板

C．菌落数量适中的平板

D．取若干个平板菌落数量的平均值

8．土壤中分解尿素的微生物所需氮源为(

) A．硝酸

B．氨

C．尿素

D．蛋白胨

9．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是(

) A．涂布了1个平板，统计的菌落数是230 B．涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238 C．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163 D．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233 10．在本实验操作中对使用的平板和试管要进行标记，以下说法正确的是(

) A．对培养皿仅需注明培养基的种类即可

B．一般在使用之后进行标记

C．由于试管用的较多，只需对试管进行标记即可

D．标记的目的主要是为了防止实验中平板、试管等的混淆

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