课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数PPT及专用教学设计内容

《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

（一）研究培养基对微生物的选择作用

（二）运用微生物计数，进行微生物数量的测定

（三）掌握分析数据的能力

（四）评价和设计实验方案

（五）关注微生物科学研究的新进展

二、教学重点

对土壤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、教学策略

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》是选修一专题2的重点内容。本节内容是课题1《微生物的实验室培养》的拓展和延伸，这是在学生已有一定的基础知识和认知能力上进行学习。在教学过程中，采用创设情境法、小组合作法、探究式教学法开展教学。运用“以教师为主导，学生为主体”的教学模式，引导学生探究选择培养基的作用和对分离出来的菌落进行计数，最后尝试设计实验方案。培养学生的科学素养，提高学生的生物核心素养。

五、教学过程

教学活动

（一）引入

1.观察图片，联系生活，思考问题

设计意图

创设情景，图中展示生活中常见的植物生长情况，引入新课，引起如植株矮小、叶片发黄、根茎腐烂等，问：学生的学习兴如何解决植物生长问题。学生思考。从而引趣，从而使学生出施用尿素肥为植物提供营养。

2.尿素的利用

明确分解尿素的细菌的重要尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能性，突出课题的直接被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分必要性。

解成氨之后才能被植物利用。

3.细菌能利用尿素的原因

土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶。

4.

课题的目的

从土壤中分离出能够分解尿素的细菌；统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。

（二）筛选菌株

1.

联系生活，思考问题

1.

引导思考：PCR技术要求使用耐高温的DNA聚合学生对知识进

酶，这种酶要能忍受93 ℃左右的高温。如行迁移学习，培果请你来寻找这种耐高温的酶，你会去哪里养学生的逻辑寻找？(

) A．土壤中 B．海水中

C．热泉中

D．冷库中

思维。

2.

通过观看图片，使学 引导学生寻找耐高温的酶，必须要从耐生由感性认识高温的生物中获得，而我们要从高温环境寻过渡到理性认找耐高温的生物。

2.

自然界和实验室筛选目的菌株的原理

识。培养学生的生物学科核心自然界中目的菌株的筛选原理：在寻找素养。

目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去找。

3.

引导学生分析培养实验室中筛选微生物的原理：人为提供基配方，让学生有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温根据基础知识度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生指出起选择作长。

用的关键成分3.

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所并解释原因。

需培养基4.

该环节将之前的基础知识应用起来，培养学生知

识迁移能力，同

学生阅读课本P22侧边栏关于本课题时巩固强化对使用的培养基成分相关内容，讨论并回答问知识点的理解题。①

从物理性质看，此培养基属于哪类运用，完成教学培养基？② 在此培养基中哪些作为碳源、重点之一。

氮源？③ 此配方能否筛选出分解尿素的细菌？为什么？④ 从功能上看属于哪类培养基？

层层设问，既可巩固已学知识，又可引导学生学习新知，从而初步了解和掌握选择培养基的作用。

4.

选择培养基

选择培养基：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。

学生讨论培养基如何对微生物进行筛选。如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌；缺乏氮源时可以分离固氮微生物；尿素作为唯一氮源时，可以分离出能分解尿素的细菌等。

讲练结合，完成相关练习。进一步巩固选择培养基的相关知识，突破重难点。

（三）统计菌落数目

1.

用稀释涂布平板法统计活菌的数目

1.

结合上一节所学的平板划线法和

稀释涂布平板①当样品的稀释度足够高时，培养基表法，学会知识的面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的迁移，培养学生一个活菌。②

通过统计平板上的菌落数，的知识整合能就能推测出样品中大约含有多少的活菌。

力。

③

为了保证结果准确，一般选择菌落数在30--300 个菌落的平板统计。

2.

讨论交流的小组活学生讨论并区别：稀释涂布平板法是用动设置使学生来计数的，而平板划线法是用来纯化的。

有代入感，体现2.小组讨论，分析典例

学生为主体，提案例：两位同学用稀释涂布平板法测定高学生的积极同一土壤样品中的细菌数。从对应稀释倍数性。

为106的培养基中，得到以下两种统计结3.

学生果。甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统通过分析讨论，计的菌落数为230。乙同学在该浓度下涂布可以总结出实了A、B、C三个平板，统计的菌落数分别为验可能存在的21、212、256，该同学以这三个平板上菌落问题，也为后面数的平均值163作为统计结果。你认为这两的实验设计打

位同学的作法正确吗？

学生通过小组讨论，分析交流，可以得出以下结论：甲没有重复实验（至少涂布3个平板）；乙中A组结果误差过大，不应用于计算平均值。

3.用稀释涂布平板法统计活菌的数目拓展

①当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。

②计算：每克样品中的菌株数 = （平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数

讲练结合，巩固所学知识。

4.显微镜直接计数法

利用血球计数板(血细胞计数板），在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。因为不能区分死菌与活菌，所以统计结果比实际值大。

对比两种计数方法，分析比较。

（四）设置对照

1.

小组讨论，分析典例

下基础。

1.

培养 案例：利用选择培养基进行尿素分解菌学生的实验设的分离过程中，从对应稀释倍数为106的培计能力。根据自

养基中，A、B两同学分别得到以下两种统身设计实验方计结果。A同学筛选出150个菌落。B同学案进行验证。

筛选出50个菌落。

2.

通过B认为A的培养基被杂菌污染了，或培分析问题的争养基中混入了其他含氮物质，因而导致不能议点，提示学生分解尿素的细菌也能在该培养基中生长。A从设置对照组确认自己的操作无误，但也拿不出能令人信的角度入手。最服的证据。请你帮助A同学改进实验，提供后引导学生从具有说明了的证据。 学生设计实验方案：

实例所犯错误中总结归纳出方案一：由其他同学用与A同学相同土计数实验的要样进行实验；

方案二：将A同学配制的培养基在不求和方法。

3.

加强加土样的情况下进行培养，作为空白对照，学生对计数数以证明培养基是否受到污染。

据的处理和对

小结：通过这个事例可以看出，实验实验的设置，锻结果要有说服力，对照的设置是必不可少的。

炼学生的质疑、分析和解决问通过学生讨论交流，可以帮助A同学改题的能力。完成进实验，改进措施是：设置重复实验和设置教学重点，突破对照实验，排除实验组中非测试因素对实验教学难点。

结果的影响，提高实验结果的可信度。

（五）实验设计

1.

实验设计，学以致用：从上一个环节学生体会到若缺乏严密科

学的计划将可根据“样品的稀释和稀释液的取样培养能使整个实验流程示意图”可知，实验设计的流程为：制前功尽弃，据此备土壤溶液 系列稀释 涂布平板与进行情感态度培养 菌落计数。

补充三个实验过程中的小资料，供学生们参考备用。

1.

土壤取样

价值观教育。

2.

通过实验设计，培养学生设计实验因为土壤是“微生物的天然培养基”，方案能力，提高含有大量的微生物，数量最大，种类最多。学生的学科素所有我们从土壤中提取和分离微生物。土壤养。

土壤要求：富含有机质，pH接近中性且潮3.

该环湿。取样部位：距地表约3∼8cm土壤层。

节完全将课堂2.

样品的稀释

样品的稀释程度直接影响平板上生长交给学生，学生可加强团队合的菌落数目。根据前面所学的计数知识，选作，提高综合归

用一定稀释范围的样品液进行培养，保证获纳与表达交流得菌落数在30-300之间，便于计数。而且能力，并让学生不同的微生物要用不同的稀释度。

自觉运用到本思考：为什么分离不同的微生物要用不节课及之前所同的稀释度？原因：土壤中各类微生物的数学知识、理论联量不同。

3.

微生物的培养与观察

培养不同微生物往往需要不同培养温度。

细菌：30～37℃ 培养 1～2d；放线菌：系实际，从而对知识点强化巩固。

4.

该环25～28℃ 培养 5～7d；霉菌： 25～28℃ 培节也是对整节养 3～4d。

课教学效果的注意：在菌落计数时，每隔24h统计一反馈。

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。

4.

小组合作，设计实验方案

根据实验设计图和提供的补充资料，思考有关问题，然后分小组进行实验设计，并写出详细的实验方案。实验方案进行展示和评比，最后经过讨论交流，选出合适的实验方案。

（六）操作提示

1.

无菌操作

取土用的小铁铲的盛土样的信封在使

学生讨论实验过程的注用前都需要灭菌。应在火焰旁称取土壤。在意事项，培养学火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好生的创新思维。

棉塞。在稀释土壤溶液的过程中，每一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

（七）课题成果与评价

培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落。

对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。

牛肉膏培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。

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。

（八）课题延伸

1.在以尿素为唯一氮源的培养基中加

将所学知识入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH应用于实际生升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解活中，加强与生尿素。

2.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，通过记算得出水样中大肠杆菌的数量。

六、教学评价

在教学的实施过程中也发现了存在的问题和一些应该改进的地方：

本节课的教学设计针对的知识点比较具体和容易理解，但是缺乏真正的实验操作，学生较难掌握本节课的重难点。所以，本节课重视利用“形象教学法”帮助学生理解和掌握，同时注重培养学生表达交流能力和小组合作能力。对于土壤中分离分解尿素的细菌这些操作，要更多与日常生活、现代相关科学相联系，了解本实验操作的应用价值，给学生提供教学拓展的空间。综合来看，要学生感到心情愉悦，思维才活的联系。

能活跃，这样才能接收新知识，让他们有不断深入学习的愿望，同时也提高了学习的效率。

由于只有一节课时间，课堂上对重点、难点知识的解析还不能做到举一反三的深度，因此尽管学生课堂反应热烈，对知识点的接受程度也达到了预期的要求，但在做课后练习时，也会出现一些问题。所以传统的讲练结合还是要结合起来运用才能取得更好的效果。最后环节的撰写实验方案，是学生没有接触过的，在讨论和设计的过程，需要教师进行不断的引导和修正，才能达到较好的教学效果。

七、教学反思

本节课主要采用三个环节进行教学，分别是创设情境，导入教学；探究新知，引导分析；实验设计，综合运用。

（一）创设情境，导入教学

用身边的事例创设情境，激发学生的学习兴趣。本节课的内容对于学生来说还是比较陌生，特别是微生物的学习，是属于微观的，学生很难理解。从学生熟悉的情境出发，更容易激发学习兴趣，对下面细菌的分离与计数的教学也有很大的帮助。

（二）探究新知，引导分析

在“新知呈现”中，尽可能用直观、活泼的方式将学生带入新的知识情境中，同时也要突出重点，突破难点；随后

用一些有代表性的问题将学生引入“师生互动”环节，这一环节要个学生留出足够的时间，允许学生争论和犯错误。教师要进行适当的引导；“问题拓展”环节是在学生通过自己的主动学习掌握基础知识后，教师提出深层次的问题，帮助学生加深对知识的理解，拓展自己思考问题的视野。这个教学设计围绕着学生，让学生成为学习的主体，和教师一起合作、探究。

（三）实验设计，综合运用

学习完本节的内容后，要求学生设计实验方案，将本节课所学的知识综合运用，以此检测学生对本节重难点的掌握情况，感受整个实验设计的过程。最后，教师还要引导学生构建本节的知识网络结构图，训练学生的思维能力和归纳能力，也是对知识的掌握和提高。

八、参考文献

《生物技术实践》，

《生物技术实践教师教学用书》