课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数特级教师教学实录

2.2土壤中分解尿素细菌的分离与计数（教学设计/导学案）

一、学习目标

1、巩固培养基对微生物进行选择的原理；巩固统计微生物数量的方法

2、能进行实验设计与操作，并对实验结果进行分析与评价

3、领悟生物与环境相适应的观点，体会微生物分离计数过程的严谨性、科学性。二、学习重难点

1、对土样的选取和选择培养基的配制课题难点 2、对分解尿素的细菌的计数

三、学生预习：完成本课题教材全部内容。

四、教学过程

问题与例题

（一）

筛选菌株

阅读教材P21 “（一）筛选菌株”，

整理归纳出筛选菌株的基础知识

1、筛选菌株

(1) 自然界中目的菌株的筛选

①原理：根据目的菌对 的要求，到相应的环境中去找。

②实例：DNA多聚酶链式反应（PCR）是一项 的技术，

要求使用 。

能产生耐高温的TaqDNA聚合酶的 就是从热泉中筛选出来的

(2)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)分解尿素的细菌的分离原理

尿素是一种农业 ，只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。

土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们体内能合成________，将尿素分解的反应式是_________________________________________。

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________或

________其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

（1）分解尿素的细菌的培养基配方（分析P22左侧培养基配方）

①该培养基中含有微生物生长所需的 等营养，

从物理性质划分该培养基属于 ，从功能划分该培养基属于 ②在该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别 和 。

③想一想这种培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有，又是如何进

行选择的?

（2）选择培养基的制作

①在培养基全部成分具备的前提下加入其他物质

在培养基中加入 可筛选金黄色葡萄球菌

在培养基中加入 可筛选出 而抑制细菌放线菌生长

②通过改变培养基的营养成分达到分离微生物

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培养基中缺乏氮源可分离 培养基中缺乏有机碳源可分离

③利用培养基中特定化学成分分离特定微生物

培养基中石油是唯一碳源可分离

培养基中尿素是唯一氮源可分离

④通过某些特殊环境分离微生物

在高盐环境中可分离 在高温环境中可分离

【例题1】: （二）统计菌落数目

阅读教材P22 “（二）统计菌落数目”的内容，整理归纳统计菌落数目的方法

常用来统计样品中活菌数目的方法是 ，也叫 。即当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。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。

测定微生物数量的常用方法还有 直接计数

【思考】①尝试解释为什么统计菌落数目可以用稀释涂布平板法而不能用平板划线法？

②一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目

。这是因为

。因此，统计结果一般用

而不是活菌数来表示。

【例题2】: （三）

设置对照

1、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

。

2、分析教材中A同学的结果出现的可能原因？如何设置对照排出影响因素？

【例题3】: （四）

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

阅读教材P23 “实验设计”，能够整理归纳出实验设计包括的内容，

1、实验流程

2、实验设计

包括的内容有： 、 、 和 ，具体

的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。

实验设计原则：设计重复组（3个）

设计 。

3、实验步骤

（1）土壤取样：土壤有 之称，土壤中微生物 ，在

表层，有更多的微生物生长，土壤中的微生物大约 是细菌，细菌适宜生活在

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取样：从肥沃、湿润的土壤中，用无菌小铁铲铲去表层土取距地表约 的土壤层，迅速取土壤并装入____________密封

（2）样品稀释

稀释原因：样品稀释程度直接影响 ，

稀释标准：选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在 ，适于计数的平板

稀释倍数：测定细菌：选用稀释 倍

，测定放线菌：选用稀释 倍 测定真菌：选用稀释 倍

（3）微生物的培养与观察

培养：不同种类的微生物，往往需要不同的培养 和培养 。

细菌： 放线菌： 真菌： 观察：在实验过程中，一般每隔 统计一次 数目，选取菌落数目 的记录作为结果，这样可以 。

菌落特征： （4）细菌的计数

当菌落数目稳定时，选取菌落数在 的平板进行计数。在 下，至少对 个平板进行重复计数，然后求出 ，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

【思考】结合教材内容和实验步骤设计请解决下列问题

①为什么分离不同微生物采用不同的稀释度？

②实验中无菌操作有哪些？

③本实验中如何统计培养基生长菌落数？

【例题4】: （五）实验方案的操作提示

阅读教材P26 “操作提示”，能够整理归纳出相关的内容，

1、无菌操作

（1）取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都要________。

（2）应在________旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入________中，塞好棉塞。

（3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在________旁操作。

2、做好标记

（1）实验时要对________做好标记。注明____________________________等。

3、制定计划

（1）为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当_______________。

例如：第一天 第二天

第三天 （六）结果分析与评价

1、完成表格

内容

结论分析

有无杂菌污染的对照的培养皿中________菌落生长→未被杂菌污染

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判断

培养物中菌落数________→被杂菌污染

菌落形态多样，菌落数偏高→培养物中混入____________ 选择培养基的筛牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目________选择培养基的数目→选作用

选择培养基具筛选作用，已筛选出一些菌落

得到2个或2个以上菌落数目在________的平板→操作成功，能样品的稀释操作

进行菌落的计数

若选取同一种土样，统计结果应________；如果结果相差太远，重复组的结果

说明实验操作过程中出现操作失误，需要找出产生差异的原因

2、课题延伸（分解尿素的细菌的进一步鉴定）

（1）原理

CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3，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增强，________升高。因此，我们可以通过检测培养基____________来判断该化学反应是否发生。

（2）鉴定

在以尿素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________，这样，我们就可以准确地鉴定该种细菌能够分解尿素。

五、课堂练习：

下面是分离分解尿素的细菌所用的培养基，据表回答下列问题。

（1）该培养基中含有的碳源是________________。该培养基除了能够提供碳源外，还可以提供

。

（2）该培养基按物理性质划分属于___________培养基，该培养基具有选择作用的原因是________________________________________________。

（3）在该培养基中，可以通过检测pH的变化来判断尿素是否被分解，所依据的原理是______________________________________________________。方法是在培养基中加入___________，若尿素被分解，则培养基变成_______色。

（4）如果将此培养基改为用来培养分离分解纤维素的微生物的培养基，则提供碳源的物质应改为________________。

六、课后作业：

1、

临床试用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。

回答下列问题：

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（1）为了从样本中获取致病菌菌落，可用____

___法或______

___法将样本借种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。

（2）取该单菌落适当稀释，用_____

_法接种于固体培养基表面，在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。

（3）为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A，B，C，D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A___

____；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B_____；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明____

____；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的____

_。（4）根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选择抗生素_______。

2.某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：

（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生________________________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是________________________（答出两点即可）。

（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择____________________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________。

（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2 HPO4，其作用有________________________（答出两点即可）。

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