课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数ppt专用说课稿内容

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

汕头市金山中学

王晓煌

教学目标：

（一）生命观念

形成无菌不在的观念

（二）科学思维

分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

（三）科学探究

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

（四）社会责任

养成讲究卫生的习惯

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

教学过程：

（一）引入新课：

上节课我们学习了培养基的配置以及接种技术。下面我们来学习如何进行细菌的分离，获得所需要的目的微生物。

（二）进行新课[来源:Zxxk.Com]

1．介绍课题背景及研究目的

1．1 尿素及其利用

尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（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

氨和CO2

，这是因为细菌能合成

脲酶

。

1.2细菌利用尿素的原理

土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶

1.3常见的分解尿素的微生物

芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌、梭状芽孢杆菌，某些真菌和放线菌也能分解尿素。

1.4课题目的

①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌

②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌

2.形成研究思路

2.1筛选菌株

2.1.1、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（930C）的DNA聚合酶。

原因：因为热泉温度70～800C，淘汰了绝大多数微生物只有Taq细菌被筛选出来。

启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

2.1.2、实验室中微生物的筛选原理：（本节重点）

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。

要分离一种微生物，必须根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等；配置合适的培养基。

方法：

⑴抑制大多数微生物生长

⑵造成有利于该菌生长的环境，

结果：培养一定时间后，该菌数量上升，再通过稀释涂布平板法等方法对它进行纯化培养分离。

2.1.3、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基：

【思考1】从物理性质看此培养基属于哪类？从功能上属于哪类培养基？

（固体培养基 选择培养基）

【思考2】在此培养基中哪些作为碳源、氮源？

（碳源：葡萄糖、尿素 氮源：尿素）

2.2.4、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。

选择培养基的概念：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。

2.2.5、分离分解尿素的微生物的方法

用尿素是唯一氮源的选择培养基培养，使该菌在群落中的数量上升，再进行纯化培养分离

2.3、统计菌落数目（本节难点）

2.3.1、显微镜直接计数：

利用血球计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。

缺点：不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；

2.3.2、间接计数法（活菌计数法）

常用方法：稀释涂布平板法

原理：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一个活菌，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。

2.3.3、滤膜法（课本P26旁栏）: 膜过滤法是当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器。将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。大肠杆菌的菌落呈现黑色，可以根据培养基上黑色菌落的数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。

2.4、设置对照：

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。

2.4.1常见设置对照的方法：

空白对照：不给对照组任何处理因素。

条件对照：给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。

自身对照：对照组和实验组都在同一研究对象上进行。

相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。

甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）； 乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）； 丙组：不饲喂药剂（空白对照组）。

2.4.2 分析实验设计

A同学的结果与其他同学不同，可能的解释有两种。

一是由于土样不同；

二是由于培养基污染或操作失误。

方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验 结果预测：如果结果与A同学一致，则证明A无误；

如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。

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。（在另一平板上接种无菌水作为对照实验）

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。

3、实验的具体操作 3.1、土壤取样

从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3-8cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。

◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

3.2、制备培养基：

制备以尿素为唯一氮源的选择培养基。

3.3、样品的稀释

应在火焰旁称取土壤10g。

◆在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行

◆分离不同的微生物采用不同的稀释度

原因：不同微生物在土壤中含量不同

目的：保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板

【思考3】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？

原因：土壤中各类微生物的数量（单位：株/kg）是不同的。例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧细菌数约为2185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。

结论：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。

3.4、取样涂布

◆实验时要对培养皿作好标记。皿底注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。倒扣培养

◆如果得到了2个或2个以上菌落数目在30——300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数，如果同一稀释倍数的三个重复的菌落数相差较大，表明试验不精确，需要重新实验。

3.5、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：25～28℃培养5～7d 霉菌：25～28℃的温度下培养3～4d。

在菌落计数时，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，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 4.结果分析与评价

4.1.通过对照实验，若培养物有杂菌污染，菌落数偏高；若培养物混入其他氮源，则菌落形态多样，菌落数偏高，难以选择出分解尿素的微生物。

4.2.提示：选择每个平板上长有30—300个菌落的稀释倍计算每克样品的菌数最合适。同一稀释倍数的三个重复的菌落数不能相差悬殊，如相差较大，表示实验不精确。

4.3、操作提示 无惧操作、做好标记、规划时间

5、课外延伸

操作：在以_尿素_为唯一氮源的培养基中加入 ___酚红指示剂 。

结果：

酚红指示剂变_红色_，初步鉴定该细菌能够分解尿素。

分析：细菌能分解尿素产生氨，使培养基呈碱性，氨增加pH升高，酚红由无色变为红色。

6、本课题知识小结:

7、例题解析 例1．对细菌群体生长规律测定的正确的表述是（A）

A．在液体培养基上进行 B．至少接种一种细菌 C．接种一个细菌 D．及时补充消耗的营养物质

解析：细菌群体生长规律的测定是人们在一定条件下进行的。这些条件是：一种细菌、恒定容积的培养基，液体培养基、定时测定细菌总数。在这些条件下，才能测定出细菌的生长规律。测定时只能用一种细菌的子细胞群体的变化规律表达微生物的生长；恒定容积是给

微生物提供一定的生存环境；液体培养基才能通过样品推测细菌总数。若接种多种细菌，则会发生种间斗争而不能测定一种微生物的生长规律。在接种时，要保证一定的接种量。

例2．在微生物群体生长规律的测定中，种内斗争最显著最激烈的时期是（C）

A．调整期 B．对数期

C．稳定期 D．衰亡期

解析：种内斗争是一种生态因素。种内斗争反应了种内生物对生存空间和生活资源的争夺。在生活空间充裕，营养充足的时候，种内斗争的程度是比较低的。随着微生物个体数目的增加，每个个体的生存空间越来越少，营养物质也越来越少，每个个体对生存空间和资源的争夺也越来越激烈，种内斗争就越来越激烈。由此可知，在稳定期的种内斗争最激烈。在衰亡期，微生物的数目已经开始减少，pH已经极度不适于微生物的生存，次级代谢产物积累到很高的程度，这时的微生物的生存斗争主要是与无机环境的斗争。

例3．（2005年江苏）抗生素作为治疗细菌感染的药物，其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。

⑴青霉素发酵产生青霉素。青霉菌的新陈代谢类型是 异养需氧型 ，青霉素是青霉菌的 ___次级 代谢产物。

⑵在生产和科研中，常选用处于 对数 期的青霉菌作为菌种或研究材料，因为此时的青霉菌代谢旺盛， 个体的形态 和 __生理特征 比较稳定。

⑶对青霉菌菌体生长情况的测定：取一定体积的发酵液，经离心分离、反复洗涤后， 称菌体的湿重

（称烘干后的重量） ，再计算发酵罐中菌体的总重量。

8、实践训练

1.对细菌群体生长规律测定的正确的表述是（ A ）

A.在液体培养基上进行 B.至少接种一种细菌 C.接种一个细菌 D.及时补充消耗的营养物质

2.使用选择培养基的目的是（C ）

A.培养细菌

B.培养真菌

C.使需要的微生物大量繁殖

D.表现某微生物的特定性状与其他微生物加以区别

3.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是( D ) A.CO2和N2 B.葡萄糖和NH3

C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素

4.下列说法不正确的是（B）

A.科学家从70－80度热泉中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶

B.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，以M3作为该样品菌落数的估计值

C.设置对照实验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

D.同其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最大，种类最多。

5.为培养和分离出酵母菌并淘汰杂菌，常在培养基中加入（C）

A.较多的氮源物质 B.较多的碳源物质 C.青霉素类药物 D.高浓度食盐

★教学体会

本节课可以从尿素在农业上的重要应用切入，介绍能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解尿素的酶。在教学过程中，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。同时通过课题背景的介绍，可以进行STS教育。对于实验中的对照原则，可以指导学生分组讨论，在掌握微生物分离技术的同时巩固实验设计的基本原则。

[来源:学科网ZXXK]