课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优秀教学设计内容

第二课时

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

张彦丛

一、教学目标

1.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.分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

3.形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯

二、教学重点

对土样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、教学方法

启发式教学

五、教学工具

多媒体课件

六、教学过程

导入新课：上一节课我们已经学习了培养基的配制以及接种技术，现在我们就来学习如何从土壤中将我们需要的微生物进行分离。

尿素是一种重要的农业氮肥，分子式为H2NCONH2，不能直接被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。．

科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为

热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物

，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是

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

。

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

葡萄糖

，提供氮源的的是

尿

素

，琼脂的作用是

凝固剂

。

筛选菌株（的思路是什么？）

①．根据细菌对生存环境的要求，到相应的环境中区寻找；

②．根据细菌对生存条件的要求，设定相应的条件进行筛选；

即：提供相应细菌生存的条件（营养、温度、PH等），同事抑制或阻止其他微生物的生长。

③．什么是选择培养基？

指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。

思考：如何从平板上的菌落数准确测定出每克样品中的菌落数？

⑵．（活菌计数法）统计菌落数目

①．原理：当样品稀释度足够高时，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，就能推测出样品中活菌的大致数量；

为保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

②．每克样品中的菌落数=C M /V

C代表某一稀释浓度下平板上生长的平均菌落数；

V代表涂平板时所用的稀释液的体积（ml）；

M代表稀释倍数

〖思考2〗该培养基对微生物具有（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是 稀释涂布平板法

。除此之外，显微镜直接计数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

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，来源于样品稀释液中一个活菌。

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。为了保证结果准确，一般选2

择菌落数在 30～300 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

（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。

〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。

〖思考5〗第

二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重复实验组；第二位同学统计的三个菌落数相差太大，说明操作有误，需重新实验。

统计的菌落数比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是

一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数来表示。

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。 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。

〖思考6〗请设计本实验的对照实验组：

方案1：其他同学用A同学的土样进行实验。

方案2：A同学以不接种的培养基作为空白对照。

实验设计

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。

填写以下实验流程：

土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，约70％～80％为细菌。

分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保证

获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。细菌稀释度为

每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M

C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)，M代表稀释倍数。

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同学从对应的106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落，但是其他同学在同样的稀释度下只选择出大约50个菌落。分析其原因。

原因：

⑴土样不同，

⑵培养基污染或操作失误(或者是混入了其他的含氮物质) 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

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。

七、【课后作业】

某生物小组以空气中细菌含量为指标，调查校园内不同区域（教室、草场、校长室、卫生间）的空气质量状况。请你写出完整的实验调查方案。

八、【教学反思】

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。