课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数第一课时教学设计

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计

一、课题目标

1.理解并能够运用分离微生物的原理，学会利用选择培养基分离不同的细菌，形成生物与环境相适应的生命观念；

3.统计细菌数目的方法；

4.通过对实验数据的处理分析，理解重复实验和对照实验的重要性，并学会设计重复实验和对照实验，培养科学探究的能力。

5.根据教材和教师提供的材料，写出土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验方案，培养学生设计实验、进行实验计划的科学探究能力。

二、教学过程

（一）引入新课

尿素是一种重要的农业氮肥。尿素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。为什么细菌可以将尿素分解成氨，所有的细菌都可以吗？

土壤中的芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌、梭状芽孢杆菌等细菌可以分解尿素，某些真菌和放线菌也能分解尿素。土壤中的微生物的种类有成千上万中，怎样才能把这些能够分解尿素的细菌从土壤中分离出来？

（二）筛选微生物的思路

1．2资料

a.提出的问题

—如何寻找耐高温的酶？

b.解决问题的思路

—寻找耐高温环境；

c.原理

—高温淘汰其他菌，选出耐高温细菌，耐高温菌种提取耐高温酶。

从这个例子你能看出生物和环境之间什么关系？

生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。

我们能利用这个原理进行土壤尿素分解菌的筛选吗？怎样筛选？

学生书写下自己的筛选思路并口述，进行生生点评和师生点评。

并引导学生在评价过程中总结出以下规律:要分离某种微生物，必须根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等方法：

⑴抑制大多数微生物不能生长，

⑵造成有利于该菌生长的环境。

分析尿素分解菌的选择培养基，碳源是什么？氮源是什么？琼脂的作用？（2）此配方能否筛选出产生脲酶的细菌？为什么？

〖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

。

〖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

。

1．3在统计菌落数目

（1）显微镜直接计数：

方法：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。观看视频操作，回顾必修部分培养液中酵母菌种群数量变化实验的计数。

（2）活菌计数法：接种菌种的方法是稀释涂布平板法

。

原理：

1个菌落→1个活菌，当样品的稀释度足够高时，固体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。

资料分析：

资料1：两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。从对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。

1、甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。

2、乙同学在该浓度下涂布了A、B、C三个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。

你认为这两位同学的作法正确吗？

如果有问题，错在哪？

甲：没有重复实验（至少涂布3个平板）

乙：A组结果误差过大，不应用于计算平均值

通过提问总结以下注意事项：

①为了保证结果准确，一般选择菌落数在30——300的平板上进行计数。

②为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三个以上的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。

③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。

若第二位同学的统计菌落数的结果是232、212、256，请你计算土壤样品中的细菌数。（涂布平板时，各取稀释液0.1ml）

一起总结计算公式。

每克样品中的菌株数=（C/V)* M

其中C:某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；

V:所用稀释液的体积；

M:稀释倍数。

资料2：

在做本课题实验时，利用选择培养基进行尿素分解菌的分离过程中，从对应稀释倍数为106的培养基中，A、B两同学分别得到以下两种统计结果。

1、A同学筛选出150个菌落。

2、B同学筛选出50个菌落。

B认为A的培养基被杂菌污染了，或培养基中混入了其他含氮物质，因而导致不能分解尿素的细菌也能在该培养基中生长。A确认自己的操作无误，只是自己所用的土壤样品不同，但此时也拿不出能令人信服的证据。

请你帮助A同学改进实验，提供具有说服力的证据。

学生书写改进方案，4人小组讨论修改方案，全班交流，进行评价。教师汇总学生的答案并引导学生进行分类。重点突出对照的思想。

（三）书写实验方案

请你根据教材23页到25页的内容进行实验设计，写出具体的实验方案。

学生书写完后，提交平板，挑5份全班展示，生生互评，取长补短。最后总结出可行、科学、考虑较周全的实验方案。

（四）结果分析与评价

相同土样的情况下，大部分同学的菌落数在50左右，一个同学的菌落数在100左右，什么原因导致的？如何证明？

培养基被污染：对照——不接种微生物（接种等量无菌水的）的空白培养基。

培养基不具有选择作用：对照——接种等量微生物的牛肉膏蛋白胨培养基。

发现培养基长了两种不同形态、大小、颜色的菌落，担心其中有一个是利用尿素分解菌分解尿素产生的氨的细菌，如何进行鉴定？

三、课堂总结、点评

土壤人为

有利于目的菌株生长

分离筛选微生物的原理

中尿条件

抑制或阻止其他微生物生长

素分

稀释涂布平板法

解菌微生物计数方法与原理

显微镜直接计数

的分

对照设置与重复设置

离与

计数

实验方案

实验操作

结果与分析

实验设计

四、课后作业

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。