课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课程导入及其完整教案

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计

教学目标

（一）知识与技能

1、利用选择培养基分离细菌。

2、对微生物进行计数

（二）过程与方法

分析研究思路，解决研究过程中的难题。

（三）情感、态度与价值观

认识到微生物无处不在，养成讲究卫生的习惯

教学重难点

教学重点：

利用选择培养基分离细菌。

教学难点：

对分解尿素的细菌的计数

教学工具

多媒体

教学过程

（一）引入新课

我们先来看一下菌落，大家觉得什么是菌落呢？

（二）进行新课

1、课题背景

请阅读教材，思考问题：

问：尿素能否直接被农作物吸收？

答：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

。

2、研究思路

（1）筛选菌株

问：怎样分离土壤中的尿素分解菌？阅读教材，思考科学家在哪里获得耐高温的DNA聚合酶？这给了我们什么启示呢?

答：

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的生长。

问：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基：

KH2PO4 1.4g NaHPO4 2.1g MgSO4 .7H2O 0.2g 葡萄糖 10.0g 尿素 1.0g 琼脂 15.0g

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是什么物质？此配方能否筛选出产生脲酶的细菌？为什么？

答：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

。该培养基对微生物具有选择作用。原因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。

（2）统计菌落数目

方法1、显微镜直接计数法

公式：每毫升原液所含细菌数=每小格平均细菌数×400×10000×稀释倍数

优点：能准确统计微生物的实际数目。 缺点：不能区分死菌和活菌、不适于对运动细菌的计数

方法2、间接计数法、活菌计数法（常用的方法：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。

要求：①选 30∼300 个菌落的平板统计

②每个稀释度取3个平板取其平均值③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。

公式：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。(看书上例子) （3）.设置对照：

①目的：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实例分析

让学生分析教材实例，设置对照。

方案1：其他同学用与A同学一样的土样进行实验。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2：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。

3．实验设计

（1）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。

（2）土壤取样：

从肥沃、酸碱度接近中性的湿润土壤中取样。先铲去表层土3cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。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。

（3）制备培养基：

制备选择培养基（尿素为唯一氮源）和牛肉膏蛋白胨培养基。

问：为什么还要制备牛肉膏蛋白胨培养基？

答： 相同的菌液，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基可以作为对照，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。

（4）样品稀释涂布平板

稀释倍数为 101 ～106。每个稀释度均用3个选择培养基和1个蛋白胨培养

基。

（5）微生物的培养和观察

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。 (6)

在菌落计数

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。

(7)

菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色

等方面。

不同种类的细菌形成的菌落，在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一度的特征，菌落特征可作为菌种鉴定的重要依据。

（三）巩固练习

1.使用选择培养基的目的是（ ）

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

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

C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素

3.下列说法不正确的是（ ）

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。

4.在以尿素作为唯一氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出( ) A．乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

B．分解尿素的细菌、大肠杆菌、放线菌

C．分解尿素的细菌、霉菌、放线菌

D．固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌

5.下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是（ ）

A．3号试管中的菌落稀释倍数为103倍

B．4号中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰为5号的10倍

C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个

D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要高

6.在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。产生A同学结果的原因可能有（ ）

①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照

A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④