课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计(第二课时)

专题2 微生物的培养与应用

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

知识目标

研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定

能力目标

获取微生物计数的方法

情感目标 形成无菌不在的概念，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

教学方法 启发式教学 问题式教学

教学工具 多媒体课件

教学课时

三课时

教学过程

第一课时

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。

新课 研究思路

（一）筛选菌株

1 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 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

。

例 分析下面培养基的配方：KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H20、葡萄糖、尿素、琼脂。请回答：

(1)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 。

(2)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? 答案：(1)葡萄糖 尿素 (2)有选择作用。因为此配方中尿素是唯一氮源，因此，只有能够利用尿素的微生物才能够生长。

（二）统计菌落数目

1 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。

2 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，一般选择菌落数在

30～300

的平板进行计数。

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

。

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

。

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。

6 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。

（三）设置对照

1 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 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。

3 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。

第二课时 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 实验流程图：

配制土壤溶液

菌落计数

系列稀释

涂布平板与培养

资料一 土壤取样 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。取样时，一般要铲去表层土。

资料二 样品的稀释 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456345234为10、10、10，放线菌稀释度为10、10、10，真菌稀释度为10、10、10。

资料三 培养不同微生物往往需要不同培养温度和时间。细菌一般在30～37℃培养1～2d，放线菌一般在25～28℃培养5～7d，霉菌一般在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。

提醒：菌种中有些菌体增殖快，有些菌体增殖慢，所以培养时间要充足，使得每个菌体都能形成肉眼可观察到的菌落。

菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色

等方面。

问题 土壤微生物种类最多、数量最大的原因是什么？土壤中营养物质含量丰富，环境条件适宜等。

3 操作提示 1）

取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

2）

应在火焰旁称取土壤 10 g。将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。

3）

在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

4）

实验时要对培养皿作好标记。注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。

5）

为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

问题 在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手。

4 结果分析与评价

1 对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助

生物化学

的方法。

2 在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的

脲酶

将尿素分解成了

氨

。氨会使培养基的碱性

增强

，PH 升高

。因此，我们可以通过检测培养基 pH 变化来判断该化学反应是否发生。

3 在以

尿素

为唯一氮源的培养基中加入

酚红

指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变

红

，说明该细菌能够

分解尿素

。

测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到

伊红美蓝

培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现

黑

色，通过记述得出水样中大肠杆菌的数量。你认为在该实验中至少应取

三

个水样。

课堂总结、点评

人为

有利于目的菌株生长

土壤分离筛选微生物的原理

中尿

素分稀释涂布平板法

微生物计数方法与原理

解菌

对照设置与重复设置

的分

实验方案

实验操作

结果与分析

实验设计

离与