课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数新颖的课程导入教案

生物选修1[人教版] 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、课题目标

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

二、课题重点与难点

一）重点：对土样的选取和选择培养基的配制

二）难点：

对分解尿素的细菌的计数

三、教学方法

启发式教学

四、教具准备：

多媒体课件

五、教学课时：2课时

六、教材分析：教材课题背景从尿素在农业生产上的应用为切入，介绍土壤中能分解尿素的细菌。基础知识部分从土壤中菌中筛选：选择培养基的配方-菌落数目的统计原则及稀释度-对照实验及重复实验设计的原因-实验操作及注意事项

七、具体教学实施：

复习引入新课

1.微生物的营养有哪些？2.消毒与灭菌的比较3.培养大肠杆菌的两大步骤？

2.引入：上一节我们学习了培养基的配置以及接种技术。由课题背景引入：下面我们来学习如何进行某种特定细菌的分离，获得所需要的目的微生物。

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

。

进行新课（学法指导：识记本节的基础知识，再完成导学案中题目。依据问题，再读教材或交流，解决问题）

一、研究思路：（学生阅读P21-23）

问题1：科学家怎样找到耐高温的DNA聚合酶？

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

。

问题2：由此启发学生：如何筛选耐高温的Taq菌？——归纳菌种筛选思路：

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

。

〖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

。

3.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

4 .教材资料分析-培养学生分析问题及探究问题能力：

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。

〖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。

5.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。

6.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。

7.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。

二、实验设计（学生阅读P232-7图进行实验设计）

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 .根据图示2－7填写以下实验流程：

配制土壤溶液

系列稀释

涂布平板与培养

菌落计数

3. 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。

4. 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104、105、106，放线菌稀释度为103、104、105，真菌稀释度为102、103、104。

5.培养不同微生物往往需要不同培养温度。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。

6 .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。

7.菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色

等方面。

〖思考7〗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。

9 .实验过程

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。

〖思考8〗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。

三、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

。

〖思考9〗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。

课堂小结：

土壤中尿

素分解菌的分离与计数

分离筛选微生物的原理

人为

条件

有利于目的菌株生长

抑制或阻止其他微生物生长

稀释涂布平板法

显微镜直接计数

微生物计数方法与原理

对照设置与重复设置

实验设计

实验方案

实验操作

结果与分析

课堂巩固：

例1：在一个“淀粉—琼脂”培养基的5个圆点位置，分别用不同方法处理，将此实验装置放在37℃恒温箱中，保温处理24h后，将碘液滴在培养基的5个圆点上，其实验结果记录于下表：

淀粉圆点

实验处理方法

碘液处理后的颜色反应

①

新鲜唾液与盐酸混合

蓝黑色

②

经过煮沸的新鲜唾液

蓝黑色

③

接种面包霉

棕黄色

④

只有新鲜的唾液

？

⑤

只有一定浓度的蔗糖溶液

？

请指出④和⑤所发生的颜色反应，以及③接种的面包霉的分泌物分别是（

C

）

A．棕黄色、棕黄色、淀粉酶

B.蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶

D.棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶

C．棕黄色、蓝黑色、淀粉酶

例2：实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线（3条线均与下图中的链霉素带接触），将平板置于37℃条件下恒温培养3天，结果如图所示。从实验结果分析以下叙述，不正确的是

（

D

）

A．链霉素能阻止结核菌的生长

对结核菌比对霍乱菌更有效

C．链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效 D．链霉素可以用于治疗伤寒病人

例3：与生活联系：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、操场、卫生间）的空气质量状况。请你写出完整的实验思路、预测结果与结论。

B．链霉素