课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数PPT配套优秀教学设计内容

高二生物选修一教案

课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

【教学目标】

（一）知识与技能

研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。

（二）过程与方法

分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

（三）情感、态度与价值观

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】实验法，讲练结合法

【教学准备】学案，多媒体课件

【教学过程】

复习回顾，情境导学

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。

学习内容

一、课题背景

尿素是一种重要的氮肥，农作物 （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 ，这是因为细菌能合成 。

二、研究思路

（一）筛选菌株

1．科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为 ，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是 。

2．选择培养基：在微生物学中，将允许 种类的微生物生长，同时 或 其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。

3．配制选择培养基的依据

根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养 微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养 的微生物.加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。

【思考】：根据课文P22本课题使用的培养基配方，回答下列问题：

【1】在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是 ，提供氮源的的是 ，

琼脂的作用是 。

【2】该培养基对微生物 （具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是 。

（二）统计菌落数目

1．常用方法： 法

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（1）基本原理

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 。通过统计 ，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

(2）注意问题

①为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。

②统计的菌落数比活菌的实际数目 。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 菌落。因此，统计结果一般用 来表示。

③利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是 。

(3）怎样计算

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 。

2. 是测定微生物的方法。

公式： 。

【思考】：根据课文P22两位同学得到的统计结果，回答下列问题：

第 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 同学需设置 组；第二位同学统计的三个菌落数 ，说明操作有误，需重新实验。

（三）设置对照

对照实验是指除了 的条件外，其他条件都 的实验。满足该条件的称为 ，未满足该条件的称为 组。设置对照的主要目的是 。

【思考】：根据课文P22-23 A同学实验出现的问题，你能通过设置对照，帮助他排除是培养基被杂菌污染了或者培养基混入了其他含氮物质影响实验结果。

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：是将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。

三、实验设计

1. 实验设计的内容包括 和 等。

2.实验案例 土壤中某样品细菌的分离与计数

①土壤取样

土壤微生物主要分布在距地表 的近中性土壤中，约 为细菌。

从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3 cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。

②样品的梯度稀释

离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是 ，其目的是保证获得 的平板。细菌稀释度为 ，放线菌稀释度为 ，真菌稀释度为 。

③涂布平板与培养 如果是第一次实验，可以将稀释范围放宽，如可将 倍的稀释液分别涂布到平板上培养，以保证能从中选择出菌落数在 间的平板进行计数。将涂布好的培养皿放在 温度下培养。培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般在 ℃培养1～2d，

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放线菌一般在 ℃培养5～7d，霉菌一般在 ℃的温度下培养3～4d。

④菌落观察与计数 菌落的特征包括 等方面。同种微生物在一定的培养条件下（相同培养基、温度及培养时间）表现出稳定的菌落特征。在菌落计数时，每隔 统计一次菌落数目。选取 时的记录作为结果，以防止因 而导致遗漏菌落的数目。当菌落数目稳定时，选取菌落数在 的平板进行计数。在同一稀释度下，至少对 个平板进行重复计数，然后求出 ，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

四、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 。

2．应在火焰旁称取土壤 。将称好的土样倒入盛有 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 进行。

4．实验时要对培养皿作好 。注明 等。

5．为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先 。

6. 在研究未知微生物时务必规范操作，以防被 ，实验后一定要洗手。

五、结果分析与评价（见课文）

六、课题延伸

1．对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助 的方法。

2．在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的 将尿素分解成了氨。氨会使培养基的 增强

， 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 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变 ，说明该细菌能够 。

课堂总结、点评

土壤中尿

素分解菌

的分离与计数

人为

有利于目的菌株生长

条件

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

分离筛选微生物的原理

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

【反馈练习】

一、选择题（每题只有一个选项符合题意，将答案填写在答题栏相应题号下）

1．下列操作不属于微生物的分离步骤的是

A．稀释

B．划线或涂布

C．接斜面

D．培养

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2．影响微生物生长的主要环境因素是

A．阳光、温度、水分

B．温度、水分、PH

C．水分、PH、氧

D．温度、PH、氧

63. 用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为10的培养基

中．得到以下几种统计结果，正确的是

A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230

B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238

C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和2墨6，取平均值163

D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是2l0、240和250，取平均值233

64. 某同学在稀释倍数为10的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每克样

品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL) A．2.34×108

B．2.34×109

C．234

D．23.4 5. 用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是 A．未接种的选择培养基

B．未接种的牛肉膏蛋白胨(全营养)培养基

C．接种了的牛肉膏蛋白胨(全营养)培养基

D．接种了的选择培养基

6.可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是

A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂

B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂

C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂

D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂

7. 下列关于从土壤中分离细菌的操作步骤中，正确的是

①土壤取样 ②称取10g土壤取出加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中 ③吸取0.1mL进1234567行平板涂布

④依次稀释至10、10、10、10、10、10、10稀释度

A．①→②→③→④

B．①→③→②→④

C．①→②→④→③

D．①→④→②→③

8.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是

A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B．取104、105

、106倍的土壤稀释液和无菌水各0．1ml，分别涂布于各组平板上

C．将实验组和对照组平板倒置，370C恒温培养24-48小时

D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

9．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

A．链霉素能阻止结核菌的生长

B．链霉素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

10．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

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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

①

②

③

④

⑤

实验处理方法

新鲜唾液与盐酸混合

经过煮沸的新鲜唾液

接种面包霉

只有新鲜的唾液

只有一定浓度的蔗糖溶液

碘液处理后的颜色反应

蓝黑色

蓝黑色

棕黄色

？

？

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

A．棕黄色、棕黄色、淀粉酶

B．蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶

C．棕黄色、蓝黑色、淀粉酶

D．棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶

二、非选择题

11．（13四川卷）由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种（过程如图甲所示）。

（1）图甲中，过程①需要的酶有_____________ 。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以__________作为唯一碳源。②、③过程需要重复几次，

目的是______________ 。

（2）某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学

的接种方法是_____________________ ；

推测该同学接种时可能的操作失误是______________ 。

（3）以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种

________菌的发酵罐需要先排气，其原因是__________________________ 。

12.（11湖南卷）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：

（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以__________为唯一碳源的固体培养基

上，从功能上讲，该培养基属于________培养基。

（2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即________和

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____________。

（3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降

解能力_________________。

（4）通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_______和

__________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯___________附近进行，以避免周

围环境中微生物的污染。

13．（1）人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻，而经常可以在冷水环境中分离出嗜热微生物。请根据酶的特性分析产生这种现象的原因。

（2）淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株。①写出主要实验步骤。②根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。（提示：生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈。）

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