课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计一等奖

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、课题目标

1、

知识目标

了解有关选择培养基的知识

2、

能力目标

（1）用涂布平板计数法进行微生物数量测定

（2）设计对照实验

3、

情感目标

形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯

二、课题重点

选择培养基的配制，掌握微生物计数法，对照实验的目的和原理

三、课题难点

对分解尿素的细菌的计数

四、教学过程

1、

基础知识之尿素

尿素的利用，尿素，重要的农业氮肥。只能被土壤中细菌分解为NH3才能被植物吸收利用。

细菌利用尿素的原因：土壤中的含脲酶的细菌能够分解尿素

课题目标：1、从土壤中分离出能够分解尿素的细菌；2、统计每克土壤中样品中究竟含有多少这样的细菌

2、

基础知识之研究思路

（1）、筛选菌株

a.实例

以PCR技术为例，引导学生探究问题的解决方法。

PCR技术：一种在体外将少量DNA大量复制的技术。此项技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。

提出的问题—如何寻找耐高温的DNA聚合酶？ 解决问题的思路—寻找耐高温环境。

原因：高温条件淘汰了绝大多数微生物。

获得启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。（自然界中筛选菌株的方法）

由此提出实验室中微生物的筛选原理：

引导学生根据上面实例归纳实验室微生物的筛选原理：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。

b.分析本课题使用的选择培养基成分，回答问题：

问题1：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？

问题2：此配方能否筛选出产生脲酶的细菌？为什么？

C．共同归纳选择培养基概念，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。并且举例说明选择培养基的作用：加入青霉素的培养基：细菌不生长，酵母菌、霉菌等真菌能生长。不加含碳有机物的无碳培养基：分离自养型微生物。

（2）统计菌落数目

a.直接计数法：显微镜直接计数

引导学生回忆血细胞计数板计数相关知识，讲解显微镜直接计数的原理、做法、优缺点。

（1）原理：利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。

（2）做法：每一个大方格边长为 1mm ，则每一大方格的面积为1mm2，盖上盖玻片后，载玻片与盖玻片之间的高度为0.1mm，所以计数室的容积为0.1mm3。

（3）优缺点：

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。

b.间接计数（活菌计数法）：稀释涂布平板法

引导学生回忆稀释涂布平板法相关知识，讲解稀释涂布平板法计数的原理，以例题讲解计数方法和设置重复组的重要性。

（1）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，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。

（2）计数：

【例1】某同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上的菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中菌落数是（涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL）（ ）

A.2.34×108

B.2.34×109 C.234

D.23.4 【答案】B 计算公式：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。

【例2】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。 （3）设置对照

1.目的

讲解设置对照目的：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。

实例：在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时，A同学从对应的106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落，但是其他同学在同样的稀释度下只选择出大约50个菌落。其他同学认为A同学结果有问题，可能是A同学培养基被杂菌污染，或者培养基混入其他含氮物质，导致其他杂菌生长。

但A同学认为自己选用土壤样品不同导致结果不同，但是A同学没有设计对照，拿不出让同学信服的证据。你能通过设置对照，帮助A同学排除上述两个可能影响因素吗？

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。