课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案评析

教学设计：

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

第一课时

一、学习目标

1. 研究培养基对微生物的选择作用。

2. 进行微生物数量的测定。

二、课题重点和难点

重点：对土样的选取和选择培养基的配制

难点：对分解尿素的细菌的计数

三、教学过程

（一）导入：以课题背景资料引入本课题，提出本课题要达到的两个目的。

尿素是一种重要的农业氮肥，但它并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨后，才能被植物利用。这些细菌能分解尿素的原因是它们能合成脲酶。

本课题要达到的两个主要目的：1.从土壤中分离出能够分解尿素的细菌；2.统计每克土壤样品中含有的细菌数目。

（二）进入课题：以问题形式展开对主干知识的学习，以激发学生学习的兴趣，并把主干知识设计成知识填空形式进行强化。

问题1：如何从众多的土壤微生物中找出尿素分解菌？

（1）实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌生长的条件（包括

、

、pH等），同时

或

其他微生物生长。

（2）选择培养基：在微生物学中，将允许

种类的微生物生长，同进

或

其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

根据上述知识，学生不难得出问题答案：可配制选择培养基培养土壤微生物，从中分离出尿素分解菌。

（3）下面是本课题使用的培养基的配方，请分析它是如何起选择作用的？

KH2PO4

Na2HPO4

MgSO4·7H2O

葡萄糖

尿素

琼脂

1.4 g

2.1 g

0.2 g

10.0 g

1.0 g

15.0 g

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL

问题2：如何对培养的微生物进行计数？

（1）测定微生物数量的常用方法有

和

。

（2）稀释涂布平板法常用来统计样品中

的数目，当样品的

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

。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，一般对菌落数在

的平板进行计数。

思考：利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的

。

1

（3）在设计实验时，一定要涂布至少

个平板作为重复组，增强实验的说服力的准确性。

（4）计算公式：每克样品中的菌株数=（C/V）╳

M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的 数，V代表涂布平板时所用的 的体积，M代表 。

案例分析：

①教材中两位同学的统计结果中,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

。

②统计的菌落数比活菌的实际数目低，这是因为

：

。因此，统计结果一般用

来表示。

③此外，

也是测定微生物数量的常用方法。此法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，但不能区分细菌的死活。

问题3：实验过程中，是否需要设置对照？如何设置对照？

设置对照的主要目的是排除实验组中

对实验结果的影响，提高实验结果的

。例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需以培养

的培养基作为空白对照。

问题4：实验设计包括哪些内容？

（1）分离原理：土壤中的细菌能将尿素分解成氨，是因为它们能合成

。

（2）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验流程是

。

（3）测定土壤中细菌的数量，一般选用

倍的稀释液进行平板培养。

（5）准确鉴定分解尿素细菌的方法：在以

为唯一氮源的培养基中加入

指示剂，若指示剂变为

色，pH

，说明该种菌能分解尿素。

（6）实验设计与操作

下面是土壤中尿素分解菌的分离与计数的实验流程示意图，请结合教材提供的资料分析：

讨论

(1)为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？

(2)不同的微生物培养的温度和时间相同吗？

课堂小结：

1.分离筛选微生物的原理：选择培养基。

2.微生物计数方法与原理：稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。

3.对照设置和重复设置。

4.实验设计：实验方案、实验操作、结果分析。

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知识拓展：

(1)常见的选择培养基

①加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。

②加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。

③无氮源培养基可以分离固氮微生物。

④石油是唯一碳源的培养基，可以分离能消除石油污染的微生物的目的。

⑤在高温环境中培养，可分离耐高温的微生物。

(2)鉴别培养基

是指在培养基中加入某种特殊的化学物质，某种微生物在培养基中生长后产生的某种代谢产物可以与该特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征性变化，从而鉴别该微生物。如大肠杆菌在含有伊红—美蓝的培养基中，菌落会出现黑色。

（三）练习（加深学生对知识的理解、记忆）：

1．用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是

(

) A．菌落数量最多的平板

B．菌落数量最少的平板

C．菌落数量适中的平板

D．取若干个平板菌落数量的平均值

2．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106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是

(

) A．涂布了1个平板，统计的菌落数是230 B．涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238 C．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163 D．涂布了3个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233

3．通常用来作为菌种鉴定的重要依据是(

) A．菌落

B．细菌形态

C．细菌体积

D．细菌结构

4．下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是

(

) A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水

B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、水

C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、水

D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水

5．请选出下列正确的操作步骤

(

) ①土壤取样

②称取10 g土壤，取出加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中

③吸取0.1 mL土壤溶液进行平板涂布

④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A．①→②→③→④

B．①→③→②→④

C．①→②→④→③

D．①→④→②→③

6．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是

(

) A．筛选出能分解尿素的细菌

B．对分离的菌种作进一步鉴定

C．作细菌的营养成分

D．如指示剂变蓝就能准确地认定该菌能分解尿素

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