课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数第二课时教学设计

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

课题目标

（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）情感、态度与价值观

形成细菌无处不在的观念，养成讲究卫生的习惯

课题重点与难点

课题重点：对土样的选取和选择培养基的配制。

课题难点：对分解尿素的细菌的计数。

教学方法

启发式教学

教学工具

多媒体课件、实验视频

教学过程

（一）引入新课

从前一节内容学的内容导入新课。

（二）进行新课

1、课题背景

1、1 尿素的利用

尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。

1、2 细菌利用尿素的原因

土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶

1、3 常见的分解尿素的微生物

芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌、梭状芽孢杆菌，某些真菌和放线菌。

1、4 课题目的

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究竟含有多少这样的细菌

2、研究思路

2、1 筛选菌株

2、1、1 实例：

DNA多聚酶链式反应是一种在体外将少量DNA大量复制的技术，此项技术要求使用耐高温（93℃）的DNA聚合酶。

原因：因为热泉温度70～800C，淘汰了绝大多

数微生物，只有Taq细菌被筛选出来。

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。

2、1、2 实验室中微生物的筛选原理：

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。

（选择培养基）

要分离一种微生物，必须根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等；

方法：

⑴抑制大多数微生物的生长

⑵造成有利于该菌生长的环境

结果：培养一定时间后，该菌数量上升，再通过平板稀释等方法对它进行纯化培养分离。

2、1、3 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基：

①从物理性质看此培养基属于哪类？

固体培养基

②在此培养基中哪些作为碳源、氮源？

碳源：葡萄糖、尿素

氮源：尿素

③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

。

2、2 统计菌落数目

2、2、1 显微镜直接计数

利用血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。

缺点: 不能区分死菌与活菌；

不适于对运动细菌的计数；

需要相对高的细菌浓度；

个体小的细菌在显微镜下难以观察。

2、2、2 间接计数法（活菌计数法）

⑴原理：在稀释度足够高时，微生物在固体培养基上所形成的一个菌落是由一个单细胞繁殖而成的，即一个菌落代表原先的一个单细胞。

⑵常用方法：稀释涂布平板法。

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。

注意事项

①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。

②为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三个以上的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。

③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。

④恰当的稀释度是成功地统计菌落数目的关键，一般以三个稀释度中的第二个稀释度所出现的平均菌落数在50个左右为最好。

实例分析：

说明设置重复组的重要性。第一位同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。这个实例启示学生，在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。

注意：

统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。

显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。

2、3 设置对照

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。

实例：教材P23 原因：⑴土样不同，⑵培养基污染或操作失误(或者是混入了其他的含氮物质) 方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验

结果预测：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。

方案二：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。

小结：通过这个事例可以看出，实验结果要有说服力，对照的设置是必不可少的。

3、实验设计

4、操作提示

[一]无菌操作

（1）、取土用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌。

（2）、应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，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操作。

[二]做好标记

注明培养基种类、培养日期、平板培养样品的稀释度等。

[三]规划时间

5、结果分析与评价

（一）培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落

对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。

（二）样品的稀释操作是否成功

如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。

（三）重复组的结果是否一致

如果学生选取的是同一种土样，统计的结果应该接近。如果结果相差太远，需要进一步分析产生差异的原因。

6、课题延伸

鉴别培养基：加入某种指示剂或化学药品，不影响微生物的生存

酚红培养基：

鉴定分解尿素的细菌。

原理：脲酶催化尿素分解成氨→培养基碱性增强→

酚红变红→脲酶阳性

伊红—美蓝培养基：

鉴定大肠杆菌。

原理：代谢产物与伊红—美蓝结合→

菌落呈紫黑色并带有金属光泽。

7、课堂检测

8、任务布置

布置学生课下设计实验方案，并进行实验