课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课件配套优秀公开课教案设计

专题2.2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

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）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；形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。

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

教学过程：

（一）引入新课

上节课我们学习了培养基的配置以及接种技术。现在大家回忆一下上节课的知识点，回答下面几个问题。

师：培养基有哪几种？

生：固体培养基、半固体培养基、液体培养基。

师：培养基包括哪些基本成分？

生：水、碳源、氮源、无机盐。

师：消毒和灭菌有什么区别？

生：

项目

理化因素强度

消灭微生物数量

是否消灭芽孢和孢子

消毒

灭菌

温和

强烈

部分

全部

否

是

师：无菌技术有哪些目的？

生：防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外还能有效避免操作者自身被微生物感染。

师：最常用的两种微生物接种方法是什么？

生：平板划线法和稀释涂布平板法。

师：同学们记的很准确，我们学习微生物的培养是为了更好地为生产生活，也可以将研究成功应用于医药卫生等领域。我们指导农作物的生长离不开氮肥，最常用的就是尿素。农民给农作物施肥后，氮肥如何被微生物分解从而被植物吸收呢？让我们带着这个问题学习本节课内容。首先给大家十分钟时间快速阅读课本相关内容。

生：阅读课本，根据课件上的问题在课本上寻找答案并标记出来。

（二）进行新课[来源:Zxxk.Com]

1．基础知识抢答

师：尿素分解菌可以将尿素分解为哪些成分？什么酶参与了这个化学反应？

生：土壤中的细菌将尿素分解为氨和CO2

，在这个过程中起催化作用的酶叫脲酶

。

师：科学家为什么能从热泉中把耐热细菌筛选出来？实验室如何筛选我们需要的微生物呢？

生：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；实验室中微生物的筛选，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。

点评：生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

师：在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的、提供氮源的的分别是什么？琼脂的作用是什么？

生：碳源是葡萄糖，氮源是尿素，琼脂的作用是凝固剂。

师：该培养基属于什么培养基？如何筛选出尿素分解菌？

生：选择培养基。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

。

师：在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是什么？还可以用什么方法？

生：

稀释涂布平板法。也可以用显微镜直接计数法。

【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

师：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

生：（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。

师：课本这两位同学谁的测定结果接近真实值？他们需要如何改进结果更准确？

生：第二位同学的结果接近真实值。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。

师：统计的菌落数比活菌的实际数目低是为什么呢？设置对照的主要目的是什么？

生：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。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。

师：请设计本实验的对照实验组：

生：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。

2．实验设计

2.1 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。

2.2 根据图示2－7填写以下实验流程：

配制土壤溶液

2.3 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。

2.4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。

点评：菌种中有些菌体增殖快，有些菌体增值慢，所以培养时间要充足，使得每个菌体都能形成肉眼可观察到的菌落。

系列稀释

涂布平板与培养

菌落计数

2.5菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色

等方面。

2.6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。

3．结果分析与评价

3．1

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。

3．2

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。

3．3

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10〗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。

（三）课堂总结、点评

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

课堂练习

1.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是

A．酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 B．酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌 C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 D．黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌

2．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

3．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

4.下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是

A．氨基酸、核苷酸、多糖、色素 B. 多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸

C．核苷酸、多糖、维生素、毒素、抗生素 D．核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸

5．微生物代谢的人工控制是指

A.改变微生物的遗传特性 B.控制发酵时的温度

C.调节发酵过程中的pH，氧气通入量 D.包括A、B、C三项

★教学体会

本节课先回顾上节内容，为本节学习做好了铺垫。然后从尿素在农业上的重要应用切入，介绍能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解尿素的酶。在教学过程中，可以联系生产生活实际，使学生对尿素以及分解尿素的细菌形成一定的感性认识。本节课两个核心：一个是通过教师引导和学生自学的方式掌握分离目的菌的方法，举一反三，发散思维；第二是学会设计实验及分析实验结果，成功的经验和失败的原因都应成为课堂的焦点。这样，可以为下节课纤维素分解菌的学习提供很好的思路，进行启发式教学并让学生自己设计和评价实验，在讨论中渗透技术革新对生产生活的助推力作用，提高学生的生物科学素养。