课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学目标

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计

一．

教材分析

教材从尿素在农业上的重要用途切入，介绍了土壤中能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解尿素的酶。教学中，教师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。教材还简要地介绍了尿素的发现过程以及尿素合成的历史，这些都是“科学、技术、社会”教育的丰富素材。最后，教材明确指出了本课题的目的，有助于学生准确把握课题的方向。

二．课程总体目标

1.知识目标：获得生物学基本事实，概念，原理，规律，模型等方面的基础知识。

2.情感态度与价值观：关注我们身边周围都存在的细菌，养成讲究卫生的良好习惯;认识生物科学的价值，养成求实创新勇于实践的科学精神和态度

3.能力目标：掌握利用选择培养基分离细菌，运用相关技术行微生物的计数的方法；能设计可行性的实验方案，能正确使用一般实验工具，进行实验操作；学会鉴别，选择进信息，分析数据，运用证据和逻辑对结果进行评价。

三．教学重点

对土样的选取和选择培养基的配制

四．教学难点

对分解尿素的细菌的计数

五．本课题研究思路：筛选菌株——统计菌落数目----实验设计

六．教学方法:启发式教学

七．教学工具

:多媒体课件

八．教学流程：引导学生阅读P21“课题背景”知识，引出本课题研究的主要目的 通过了解耐热菌Taq的筛选方法，让学生归纳出微生物的筛选原理

根据微生物的筛选原理引导学生以尿素为唯一氮源的培养基，筛选土壤中分解尿素的细菌 对稀释涂布平板法结果分析，进行微生物的计数的操作

通过阅读材料，搜集所需信息，设计分离微生物的方案，并对方案进行评价 课题延伸：借助生物化学的方法，对分解尿素的细菌作进一步的鉴定。

九．教学过程

（一）引入新课

上节课我们学习了培养基的配制以及接种技术，本节课我们继续如何进行细菌的分离，获得所需要的目的细菌。

（二）进行新课

1.让学生先对尿素进行了解：尿素《是一种重要的农业氮肥，尿素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和二氧化碳之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶

2 让学生了解筛选菌株的思路：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

，这样也适用于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

。

提出思考一和思考二

〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是

葡萄糖

，提供氮源的的是

尿素

，琼脂的作用是

凝固剂

。

〖思考2〗该培养基对微生物

具有

（具有，不具有）选择作用。如果具有，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

。

3．指导学生阅读书本P22,了解统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是

稀释涂布平板法

。除此之外，

显微镜直接计数

也是测定微生物数量的常用方法。

提出思考三，思考四和思考五

〖思考3〗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

（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数

。

〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是

恰当的稀释度

。

〖思考5〗第

二

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。

4.引导学生对菌落数目的统计结果进行评价，并找出影响实验结果的因素，如何提高实验结果的可信度。

提出思考六

〖思考6〗请设计本实验的对照实验组：

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。

5．实验设计

（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）

根据图示2－7填写以下实验流程：

配制土壤溶液

系列稀释

涂布平板与培养

菌落计数

在实施各流程中，要注意的问题：

a. 土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，约70％～80％为细菌。

b.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。

c. 培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般在30～37℃培养1～2d，放线菌一般在25～28℃培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4d。

d.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。

e.菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色

等方面。

提出思考八

〖思考8〗土壤微生物种类最多、数量最大的原因是什么？土壤中营养物质含量丰富，环境条件适宜等。

(3).实验操作注意事项：

a.取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

b.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。

c.在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

d.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。

e.为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

归纳，提出思考九

〖思考9〗在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手。

(4)．结果分析与评价

a. 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。

b. 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。

c.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

。

提出思考十

〖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。

6.课堂总结、点评

土壤中尿素分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

人为

有利于目的菌株生长

稀释涂布平板法

解菌

的分离与