课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优质课一等奖

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计

教材版本

人民教育出版社

生物选修一

课

题

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

章节

专题二课题2 授课时数

1 授课教师

邱高芬

教学目过程与方识与技能

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

分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

标

法

知情感态度价值观

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。形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯

教材内容教学中，教师可以联系生产生活实际，使学生对尿素以及分解尿

分析

教学分析

教学重点

教学难点

学情分析

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。

选择培养基的配制和细菌的计数

对分解尿素的细菌的计数

由于学生学习了必修教材，生物学习的科学探索的方法和能力有了一定的基础，但对于微生物本身了解的太少，更谈不上如何对微生物的分离和计数的方法了，所以通过本节课学习，学生除了能掌握细菌的分离和计数的方法，还能提高理论联系实际及科学探索等方面的能力，还可以培养他们的科学性（素养）、耐性、协作精神。

学法指导

本节课应初步学会用平板划线法分离微生物并得到某种微生物的纯培养。学会微生物培养的具体操作，并运用所学知识和方法去分离相应的微生物。本节课的微生物分离的方法和无菌技术的知识应引起重视，在高考选择题和实验题中都有可能体现。

教学内容

一、情境导入

展示图片：农业工作者在劳作的场景，他们将大量的农业氮肥—尿素，洒向田间。

二、授新课

尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为氨和CO2，这是因为细菌能合成

脲酶。今天我们来学习如何分离以尿素为氮源的微生物。

你能想一想怎样能将分解尿素的细菌从土壤中分离出来吗？以下的几个实例能否给你一些启示？（板书：1.自然筛选）

科学家们从温泉中分离出了耐热微生物，科学家是从水生耐热细菌

Taq中分离到耐高温的Taq DNA聚合酶的。

从冰川中分离出了耐寒微生物。从油田中分理出了分解石油的细菌，用以改善海洋污染中的石油泄漏。

（一）、筛选菌株

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

。（板书：实验室筛选）

本课题中所用到的土壤样品应该到富含尿素的环境中去找采集（农田、厕所、化肥厂等）

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。

【思考1】在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是

葡萄糖和尿素

，

提供氮源的是

尿素

，该培养基为固体培养基

。

【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

。

怎样证明此培养基具有选择性呢？

分别在牛肉膏蛋白胨固体培养基和以尿素为唯一氮源的培养基上接种培养，观察比较菌落数量和形态，以尿素为唯一氮源的培养基中菌落单一，形态一致，说明起到了选择作用。

（二）统计菌落的数目

能清楚地数出有多少菌落，这种接种方法是稀释涂布平板法。它常用来统计样品中活菌数目的方法。（板书：稀释涂布平板法）

【思考1】为什么测平板上的菌落数可以推测样品中的活菌的数目？

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。

为了保证结果准确，一般选用菌落数在30~300的平板进行计数。

【实例分析】请同学们阅读课本22页相关内容，并思考：你认为哪位同学的结果更接近真实值？你认为这两位同学的实验需要改进吗？如果需要，如何改进？

生1：第一位同学更接近真实值

生2：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。

（师）总结：在设计实验时，至少要涂布3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。

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，如果同一稀释倍数的三个重复的菌落数相差较大，表明试验不精确，需要重新实验

思考2：如何根据平板上的菌落数推测出每mL样品中的菌株数？

答：每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数

V：涂布平板时所用的稀释液的体积(ml) M：稀释倍数

思考3：统计的菌落数往往比活菌的实际数目高还是低，为什么？

低

。这是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。

是否有更准确在计数方法呢？

2、显微镜直接计数是测定微生物的方法。

利用血球计数板，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；

个体小的细菌在显微镜下难以观察；

实践训练：

1.使用选择培养基的目的是（

）

A.培养细菌

B.培养真菌

C.使需要的微生物大量繁殖

D.表现某微生物的特定性状与其他微生物加以区别

2.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是(

)

A.CO2和N2

B.葡萄糖和NH3

C.CO2和尿素

D.葡萄糖和尿素

三、课堂小结

一、筛选菌株

1.原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长。

2.选择培养基

二、统计菌落数目

1.间接计数法：稀释涂布平板法

2. 直接计数法：显微镜计数法

四、作业

课

后

反

思

本节课从尿素在农业上的重要应用切入，介绍能分解尿素的细菌，进而说明脲酶。联系生产生活实际，是学生对尿素以及分解尿素的细菌形成一定的感性认识。

2019 年

6 月

13日