课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案设计（一等奖）

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、教学目标 1、知识目标

简述稀释涂布平板法分离微生物和进行微生物计数的实验原理;说出选择性培养基和鉴别性培养基的用途;归纳分离纯化微生物的原理和方法。 2、能力目标

土壤样本稀释液，学会用稀释涂布法将菌样液接种到固体培养基平板;学会用稀释涂布平板法进行微生物数量测定的方法。 3、情感、态度与价值观目标

加深对科学本质的理解;体会在实验活动中合作学习的有效性，养成严谨的科学态度。

二、教学重点

对土样的选取和选择培养基的配制

三、教学难点 对分解尿素的细菌的计数

四、教学方法 启发式教学

五、教学工具 多媒体课件 六、教学过程 （一）引入新课

尿素是动物体内蛋白质代谢终产物，也是农业生产中常用的化肥，但农作物并不能直接吸收利用尿素，而有些土壤微生物能产生并分泌脲酶。通过分解土壤中的尿素为自身和植物生长提供氮元素，由此引出课题：在特定的土壤中可以分解尿素的微生物的数量是多少？如何从土壤中的众多微生物中分离出能分解尿素的微生物？ （二）分析原理，学生尝试进行实验设计

教师介绍Taq细菌的发现和选择过程，引导学生认识到研究微生物的分离和培养，是研究微生物利用的基础，而要选择出符合需要的特定微生物，则要从微生物的生理和代谢特点出发，创造有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。在此基础上，教师引导学生提出实验的初步设想，以尿素为惟一氮源，配制培养基，阻止不能利用尿素的微生物的生长，从而筛选出分解尿素的微生物。

〖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

，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

。

【补充】在统计菌落数目时，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。 教师设计问题，小组讨论，引导学生巩固有关微生物培养的原理和方法，加深其对微生物选择性培养的理解。以上问题串从让学生体会不同微生物在生长过程中利用的碳源和氮源是不同的，从而引导其深刻理解微生物的选择性培养的思路，进一步掌握特定微生物的选择和分离的方法。 （三）引导课题延伸 教师讲解并提问：酚红试剂是一种酸碱指导剂，其变色范围是pH6.8（黄）～8.4（红），观察到的培养基上的颜色有何变化？这说明了什么问题？

学生通过观察可知，在培养基上出现了两种不同类型的菌落，一种菌落周围出现了红色圈，另一种则呈现黄色。这说明这些微生物的种类是不同的，菌落周围变红的说明微生物培养过程中产生了碱性物质，而菌落周围变黄则说明产生了酸性物质。

教师给出如下资料，指导学生阅读：

资料：微生物将含氮有机物分解产生氨的过程被称为氨化作用。能进行氨化作用的细菌统称氨化细菌。有些氨化细菌能分泌脲酶，可将尿素分解生成氨，为微生物提供氮源，如脲芽孢八叠球菌。

硝化细菌可利用氨氧化过程中释放的能量，将无机物转化成有机物而营自养生活，其中能将氨氧化成亚硝酸盐的称为氨氧化细菌，如亚硝化单胞菌;能将亚硝酸盐氧化为硝酸的是亚硝酸氧化细菌，如硝化杆菌等。

教师要求学生根据以上资料，进一步判断培养基上出现的两类菌群，分别是资料所给出的哪一类细菌。

在此基础上，教师提出问题：本实验中使用的尿素固体培养基中的惟一氮源是尿素，其目的在于选择土壤中的分解尿素的微生物，那么为何在培养基中出现了以氨为氮源的氨化细菌？如果想进一步选择分解尿素的微生物应该怎么做？

笔者设计这一问题串的目的在于帮助学生理解选择性培养基和鉴定性培养基的用途。借此问题，教师引导学生认识到，尿素分解菌可将尿素分解为氨，这时培养基中的氮源的种类就发生了变化，由原来的尿素是惟一氮源变成了除尿素外还存在其他的氮源。因此，可在这样的培养基上生长的细菌，有些是可以分解尿素的，有些则是以氨为氮源的杂菌。而要想选择出其中分解尿素的微生物，可在配制尿素固体培养基时加入酚红起到鉴别作用，然后用灭菌后的接种环，挑取菌落周围出现红色区域的微生物进行接种培养。 （四）总结归纳

在总结归纳阶段，教师可设计一系列问题，引导学生回顾微生物分离纯化的方法和实验设计的思路，具体问题如下：

（1）

分离纯化微生物的方法有哪些？（平板划线法、稀释涂布法、选择培养基分离、鉴别性培养基鉴别后挑取接种）

（2）

本实验中，为何要设计使用牛肉膏蛋白胨培养基培养土壤微生物的步骤？（设置对照，通过比较实验组和对照组培养基上菌落的数量和形态，证明尿素固体培养基的选择效果）

（3）

要想提高土壤中尿素分解微生物计数的准确性，应该怎么做？（设置重复，取均值，减少实验误差）

（4）

请归纳微生物计数的方法。（稀释涂布法、血球计数板、比浊法等）