课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学实录与评析

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一．教材分析

1.

课程标准

概念1.微生物的培养与应用

概念2.土壤中分解

尿素的细菌的分离与记数

2.

教学目标

侧重生命观念：举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。

侧重科学思维：

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。

侧重社会责任

:通过土壤中分解尿素的细菌的分离与计数，由个例推广到一般，将课本知识运用到生活实践中，将微生物的作用运用到农业生产，形成维护生态平衡的习惯。

侧重科学探究：学会制备土壤样本稀释液，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.

教学重难点

重点：对土样的选取和选择培养基的配制。

难点：对分解尿素的细菌的计数。

二．教学过程

1.课前预习

1．1筛选菌株的思路

(1)自然界中目的菌株的筛选

①依据：根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

②实例：PCR技术过程中用到的耐高温的TaqDNA聚合酶，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的。

(2)实验室中目的菌株的筛选

①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的生长。

②方法：利用选择培养基分离。

选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时阻止或抑制其他种类微生物生长的培养基。

1.2统计菌落数目

(1)常用方法：稀释涂布平板法。

(2)利用显微镜直接计数。

[合作探讨]

探讨1：根据选择培养基的原理，如何筛选出耐酸菌？

探讨2：如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

探讨3：稀释涂布平板法和显微计数法对微生物计数产生的实验误差如何？试分析原因。

[思维升华]

1．选择培养基的选择作用

(1)原理：根据不同微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。

(2)方法：

①在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。

②改变培养基中的营养成分。例如，缺乏氮源时可以分离固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物；用含无机碳源的培养基分离自养型微生物。

③改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物；用普通培养基在无氧条件下分离厌氧型和兼性厌氧型微生物。

2．显微镜直接计数法

(1)原理：此法利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。

(2)方法：用计数板计数。（必修一）

2、实验设计

以下是土壤中某样品细菌的分离与计数实验流程：

（1）土壤取样前应对小铁铲和盛土的纸袋进行

处理，取土样时要铲除表层土的原因是

。

（2）实验流程中，

等操作都要在火焰旁进行。

（3）分离不同的微生物其稀释度相同吗？为什么？

。但稀释的结果是相同的，即

。测定土壤中分解尿素的细菌时，一般选用的稀释度是

。

（4）涂布平板时，每个稀释度下需要涂布

个选择培养基和

个牛肉膏蛋白胨培养基，前者遵循了

原则，后者起

作用。计数时对

培养基中的菌落数取其

。

（5）某同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，他在三个培养基表面分别涂布稀释

106倍的0.1mL菌液，经培养后得到的菌落数分别是222、212和241。那么每克样品中的菌株数是

。

（6）为进一步确定得到的是能够分解尿素的细菌，可以在选择培养基中加入

，如果

，我们就可以准确地鉴定该种细菌能够分解尿素。

[合作探讨] 探讨1：为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？当测定时为什么要将稀释的范围放宽一些？

探讨2：在稀释涂布平板法中，为何需涂布3个平板？

探讨3：统计菌落数目的理论依据是什么？

探讨4：为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？

三．自我检测

1．土壤中的细菌能分解尿素，是因为它们能合成一种(

) A．尿素酶

B．脲酶

C．蛋白酶

D．肽酶

2．在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应106倍稀释培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因不可能有(

) A．由于土样不同

B．由于培养基污染

C．由于操作失误

D．没有设置对照

3.若某一稀释度下，平板上生长的平均菌落数为80，涂布平板时所用的稀释液体积为0.1 mL，稀释液的稀释倍数为106，则每克样品中的活菌数约为(

) A．

8×108

B．

8×107

C．

8×105

D．

8×106 4.现有金黄色的葡萄球菌、硝化细菌和圆褐固氮菌3种细菌的混合物，某研究性学习小组的同学拟通过下面的实验把它们分离开，并获得纯种，请完善下列实验方案并回答相关问题。

(1)实验步骤：

①配制三种固体培养基A、B、C，分别控制A________________；B________；C____________，其他条件均满足生长要求，将这三种培养基分别分成两份，依次标上A1和A2、B1和B2、C1和C2。

②在培养基A1、B1、C1中分别接种________________，放在适宜的条件下培养3～4 d。

③挑取A1、B1、C1上的正常生长的菌落中的菌，分别接种在培养基A2、B2、C2上，放在适宜的条件下培养3～4 d。

(2)结果预测：

在A1培养基上存活的是__________________，在B1培养基上存活的是____________，在C1培养基上存活的是____________。

(3)实验步骤③的目的是________________________。