课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计

《土壤中分解尿素的细菌的分离和计数》的教学设计

教学准备

教学目标

1、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

2、分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

3、形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯

教学重点/难点

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

教学用具: 多媒体、板书

教学过程

一、引入新课

课题背景

1、尿素的利用

尿素是一种重要的氮肥，农作物不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

。

2、细菌利用尿素的原因

土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶

3、课题目的

①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌

②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌

二、研究思路

（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，

启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

1、自然界中目的菌株的筛选：

原理是寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

2、实验室中微生物的筛选原理

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。

3、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基：

4、选择培养基选择分解尿素的微生物的原理

培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。

（二）、统计菌落数目：

1、显微镜直接计数：

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；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；

2.间接计数法（活菌计数法）

（1）常用方法：稀释涂布平板法。

（2）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。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M 其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)，M代表稀释倍数。

(3)注意事项

①为了保证结果准确，一般选择菌落数在30—300的平板上进行计数。

②为使结果接近真实值,可将同一稀释度菌液加到三个或三个以上的平板中，经涂布、培养，计算出菌落平均数。（设置重复组，增强实验的说服力与准确性）

③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。

（三）、设置对照：

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。

A同学的结果与其他同学不同，可能的解释有两种。一是由于土样不同；二是由于培养基污染或操作失误。

方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验

结果预测：如果结果与A同学一致，则证明A无误；如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。

方案二：将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。

小结：通过这个事例可以看出，实验结果要有说服力，对照的设置是必不可少的。

二、实验的具体操作

（一）、土壤取样

从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。

取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

（二）、制备培养基：

制备以尿素为唯一氮源的选择培养基。

（三）、样品的稀释

1、应在火焰旁称取土壤10g。

2、在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行

3、分离不同的微生物采用不同的稀释度

原因：不同微生物在土壤中含量不同

目的：保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板

为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？

原因：土壤中各类微生物的数量（单位：株/kg）是不同的。例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧细菌数约为2 185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。

结论：为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。

（四）、取样涂布

1、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。

2、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，表明实验不精确，需要重新实验。

（五）、微生物的培养与观察

培养不同微生物往往需要不同培养温度。

细菌：30～37℃培养1～2d 放线菌：25～28℃培养5～7d

霉菌：25～28℃的温度下培养3～4d。

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。

三、结果分析与评价

1.通过对照实验，若培养物有杂菌污染，菌落数偏高；若培养物混入其他氮源，则菌落形态多样，菌落数偏高，难以选择出分解尿素的微生物。

2.提示：选择每个平板上长有30—300个菌落的稀释倍计算每克样品的菌数最合适。同一稀释倍数的三个重复的菌落数不能相差悬殊，如相差较大，表示实验不精确。

四、操作提示

五、课外延伸

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。

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。

实践训练

1.对细菌群体生长规律测定的正确的表述是（

）

A.在液体培养基上进行

B.至少接种一种细菌

C.接种一个细菌

D.及时补充消耗的营养物质

2.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

3.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

4.下列说法不正确的是（

）

A.科学家从70－80度热泉中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶

B.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，以M3作为该样品菌落数的估计值

C.设置对照实验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

D.同其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最大，种类最多。

5.为培养和分离出酵母菌并淘汰杂菌，常在培养基中加入（

）

A.较多的氮源物质

B.较多的碳源物质

C.青霉素类药物

D.高浓度食盐