课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数公开课教案（教学设计）

选修1专题2 微生物的培养与应用

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

【教学目标】

1.知识与技能

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

2.过程与方法

分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性

3.情感、态度与价值观

形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯

【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

【教学方法】

启发式教学

【教学工具】

多媒体课件

【教学过程】

引入新课

上节课我们学习了培养基的配置以及接种技术。下面我们来学习如何进行细菌的分离，获得所需要的目的微生物。

新课教学

一、基础知识

1.尿素是一种重要的氮肥，农作物不能直接吸收利用，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。

2.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

。

【思考1】在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是什么

，提供氮源的的是什么，琼脂起何作用？

【思考2】该培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，其选择机制是什么？

3.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。

4.采用稀释涂布平板法统计菌落数目时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中一个活菌。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。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

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【思考3】哪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什么？

5.统计的菌落数比活菌的实际数目

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。

6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。

7.对照实验是指除了

被测试

的条件外，其他条件都相同

的实验。满足该条件的称为

对照组，未满足该条件的称为实验

组。

二、实验操作

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

3.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。

4.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10、10、10，放线菌稀释度为10、10、10，真菌稀释度为10、10、10。

5.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。

6.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。

7.菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色等方面。

【思考4】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。

8.实验过程

⑴取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

⑵应在火焰旁称取土壤10g。将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。

⑶在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

⑷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。

⑸为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

三、结果分析与评价

1.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。

2.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。

3.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

。

【思考5】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几个水样？

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课堂总结

土壤中尿

素分

解菌

的分离与

计数

随堂巩固

1.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

2.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，土壤中微生物数量最大，种类最多

分离筛选微生物的原理

人为

条件

有利于目的菌株生长

抑制或阻止其他微生物生长

稀释涂布平板法

显微镜直接计数

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

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