课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学目标设计

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

利用选择培养基分离细菌，并对细菌采用稀释涂布平板法计数

（二）过程与方法

和从水生耐热菌中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶比较，掌握研究思路

（三）情感、态度与价值观

形成细菌有其特定的营养物质的观点

二、教学重点与难点

课题重点：实验的研究思路和设计 课题难点：对尿素分解细菌的计数

三、教学方法

实验教学法、启发式教学

四、教学工具

多媒体课件

五、教学过程

（一）引入新课

生物界的微生物很多，种类也很多。我们如何能从中分离得到某种细菌呢？

（二）进行新课

1．基础知识

1．1 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

。氨可以形成铵盐，将来可供植物吸收利用。

1．2 科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为

热泉70-80摄氏度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

。

1．3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。

其原理为：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。

【思考】

统计的菌落数比活菌的实际数目

低的原因

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。

1．4 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。

1．5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。

【思考】请设计本实验的对照实验组：

方案1：其他同学用A同学的土样进行实验。

方案2：A同学以不接种的培养基作为空白对照。

2．实验设计

2．1 实验设计的内容包括实验方案、所需仪器、材料、用具和药品等。

2．2 根据图示2－7填写以下实验流程：

土壤取样配制土壤溶液

无菌水系列稀释

涂布平板并培养

每各一段时间菌落计数

2．3 同其他生物环境相比，土壤微生物的数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物的生长。

2．4 【思考】分离不同的微生物采用不同的稀释度的原因

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。

2．5 培养不同微生物往往需要不同培养温度和培养的时间。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。

2．6 在本实验中，我们可以每隔24h统计一次菌落数目。

【思考】选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样的目的是什么？

这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

2．7一般来说，在一定的培养条件先，同种微生物表现出稳定的菌落特征。菌落的特征包括

形状、大小、隆起程度、颜色

等方面。

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2．8实验过程

1）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

2）应在火焰旁称取土壤。在火焰旁附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好棉塞。

3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

3．结果分析与评价

3．1 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。

3．2 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。

3．3 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

，这样，我们就可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。

【思考】测定饮水中大肠杆菌数量的方法：采用滤膜法

用伊红美蓝

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。

练习

阿拉伯胶是一种多糖，研究者从某地合欢树下距离地表深10～15cm处的土样中初筛到能合成阿拉伯胶降解酶的菌株SM01，以下为该菌株的鉴定过程。

1．为获得单菌落，可采用_____法将初筛菌液接种在_____培养基上。

2．SM01的菌落为粉白色，菌落初期呈突起絮状，在显微镜下观察到，菌丝白色致密，且有分生孢子，细胞核直径约1μm，初步推测为真菌，则其特征中，最能说明SM01是真菌的是_____。

A．菌落初期呈突起絮状 B．菌落粉白色

C．有菌丝，白色致密 D．有细胞核，且有分生孢子

3．SM01还一定具有的结构有_____（多选）。

A．细胞膜 B．核糖体 C．拟核 D．荚膜 E．芽孢 F．菌盖

4.酵母菌能在青霉素的环境中生存而细菌一般不能，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

5. 用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是 A．未接种的选择培养基 B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C．接种了的选择培养基 D．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基

6. 请选出下列正确的取样培养操作步骤

①土壤取样 ②称取10g土壤取出加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中

③吸取0.1ml进行平板涂布 ④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A．① ② ③ ④ B．① ③ ② ④

C．① ② ④ ③ D．① ④ ② ③ 7.(2011·揭阳模拟)下列关于微生物分离和培养的有关叙述，错误的是(

) A．微生物培养前，需对培养基进行消毒

B．测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法

C．分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度

D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源

8.可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是(

) A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂

B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂

C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂

D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂