课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优秀公开课教案

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

【学习目标】

1．明确用培养基对微生物进行选择的原理。

2．学会统计微生物数量的方法。

3．能进行实验设计与操作，并对实验结果进行分析和评价。

【学习过程】

一、菌株的筛选及统计菌落数目的方法

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：

(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。

a．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。

b．实例：选择分解尿素的细菌的培养基，以尿素作为唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。

2．统计菌落数目

(1)常用方法：稀释涂布平板法。

a.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①原理

一个活菌b.通过统计平板上的菌落数来推测样品中

大约含有的活菌数

②计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M。

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

a．为了保证结果准确，一般设置三个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。

b．统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。原因是当两个或多个细胞连在一起时，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而不是用活菌数来表示。

c．设置对照：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。

(2)其他方法：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？

提示：可将培养基的pH调至酸性，再接种培养。

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？

提示：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板上菌落数的平均值，然后按照公式进行计算。

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。

提示：稀释涂布平板法计数的值比实际值偏小，原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落；显微计数法计数的结果比实际值偏大，原因是显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞。

二、实验设计及操作提示

1．实验设计

2．操作提示

(1)无菌操作

①取土样的用具在使用前都需要灭菌。

②应在火焰旁称取土壤，并在火焰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操作。

(2)做好标记：

(3)制定计划：

3．菌种鉴定

(1)原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培养基的碱性增强。

(2)方法：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可初步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？

提示：这是因为土壤中各类微生物的数量(单位：株/kg)是不同的；为确保能从中选择出菌落数在30～300之间的平板进行计数。

探讨2：在稀释涂布平板法中，为何需涂布3个平板？

提示：作为重复实验，统计时取平均值，以减少偶然因素对实验结果的影响，增强实验结果的说服力。

探讨3：统计菌落数目的理论依据是什么？

提示：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。

探讨4：为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？

提示：尽量缩小统计的菌落数与实际活菌数的差值，因为繁殖慢的菌体开始看不出

明显的菌落。

【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．为了从土壤中分离出尿素分解菌，某同学按照下列配方配制培养基。下列叙述中，错误的是(

) 的菌落数就能大致推测出样品中的活菌数。如果一培养基上有3个菌落，则1 g土壤中大致的活菌数量是________个。

(3)由于植酸钙的不溶解性，可使培养基形成白色浑浊。产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌株中，________是产植酸酶的理想菌株。

A.该培养基缺少琼脂

B．该培养基中，尿素是唯一的氮源

C．该培养基属于选择培养基

D．需要用刚果红染色法对分离的细菌进行鉴定

3．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

4．饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶，则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。下图是学生们从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程。

(1)分离产植酸酶的菌株，需先配制合适的培养基。配制培养基时，在各成分都溶化后和分装前，要进行的是__________和灭菌。对培养基进行灭菌的常用方法是____________。倒平板时，一般需冷却至50 ℃左右，在酒精灯火焰附近操作。据物理性质，该培养基属于________培养基。依功能看，该培养基属于________培养基。

(2)接种以前进行的一系列稀释操作，目的是在培养皿表面形成________，这种接种方法是____________。根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上