课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 教学设计 教案

高中生物人教版土壤中分解尿素的细菌分离与计数实验教案一、实验目的本实验旨在通过分离与计数实验的方法，了解土壤中分解尿素的细菌数量，并掌握相关实验操作和分析技巧。

二、实验原理土壤是生物多样性最大的生态系统之一，其中存在着丰富的微生物群落，包括分解尿素的细菌。

土壤中的细菌首先被分离出来，然后通过计数方法估算其数量。

三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：平板计数器、显微镜、培养皿、离心机等。

2. 实验试剂：含有尿素的培养基、无菌蒸馏水等。

四、实验步骤1. 样品收集：在实验地点随机选取不同位置的土壤样品，用清洁铲子或者均匀切割的方法，收集土壤样品。

2. 细菌分离：将采集到的土壤样品稀释至一定倍数，如稀释至10^-4。

3. 细菌培养：将稀释后的土壤样品取1 mL加入含有尿素的培养基中，混匀后均匀涂布在培养皿上。

重复操作至少3次。

4. 培养：将培养皿置于恒温培养箱中，温度设定为适合细菌生长的温度（一般为25-37摄氏度），培养时间至少为24小时。

5. 细菌计数：取培养好的培养皿，将每一块区域上的菌落用平板计数器计数。

6. 数据分析：根据计数结果，计算出每个培养皿上的细菌数量，并求平均值。

五、实验注意事项1. 取样时要随机选取不同位置的土壤样品，以保证样品的代表性。

2. 实验操作要严格无菌，避免其他微生物的污染。

3. 培养皿在涂布培养基时要注意均匀涂布，避免菌落重叠。

4. 培养箱的温度要适合细菌生长，同时要确保培养箱的密封性。

5. 实验结束后，要正确消毒实验器材和废弃物。

六、实验结果与讨论根据计数结果，可以得到每个培养皿上细菌的数量。

通过统计多个培养皿的平均值，可以估计土壤中分解尿素的细菌总数量。

进一步分析不同样品之间的差异，可以研究土壤中细菌群落的分布情况以及环境因素对细菌数量的影响。

七、实验拓展1. 可以进一步研究土壤中其他种类微生物的数量和群落结构，比如真菌、放线菌等。

2. 可以收集不同类型土壤样品，比如草地土壤、农田土壤等，比较它们中细菌数量的差异。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数学案一、学习目标1、了解从土壤中分离分解尿素的细菌的原理和方法。

2、学会相关实验操作技能，如制备培养基、无菌操作、涂布平板等。

3、掌握细菌计数的方法和原理。

4、培养科学探究的思维和能力，提高实验设计和数据分析的能力。

二、知识储备1、尿素尿素是一种有机化合物，化学式为 CO(NH₂)₂。

在农业生产中，尿素常被用作氮肥。

2、分解尿素的细菌有些细菌能够产生脲酶，将尿素分解为氨和二氧化碳。

这些细菌在生态系统的氮循环中起着重要的作用。

3、选择培养基选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需微生物的生长。

对于分离分解尿素的细菌，可以在培养基中加入尿素作为唯一氮源，只有能够分解尿素的细菌才能在这种培养基上生长。

三、实验材料和用具1、土壤样品从富含腐殖质的土壤中采集。

2、试剂尿素、葡萄糖、琼脂、KH₂PO₄、Na₂HPO₄、MgSO₄·7H₂O、酚红指示剂等。

3、仪器高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱、超净工作台、涂布器、移液器、显微镜等。

四、实验步骤1、培养基的制备（1）配制基础培养基：称取一定量的 KH₂PO₄、Na₂HPO₄、MgSO₄·7H₂O、葡萄糖和琼脂，加入蒸馏水，加热溶解后，调节 pH 至 70 72 。

（2）制备选择培养基：在基础培养基中加入尿素，使其成为唯一氮源，最终尿素浓度为 20 g/L 。

加入酚红指示剂，使其在 pH 升高时呈现红色。

（3）将配制好的培养基进行高压蒸汽灭菌。

2、土壤样品的采集与处理（1）在花园或农田中选择土壤肥沃、植被茂盛的地点，用小铲子去除表层土壤，采集 5 10 cm 深处的土壤样品。

（2）将采集的土壤样品放入无菌袋中，带回实验室。

（3）称取 10 g 土壤样品，加入到装有 90 mL 无菌水的锥形瓶中，振荡摇匀，制成 10⁻¹浓度的土壤悬液。

然后依次进行 10 倍稀释，制成 10⁻²、10⁻³、10⁻⁴、10⁻⁵、10⁻⁶等不同浓度的土壤稀释液。

2.1微生物的实验室培养第二课时纯化大肠杆菌导入：自酿酒的危险自酿酒会有杂菌污染，酵母发酵产生的菌种可多达几百种，难以控制，酿出来的酒可能存在对神经有毒的物质，比如甲醇等。

说明纯化的重要性一、纯化的目的：分离获得大肠杆菌的菌落（完成导学案）导学案分离得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。

它在生态学上属于什么单位？种群.二、微生物接种的方法：平板划线法和稀释涂布平板法（自己阅读书本内容完成导学案）导学案微生物接种的方法中最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。

1.基本内容（1）平板划线法是指接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

(2)稀释涂布平板法是指将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布在琼脂固体培养基的表面,进行培养。

在稀释度足够高的菌液时，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，2.操作方法（1）平板划线法①先观看视屏演示②根据书上的图示，强调操作要点③2人小组使用墨水在培养基上模拟平板划线操作，教师选择优秀小组用手机实时投影在PPT上，并指导操作不熟练的小组进行操作（2）稀释涂布平板法①先观看视屏演示②根据书上的图示，强调操作要点简要讲解微生物数量的计算③2人小组模拟涂布平板法操作，教师选择优秀小组用手机实时投影在PPT上，并指导操作不熟练的小组进行操作，并根据假设数据计算微生物数量3.结果分析与评价①未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有菌落生长，说明了什么？如果未接种的培养基在恒温箱中保温1～2d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则说明培养基在制备使，有杂菌污染，需要重新制备②在接种大肠杆菌的培养基上，你是否观察到了独立的菌落？这些菌落的颜色、形状和大小相似吗？如果培养基上生长的菌落的颜色、形状大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习③培养12h与24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同4.练习1.如图是微生物平板划线示意图。

人教版选修1生物技术实践《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计一、实验目的通过本实验，学生能够了解：1.微生物在土壤中的关键生态功能；2.了解微生物的分离、鉴定和计数方法；3.了解土壤中的氮循环和微生物对氮转化的影响。

二、实验原理1. 土壤微生物的分离和计数微生物是土壤生态系统中至关重要的组成部分。

在这个系统中，微生物分解有机物和参与氮物质的循环和固定。

对土壤中微生物的研究有助于我们更好地了解这个生态系统和功能变化。

分离微生物并计数的方法有很多种。

一般来说，有两种类型的菌落形态识别方法：传统菌落计数和PCR基因识别。

在本实验中，我们将使用传统方法来分离和计数土壤细菌。

这种方法包括将土壤样品用含有特定营养物的富营养琼脂板上进行培养、分离和计数。

2. 土壤中尿素的分解在全球土壤中，尿素是一种常见的提供有机氮的物质。

尿素的分解可以释放出有机氮和氨，同时产生植物所需的营养物质。

尿素分解的主要微生物是革兰氏阴性菌，包括细菌和放线菌。

在土壤中，不同的细菌发挥分解尿素的作用，这是我们需要进行分离和计数的对象。

三、实验材料和设备•富营养琼脂培养基（NA琼脂）：10g/L peptone，5g/L sodium chloride，3g/L beef extract，15g/L agar •需加气时间：15分钟•土样：4个•无菌蒸馏水：每个班次需准备500mL•灭菌吸管：25支•离心管：10mL，4支•稀释液：9g/L氯化钠水溶液•蒸馏水淋滤过•榨汁器：1台•常温振荡器：1台•称量盘和纸巾：无菌•疏水性微量吸管（1μm~10μm）•柠檬酸氨基溶液：2.5g柠檬酸钠在100mL酸化浓度为2.2N的盐酸中加水到2L，过滤灭菌•均质器•洗手盆、手套、实验外套、口罩等实验室操作用品四、实验步骤实验控制组1.通过了解实验流程，掌握实验的环节，安全注意事项等，着装、洗手、佩戴外套、手套和口罩等实验用品；2.根据实验设计方案，出示需要的实验器材、试剂、土壤样品等，对实验材料和设备进行清点和准备；3.环绕准备好的物品清单进行讲解，让学生掌握一些用具、试剂、土壤样品等基本操作常识，以便进行后面的实验步骤。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计教学目标：1.了解土壤中分解尿素的细菌的重要性和作用。

2.学会分离和计数土壤中分解尿素的细菌的方法。

3.掌握实验操作的基本技能和安全知识。

教学准备：1.实验室中所需的设备和材料：培养皿、无菌培养基、尿素试剂、稀释液、排空瓶、移液器、酒精灯、锥形瓶等。

2.分离过程中需要使用无菌操作，所以在实验前需要进行无菌操作的培训。

教学步骤：1.引入（10分钟）：介绍土壤中分解尿素的细菌对农田产量和环境健康的重要性。

解释尿素是一种常用的氮肥，在施用后，细菌可以将其分解为可供植物吸收利用的氨氮，为作物提供养分。

2.理论知识讲解（20分钟）：解释尿素分解细菌的特征和作用机制。

介绍细菌在分解尿素过程中产生的酶，以及将尿素转化为氨的过程。

3.实验操作演示（40分钟）：（1）无菌操作培训：解释无菌操作的原理和重要性，演示如何进行无菌操作。

（2）分离细菌：将一定量的土壤样品称取到锥形瓶中，加入适量的稀释液，进行连续稀释。

取适量的稀释液分别接种到无菌培养基上，均匀涂布。

（3）培养细菌：将涂布好的培养皿密封后倒置放入恒温培养箱（温度约为28-30℃）。

培养箱内培养一定时间，等待细菌生长。

（4）计数细菌：在培养箱内使用恒温培养环境。

计数时，使用放大倍数最适合的显微镜，观察计数。

4.细菌计数结果分析（30分钟）：（1）计数细菌数量：可以根据每个培养皿上的菌落大小和数量，进行粗略的估算。

（2）细菌计数结果的分析：根据细菌计数结果，比较不同土壤样品之间细菌数量的差异，并根据之前讲解的理论知识解释结果。

5.总结和讨论（20分钟）：总结本次实验的目标、实验步骤和实验结果。

与学生一起讨论实验中可能存在的误差和改进方案。

教学参考资源：1.《微生物学实验指导（第二版）》李正华，武汉大学出版社，2005年。

2.《微生物学》布洛克，高等教育出版社，2024年。

教学评估：1.结合实验的目的和步骤，设计细菌分离和计数的实验报告，要求学生回答有关实验原理、操作方法和实验结果的问题。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、研究思路1．筛选菌株(1)实验室中微生物筛选的原理：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)选择培养基：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

2．统计菌落数目(1)活菌计数法：常用稀释涂布平板法。

①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。

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统计方法：为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取其平均值。

(2)显微镜直接计数法：在显微镜下直接观察和计数微生物的数量。

3．设置对照(1)对照实验：指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。

1.实验室中微生物筛选的原理：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．在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

3．测定微生物数量的常用方法有活菌计数法和显微镜直接计数法。

稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比活菌的实际数目低。

4．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作为唯一氮源的选择培养基分离能分解尿素的细菌。

5．鉴定分解尿素细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，依据是否变红进行判断。

(2)主要目的：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。

二、实验设计1．土壤取样从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤取样。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、教材分析“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”是选修1专题2《微生物的培养与应用》中的第2个课题，主要介绍了微生物培养过程中如何筛选菌株、统计菌落数目、设置对照、培养与观察并初步鉴定，既是课题1中所学基本技术在实践应用中的深化，同时也为课题3的学习打下基础。

学生通过学习，应当掌握微生物培养的一般方法，生产生活中关于微生物的分离、计数、培养等实际问题。

在教材中占有重要的地位。

二、学情分析在知识方面，学生已经掌握微生物实验室培养时所用到的技术——培养基的制备、接种技术和无菌技术，但对于微生物培养的生产生活方面的应用方面，尚缺乏一定的理论知识和操作技能。

在能力方面，高二学生思维敏捷，求知欲望强，思考问题有一定的深度，具备一定的自主学习及合作探究能力，但发现问题和创新意识还有待提高。

三、课题目标知识与能力目标通过实施“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”教学，让学生学会微生物的选择培养、分离、计数等技术的原理和方法，能够简述选择性培养基和鉴别性培养基的作用。

学科素养（1）基础知识（选择培养基对微生物的选择作用；微生物数量的测定）；（2）基本技能（通过分析研究思路的形成过程，提高实验设计的能力。

通过对实验结果的分析，培养推理和计算能力）；（3）基本思想（对生产生活中的尿素的介绍，认同“科学、技术、社会”息息相关）；（4）基本活动经验（培养学生养他们保护、利用土壤微生物资源的意识）。

四、课题重点与难点1.课题重点：对土样的选取和选择培养基的配制。

2.课题难点：对分解尿素的细菌的计数。

五、教学策略采用课前和课中相结合的案例式教学策略。

课前，社团成员在老师的指导下，完成实验案例；课堂上，社团成员进行案例展示；老师引领学生以问题探讨的方式，拆分知识结构，细化知识内容，分析社团活动各个环节中存在的问题，以实践带动理论，深化理解，使得学生能够建立完整知识体系。

这种教学策略可以有效落实教学目标，破解理论脱离实践的教学困难，解决教师表述难与学生理解难之间教学矛盾。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1．研究培养基对微生物的选择作用。

2．进行微生物数量的测定.一、研究思路1．筛选菌株尿素是一种重要的农业____肥,但不能直接被农作物吸收利用，只有当土壤中的细菌将尿素分解成____之后，才能被植物利用。

土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成______。

（1）实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于目的______生长的条件(包括营养、______、pH等)，同时______或______其他微生物生长.（2）选择培养基：在微生物学中,将允许________的微生物生长，同时______或______其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

2．统计菌落数目(1）常用来统计样品中______数目的方法是________.即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________.通过统计平板上的________，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________的平板进行计数.统计的菌落数往往比活菌的实际数目____.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________来表示。

（2）____________也是测定微生物数量的常用方法。

(3）细菌的数目还可以通过______法来测定。

例如，测定饮用水中大肠杆菌的数目，可将________的水过滤后，将滤膜放到________培养基上培养，大肠杆菌的菌落呈现____色，可以根据培养基上________的数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。

3．设置对照(1）设置对照的主要目的是排除实验组中__________对实验结果的影响，提高实验结果的________。

（2）对照实验是指除了________的条件以外，其他条件都______的实验,其作用是比照实验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果.二、实验设计实验设计包括对实验方案，所需仪器、材料,用具和药品，具体的________以及时间安排等的综合考虑和安排。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数★课题目标（一）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（二）过程与方法分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性（三）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★课题重点对土样的选取和选择培养基的配制★课题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（一）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。

（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。

1．2 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。

点评：生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。

所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，琼脂的作用是凝固剂。

〖思考2〗该培养基对微生物具有（具有，不具有）选择作用。

如果具有，其选择机制是只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

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。

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。

【补充】显微镜直接计数是测定微生物的方法。

公式：观察到的红细胞平均数∶观察到的细菌平均数＝红细胞含量∶细菌含量1．4 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。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、教材分析“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”是选修1专题2《微生物的培养与应用》中的第2个课题，主要介绍了微生物培养过程中如何筛选菌株、统计菌落数目、设置对照、培养与观察并初步鉴定，既是课题1中所学基本技术在实践应用中的深化，同时也为课题3的学习打下基础。

学生通过学习，应当掌握微生物培养的一般方法，生产生活中关于微生物的分离、计数、培养等实际问题。

在教材中占有重要的地位。

二、学情分析在知识方面，学生已经掌握微生物实验室培养时所用到的技术——培养基的制备、接种技术和无菌技术，但对于微生物培养的生产生活方面的应用方面，尚缺乏一定的理论知识和操作技能。

在能力方面，高二学生思维敏捷，求知欲望强，思考问题有一定的深度，具备一定的自主学习及合作探究能力，但发现问题和创新意识还有待提高。

三、课题目标知识与能力目标通过实施“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”教学，让学生学会微生物的选择培养、分离、计数等技术的原理和方法，能够简述选择性培养基和鉴别性培养基的作用。

学科素养（1）基础知识（选择培养基对微生物的选择作用；微生物数量的测定）；（2）基本技能（通过分析研究思路的形成过程，提高实验设计的能力。

通过对实验结果的分析，培养推理和计算能力）；（3）基本思想（对生产生活中的尿素的介绍，认同“科学、技术、社会”息息相关）；（4）基本活动经验（培养学生养他们保护、利用土壤微生物资源的意识）。

四、课题重点与难点1.课题重点：对土样的选取和选择培养基的配制。

2.课题难点：对分解尿素的细菌的计数。

五、教学策略采用课前和课中相结合的案例式教学策略。

课前，社团成员在老师的指导下，完成实验案例；课堂上，社团成员进行案例展示；老师引领学生以问题探讨的方式，拆分知识结构，细化知识内容，分析社团活动各个环节中存在的问题，以实践带动理论，深化理解，使得学生能够建立完整知识体系。

这种教学策略可以有效落实教学目标，破解理论脱离实践的教学困难，解决教师表述难与学生理解难之间教学矛盾。

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 掌握土壤中分解尿素的细菌的分离和计数方法；2. 了解细菌的分类和作用；3. 培养实验操作技能和科学探究精神。

二、教学重难点：1. 教学重点：掌握细菌分离和计数的实验方法；2. 教学难点：实验中可能出现的问题及解决方法，培养周密的科学态度。

三、教学准备：1. 实验用器械：无菌土壤、无菌水、稀释液、涂布器、显微镜、计数板等；2. 实验用试剂和培养基：尿素、琼脂培养基、抗生素等；3. 教师准备教学PPT，介绍细菌分类、作用以及尿素分解菌的介绍；4. 预先设计好实验表格，方便学生记录数据。

课时安排：共2课时，本设计为第一课时。

四、教学过程：1. 导入新课向学生介绍本节课的目标和意义，讲解尿素分解菌在农业、工业和医药等领域的应用，激发学生的兴趣和求知欲。

2. 实验原理讲解向学生介绍实验的背景、目标、方法、步骤和实验原理，包括选择培养基的制备、分离尿素的指示剂的配制、细菌的接种和培养等。

3. 实验操作示范教师进行实验操作示范，包括无菌操作、接种、培养等步骤，并强调实验中的注意事项，如无菌操作、菌落的识别等。

4. 学生分组实验将学生分成若干小组，每组分别进行实验操作，并记录实验结果。

教师巡视指导，纠正学生的错误操作，确保实验的顺利进行。

5. 结果分析与讨论学生根据实验结果进行讨论，分析哪些菌落可能是分解尿素的细菌，并尝试诠释分离到的细菌数量差别的原因。

教师对学生的讨论进行点评和指导，帮助学生更好地理解实验结果和实验原理。

6. 知识拓展介绍土壤中其他类型的细菌及其作用，如分解纤维素的细菌、分解脂肪的细菌等，以及它们在农业、工业和医药领域的应用。

同时，引导学生思考如何利用这些细菌来改善土壤质量、提高农作物的产量和品质。

7. 课后作业与反思要求学生回顾本节课的内容，完成相关作业，思考自己在实验操作和结果分析中存在的问题，并在今后的学习中加以改进。

2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数【学习目标】1.简述尿素在生产实践中的作用及分解尿素的细菌的作用。

2.研究培养基对微生物的选择作用。

3.进行土壤中分解尿素细菌的分离与计数。

4.简述活菌计数技术的应用。

【重点难点】课题重点：对土样的选取和选择培养基的配制课题难点: 对分解尿素的细菌的计数课前进行小测，检查一下学生的预习情况判断正误1科学家从70－80度热泉中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶（）2筛选分解尿素的细菌的培养基上不需要添加尿素（）3只要培养基中有尿素就可以筛选出分解尿素的细菌（）4 稀释涂布平板法既可用于统计活菌数也可用于统计样品中死菌数（）5统计菌落数目也可以用平板划线法（）课堂新课引入：尿素[CO(NH2)2]——重要的农业氮肥。

只有被土壤中细菌分解为NH3才能被植物吸收利用。

CO(NH2)2 + H2O →酶→CO2 +2NH3一、实验室中微生物的筛选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生长。

学生思考：该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？从而引了选择培养基的概念。

二、实验设计（一）土壤取样“微生物的天然培养基”从肥沃、酸碱度接近中性的湿润土壤中取样。

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。

（二）制备培养基选择培养基（尿素为唯一氮源）学生思考与讨论：如何判断培养基是否起到了选择作用？（学生回答）教师归纳：（三）样品稀释涂布平板测定细菌的数量一般用104、105、106倍稀释。

测定放线菌一般选用103、104、105倍稀释，测定真菌的数量一般选用102、103、104倍稀释。

每个稀释度均用3个选择培养基和1个蛋白胨培养基对照。

还应用一个选择培养基做空白对照，用于检测培养基灭菌是否合格。

（四）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。

高中土壤中分解尿素的细菌的分离与计数及答案教案YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数要点展示1．研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。

2．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。

要点突破一、理论基础1．筛选菌株(1)实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时或其他微生物生长。

(2)选择培养基：在微生物学中，将允许种类的微生物生长，同时和其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。

（3）配制选择培养基的依据根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。

例如，培养基中不加入有机物可以选择培养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养；的微生物.加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。

2．统计菌落数目（1）测定微生物数量的常用方法有和。

（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理当样品的足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个。

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，一般选择菌落数在的平板进行计数。

此外，测定微生物数量的常用方法还有直接计数。

3．设置对照设置对照的主要目的是排除实验组中对实验结果的影响，提高实验结果的。

例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需以培养的培养基作为空白对照。

二、实验设计关于土壤中某样品细菌的分离与计数实验操作步骤如下：1．取样：从肥沃、湿润的土壤中取样。

应先 3 cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的中。

2．制备：准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基可以作为，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。

3．微生物的与观察将10g土样加入盛有90 mL无菌生理盐水的锥形瓶中(体积为250 mL)，充分摇匀，吸取上清液，转移至盛有的生理盐水的无菌大试管中，将土样以1、101、102……依次等比稀释至107稀释度，并按照由107～103稀释度的顺序分别吸取进行平板涂布操作。

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设计金堂县竹篙中学谭善财2013-3-16一．本节课内容的总体目标二、教学重点与难点课题重点：对土样的选取和选择培养基的配制课题难点：对分解尿素的细菌的计数三、课时： 1h四、本课题内容标准1、研究培养基对微生物的选择作用，“研究”属于知识性领域的目标动词，应用水平2、进行微生物的分离，“进行”属于技能性领域目标动词，独立操作水平3、测定某种微生物的数量，“测定”属于技能性领域目标动词，独立操作水平。

五、本课题研究思路六、教学思路：七、教学流程八、教学过程教学内容教师活动学生活动 设计意图复习提问1.微生物最常用的两种接种方法是什么？2.什么稀释涂布平板法？其目的是什么？ 学生回忆 为细菌计数原理、操作做好铺垫导入课题 引导学生阅读“课题背景”知识，提出的问题。

学生自主学习 回答问题创设情景，引入新课，使学生明确分解尿素的细菌的重要性，突出课题的必要性研究思路1、筛选菌株1、教师让学生阅读课本P21，讲解：DNA聚合酶作用，发现过程。

引导学生得到启示根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找（即自然界筛选）。

2、实验室中微生物的筛选原理实验室筛选：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、教师展示各种筛选菌株方法的多媒体图片：黄石公园热泉海底火山大肠杆菌显色培养基实验室筛选SARS菌株4、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1、DNA聚合酶发现过程，同学们得到什么启示？2.学生讨论为什么Taq细菌能从热泉中筛选出来吗？3、学生阅读课本P22侧边栏关于本课题使用的培养基成分相关内容，讨论并回答提供碳源和氮源的分别是什么物质。

4.学生分析讨论，以尿素为唯一氮源的培养基能否筛选出分解尿素的细菌3、学生观看教师展示的多媒体图片。

4、学生讨论培养基如何对微生物进行筛选。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、教学目标：1.能按照科学探究的要求，应用稀释涂布平板法和微生物数量测定的方法，设计从土壤中分离分解尿素的细菌并进行计数的方案。

2.依据设计的方案，运用无菌操作技术和微生物分离、培养的方法初步分离出目标菌。

3.尝试解决生产、生活中与微生物选择培养、计数等有关的实际问题。

二、教学重难点：教学重点：实验设计方案的设计与修正，正确进行实验操作教学难点：设计实验方案。

三、教学过程：提出问题（实验目的）：（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。

基础知识（实验原理）：绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。

选择培养基配方： 组分 含量KH 2PO 41.4g Na 2HPO 42.1gMgSO 4·7H 2O0.2g葡萄糖10.0g 尿素1.0g 琼脂 15.0gH 2O定容至1000mL 实验设计：请同学们阅读教材19页资料，思考有关问题，小组合作进行实验设计，写出详细的实验方案，交流修正。

实验步骤：按照方案，选择合适的实验材料，进行实验。

(一）、土壤取样细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大多数分布在距地表3～8cm 的土壤层。

因此，取样时一般要铲去表层土。

将样品装入纸袋。

注意事项：取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。

操作完成后，一定要洗手。

(二）、制备培养基用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照组，用以尿素为唯一氮源的培养基做实验组，用来判断选择培养基是否具有选择作用。

(三）、样品的稀释与涂布平板（稀释涂布平板法）简要回顾操作梯度稀释：在酒精灯火焰旁称取10g土壤，放入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，振荡使土壤与水充分混合，将细菌分散，制成101倍土壤稀释液。

用1支1mL无菌吸管从中吸取1mL土壤悬液注入盛有9mL无菌水的试管中，吹吸三次，充分混匀，制成102倍的土壤稀释液。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、研究思路1．筛选菌株(1)实验室中微生物筛选的原理：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)选择培养基：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

2．统计菌落数目(1)活菌计数法：常用稀释涂布平板法。

①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。

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统计方法：为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取其平均值。

.1.实验室中微生物筛选的原理：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．在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。

3．测定微生物数量的常用方法有活菌计数法和显微镜直接计数法。

稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比活菌的实际数目低。

4．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作为唯一氮源的选择培养基分离能分解尿素的细菌。

5．鉴定分解尿素细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，依据是否变红进行判断。

(2)显微镜直接计数法：在显微镜下直接观察和计数微生物的数量。

3．设置对照(1)对照实验：指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。

(2)主要目的：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。

二、实验设计1．土壤取样从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤取样。

教学准备1. 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2. 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3. 教学用具多媒体、板书4. 标签教学过程（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1、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）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。

点评：生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。

所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

（2）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，琼脂的作用是凝固剂。

〖思考2〗该培养基对微生物具有选择作用。

如果具有，其选择机制是只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长。

（3）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发育繁殖，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。

（4）怎样证明此培养基具有选择性呢？实验组：以尿素为唯一氮源的培养基—只生长尿素细菌对照组：牛肉膏蛋白胨培养基—生长多种微生物2、统计菌落数目在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。