人教版生物选修一专题2-课题2-土壤中分解尿素的细菌的分离和计数-教学设计

“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的教学设计与实施1教材分析与课时安排“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”是人教版高中生物（选修1）专题2“微生物的培养与应用”的第二个课题，学生已学习了有关培养基和无菌技术的基本知识，在掌握使用平板划线法和稀释涂布法、分离和纯化微生物的实验操作的基础上，研究培养基对微生物的选择作用，并测定其数量。

其中既有关于特定菌株的选择策略等知识性内容，又有土壤溶液的稀释、菌落数量统计等操作性内容，难度较大、探究性较强，是培养学生设计实验、动手操作等科学探究能力，提高生物科学素养的好素材。

本课题教学实施中的关键在于两点：①教师要处理好知识性内容与操作性内容的关系，要让学生理解特定菌株的选择策略，并学习有关的实验方法和操作程序;②处理好课常与课后的关系。

本课题的实验操作时间不长，但是操作前要制备培养基、对培养基和其他操作用具进行灭菌，操作后的培养时间和对微生物进行观察则需要较长时间，因此需要教师精心设计教学程序，统筹安排教学时间。

根据这一教材特点，本课题教学可分2个课时进行，2个课时之间应留有2 d左右的间隔，以便进行微生物的培养与观察。

2教学目标2.1知识目标简述稀释涂布平板法分离微生物和进行微生物计数的实验原理;说出选择性培养基和鉴别性培养基的用途;归纳分离纯化微生物的原理和方法。

2.2能力目标学会制备土壤样本稀释液，学会用稀释涂布法将菌样液接种到固体培养基平板;学会用稀释涂布平板法进行微生物数量测定的方法。

2.3情感、态度与价值观目标体验科学知识的形成过程，加深对科学本质的理解;体会在实验活动中合作学习的有效性，养成严谨的科学态度。

3教学准备3.1土壤样品的采集以及土壤溶液的配制为保证实验取得预期效果，应选择经常施用尿素的农田，铲去表土后采集3～8 cm深度范围内的土壤;回实验室后，去除土壤中的植物枯枝败叶及其他杂物，用托盘天平称取样品10 g，加入到盛有90g无菌水的锥形瓶中，震荡10min，即制得101土壤溶液;制备完成后可置于冰箱冷藏室内备用（1～2 d）。

人教版高二生物选修一《课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与》说课稿一、教材分析1.1 教材简介本节课是人教版高二生物选修一中的第二个课题，主要涉及土壤中分解尿素的细菌的分离与鉴定。

通过对土壤样本的采集、分离细菌和培养等操作，让学生了解土壤中细菌的分解作用，并通过实践提高学生的实验能力。

1.2 教学目标•知识与能力目标：了解土壤中分解尿素的细菌的特征和分离方法，学会进行细菌的分离与培养。

•过程与方法目标：培养学生的动手能力和合作意识，提高实验操作技能和实验设计的能力。

•情感态度价值观目标：培养学生对科学实验的兴趣，增强科学探究精神和团队合作意识。

二、教学内容及分析2.1 教学内容本节课的教学内容包括以下几个方面：1.尿素的生物分解过程及意义2.分离土壤中分解尿素的细菌的方法3.细菌的形态特征和培养条件2.2 教学分析本节课的内容较为实践性和操作性强，涉及到细菌的分离和培养等实验操作。

通过实践操作，学生可以直观地观察到细菌的生长和形态特征，提高实验技能和实验设计的能力。

同时，本节课也是培养学生动手能力和合作意识的良好机会。

三、教学重点和难点3.1 教学重点本节课的教学重点主要包括： 1. 尿素的生物分解过程及其在土壤中的作用。

2. 细菌的分离方法和培养条件。

3.2 教学难点本节课的教学难点主要包括： 1. 细菌的分离操作技巧的掌握。

2. 对细菌形态特征的观察和鉴定。

四、教学方法本节课采用以下教学方法：1.实验探究法：通过实际操作进行细菌的分离和培养，培养学生的实验能力和科学探究精神。

2.合作学习法：鼓励学生在小组内合作进行实验操作，加强学生的合作意识和团队协作能力。

3.提问引导法：通过提问激发学生的思考，引导他们探究细菌分离和培养的方法和注意事项。

五、教学过程及设计5.1 导入通过简单的实例，引导学生了解尿素的生物分解过程及其在土壤中的重要性。

引发学生的探究欲望，激发学生对本节课内容的兴趣。

5.2 分组合作将学生分为小组，每个小组由3~5名学生组成，协作进行实验操作。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数学习目标：知识目标能力目标3.学会用稀释涂布平板法进行微生物数量测定的方法情感、态度与价值观目标1.体验科学知识的形成过程，加深对科学本质的理解2.体会在实验活动中合作学习的有效性，养成严谨的科学态度学习重点和难点：微生物的选择培养、分离、计数等技术的原理和方法教材分析与课时安排：“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”是人教版高中生物（选修1）专题2“微生物的培养与应用”的第二个课题，学生已学习了有关培养基和无菌技术的基本知识，在掌握使用平板划线法和稀释涂布法、分离和纯化微生物的实验操作的基础上，研究培养基对微生物的选择作用，并测定其数量。

其中既有关于特定菌株的选择策略等知识性内容，又有土壤溶液的稀释、菌落数量统计等操作性内容，难度较大、探究性较强，是培养学生设计实验、动手操作等科学探究能力，提高生物科学素养的好素材。

本课题教学实施中的关键在于两点：①教师要处理好知识性内容与操作性内容的关系，要让学生理解特定菌株的选择策略，并学习有关的实验方法和操作程序;②处理好课上与课后的关系。

本课题的实验操作时间不长，但是操作前要制备培养基、对培养基和其他操作用具进行灭菌，操作后的培养时间和对微生物进行观察则需要较长时间，因此需要教师精心设计教学程序，统筹安排教学时间。

根据这一教材特点，本课题教学可分2个课时进行，2个课时之间应留有2 d左右的间隔，以便进行微生物的培养与观察。

本教学设计主要针对第一课时。

教学准备：1. 土壤样品的采集以及土壤溶液的配制为保证实验取得预期效果，应选择经常施用尿素的农田，铲去表土后采集3～8 cm深度范围内的土壤;回实验室后，去除土壤中的植物枯枝败叶及其他杂物，用托盘天平称取样品10 g，加入到盛有90 g无菌水的锥形瓶中，震荡10 min，即制得101土壤溶液;制备完成后可置于冰箱冷藏室内备用（1～2 d）。

配制牛肉膏蛋白胨固体培养基（配方：牛肉膏5 g，蛋白胨10 g，氯化钠5 g，琼脂20 g，加热溶解后，加水定容至1 000 mL。

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”。

我们将通过实验操作和理论学习，探究土壤中存在哪些能够分解尿素的细菌，并学习其分离与计数的科学方法。

二、学习目标1. 掌握细菌培养的基本原理和方法；2. 学会如何从土壤中分离出分解尿素的细菌；3. 理解选择性培养基在细菌分离中的作用；4. 学会用稀释涂布平板法进行细菌计数；5. 培养实验操作能力和科学探究精神。

三、评价任务1. 观察学生在实验操作过程中的规范性和准确性；2. 评价学生对细菌培养原理和方法的理解程度；3. 考察学生能否正确使用选择性培养基进行细菌的分离；4. 通过学生完成的实验报告和计数结果，评价其分析问题和解决问题的能力。

四、学习过程1. 导入新课通过介绍生活中的尿素分解现象，引出本课学习主题——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。

同时，简单介绍细菌培养的基本原理和方法。

2. 理论学习讲解细菌培养的基本原理、方法及注意事项，重点介绍选择性培养基的作用及如何利用其进行细菌的分离。

同时，介绍稀释涂布平板法进行细菌计数的原理和方法。

3. 实验操作学生进行实验操作，从土壤中分离出分解尿素的细菌。

教师在此过程中应进行巡回指导，及时纠正学生的错误操作。

4. 结果观察与讨论学生观察培养皿中的菌落生长情况，并讨论如何进行菌落的计数和记录。

教师引导学生分析实验结果，提出问题和解决方案。

五、检测与作业1. 完成实验报告：学生需根据实验过程和结果，撰写实验报告。

报告应包括实验目的、原理、步骤、结果分析和结论等部分。

2. 练习题：布置相关练习题，巩固学生对细菌培养方法和原理的理解。

3. 预习作业：预习下一课时的内容，为下一课时的学习做好准备。

六、学后反思1. 反思实验操作过程：学生在完成实验后，应反思自己在实验操作过程中的规范性和准确性，总结经验教训。

2. 分析实验结果：学生应分析实验结果与预期的差异，探讨可能的原因和改进措施。

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。

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（第一课时）一、教材分析本节作为菌种分离与提纯的入门课，教材从研究思路入手，根据生物与环境相适应的特点来说明筛选菌种的原理，也为学生配制选择培养基提供了思路。

至于选择培养基是否具有选择作用，教材通过设置对照来完善学生对于知识点的理解。

对于菌落数目的统计，可利用课题1中学习过的稀释涂布平板法，还可以利用酵母菌种群数量统计中涉及的显微镜直接计数法，两种方法各有千秋，学生可以对比选择，构建完整的知识框架。

二、教学目标1.知识与技能（1）利用选择培养基分离细菌；（2）运用相关技术解决生产生活中有关微生物技术的问题。

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。

三、教学重难点1.重点对土样的选取和选择培养基的配置。

2.难点对分解尿素的细菌的计数。

四、教学准备多媒体课件。

五、课时安排2课时。

六、教学过程【课程导入】在传统发酵技术应用专题，我们强调过，产品制作是否成功很大一部分取决于菌种是否纯净。

在大自然中，如何提取出我们所需要的菌种并加以纯化应用于生产实践，是我们本课时要学习的内容。

在本节，我们先从基础入手，掌握某种菌种提纯的思路以及细菌数目的统计方法，这些内容分也是我们下一课时提取分解尿素的细菌的基础知识。

首先，我们要做的就是思考：如何从土壤所含的众多微生物中分离到我们所需的微生物呢？【研究思路】（一）筛选菌株1.阅读课本，总结Taq DNA聚合酶发现的原理（1）DNA多聚酶链式反应是一种在体外将少量DNA大量复制的技术。

此项技术的自动化，要求使用耐高温的DNA聚合酶，这种酶要能忍受93℃左右的高温；（2）科学家从热泉中的水生耐高温细菌Taq中分离到耐高温的Taq DNA聚合酶，是因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物；（3）案例启示：在寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找；2.由点到面，小结微生物的筛选原理（1）实验室筛选微生物的原理：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。