高中生物选修一教学设计1：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案

“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）。

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。

⾼中⽣物选修⼀⼟壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计专题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1.微⽣物最常⽤的两种接种⽅法是什么？学⽣活动设计意图为细菌计数原复习提问2?什么稀释涂布平板法？其⽬的是什么？学⽣回忆理、操作做好铺垫垫创设情景，引⼊学⽣⾃主学习新课，使学⽣明导⼊课题引导学⽣阅读“课题背景”知识，提出的问题。

确分解尿素的细回答问题菌的重要性，突出课题的必要性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）。

3、教师展⽰各种筛选菌株⽅法的多媒体图⽚: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、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2.学⽣讨论为什么 1、筛选菌株 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、 H 等），同时抑制或阻⽌其他微⽣物⽣长。

Taq 细菌能从热泉 p 中筛选出来吗?黄⽯公园热泉底⽕⼭海 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。

⼤肠杆菌显⾊培养基菌株实验室筛选SARS 4、学⽣讨论培养基如何对微⽣物进⾏筛选。

2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、课题目标1.知识目标了解有关选择培养基的基础知识。

2.能力目标a.用涂布平板计数法进行微生物数量测定。

b.设计对照实验。

3.情感目标形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯。

二、课题重点对土样的选取和选择培养基的配制。

三、课题难点对分解尿素的细菌的计数。

四教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：课程导入从教材课题背景导入，展示课题目标。

背景材料：1.尿素的利用:尿素[CO(NH2)2]——重要的农业氮肥。

只能被土壤中细菌分解为NH3才能被植物吸收利用。

2.细菌利用尿素的原因：土壤中的含脲酶的细菌能够分解尿素。

课题目标：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阅读、倾听。

情景导入本节目标。

环节二：讲授新课1.知识目标（一）筛选菌株1.实例以PCR技术为例，引导学生探究问题的解决方法。

PCR技术：一种在体外将少量DNA大量复制的技术。

此项技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。

阅读、思考、回答。

了解选择培养基相关知识。

提出的问题—如何寻找耐高温的DNA聚合酶？解决问题的思路—寻找耐高温环境。

原因：高温条件淘汰了绝大多数微生物。

获得启示：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。

2.实验室微生物的筛选原理引导学生根据上面实例归纳实验室微生物的筛选原理：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。

3.选择培养基（1）让学生分析本课题使用的培养基成分，回答问题。

KH2PO4 1.4gNaHPO4 2.1gMgSO4 .7H2O 0.2g葡萄糖 10.0g尿素 1.0g琼脂 15.0g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。

问题1：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？碳源：葡萄糖、尿素；氮源：尿素。

问题2：此配方能否筛选出产生脲酶的细菌？为什么？能。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、课题目标研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。

二、课题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、课题背景分析教材从尿素在农业上的重要用途切入，介绍了土壤中能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解尿素的酶。

教学中，教师可以联系生产生活实际，使学生对尿素以及分解尿素的细菌形成一定的感性认识。

教材还简要地介绍了尿素的发现过程以及尿素合成的历史，这些都是“科学、技术、社会”教育的丰富素材。

最后，教材明确指出了本课题的目的，有助于学生准确把握课题的方向。

四、研究思路（一）筛选菌株微生物的选择培养，是指利用培养基的组成使适宜生长的特定微生物得到较快繁殖的技术，也称为微生物的“选择培养”。

在本课题提供的选择培养基的配方中，尿素是培养基中的惟一氮源，因此，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。

但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能够在选择培养基上生长的微生物不一定是所需要的微生物，还需要进一步的验证。

（二）统计菌落数目统计菌落数目的理论依据是：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。

因此，恰当的稀释度是成功地统计菌落数目的关键。

为了保证结果准确，通常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上，培养后再选择菌落数在30～300的平板进行计数。

教材中用楷体字编排的实例是为了说明设置重复组的重要性。

第一位同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力。

第二位同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。

这个实例启示学生，在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、教材分析在微生物培养的基础上，本课题以土壤中分解尿素的细菌的分离为例，要求学生掌握菌种的分离与提纯，与专题1中发酵技术应用到的纯净菌种相呼应。

教材先从尿素在农业上的重要用途切入，介绍了土壤中能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解尿素的酶。

之后，通过实验设计来实现分解尿素的细菌的分离，体现出选择培养基的配置原则。

最后，从实验设计方案入手，逐渐过渡到实验流程，在整个实验流程中填入注意事项，构成一个完整的学习系统。

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]尿素是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中。

但是，尿素并不能直接被农作物吸收，只有经过土壤中脲酶的作用，水解形成无机物后，才能被作物吸收。

那么，土壤中哪些微生物能分解尿素呢？我们如何将其从土壤中分离出来并加以计数呢？这就是我们在本课时学习的重点内容。

[基础知识回顾]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。

例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养型微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养自生固氮微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。

过渡：既然本节我们要学习从土壤中分离分解尿素的细菌，那么，了解尿素这种物质就是非常必要的。

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。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学目标：1、通过分析具体培养基的配方，归纳选择培养基的选择作用，理解筛选微生物的原理。

2、结合实验设计，分析微生物数量测定实验中产生偏差的原因及解决措施，学会微生物的计数方法，并对培养结果进行分析和评价。

教学过程：一、课题背景1、尿素的利用 P212、细菌能利用尿素的原因:土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶3、常见的分解尿素的微生物芽孢杆菌，小球菌，加单胞杆菌，克氏杆菌，棒状杆菌，梭状芽孢杆菌，某些真菌和放线菌也能分解尿素。

4、课题目的：从土壤中分离出能够分解尿素的细菌；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：筛选菌株→统计菌落数→设置对照（一）筛选菌株1、实例一：PCR技术。

P21第一段原因：热泉温度70-80°C，淘汰了绝大多数微生物，只有Taq细菌被筛选出来。

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。

2、实验室中微生物的筛选原理：P21下-p20上要分离一种微生物，必须根据微生物的特点，包括营养，生理，生长条件等。

方法：抑制大多数微生物的生长促进目的菌株的生长结果：培养一定时间后，该菌数量上升，再通过平板稀释等方法，对它进行纯化培养分离。

3、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培养基：p22上（1）从物理性质看此培养基属于：固体培养基（2）在此培养基中：碳源——葡萄糖。

氮源——尿素4、培养基选择分解尿素的微生物原理培养基的氮源为尿素，只能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素为氮源。

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分解尿素的微生物。

分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。

5、选择培养基：P22上6、怎样证明此培养基具有选择性培养基类型是否接种目的结果实验组以尿素为唯一氮源的培养基是分解尿素的细菌只生长尿素细菌对照组牛肉膏蛋白胨培养基是判断该培养基有无选择性生长多种微生物（二）统计菌落数1、间接计数法：（1）原理：在稀释度足够高时，微生物在固体培养基上，所形成的一个菌落是由一个单细胞繁殖而成的，即一个菌落代表原先一个细胞。

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别与计数【课题目标】研究培育基对微生物的选择作用，进行微生物数目的测定。

【课题重难点】重点：对图样的选用和培育基的配置难点：微生物的计数【知识重点和教课方法】一、挑选菌株知识重点：微生物的选择培育，是指利用培育基的构成使适合生长的特定微生物获得较快生殖的技术，也称为微生物的“选择培育” 。

在有些微生物能够利用其余微生物的代谢产物生长生殖，所以能够在选择培育基上生长的微生物不必定是所需要的微生物，还需要进一步的考证。

教课方法：依据教材上的案例，剖析找寻菌株的重点，再依据书上的培育基配方，剖析选择培育的方法。

二、统计菌落数目知识重点：统计菌落数目的理论依照是：当样品的稀释度足够高时，培育基表面生长的一个菌落，根源于样品稀释液中的一一个活菌。

所以，适合的稀释度是成功地统计菌落数目的重点。

为了保证结果正确，往常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上，培育后再选择菌落数在 30~300 的平板进行计数。

教课方法：教材顶用楷体字编排的实例是为了说明设置重复组的重要性。

依据这个实例，启迪学生。

【教课过程】★课程导入上一节课我们学习了微生物的实验室培育方法，本课题和下一课题都是在此基础上对详细微生物进行分别和纯化培育。

卫生么想到研究分解尿素的微生物呢？我们看一看教材课题背景部分。

★课题背景1.尿素的利用尿素是一种重要的农业氮肥。

尿素不可以直接被农作物汲取。

只有土壤中的细菌将尿素分解成氨以后才能被植物利用。

2.细菌能分解尿素的原由土壤中的细菌能分解尿素是因为它们能合成脲酶。

CO(NH2) 2 +H2O脲酶→2NH3+CO23.课题目的①从土壤中分别出能够分解尿素的细菌；②统计每克土壤样品中终究含有多少这样的细菌。

★研究思路1.挑选菌株2.统计菌落数目3.设置比较★挑选菌株1.实例：DNA多聚酶链式反响(PCR)是一种在体外将少许DNA大批复制的技术，此项技术要求使用耐高温（ 930C）的 DNA聚合酶。

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。

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、掌握无菌操作技术和微生物培养的基本操作。

3、学会利用选择培养基分离微生物，并能对其进行计数。

二、学习重难点1、重点（1）从土壤中分离分解尿素的细菌的原理和方法。

（2）微生物培养的基本操作和无菌技术。

2、难点（1）选择培养基的配制和作用原理。

（2）微生物的计数方法和误差分析。

三、知识回顾1、培养基的类型和作用按物理性质可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基。

按用途可分为选择培养基和鉴别培养基。

2、无菌技术包括消毒和灭菌。

消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）；灭菌则是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。

3、微生物的接种方法平板划线法：通过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。

稀释涂布平板法：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到琼脂固体培养基的表面，进行培养。

四、新课导入在农业生产中，尿素是一种常用的氮肥。

但尿素不能直接被农作物吸收利用，需要土壤中的细菌将其分解为氨，才能被植物吸收。

那么，如何从土壤中分离出能够分解尿素的细菌呢？这就是我们今天要学习的内容。

五、实验原理1、土壤中含有大量的微生物，其中就包括能够分解尿素的细菌。

这些细菌能够产生脲酶，将尿素分解为氨和二氧化碳。

2、在以尿素为唯一氮源的培养基上，只有能够产生脲酶的细菌才能生长繁殖，其他微生物则不能生长。

六、实验材料和用具1、实验材料土壤样品：从富含腐殖质的土壤中采集。

培养基：尿素固体培养基（尿素 10g、葡萄糖 05g、NaCl 05g、KH2PO4 02g、琼脂 20g、蒸馏水 100mL）。

2、实验用具无菌操作台、高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱、涂布器、移液管、显微镜等。

七、实验步骤1、土壤样品的采集在富含腐殖质的土壤中，用无菌小铲铲取表层土 5~10g，装入无菌信封中。

课题2 土壤中分解尿素地细菌地分离与计数考点要求1．研究培养基对微生物地选择作用，进行微生物数量地测定. 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地计数.双基过关一、理论基础1．筛选菌株(1>实验室中微生物筛选地原理：人为提供有利于生长地条件(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，将允许种类地微生物生长，同时和其他种类微生物生长地培养基，称作选择培养基.<3）配制选择培养基地依据根据选择培养地菌种地生理代谢特点加入某种物质以达到选择地目地.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；地微生物.加入高浓度地食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等.2．统计菌落数目<1）测定微生物数量地常用方法有和.<2）稀释涂布平板法统计样品中活菌地数目地原理当样品地足够高时，培养基表面生长地一个菌落，来源于样品稀释液中地一个.通过统计平板上地菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌.为了保证结果准确，一般选择菌落数在地平板进行计数.此外，测定微生物数量地常用方法还有直接计数.3．设置对照设置对照地主要目地是排除实验组中对实验结果地影响，提高实验结果地.例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需以培养地培养基作为空白对照.二、实验设计关于土壤中某样品细菌地分离与计数实验操作步骤如下：1．取样：从肥沃、湿润地土壤中取样.应先 3 cm左右，再取样，将样品装入事先准备好地中.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地倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长地菌落数目应明显选择培养基上地数目，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．微生物地与观察将10g土样加入盛有90 mL无菌生理盐水地锥形瓶中(体积为250 mL>，充分摇匀，吸取上清液，转移至盛有地生理盐水地无菌大试管中，将土样以1、101、102……依次等比稀释至107稀释度，并按照由107～103稀释度地顺序分别吸取进行平板涂布操作.每个稀释度下需要3个选择培养基、1个牛肉膏蛋白胨培养基. 将涂布好地培养皿放在30℃温度下培养，及时观察和记录. 挑选选择培养基中不同形态地菌落接入含培养基地斜面中，观察能否产生如教材中图2-lO地颜色反应.4．细菌地计数当菌落数目稳定时，选取菌落数在地平板进行计数.在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出，并根据平板所对应地稀释度计算出样品中细菌地数目.三：思考与讨论<1）如何从平板上地菌落数推测出每克样品中地菌落数？<2）为什么分离不同地微生物要采用不同地稀释度？测定土壤中细菌地总量和测定土壤中能分解尿素地细菌地数量，选用地稀释范围相同吗？四：典例分析【例1】分析下面培养基地配方：KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H20、葡萄糖、尿素、琼脂.请回答：(1>在该培养基地配方中，为微生物地生长提供碳源和氮源地分别和.(2>想一想这种培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有，又是如何进行选择地?【例2】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中地细菌数，在对应稀释倍数为106地培养基中．得到以下几种统计结果，正确地是…( >A．涂布了一个平板，统计地菌落数是230B．涂布了两个平板，统计地菌落数是215和260，取平均值238 C．涂布了三个平板，统计地菌落数分别是21、212和2墨6，取平均值163D．涂布了三个平板，统计地菌落数分别是2l0、240和250，取平均值233【例3】用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置地对照是( >A．未接种地选择培养基B．未接种地牛肉膏蛋白胨(全营养>培养基C．接种了地牛肉膏蛋白胨(全营养>培养基D．接种了地选择培养基基础自测一、选择题1．PCR技术要求使用耐高温地DNA聚合酶，这种酶要能忍受93℃左右地高温.如果请你来寻找这种耐高温地酶，你会去哪里寻找………( >A．土壤中 B．海水中C．热泉中 D．冷库中2．下列能选择出分解尿素地细菌地培养基是………………( >A．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、葡萄糖、尿素、琼脂、水B．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、葡萄糖、琼脂、水C．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、尿素、琼脂、水D．KH2PO4、Na2HP04、MgS04·7H20、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水；3.某同学在稀释倍数为106地培养基中测得平板上菌落数地平均值为234，那么每克样品中地菌落数是(涂布平板时所用稀释液地体积为0.1mL>…( >A．2.34×108 B．2.34×109C．234 D．23.44.在做分离分解尿素地细菌实验时，A同学从对应106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同学地结果产生原因( >①由于土样不同②由于培养基污染③由于操作失误④没有设置对照A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④5.关于土壤取样地叙述错误地是………( >A．土壤取样，应选取肥沃、湿润地土壤 B．先铲去表层土3cm左右，再取样C．取样用地小铁铲和信封在使用前不用灭菌D．应在火焰旁称取土壤6.下列关于从土壤中分离细菌地操作步骤中，正确地是…………( >①土壤取样②称取10g土壤取出加入盛有90mL无菌水地锥形瓶中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→④C．①→②→④→③ D．①→④→②→③7.下列关于测定土壤中细菌数量地叙述，正确地是………( >A．一般选用103～107倍地稀液分别涂布B．测定放线菌地数量，一般选用103、lO 4和105倍稀释C．测定真菌地数量，一般选用103、104和105倍稀释D．当第一次测量某种细菌地数量，可以将101～107倍地稀释液分别涂布到平板上培养8.下列关于微生物地培养叙述错误地是( >A．细菌一般在30～37℃地温度下培养1～2 dB．放线菌一般在25～28℃地温度下培养5～7 dC．霉菌一般在25～28℃地温度下培养3～4 dD．不同种类地微生物，一般需要相同地培养温度和培养时间9.下列操作需要在火焰旁进行地一组是( >①土壤取样②称取土壤③稀释土壤溶液④涂布平板⑤微生物地培养A．①②③④⑤ B．②③④⑤④⑤ C．③④⑤ D．②③④10.下列可以鉴定出分解尿素地细菌地方法是…………( >A．以尿素为唯一氮源地培养基中加人酚红指示剂B．以尿素为唯一氮源地培养基中加入二苯胺试剂C．以尿素为唯一氮源地培养基中加入苏丹Ⅲ试剂D．以尿素为唯一氮源地培养基中加入双缩脲试剂11.土壤取样时最好选择哪种环境中地土壤做分离细菌地实验……( >A．街道旁 B．花盆中C．农田中 D．菜园里二、非选择题12.统计菌落数目一般用稀释涂布平板法，当样品地稀释度足够高时，培养基表面生长地一个，来源于样品稀释液中地一个.计数时一般选择菌落数在地平板计数.13.在做本课题实验时，一位同学在稀释倍数为106地培养基中涂布了3个平板，统计地菌落数分别为21、212和256，该同学以这3个平板上菌落数地平均值163作为统计结果.你认为这一结果是否接近真实值?如果需要改进，如何改进?14.在进行操作本课题实验时应特别注意：、、.15．在做本课题实验时，甲同学筛选出地菌落与其他同学不同，并且他在设计实验时并没有设置对照.思考下列问题：(1>你认为出现甲同学这种结果地原因可能是什么?(2>要帮助甲同学排除可能影响实验结果地因素，需要设置，实验方案有两种：一种方案是可以由其他同学用与甲同学进行实验，如果结果与甲同学一致，则证明甲同学，如果结果不同，则证明甲同学存在操作或地配制有问题.另一种方案是将甲同学配制地培养基在不加地情况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到.(3>由此问题你得出地启示是什么?16．在105稀释度下求出3个平板上菌落数地平均值是63，那么每克样品中地菌落数是多少?参考答案：一、1<1）目地菌珠抑制阻止 <2）特定抑制阻止(3>自养能固氮地微生物；2(1>有稀释涂布平板法和显微镜直接计数.(2>.稀释度细菌 30-300 显微镜3.非测试因素可信度无杂菌污染二、1. 土壤，铲去表层土.2. 培养基多于对照 3.培养 1ml 9ml 0.1mL 4.30-300 平均数三：思考与讨论1统计某一稀释度下平板上地菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数地平均值，然后按课本旁栏地公式进行计算2这是因为土壤中各类微生物地数量<单位：株/kg）是不同地，例如在干旱土壤中地上层样本中：好氧及兼性厌氧细菌数约为2185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万.因此，为获得不同类型地微生物，就需要按不同地稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养地条件.四：典例分析1解读：碳源是提供碳元素地物质，氮源是提供氮元素地物质.所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素.绝大多数生物都能利用葡萄糖，但是，只有能合成脲酶地微生物才能分解尿素，所以这种培养基对微生物有选择作用.选择地原则是只有能够利用尿素地微生物才能够生长.答案：(1>葡萄糖尿素 (2>有选择作用.因为此配方中尿素是唯一氮源，因此，只有能够利用尿素地微生物才能够生长.启示：选择培养基筛选微生物地原理：人为提供有利于目地茵株生长地条件(包括营养、温度、pH等>，同时抑制或阻止其他微生物生长.2 解读：在设计实验时，一定要涂布至少3个平板．作为重复组，才能增强实验地说服力与准确性，所以 A、B不正确.C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板地计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板地计数值用来求平均值.答案：D启示：在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组；在分析实验结果时，一定要考虑所设置地重复组地结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需重新实验.3 解读：将菌液稀释相同地倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长地菌落数目应明显多于选择培养基上地数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基作为对照.对照遵循地原则是单一变量，所以与选择培养基一样接种、培养.答案：C启示：对照实验是指除了被测试地条件以外，其他条件都相同地实验，其作用是比照实验组，排除任何其他可能原因地干扰，证明确实是所测试地条件引起相应地结果.基础自测一、1．C 2．A 3．B 4．A 5．C 6．C 7．B8．D 9．D 10．A 11．D二、12．菌落活菌30～30013．不接近真实值，需要重新实验.14．无菌操作作好标记规划时间15．(1>可能地原因有两种：一是由于土样不同，二是由于培养基污染或操作失误.(2> 对照实验一样地土样，无误，失误培养基土样污染.(3>启示：做实验时一定要设置对照.16．6.3×107.申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。