“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的教学设计与实施-
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)一、研究背景和意义土壤中的细菌群落对于土壤生态系统的基本功能起着至关重要的作用。
其中，土壤微生物的代表——细菌在土壤有机质的分解中是不可或缺的，其中包括尿素的分解。
尿素是一种有机氮化合物，很多植物都会把尿素当作氮素的主要来源。
但是，尿素很容易被细菌分解成为氨气，因此，如果过量的尿素进入土壤，细菌可能会分解尿素而产生氨气，而氨气毒性较强，可能对于周围的生态产生较大的负面影响。
因此，研究土壤中分解尿素的细菌的分离与计数，有助于深入了解尿素分解的生态机理，从而为保护土壤生态环境提供理论基础和技术支持。
二、实验目的1.利用培养基筛选土壤中分解尿素的细菌，并分离单种菌株。
2.利用计数法确定土壤中分解尿素的细菌群落的数量。
3.了解土壤中分解尿素的细菌群落的形态特征和特点。
三、实验步骤1.尿素培养基制备:将1000ml蒸馏水与20g尿素、0.5g葡萄糖、0.1g磷酸氢二钾、0.2g酵母提取物、0.1g镁硫酸钾、0.5g氯化钠、0.5g硫酸铵、15g琼脂、适量pH指示剂溶解在一起，灭菌后即可得到尿素培养基。
2.样品制备：取10g土壤样品加入稀溶液后混合均匀，再经过过滤器过滤掉大颗粒，得到土壤浸液样品。
3.单种菌株筛选：将土壤浸液样品接种到尿素培养基中，在28℃下培养2-3天。
筛选到单种菌株后，通过高倍显微镜观察菌落的形态和特点，然后进行相应的鉴定。
4.计数法：将稀溶液进行逐步稀释，然后取稀释液的适量体积接种在尿素培养基上，在28℃下培养2-3天，根据菌落数确定土壤中细菌的数量。
四、实验结果及分析通过尿素培养基的筛选，共分离出5种分解尿素的细菌，并进行了表征与鉴定。
通过计数法，成功地计算出了土壤中的分解尿素的细菌数量。
土壤中分解尿素的细菌群落种类多样，数量较多，这对于土壤中尿素分解的生态机理研究具有重要的意义。
同时，该实验的操作简单，成本低廉，适用于在实验室环境下大规模进行。
土壤中尿素分解菌的分离教学设计
土壤中尿素分解菌的分离教学设计一、引言为了更好地认识土壤中尿素分解菌的特性和功能，在本次教学中我们将重点介绍土壤中尿素分解菌的分离方法和步骤。
二、尿素分解菌的研究意义•尿素分解菌是土壤中重要的微生物群落之一，具有重要的生态和农业意义。
•尿素分解菌能够将尿素转化为氨和二氧化碳，参与土壤氮循环过程。
•了解尿素分解菌的分离方法对于土壤肥力调控和农业生产具有指导意义。
三、实验目的•掌握土壤样品的采集和处理方法。
•掌握尿素分解菌的培养和分离技术。
•熟悉细菌菌落的鉴定和鉴定方法。
四、实验步骤1. 土壤样品的采集和处理•选择适合的土壤样品，并在合适的时间采集。
•将土壤样品放置在干燥且无污染的容器中，并用适当的方法保存。
2. 土壤样品的稀释和接种•取适量的土壤样品，进行稀释。
常用的稀释比例为10的负2次方至10的负六次方。
•取一定量的稀释液，接种于含有尿素的培养基中。
3. 培养基的制备和分装•根据尿素分解菌的生长需求，配制含有尿素的培养基。
•将培养基分装于试管或琼脂培养皿中。
4. 培养条件的控制•保持适宜的温度，常用的温度为30摄氏度。
•控制培养基的pH值，一般维持在7.0左右。
•避免光照，将培养基存放在暗处。
5. 菌落的鉴定•培养一定时间后，观察试管或琼脂培养皿上是否有菌落形成。
•空气抽取法或溶液平板法可用于菌落的分离。
五、实验注意事项•实验过程要注意无菌操作，避免外界的污染。
•实验中使用的试剂和培养基要做好标记，以免混淆。
•实验室内的环境要保持清洁，避免菌落的交叉污染。
六、实验结果分析•观察并记录菌落形态，了解尿素分解菌的菌落特征。
•通过菌落形态、生理生化特性等鉴定方法，进行尿素分解菌的种类确认。
七、实验总结通过本次实验，我们掌握了尿素分解菌的分离方法和步骤，了解了尿素分解菌在土壤氮循环中的重要作用。
通过进一步的研究，我们可以更好地利用尿素分解菌来调控土壤肥力，提高农业生产的效益。
参考文献[1] 王烁. 土壤中尿素分解菌的分离方法研究[J]. 现代农业科技,2020(6):94-95.[2] 陈静. 尿素酶活力与土壤微生物功能关系研究[D]. 浙江大学,2014.。
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
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。
完整版：土壤中分解尿素细菌分离与计数
◆如果得到了2个或2个以上菌落数目在30— —300的平板，则说明稀释操作比较成功， 并能够进行菌落的计数，如果同一稀释倍数 的三个重复的菌落数相差较大，表明试验不 精确，需要重新实验。
方案二：将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进 行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。
这个实例可以看出，实验结果要有说服力， 对照的设置是必不可少
二、实验设计
实验流程：
土壤取样 制备培养基 样品稀释涂布平板 微生物的培养与观察
菌落计数
（一）土壤取样
“微生物的天然培养基” 数量最大、种类最多 大约70%—90%是细菌
鉴定：筛选后必鉴定 鉴别培养基：不影响微生物的生存 1、酚红培养基：
鉴定分解尿素的细菌。 原理：脲酶催化尿素分解成氨→ 培养基碱性增强→ 酚红变红→脲酶 阳性 2、伊红—美蓝培养基： 鉴定大肠杆菌。 原理：代谢产物与伊红—美蓝结 合→ 菌落呈深紫色并带有金属光泽。
大肠杆菌在伊红美蓝琼脂(EMB)上典型特征 大肠杆菌呈 黑色中心 ,有或无金属光泽
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。
◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用 前都要灭菌。
（二）制备培养基 制备选择培养基（尿素为唯一氮源）
制备牛肉膏蛋白胨培养基
思考？为什么还要制备牛肉膏蛋白胨培养基？ （对照作用）
相同的菌液，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落 数目应明显多于选择培养基上的数目，因此，牛肉膏蛋 白胨培养基可以作为对照，用来判断选择培养基是否起 到了选择作用。
高中生物土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教案1新课标 人教版 选修1
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教学设计
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。
“任务”驱动的主线式教学设计——“土壤中分解尿素的细菌的分离
@寸？拘各f----------------教学设计与案例/2019年第9期（x)“任务”驱动的主线式教学设计—“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”重庆市荣昌中学校(4〇2460) 周 霞摘要任务驱动，以“实验的操作步骤”为主线，设计连贯的问题串将教材中知识进行整理，让学生有一 个清晰的整体把握。
学生通过分组讨论分析教材实例和课题延伸，在掌握微生物分离技术的同时巩固实 验设计的基本原则。
关键词分解尿素；实验探究；分离；计数文章编号 1005 - 2259(2019)9x-0064 - 021教材分析“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”是人教版《生物•选修1•生物技术实践》专题2的内容。
选修1模块是实验课，所以要以学生为主体，使其通过实验设计和操作实践，学习科学探究的方法。
而《普通高中生物课程标准（实验）》在课程设计思路中则指出：生物技术实践模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解。
可见，通过本模块了解生物技术在社会生活、生产、发展中的应用，可对学生进行STS教育，并对其选择学业（或职业）方向提供帮助。
笔者以“课题目标”为任务驱动，以“实验的操作步骤”为主线,将教材知识进行整理，让学生对知识有一个清晰的整体把握。
2学情分析及课时安排通过必修模块中的学习，学生已经有一定的科学探究能力，同时通过上一课题,学生已经从理论上掌握了培养基、无菌技术和纯化技术等知识。
所以，本课题可以让学生自主学习和设计可行的实验操作方案，并操作，从而全面培养学生的科学探究能力。
基于这样的学情，本课题计划安排1.5个学时。
一节理论课，与下一课题一起安排一节课外实验课。
3教学目标(1) 知识与技能:认识分离微生物的原理，研究 培养基对微生物的选择作用，运用相关技术对生产生活中有关微生物的数量进行测定；通过阅读、分析材料，提高自主学习能力，培养图文信息的获取能力。
(2) 过程与方法：以解决课题目标为任务，分析 实验探究的思路和实际操作流程，快速解决一些实际问题;构建解决类似问题的模型。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验方案
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验方案尿素是一种含氮有机化合物，广泛用作化肥和动物饲料。
土壤中的细菌可以通过分解尿素来获取氮元素，从而促进土壤微生物群落的生长和发展。
为了研究土壤中分解尿素的微生物群落，可以进行以下实验：
1.采集土壤样品，将其通过蒸馏水过滤器过滤，以去除大颗粒物和悬浮物。
2.将过滤后的土壤样品接种到含有尿素的培养基中，利用不同的培养条件(如温度、pH值、氧气含量等)筛选出适宜于生长的细菌。
3.将筛选出的细菌进行单一克隆培养，然后通过染色、显微镜观察和生化测试等方法对其进行鉴定和分类。
4.最后，可以利用计数板等设备对土壤中分解尿素的细菌进行计数。
实验步骤：
1.收集土壤样品，通过蒸馏水过滤器过滤。
2.制备含尿素的培养基，分别设置不同的培养条件，如温度、pH 值、氧气含量等。
3.将过滤后的土壤样品接种到培养基中，进行培养。
4.观察培养基中是否有细菌生长，记录细菌的数量和形态特征。
5.对生长的细菌进行单一克隆培养，然后进行鉴定和分类。
6.利用计数板等设备对土壤中分解尿素的细菌进行计数。
实验注意事项：
1.在实验过程中要注意卫生，避免污染。
2.制备培养基时要严格按照配方和操作步骤进行。
3.培养时要控制好温度、pH值、氧气含量等条件，以便筛选出适宜于生长的细菌。
4.鉴定和分类时要准确和细致，避免误判。
5.计数时要进行多次重复，以提高结果的精度和可靠性。
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【土壤中分解尿素的细菌的分离和计数】一、研究思路1．筛选菌株尿素是一种重要的肥，农作物不能直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为和CO2，才能被植物利用，土壤中的这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成。
可以利用这一特点，将其从土壤中筛选出来。
(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、、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，同时和其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。
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。
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。
例如每克样品中的菌株数= ,C代表 ,V代表 ,M代表。
通常统计出的菌落数比活菌的实际数目。
这是因为。
因此，统计结果一般用而不是活菌数来表示。
(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，测定饮水中大肠杆菌的数量，可将的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现色，可以根据培养基上的数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。
在该实验中至少应取___个水样。
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。
例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需用______________________________ 作为空白对照。
(2)对照实验是指除了的条件外，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。
关于土壤中某样品细菌的分离与计数的实验操作步骤如下：1．土壤取样土壤微生物约70%～80%为，主要分布在距地表的近性土壤中。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
一、研究思路
自然界中目的菌株筛选的依据： 根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
为什么Taq细菌能从泉中被筛选出来呢？ 热泉70-80℃的高温条件淘汰了绝大多数微生物，而使耐热的 Taq细菌脱颖而出。
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。
【选择培养基】
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。
【 分 析 培 养 基 】
下面是本课题将用到的培养基配方，请根据下表回答下面的问题。 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL (1)在该培养基的配方中，为微生物提供碳源的是________，提供氮源的是 ________。 (2)绝大多数微生物都能利用________，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分 解________。 (3)分析该培养基的配方，该培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，又是 如何进行选择的？ 具有。以尿素为唯一氮源的培养基可以分离到产生脲酶的微生物 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________。
放线菌： 25∼28℃， 5∼7 d ；
霉菌：25∼28℃， 3∼4 d。 2．观察：每24h统计一次菌落数目；以“稳定菌落”为观察对象。
《专题2 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计
《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。
实验03土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
专题03土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、实验原理：（1）土壤中的细菌之所以能分解尿素是因为它们能合成尿酶。
（2）配置以尿素为唯一氮源的培养基，能够在这个培养基上生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
二、操作步骤：(1)土壤取样①土壤要求：酸碱度接近中性且潮湿。
②取样部位：距地表约3～8 cm的土壤层。
(2)样品的稀释测定土壤中细菌的数量，一般选用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培养，当第一次做这个实验时可以将稀释的范围放宽一点。
(3)微生物的培养与观察①培养：根据不同微生物的需要，控制适宜的培养温度和培养时间。
细菌一般在30～37 ℃的温度下培养1～2 d。
②观察a．观察方法：每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。
b．记录菌落的特征：包括菌落的形状、大小和颜色等。
2、灭菌培养基：高压蒸汽灭菌法3、培养皿灭菌：干热灭菌法三、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实验操作均应在酒精灯火焰旁进行。
(2)做好标记：本实验使用的平板和试管较多，为避免混淆，最好在使用前做好标记。
例如，在标记培养皿时应该注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。
(3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，需要事先规划时间，以便提高实验效率，在操作时有条不紊。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数操作中需注意的问题(1)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。
(2)恰当的稀释度是成功统计菌落数目的关键。
(3)为增强实验说服力与准确性，设计实验时，需要涂布至少三个平板作为重复组，目的是排除实验中偶然因素对实验结果的影响。
(4)分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验。
(5)为防止培养时间不足导致菌落遗漏，在菌落计数时，每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。
生物：2..2《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教案(新人教版选修1)
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学目标：<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。
B9wpWpimvb1．2 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。
B9wpWpimvb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。
B9wpWpimvb 〖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。
B9wpWpimvb〖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。
B9wpWpimvb1．3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。
B9wpWpimvb【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。
土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 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教案
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。
人教版高中生物选修一专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学案含解析
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。
生物：2..2《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教案(新人教版选修1)
土壤中分解尿素地细菌地分离与计数教学目标：<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地计数<二）过程与方法分析研究思路地形成过程，找出共性和差异性<三）情感、态度与价值观形成无菌不在地概念，养成讲究卫生地习惯教学重点：对土样地选取和选择培养基地配制教学难点：对分解尿素地细菌地计数教学过程：<一）引入新课上节课我们学习了培养基地配置以及接种技术.下面我们来学习如何进行细菌地分离，获得所需要地目地微生物.<二）进行新课1．基础知识1．1 尿素是一种重要地氮肥，农作物不能<能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中地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地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地筛选，原理是人为提供有利于目地菌株生长地条件<包括营养、温度、PH等），同时抑制或阻止其他微生物生长 .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地微生物.〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物地生长提供碳源地是葡萄糖，提供氮源地地是尿素，琼脂地作用是凝固剂 .〖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地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地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地常用方法.【补充】显微镜直接计数是测定微生物地方法.公式：观察到地红细胞平均数∶观察到地细菌平均数＝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，培养基表面生长地一个菌落，来源于样品稀释液中一个活菌 .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 30～300 地平板进行计数.〖思考3〗从平板上地菌落数推测出每克样品中地菌落数地计算方法是 <平均菌落数÷涂布地稀释液体积）×稀释倍数 .〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目地关键是恰当地稀释度 .〖思考5〗第二位同学地结果接近真实值.你认为这两位同学地实验需要改进地操作是第一位同学需设置重复实验组；第二位同学统计地三个菌落数相差太大，说明操作有误，需重新实验.1．5统计地菌落数比活菌地实际数目低 .这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到地只是一个菌落.因此，统计结果一般用菌落数来表示.1．6设置对照地主要目地是排除实验组中非测试因素对实验结果地影响，提高实验结果地可信度.1．7对照实验是指除了被测试地条件外，其他条件都相同地实验.满足该条件地称为对照组，未满足该条件地称为实验组.〖思考6〗请设计本实验地对照实验组：方案1：其他同学用A同学地土样进行实验.方案2：A同学以不接种地培养基作为空白对照.2．实验设计2．1 实验设计地内容包括实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排等.2．2 根据图示2－7填写以下实验流程：2．3 土壤微生物主要分布在距地表3～8cm地近中性土壤中，约70％～80％为细菌.2．4 分离不同地微生物采用不同地稀释度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目地是保证获得菌落数在30～300之间、适于计数地平板.细菌稀释度为104、105、106，放线菌稀释度为103、104、105，真菌稀释度为102、103、104.2．5 培养不同微生物往往需要不同培养温度.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℃地温度下培养3～4d.2．6 在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目.选取菌落数目稳定时地记录作为结果，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落地数目.点评：菌种中有些菌体增殖快，有些菌体增值慢，所以培养时间要充足，使得每个菌体都能形成肉眼可观察到地菌落.2．7菌落地特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等方面.〖思考8〗土壤微生物种类最多、数量最大地原因是什么？土壤中营养物质含量丰富，环境条件适宜等.2．9 实验过程1）取土样用地小铁铲和盛土样地地信封在使用前都要灭菌.2）应在火焰旁称取土壤 10 g.将称好地土样倒入盛有90mL无菌水地锥形瓶中，塞好棉塞.3）在稀释土壤溶液地过程中，每一步都要在火焰旁进行.4）实验时要对培养皿作好标记.注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等.5）为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间.〖思考9〗在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手.3．结果分析与评价3．1 对分离地菌种作进一步地鉴定，还需要借助生物化学地方法.3．2 在细菌分解尿素地化学反应中，细菌合成地脲酶将尿素分解成了氨 .氨会使培养基地碱性增强，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地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，说明该细菌能够分解尿素 .〖思考10〗测定饮水中大肠杆菌数量地方法是将一定体积地水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到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地数量.你认为在该实验中至少应取三个水样.<三）课堂总结、点评．在液体培养基上进行 B对照设置与重复设物质解读：细菌群体生长规律地测定是人们在一定条件下进行地.这些条件是：一种细菌、恒定容积地培养基，液体培养基、定时测定细菌总数.在这些条件下，才能测定出细菌地生长规律.测定时只能用一种细菌地子细胞群体地变化规律表达微生物地生长；恒定容积是给微生物提供一定地生存环境；液体培养基才能通过样品推测细菌总数.若接种多种细菌，则会发生种间斗争而不能测定一种微生物地生长规律.在接种时，要保证一定地接种量.答案：A例2．在微生物群体生长规律地测定中，种内斗争最显著最激烈地时期是A．调整期 B．对数期 C．稳定期 D．衰亡期解读：种内斗争是一种生态因素.种内斗争反应了种内生物对生存空间和生活资源地争夺.在生活空间充裕，营养充足地时候，种内斗争地程度是比较低地.随着微生物个体数目地增加，每个个体地生存空间越来越少，营养物质也越来越少，每个个体对生存空间和资源地争夺也越来越激烈，种内斗争就越来越激烈.由此可知，在稳定期地种内斗争最激烈.在衰亡期，微生物地数目已经开始减少，pH已经极度不适于微生物地生存，次级代谢产物积累到很高地程度，这时地微生物地生存斗争主要是与无机环境地斗争.答案：C综合应用例3．<2005年江苏）抗生素作为治疗细菌感染地药物，其高效性和巨大地经济价值使抗生素工业经久不衰.其中青霉素地发现和应用具有划时代地意义.⑴青霉素发酵产生青霉素.青霉菌地新陈代谢类型是，青霉素是青霉菌地代谢产物.⑵在生产和科研中，常选用处于期地青霉菌作为菌种或研究材料，因为此时地青霉菌代谢旺盛，和比较稳定.⑶对青霉菌菌体生长情况地测定：取一定体积地发酵液，经离心分离、反复洗涤后，，再计算发酵罐中菌体地总重量.解读：青霉菌属于真菌，其代谢类型应为异养需氧型，而青霉素作为它地代谢产物，并不是它生长、繁殖所必需地，所以青霉素应属于次级代谢产物.在测定培养基上青霉菌菌体地生长情况时，常用地方法有两种：一种是测量青霉菌地细胞数目，另一种是测重量，取一定体积地发酵液，经离心分离、反复洗涤后，称菌体地湿重，或烘干后称干重，再由此计算出其中地细胞总重量.在细菌生长地四个主要时期中，因为处于对数期地细菌代谢旺盛，个体地形态和生理特性比较稳定，常作为生产用地菌种和科研地材料.答案：⑴异养需氧型次级⑵对数个体地形态生理特性⑶称菌体地湿重<称烘干后地重量）<五）巩固练习1．在一个“淀粉—琼脂”培养基地5个圆点位置，分别用不同方法处理，将此实验装置放在37℃恒温箱中，保温处理24h后，将碘液滴在培养基地5个圆点上，其实验结果记录于下表：<C）分别是A．棕黄色、棕黄色、淀粉酶 B.蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶C．棕黄色、蓝黑色、淀粉酶 D.棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶2．实验测定链霉素对3种细菌地抗生素效应，用3种细菌在事先准备好地琼脂块平板上画3条等长地平行线<3条线均与下图中地链霉素带接触），将平板置于37℃条件下恒温培养3天，结果如图所示.从实验结果分析以下叙述，不正确地是< ）A．链霉素能阻止结核菌地生长 B．链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效C．链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效D．链霉素可以用于治疗伤寒病人3.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶地常用菌种分别是A．酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌B．酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌D．黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌4．下列操作不属于微生物地分离步骤地是A．稀释 B．划线或涂布 C．接斜面 D．培养5．影响微生物生长地主要环境因素是A．阳光、温度、水分 B．温度、水分、PH C．水分、PH、氧D．温度、PH、氧6.下列微生物地产物中没有菌种特异性地一组是A．氨基酸、核苷酸、多糖、色素B. 多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸C．核苷酸、多糖、维生素、毒素、抗生素D．核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸7．微生物代谢地人工控制是指A.改变微生物地遗传特性B.控制发酵时地温度C.调节发酵过程中地pH，氧气通入量D.包括A、B、C三项8．在微生物群体生长规律地测定中，不可能发生地是A.繁殖B.生存斗争C.种间斗争D.种内斗争9．与调整期长短有关地因素中，可缩短调整期地一组是①用与菌种相同地培养基②营养丰富地培养基③稳定期获得地菌种④对数期获得地菌种⑤接种时间提前⑥接种量加大⑦接种量减小⑧接种种类加大A、①③⑤⑦B、②③⑤⑦C、①④⑥D、②④⑤⑥⑧10．微生物群体生长善地测定方法可以是①测定样品地细胞数目②测定次级代谢产物地总产量③测定培养基中细菌地体积④测定样品地细胞重量⑤测定初级代谢产物地总产量A.②④B.①④C.①③⑤D.②③④答案：1—5 CDCCD 6—10 DDCCB★教学体会本节课可以从尿素在农业上地重要应用切入，介绍能分解尿素地细菌，进而说明这种细菌地作用是能够合成分解尿素地酶.在教学过程中，可以联系生产生活实际，使学生对尿素以及分解尿素地细菌形成一定地感性认识.同时通过课题背景地介绍，可以进行STS教育.对于实验中地对照原则，可以指导学生分组讨论，在掌握微生物分离技术地同时巩固实验设计地基本原则.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.。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计实验目的：掌握分离并计数土壤中分解尿素的细菌的方法，加深对土壤微生物的认识。
实验原理：尿素酶在土壤中广泛存在，能够将尿素分解为NH3和CO2两种气体，后者在土壤中快速被吸收。
因此，利用尿素来寻找固氮细菌是一种常见手段。
在土壤中寻找这些细菌的方法就是将土壤样品接种于含有尿素的微生物培养基上，在高温、中性或微碱性的环境下，通过检测或计数细菌的生长情况来判断这些细菌是否存在。
培养基中含有较高浓度的尿素和碳酸氢钠，可以增强细菌对尿素的利用和生长，而高温和微碱性有利于抑制其他微生物的生长，使目标菌株得以生长。
实验材料：微生物培养基（含尿素、碳酸氢钠）、10 mL无菌离心管、1 mL无菌移液管、土壤样品、高温灭菌器、恒温培养箱、显微镜、涂片等。
实验步骤：1.采集土壤样品。
用消毒的手套和消毒的工具采集足够数量的土壤样品，尽可能避免土层混杂和盲目挖掘。
2.样品处理。
将所采集的土壤样品分别称取1 g、0.1 g、0.01 g，加入无菌离心管中。
3.样品接种。
将不同重量的土壤样品分别接种于无菌的培养基中。
一般情况下，接种菌数要尽量保证在100~1000个左右。
4.高温灭菌。
将接种好的培养基放入高温灭菌器中，在100℃下灭菌15-20分钟。
5.培养条件。
将灭菌后的培养基放入恒温培养箱内，设置适宜的温度、湿度和光照条件，供细菌生长。
6.观察计数。
每天观察一次培养基的生长情况，记录生长、菌落数、形态、形状等特征。
7.制备涂片。
选取培养基中的菌落，制备涂片，进行显微镜观察。
8.统计分析。
将观察和记录的数据进行汇总和统计分析，得出有效的结果。
注意事项：1.在采集和处理土壤样品时要注意尽量减少外界环境的干扰，避免污染。
2.在接种培养基时一定要注意卫生，并尽量避免培养基的污染。
3.在观察和计数时要认真区分各种微生物，不要混淆。
4.实验结束后要清理和消毒材料及设备，避免影响下次实验。
结论：通过本次实验，我们成功地分离并计数了土壤中分解尿素的细菌。
《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》课题分析与导入设计
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数★学习目标：1．通过学习选择培养基的应用原理，能够根据各种微生物的代谢特征，配制选择培养基；2．通过进行土壤中分解尿素的细菌的分离与计数过程，能够列举其中涉及的相关技术并会用这些技术解决生产生活中的相关问题。
3．通过实际实验操作，能够运用无菌技术完成微生物的分离、培养和技术各个环节。
★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★学情分析：通过前面对课题1中《微生物的实验室培养》的学习，学生掌握了微生物的培养方法，对选择培养基的应用还比较陌生。
但对生物代谢条件的控制，学生具有一定的基础知识。
★教材分析：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。
★教学建议：本课题是训练学生从自然界中分离出所需微生物的方法和技术。
教师应从筛选菌株的必要性入手，再介绍控制条件来设计选择培养基的方法。
★导入设计导入一：从细菌的作用导入师：农作物在栽种过程中会吸入土壤中大量的氮元素，随着人们对农作物的利用，使农田中的氮元素减少。
人们通过施用氮肥来补充土壤中减少的氮。
尿素是一种重要的氮肥，但是，尿素不能直接被植物吸收。
只有当土壤中的细菌将尿素分解为氨后，才能被植物利用。
我们现在来学习“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”。
导入二：从微生物的筛选原理导入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。
要分离一种微生物，必须根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等，采用选择培养分离的方法，或抑制使大多数微生物不能生长，或造成有利于该菌生长的环境，经过一定时间培养后使该菌在群落中的数量上升，再通过平板稀释等方法对它进行纯培养分离。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
“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）。
3.2配制培养基并进行高压蒸气灭菌配制牛肉膏蛋白胨固体培养基（配方：牛肉膏5g，蛋白胨10g，氯化钠5 g，琼脂20 g，加热溶解后，加水定容至1 000 mL。
如条件具备可用琼脂糖代替琼脂），分装到100 mL带棉塞的锥形瓶中，每瓶各25 mL。
配制尿素固体培养基（配方：葡萄糖10g，尿素1g，KH2PO41.4g，Na2HPO4 2.1g，MgSO4?7H2O 0.2 g，琼脂15 g，加热溶解后定容至1 000 mL），分装到100 mL带棉塞的锥形瓶中，每瓶各25 mL。
将上述分装好的两种培养基、装有4.5 mL蒸馏水的带棉塞试管、装有99 mL蒸馏水的250 mL锥形瓶、包装好的培养皿进行高压蒸气灭菌。
4教学过程4.1导入新课教师讲解：尿素是动物体内蛋白质代谢终产物，也是农业生产中常用的化肥，但农作物并不能直接吸收利用尿素，而有些土壤微生物能产生并分泌脲酶。
通过分解土壤中的尿素为自身和植物生长提供氮元素，由此引出课题：在特定的土壤中可以分解尿素的微生物的数量是多少？如何从土壤中的众多微生物中分离出能分解尿素的微生物？4.2分析原理，学生尝试进行实验设计教师介绍Taq细菌的发现和选择过程，引导学生认识到研究微生物的分离和培养，是研究微生物利用的基础，而要选择出符合需要的特定微生物，则要从微生物的生理和代谢特点出发，创造有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。
在此基础上，教师引导学生提出实验的初步设想，以尿素为惟一氮源，配制培养基，阻止不能利用尿素的微生物的生长，从而筛选出分解尿素的微生物。
学生以实验小组为单位进行实验设计。
由于本实验的综合性强，难度大，学生在设计实验流程时可能存在不少困难。
教师一方面要鼓励小组内部开展讨论，逐步修正设计;另一方面也要适时的参与到各组的讨论过程中，提出合理的建议。
4.3总结设计结果，得出可行的实验流程让各小组展示设计结果，组织全体学生讨论，教师给予评价，最终得出可行的实验流程（图1），并要求学生明确各步骤的具体目的。
根据教师课前所进行的预实验，所取的土壤样品中分解尿素的微生物大约为1.5×108个/g。
因此，可选择让学生进行104、105两种土壤稀释液的涂布接种。
这样既可保证实验效果，又减少了器材、试剂的用量，节约教学时间，提高教学效率。
同时，以牛肉膏蛋白胨固体培养基的培养作为实验对照，以便让学生充分理解和认识选择性培养基的设计策略和选择效果。
4.4学生分组操作为节约教学时间，教师可在课前将前期备好的牛肉膏蛋白胨固体培养基和尿素固体培养基，用电磁炉加热融化后，于课前置于80℃的水浴中进行保温，保持融化状态，以便学生及时取用。
倒平板：将融化的两种培养基分发给每个实验小组，指导其按规范倒平板，将两种融化的固体培养基倒入已灭菌的培养皿中，每个100 mL锥形瓶中盛有的25 mL培养基，可倒两个平板，每个实验组可制得两种平板共四个。
制作完成后，分别编号，置于实验台上等待其冷却凝固。
配制104、105土壤稀释液：将101土壤溶液和经灭菌的装有4.5 mL蒸馏水的带棉塞试管、装有99 mL蒸馏水的250 mL锥形瓶分发给各小组，教师指导学生制备104、105两种土壤稀释液。
具体的方法可由教师直接给出，也可由各小组自行讨论制定方法，因学生对微量移液器的使用不熟悉，教师应给予指导。
接种菌液，分离尿素分解菌：教师指导学生用微量移液器，各取0.1mL104、105土壤稀释液，分别加入到装有牛肉膏蛋白胨培养基和尿素固体培养基的培养皿中，使用涂布器，在酒精灯火焰附近打开培养皿，将加入的菌液均匀涂布于整个培养基，盖上培养皿后，倒置于37℃恒温培养箱中培养。
以上为第一课时。
在第二课时教学实施前，教师可组织学生定期观察培养情况。
观察对比培养结果并计算：2 d后观察比较牛肉膏蛋白胨培养基和尿素固体培养基中菌落的形态并计数。
可以明显地发现，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落形态多样，数目较多，而且随稀释倍数的增加，菌落的数目减少。
而尿素培养基上的菌落形态比较单一，数目也明显少于对应稀释倍数的牛肉膏蛋白胨培养基上菌落。
学生根据计数结果，计算出土壤中分解尿素的微生物的数量。
例如学生计数在105稀释倍数的培养基上出现的菌落为60个，则每克土壤中尿素分解菌数量为60×5×105×10=3×108个/g。
4.5小组讨论，促进学生对微生物选择性培养的理解学生完成分组操作后，教师可设计问题，引导学生巩固有关微生物培养的原理和方法，加深其对微生物选择性培养的理解。
具体问题及设计意图如下：（1）牛肉膏蛋白胨培养基中，提供碳源和氮源的物质分别是什么？（2）尿素固体培养基中，提供碳源和氮源的物质分别是什么？（3）你所在的实验小组的培养结果如何？按生长菌落的多少，将4只培养皿排序，从多到少的顺序是什么？为何会出现菌落数量的差异？（4）你所在的实验小组，实现了对土壤中分解尿素的微生物的选择性培养吗？为什么？以上问题串从复习上一课题介绍的微生物培养过程中的碳源、氮源入手，让学生体会不同微生物在生长过程中利用的碳源和氮源是不同的，从而引导其深刻理解微生物的选择性培养的思路，进一步掌握特定微生物的选择和分离的方法。
4.6设计“意外”，引导课题延伸教师展示学生的实验结果，从中选择符合实验预期的尿素固体培养基，打开培养皿，使用手持式喷壶，向培养基表面喷入事先配好的质量分数为0.1%的酚红试剂，静置片刻，让学生观察现象。
教师讲解并提问：酚红试剂是一种酸碱指导剂，其变色范围是pH6.8（黄）～8.4（红），观察到的培养基上的颜色有何变化？这说明了什么问题？学生通过观察可知，在培养基上出现了两种不同类型的菌落，一种菌落周围出现了红色圈，另一种则呈现黄色。
这说明这些微生物的种类是不同的，菌落周围变红的说明微生物培养过程中产生了碱性物质，而菌落周围变黄则说明产生了酸性物质。
教师给出如下资料，指导学生阅读：资料：微生物将含氮有机物分解产生氨的过程被称为氨化作用。
能进行氨化作用的细菌统称氨化细菌。
有些氨化细菌能分泌脲酶，可将尿素分解生成氨，为微生物提供氮源，如脲芽孢八叠球菌。
硝化细菌可利用氨氧化过程中释放的能量，将无机物转化成有机物而营自养生活，其中能将氨氧化成亚硝酸盐的称为氨氧化细菌，如亚硝化单胞菌;能将亚硝酸盐氧化为硝酸的是亚硝酸氧化细菌，如硝化杆菌等。
教师要求学生根据以上资料，进一步判断培养基上出现的两类菌群，分别是资料所给出的哪一类细菌。
在此基础上，教师提出问题：本实验中使用的尿素固体培养基中的惟一氮源是尿素，其目的在于选择土壤中的分解尿素的微生物，那么为何在培养基中出现了以氨为氮源的氨化细菌？如果想进一步选择分解尿素的微生物应该怎么做？笔者设计这一问题串的目的在于帮助学生理解选择性培养基和鉴定性培养基的用途。
借此问题，教师引导学生认识到，尿素分解菌可将尿素分解为氨，这时培养基中的氮源的种类就发生了变化，由原来的尿素是惟一氮源变成了除尿素外还存在其他的氮源。
因此，可在这样的培养基上生长的细菌，有些是可以分解尿素的，有些则是以氨为氮源的杂菌。
而要想选择出其中分解尿素的微生物，可在配制尿素固体培养基时加入酚红起到鉴别作用，然后用灭菌后的接种环，挑取菌落周围出现红色区域的微生物进行接种培养。
4.7总结归纳在总结归纳阶段，教师可设计一系列问题，引导学生回顾微生物分离纯化的方法和实验设计的思路，具体问题如下：（1）分离纯化微生物的方法有哪些？（平板划线法、稀释涂布法、选择培养基分离、鉴别性培养基鉴别后挑取接种）（2）本实验中，为何要设计使用牛肉膏蛋白胨培养基培养土壤微生物的步骤？（设置对照，通过比较实验组和对照组培养基上菌落的数量和形态，证明尿素固体培养基的选择效果）（3）要想提高土壤中尿素分解微生物计数的准确性，应该怎么做？（设置重复，取均值，减少实验误差）（4）请归纳微生物计数的方法。
（稀释涂布法、血球计数板、比浊法等）以上教学过程充分挖掘了该课题的教学价值，使课程标准中“微生物的分离与培养、微生物计数、选择性培养基的选择作用”等具体要求得到有效落实，同时，该教学过程较好地处理了知识性内容与操作性内容及课堂与课后的关系，可起到节约时间，提高教学效率的效果。