人教版高中生物选修1 生物技术实践《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》导学案2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数【课标要求】1、进行微生物的分离和培养2、测定某种微生物的数量3、研究培养基对微生物的选择作用4、探讨微生物的利用【考纲要求】1、微生物的分离和培养2、培养基对微生物的选择作用【学习目标】1、明确选择培养基的功能和作用原理，能够根据微生物筛选原理确定取样地点和方法2、知道统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法，会测定微生物的数量3、尝试设计微生物学实验并写出实验方案，能关注无菌操作和对照原则【导学流程】【预习案】一、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。

【边学边练】（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【边学边练】（2）教程第22页的培养基为什么能选择出分解尿素的微生物？二、统计菌落数目测定微生物数量的常用方法有和。

1.稀释涂布平板法----活体计数法（1）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。

（2）操作方法：稀释涂布平板→统计菌落数。

（3）统计原则①、选30∼300 个菌落的平板统计。

②、每个稀释度取3 个平板取其平均值。

（4）统计结果：每克样品中的菌株数= 。

C:某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；V:所用稀释液的体积； M:稀释倍数。

2．显微镜直接计数利用特定细菌计数或血细胞计数板在显微镜下计算一定容积内微生物数量。

优点：准确统计微生物实际数目缺点：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。

【边学边练】（3）某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数平均值为165，那么每克样品中菌落数是（稀释液体积为0.1ml）（）A、1.65×108B、1.65×109C、165 D 、16.5【边学边练】（4）用来判断培养基是否起到对照作用要设置的对照是（）A、未接种的选择培养基B、未接种的牛肉膏蛋白胨培养基（全营养）C、接种了的选择培养基D、接种的牛肉膏蛋白胨培养基（全营养）三、实验设计、实验操作一、流程：土壤取样、样品稀释、制备培养基、涂布平板、微生物的培养与观察、菌落计数二、实验操作：（一）土壤取样1、土壤是天然培养基---- 其微生物数量、种类。

2、土壤取样：取样的位置：土壤中70∼90％是细菌。

在富含有机质的土壤层的处中分布着绝大多数的细菌。

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。

（二）样品稀释1、测细菌数一般用104、105、106稀释液。

2、稀释过程：在火焰旁将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101、102、103……依次等比稀释至106稀释度。

3、稀释原则：确保平板上的菌落数在之间。

（三）制备培养基：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。

（四）微生物的培养与观察1、接种：依次等比稀释至106稀释度，并按照由106～103稀释度的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。

2、培养：细菌：30∼37℃，1∼2d；3、观察：将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养，及时观察记录。

（五）细菌的计数当菌落数目稳定时，选取菌落数在的平板进行计数。

在同一稀释度下，至少对3 个平板进行重复计数，然后求出，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

课题二《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》任务第一组土壤取样组负责收集符合要求的土样，确定好取样地点，实验证明你的结论1、为完成实验任务，你准备在我校哪些范围取土壤？为什么？2、实验室中微生物的筛选应用的原理是什么？3、怎样证明你们确定取样地点的思路是正确的？4、根据教材第24页，简述取样过程。

第二组培养分离组负责从第一组提供的土样中分离出目的菌，稀释涂布平板获得菌落，并且将最终的数据交予计数组1、分析教材第22页培养基配方，该配方为什么能起到选择“分解尿素的细菌”的作用？配方中的KH2PO4和Na2HPO4起到哪两个作用？2、你们做这个实验时，准备采用的稀释度范围是怎样的？依据是什么？3、用涂布器将稀释液均匀涂布在培养基表面，这步如何进行无菌操作4、在规范操作的条件下，该培养基上生长的细菌都能分解尿素吗？为什么？第三组统计计数组提前准备好统计计数的公式和方法。

将土壤分离组提供的数据进行筛选，采用合理的方法进行计算，最终得出每克土壤中含有多少目的菌？1、提前准备好测定微生物数量的常用方法和公式等内容2、比较几种测定方法的测定数据与真实值之间的大小，并说明原因3、对培养分离组提供的数据（教材第22页小字内容）进行取舍和计算，计算出第二位同学的实验结果：每克土壤中含有分解尿素的细菌数目是多少？3、结果及误差分析：提前对可能出现结果偏高或者偏低的原因进行分析讨论，并且能够提出实验改进的方案。

第四组技术支持组提前对各个环节的无菌操作做好合理的准备和安排。

并对土壤取样组、培养分离组、统计计数组的实验计划进行质疑和技术支持。

（先对本班的进行技术支持，再对对方班进行质疑）1、课前对上述三组做过哪些技术支持？请记录并在课堂上阐述。

2、在课堂中，你们还有什么需要补充的内容？提前准备的材料记录下来同大家分享3、你们准备对对方班级的实验计划在哪些方面提出质疑？班级姓名加入组组长（请将你们组讨论的内容记录在这里，加上自己的思考加工，课堂上你的发言稿就是它了哟！）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数【探究案】【例1】我校某实验小组在完成“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验时，统一取地表下5cm 左右的土壤，分为4 个取样点( 向阳有尿素、向阳无尿素、背阴有尿素、背阴无尿素) ，有尿素的取样点提前2d在地表下5cm 处埋放等量尿素，覆土; 采用稀释涂布平板法在以尿素为唯一氮源的选择培养基中进行预实验培养。

35℃、48 h 后培养结果见下图：图中初次选择培养结果显示：①4个取样点都分离出了具有分解尿素能力的微生物，肉眼估测菌落数量，向阳组与背阴组，有尿素组和无尿素组。

②根据结果，确定采集土样的地点和方法是。

有较明显差异差异不明显向阳、不提前埋放尿素【例2】我校微生物实验小组利用稀释涂布平板法对自制豆浆中的细菌进行计数（稀释过程如下图），取最终的豆浆稀释液0.1ml进行涂布，培养后统计了四个培养皿，菌落数分别是25个、31个、33个、35个，可以推测每毫升自制豆浆中含细菌数为个。

【分析及计算过程】【例3】在做本课题实验时,甲同学筛选出的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）你认为甲同学的实验结果产生的原因可能有哪些(2)请你设置对照帮助甲同学排除可能影响实验结果的因素。

(3)由此问题你得出的启示是什么？【参考答案】(1)可能的原因有两种：一是由于土样不同, 二是由于培养基污染或操作失误。

(2)实验方案有两种：一种方案是可以由其他同学用与甲同学一样的土样进行实验, 如果结果与甲同学一致,则证明甲无误, 如果结果不同,则证明甲同学存在操作失误或培养基的配制有问题。

另一种方案是将甲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。

（3）做实验时一定要设置对照。

“选择菌落数在30～300的平板”的两个提醒(1)只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的，原因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。

(2)得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，原因是如果不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在30～300，但由于34与另外两个平板菌落数差异较大，应找出原因并重新实验。

【例4】结合实验流程，分析各阶段应该怎样实现无菌操作？流程：土壤取样、样品稀释、制备培养基、涂布平板、微生物的培养与观察、菌落计数【课后作业】1、筛选是分离和培养生物新类型常用的手段，下列有关技术中不能筛选成功的是() A．在全营养的培养基中，筛选大肠杆菌B．在以尿素为唯一氮源的固体培养基中，筛选能够分解尿素的微生物C．用以纤维素为唯一碳源的培养基，筛选能够分解纤维素的微生物D．在培养基中加入不同浓度的氯化钠，筛选抗盐突变体菌株2、需要在火焰旁操作的有（）①土壤取样②称取土壤③稀释土壤溶液④涂布平板⑤微生物的培养A.①②③④⑤B.②③④⑤C.③④⑤D.②③④3、可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是（）A.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂B.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂C.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂D.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂4、关于土壤取样的叙述错误的是（）A.土壤取样,应选取肥沃、湿润的土壤B.先铲去表层土3cm左右,再取样C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌D.应在火焰旁称取土壤5、在做分离分解尿素的细菌实验时,A同学从稀释倍数为10 6 的培养基中筛选出大约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可能是（）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.①②③B.②③④C.①③④D.①②④6、某研究小组从牛的瘤胃中采集样本，进行分解尿素的微生物的分离与计数。

实验基本步骤如下：(1)分解尿素的微生物含有__________，因此，配制培养基时以尿素作为唯一氮源，尿素会被分解成________使培养基的碱性增强。

(2)配制培养基时，需添加琼脂，琼脂起__________作用；培养基中添加________作为指示剂，可使目标菌落的周围产生红色环带。

(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是________灭菌。

A．高压蒸汽B．干热C．添加抗生素D．过滤E．紫外线照射F．70%酒精浸泡(4)该小组在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_____________________；然后将1 mL瘤胃样液稀释1000倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板的菌落数分别为49、47和45。