第一篇：2.2土壤中分解尿素的細菌的分離和計數的教學設計

課題2 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數

劉君

一、教學目標：

（一）知識與技能

利用選擇培養基分離細菌，運用相關技術解決生產生活中有關微生物的計數

（二）過程與方法

分析研究思路的形成過程，找出共性和差異性

（三）情感、態度與價值觀

形成無菌不在的概念，養成講究衛生的習慣

二、教學重點：對土樣的選取和選擇培養基的配制

三、教學難點：對分解尿素的細菌的計數

四、教學過程：

（一）引入新課

上節課我們學習了培養基的配置以及接種技術。下面我們來學習如何進行細菌的分離，獲得所需要的目的微生物。

（二）進行新課 1．基礎知識

1．1 尿素是一種重要的氮肥，農作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通過土壤中的細菌將尿素分解為 氨和CO2，這是因為細菌能合成 脲酶。

1．2 科學家能從熱泉中把耐熱細菌篩選出來是因為 熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數微生物，這樣也適用于實驗室中微生物的篩選，原理是 人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養、溫度、PH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。

點評：生物適應一定環境，環境對生物具有選擇作用。所以通過配制選擇培養基、控制培養條件等選擇目的微生物。

〖思考1〗在該培養基配方中，為微生物的生長提供碳源的是 葡萄糖，提供氮源的的是 尿素，瓊脂的作用是 凝固劑。

〖思考2〗該培養基對微生物 具有（具有，不具有）選擇作用。如果具有，其選擇機制是 只有能夠以尿素作為氮源的微生物才能在該培養基上生長。

1．3在統計菌落數目時，常用來統計樣品中活菌數目的方法是 稀釋涂布平板法。除此之

外，顯微鏡直接計數 也是測定微生物數量的常用方法。【補充】顯微鏡直接計數是測定微生物的方法。

公式：觀察到的紅細胞平均數∶觀察到的細菌平均數＝紅細胞含量∶細菌含量

1．4 采用稀釋涂布平板法統計菌落數目時，培養基表面生長的一個菌落，來源于 樣品稀釋液中一個活菌。通過統計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結果準確，一般選擇菌落數在 30～300 的平板進行計數。

〖思考3〗從平板上的菌落數推測出每克樣品中的菌落數的計算方法是（平均菌落數÷涂布的稀釋液體積）×稀釋倍數。

〖思考4〗利用稀釋涂布平板法成功統計菌落數目的關鍵是 恰當的稀釋度。

〖思考5〗第 二 位同學的結果接近真實值。你認為這兩位同學的實驗需要改進的操作是第一位同學需設置重復實驗組；第二位同學統計的三個菌落數相差太大，說明操作有誤，需重新實驗。

1．5統計的菌落數比活菌的實際數目 低。這是因為當兩個或多個細胞在一起時，平板上觀察到的只是 一個 菌落。因此，統計結果一般用 菌落數 來表示。

1．6設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。

1．7對照實驗是指除了 被測試 的條件外，其他條件都 相同 的實驗。滿足該條件的稱為 對照組，未滿足該條件的稱為 實驗 組。〖思考6〗請設計本實驗的對照實驗組： 方案1：其他同學用A同學的土樣進行實驗。方案2：A同學以不接種的培養基作為空白對照。2．實驗設計

2．1 實驗設計的內容包括實驗方案、材料用具、實施步驟和時間安排等。2．2 根據圖示2－7填寫以下實驗流程：

2．3 土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，約70％～80％為細菌。2．4 分離不同的微生物采用不同的稀釋度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保證獲得菌落數在30～300之間、適于計數的平板。細菌稀釋度為104、105、106，放線菌稀釋度為103、104、105，真菌稀釋度為102、103、104。

2．5 培養不同微生物往往需要不同培養溫度。細菌一般在30～37℃培養1～2d，放線菌一般在25～28℃培養5～7d，霉菌一般在25～28℃的溫度下培養3～4d。

2．6 在菌落計數時，每隔24h統計一次菌落數目。選取菌落數目穩定時的記錄作為結果，以防止因培養時間不足而導致遺漏菌落的數目。

點評：菌種中有些菌體增殖快，有些菌體增值慢，所以培養時間要充足，使得每個菌體都能形成肉眼可觀察到的菌落。

2．7菌落的特征包括 形狀、大小、隆起程度、顏色 等方面。

〖思考8〗土壤微生物種類最多、數量最大的原因是什么？土壤中營養物質含量豐富，環境條件適宜等。2．9 實驗過程

1）取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌。

2）應在火焰旁稱取土壤 10 g。將稱好的土樣倒入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，塞好棉塞。3）在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁進行。

4）實驗時要對培養皿作好標記。注明培養基類型、培養時間、稀釋度、培養物等。5）為了提高效率，在操作時更加有條不紊，應當事先規劃時間。

〖思考9〗在研究未知微生物時務必規范操作，以防被致病微生物感染，實驗后一定要洗手。3．結果分析與評價

3．1 對分離的菌種作進一步的鑒定，還需要借助 生物化學 的方法。

3．2 在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的 脲酶 將尿素分解成了 氨。氨會使培養基的堿性 增強，PH 升高。因此，我們可以通過檢測培養基 pH 變化來判斷該化學反應是否發生。

3．3 在以 尿素 為唯一氮源的培養基中加入 酚紅 指示劑。培養某種細菌后，如果PH升高，指示劑將變 紅，說明該細菌能夠 分解尿素。

〖思考10〗測定飲水中大腸桿菌數量的方法是將一定體積的水用細菌過濾器過濾后，將濾膜放到 伊紅美藍 培養基上培養，大腸桿菌菌落呈現 黑 色，通過記述得出水樣中大腸桿菌的數量。你認為在該實驗中至少應取 三 個水樣。

（三）課堂總結、點評

（四）實例探究

例1．對細菌群體生長規律測定的正確的表述是

A．在液體培養基上進行

B．至少接種一種細菌

C．接種一個細菌

D．及時補充消耗的營養物質

解析：細菌群體生長規律的測定是人們在一定條件下進行的。這些條件是：一種細菌、恒定容積的培養基，液體培養基、定時測定細菌總數。在這些條件下，才能測定出細菌的生長規律。測定時只能用一種細菌的子細胞群體的變化規律表達微生物的生長；恒定容積是給微生物提供一定的生存環境；液體培養基才能通過樣品推測細菌總數。若接種多種細菌，則會發生種間斗爭而不能測定一種微生物的生長規律。在接種時，要保證一定的接種量。答案：A 例2．在微生物群體生長規律的測定中，種內斗爭最顯著最激烈的時期是 A．調整期

B．對數期

C．穩定期

D．衰亡期

解析：種內斗爭是一種生態因素。種內斗爭反應了種內生物對生存空間和生活資源的爭奪。在生活空間充裕，營養充足的時候，種內斗爭的程度是比較低的。隨著微生物個體數目的增加，每個個體的生存空間越來越少，營養物質也越來越少，每個個體對生存空間和資源的爭奪也越來越激烈，種內斗爭就越來越激烈。由此可知，在穩定期的種內斗爭最激烈。在衰亡期，微生物的數目已經開始減少，pH已經極度不適于微生物的生存，次級代謝產物積累到很高的程度，這時的微生物的生存斗爭主要是與無機環境的斗爭。答案：C

第二篇：2.2土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(教案)

普通高中課程標準實驗教科書——生物選修1[人教版] 課題2 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數 ★課題目標

（一）知識與技能

利用選擇培養基分離細菌，運用相關技術解決生產生活中有關微生物的計數

（二）過程與方法

分析研究思路的形成過程，找出共性和差異性

（三）情感、態度與價值觀

形成無菌不在的概念，養成講究衛生的習慣 ★課題重點

對土樣的選取和選擇培養基的配制 ★課題難點

對分解尿素的細菌的計數 ★教學方法 啟發式教學 ★教學工具 多媒體課件 ★教學過程

（一）引入新課

上節課我們學習了培養基的配置以及接種技術。下面我們來學習如何進行細菌的分離，獲得所需要的目的微生物。

（二）進行新課 1．基礎知識

1．1 尿素是一種重要的氮肥，農作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通過土壤中的細菌將尿素分解為氨和CO2，這是因為細菌能合成脲酶。1．2 科學家能從熱泉中把耐熱細菌篩選出來是因為熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數微生物，這樣也適用于實驗室中微生物的篩選，原理是人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養、溫度、PH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。

點評：生物適應一定環境，環境對生物具有選擇作用。所以通過配制選擇培養基、控制培養條件等選擇目的微生物。〖思考1〗在該培養基配方中，為微生物的生長提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，瓊脂的作用是凝固劑。

〖思考2〗該培養基對微生物具有（具有，不具有）選擇作用。如果具有，其選擇機制是只有能夠以尿素作為氮源的微生物才能在該培養基上生長。1．3在統計菌落數目時，常用來統計樣品中活菌數目的方法是稀釋涂布平板法。除此之外，顯微鏡直接計數也是測定微生物數量的常用方法。【補充】顯微鏡直接計數是測定微生物的方法。

公式：觀察到的紅細胞平均數∶觀察到的細菌平均數＝紅細胞含量∶細菌含量

1．4 采用稀釋涂布平板法統計菌落數目時，培養基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中一個活菌。通過統計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結果準確，一般選擇菌落數在 30～300 的平板進行計數。

〖思考3〗從平板上的菌落數推測出每克樣品中的菌落數的計算方法是（平均菌落數÷涂布的稀釋液體積）×稀釋倍數。

〖思考4〗利用稀釋涂布平板法成功統計菌落數目的關鍵是恰當的稀釋度。

〖思考5〗第二位同學的結果接近真實值。你認為這兩位同學的實驗需要改進的操作是第一位同學需設置重復實驗組；第二位同學統計的三個菌落數相差太大，說明操作有誤，需重新實驗。

1．5統計的菌落數比活菌的實際數目低。這是因為當兩個或多個細胞在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。因此，統計結果一般用菌落數來表示。

1．6設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。

1．7對照實驗是指除了被測試的條件外，其他條件都相同的實驗。滿足該條件的稱為對照組，未滿足該條件的稱為實驗組。

〖思考6〗請設計本實驗的對照實驗組：

方案1：其他同學用A同學的土樣進行實驗。方案2：A同學以不接種的培養基作為空白對照。2．實驗設計

2．1 實驗設計的內容包括實驗方案、材料用具、實施步驟和時間安排等。2．2 根據圖示2－7填寫以下實驗流程：

2．3 土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，約70％～80％為細菌。2．4 分離不同的微生物采用不同的稀釋度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保證獲得菌落數在30～300之間、適于計數的平板。細菌稀釋度為104、105、106，放線菌稀釋度為103、104、105，真菌稀釋度為102、103、104。

2．5 培養不同微生物往往需要不同培養溫度。細菌一般在30～37℃培養1～2d，放線菌一般在25～28℃培養5～7d，霉菌一般在25～28℃的溫度下培養3～4d。

2．6 在菌落計數時，每隔24h統計一次菌落數目。選取菌落數目穩定時的記錄作為結果，以防止因培養時間不足而導致遺漏菌落的數目。

點評：菌種中有些菌體增殖快，有些菌體增值慢，所以培養時間要充足，使得每個菌體都能形成肉眼可觀察到的菌落。

2．7菌落的特征包括形狀、大小、隆起程度、顏色等方面。

〖思考8〗土壤微生物種類最多、數量最大的原因是什么？土壤中營養物質含量豐富，環境條件適宜等。2．9 實驗過程

1）取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌。2）應在火焰旁稱取土壤 10 g。將稱好的土樣倒入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，塞好棉塞。3）在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁進行。

4）實驗時要對培養皿作好標記。注明培養基類型、培養時間、稀釋度、培養物等。5）為了提高效率，在操作時更加有條不紊，應當事先規劃時間。〖思考9〗在研究未知微生物時務必規范操作，以防被致病微生物感染，實驗后一定要洗手。3．結果分析與評價

3．1 對分離的菌種作進一步的鑒定，還需要借助生物化學的方法。

3．2 在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的脲酶將尿素分解成了氨。氨會使培養基的堿性增強，PH 升高。因此，我們可以通過檢測培養基 pH 變化來判斷該化學反應是否發生。3．3 在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑。培養某種細菌后，如果PH升高，指示劑將變紅，說明該細菌能夠分解尿素。

〖思考10〗測定飲水中大腸桿菌數量的方法是將一定體積的水用細菌過濾器過濾后，將濾膜放到伊紅美藍培養基上培養，大腸桿菌菌落呈現黑色，通過記述得出水樣中大腸桿菌的數量。你認為在該實驗中至少應取三個水樣。

（三）課堂總結、點評

（四）實例探究

例1．對細菌群體生長規律測定的正確的表述是

A．在液體培養基上進行

B．至少接種一種細菌

C．接種一個細菌

D．及時補充消耗的營養物質

解析：細菌群體生長規律的測定是人們在一定條件下進行的。這些條件是：一種細菌、恒定容積的培養基，液體培養基、定時測定細菌總數。在這些條件下，才能測定出細菌的生長規律。測定時只能用一種細菌的子細胞群體的變化規律表達微生物的生長；恒定容積是給微生物提供一定的生存環境；液體培養基才能通過樣品推測細菌總數。若接種多種細菌，則會發生種間斗爭而不能測定一種微生物的生長規律。在接種時，要保證一定的接種量。答案：A 例2．在微生物群體生長規律的測定中，種內斗爭最顯著最激烈的時期是 A．調整期

B．對數期

C．穩定期

D．衰亡期

解析：種內斗爭是一種生態因素。種內斗爭反應了種內生物對生存空間和生活資源的爭奪。在生活空間充裕，營養充足的時候，種內斗爭的程度是比較低的。隨著微生物個體數目的增加，每個個體的生存空間越來越少，營養物質也越來越少，每個個體對生存空間和資源的爭奪也越來越激烈，種內斗爭就越來越激烈。由此可知，在穩定期的種內斗爭最激烈。在衰亡期，微生物的數目已經開始減少，pH已經極度不適于微生物的生存，次級代謝產物積累到很高的程度，這時的微生物的生存斗爭主要是與無機環境的斗爭。答案：C ☆綜合應用 例3．（2005年江蘇）抗生素作為治療細菌感染的藥物，其高效性和巨大的經濟價值使抗生素工業經久不衰。其中青霉素的發現和應用具有劃時代的意義。

⑴青霉素發酵產生青霉素。青霉菌的新陳代謝類型是，青霉素是青霉菌的代謝產物。⑵在生產和科研中，常選用處于期的青霉菌作為菌種或研究材料，因為此時的青霉菌代謝旺盛，和比較穩定。

⑶對青霉菌菌體生長情況的測定：取一定體積的發酵液，經離心分離、反復洗滌后，再計算發酵罐中菌體的總重量。

解析：青霉菌屬于真菌，其代謝類型應為異養需氧型，而青霉素作為它的代謝產物，并不是它生長、繁殖所必需的，所以青霉素應屬于次級代謝產物。在測定培養基上青霉菌菌體的生長情況時，常用的方法有兩種：一種是測量青霉菌的細胞數目，另一種是測重量，取一定體積的發酵液，經離心分離、反復洗滌后，稱菌體的濕重，或烘干后稱干重，再由此計算出其中的細胞總重量。在細菌生長的四個主要時期中，因為處于對數期的細菌代謝旺盛，個體的形態和生理特性比較穩定，常作為生產用的菌種和科研的材料。

答案：⑴異養需氧型次級⑵對數個體的形態生理特性⑶稱菌體的濕重（稱烘干后的重量）

（五）鞏固練習

1．在一個“淀粉—瓊脂”培養基的5個圓點位置，分別用不同方法處理，將此實驗裝置放在37℃恒溫箱中，保溫處理24h后，將碘液滴在培養基的5個圓點上，其實驗結果記錄于下表：（C）淀粉圓點

實驗處理方法

碘液處理后的顏色反應

①

新鮮唾液與鹽酸混合藍黑色

②

經過煮沸的新鮮唾液

藍黑色

③

接種面包霉

棕黃色

④

只有新鮮的唾液？

⑤

只有一定濃度的蔗糖溶液？

請指出④和⑤所發生的顏色反應，以及③接種的面包霉的分泌物分別是 A．棕黃色、棕黃色、淀粉酶

B.藍黑色、棕黃色、麥芽糖酶 C．棕黃色、藍黑色、淀粉酶

D.棕黃色、藍黑色、麥芽糖酶

2．實驗測定鏈霉素對3種細菌的抗生素效應，用3種細菌在事先準備好的瓊脂塊平板上畫3條等長的平行線（3條線均與下圖中的鏈霉素帶接觸），將平板置于37℃條件下恒溫培養3天，結果如圖所示。從實驗結果分析以下敘述，不正確的是（）

A．鏈霉素能阻止結核菌的生長

B．鏈霉素對結核菌比對霍亂菌更有效

C．鏈霉素對結核菌比對傷寒菌更有效

D．鏈霉素可以用于治療傷寒病人 3.利用生物工程生產啤酒、味精、胰島素、酸奶的常用菌種分別是 A．酵母菌、枯草桿菌、大腸桿菌、乳酸菌 B．酵母菌、大腸桿菌、青霉菌、乳酸菌

C．酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌、大腸桿菌、乳酸菌 D．黃色短桿菌、酵母菌、大腸桿菌、乳酸菌 4．下列操作不屬于微生物的分離步驟的是

A． 稀釋

B．劃線或涂布

C．接斜面

D．培養 5．影響微生物生長的主要環境因素是

A．陽光、溫度、水分

B．溫度、水分、PH

C．水分、PH、氧

D．溫度、PH、氧 6.下列微生物的產物中沒有菌種特異性的一組是 A．氨基酸、核苷酸、多糖、色素

B.多糖、脂類、維生素、抗生素、氨基酸 C．核苷酸、多糖、維生素、毒素、抗生素 D．核苷酸、維生素、多糖、脂類、氨基酸 7．微生物代謝的人工控制是指

A.改變微生物的遺傳特性

B.控制發酵時的溫度 C.調節發酵過程中的pH，氧氣通入量

D.包括A、B、C三項 8．在微生物群體生長規律的測定中，不可能發生的是

A.繁殖

B.生存斗爭

C.種間斗爭

D.種內斗爭 9．與調整期長短有關的因素中，可縮短調整期的一組是

①用與菌種相同的培養基②營養豐富的培養基③穩定期獲得的菌種④對數期獲得的菌種⑤接種時間提前⑥接種量加大⑦接種量減小⑧接種種類加大

A、①③⑤⑦

B、②③⑤⑦

C、①④⑥

D、②④⑤⑥⑧ 10．微生物群體生長善的測定方法可以是

①測定樣品的細胞數目②測定次級代謝產物的總產量 ③測定培養基中細菌的體積④測定樣品的細胞重量 ⑤測定初級代謝產物的總產量

A.②④

B.①④

C.①③⑤

D.②③④ 答案：1—5

CDCCD

6—10 DDCCB ★課余作業

某生物小組以空氣中細菌含量為指標，調查校園內不同區域（教室、草場、校長室、衛生間）的空氣質量狀況。請你寫出完整的實驗調查方案。★教學體會

本節課可以從尿素在農業上的重要應用切入，介紹能分解尿素的細菌，進而說明這種細菌的作用是能夠合成分解尿素的酶。在教學過程中，可以聯系生產生活實際，使學生對尿素以及分解尿素的細菌形成一定的感性認識。同時通過課題背景的介紹，可以進行STS教育。對于實驗中的對照原則，可以指導學生分組討論，在掌握微生物分離技術的同時鞏固實驗設計的基本原則。★資料袋 選擇培養基 選擇培養基的含義是：在培養基中加入某種化學物質，以抑制不需要的微生物的生長，促進需要的微生物的生長。目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。在培養基中加入某種化學物質可以做到這一點，如加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌。加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在培養的培養成分的基礎上加入的。培養基中的營養成分的改變也可達到分離微生物的目的。如培養基中缺乏氮源時，可以分離固氮微生物，因為非固氮微生物不能在此培養基上生存。當培養基的某種營養成分為特定化學成分時，也具有分離效果。如石油是唯一碳源時，可以抑制不能利用石油的微生物的生長，使能夠利用石油的微生物生存，達到分離能消除石油污染的微生物的目的。改變微生物的培養條件，也可以達到分離微生物的目的，如將培養基放在高溫環境中培養只能得到耐高溫的微生物。

第三篇：生物：2.2《土壤中分解尿素的細菌的分離與計數》教案(新人教選修1)

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課題2 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數 教材內容解讀

要點1 篩選菌株w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（1）實驗室中微生物的篩選應用的原理

人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。

（2）選擇性培養基 在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養基，稱作選擇培養基。

（3）配制選擇培養基的依據

根據選擇培養的菌種的生理代謝特點加入某種物質以達到選擇的目的。例如，培養基中不加入有機物可以選擇培養自養微生物；培養基中不加入氮元素，可以選擇培養能固氮的微生物；加入高濃度的食鹽可選擇培養金黃色葡萄球菌等。

要點2 統計菌落數目

（1）測定微生物數量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數。（2）稀釋涂布平板法統計樣品中活菌的數目的原理 當樣品的稀釋度足夠高時，培養基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有多少活細菌。為了保證結果準確，一般設置3～5個平板，選擇菌落數在30～300的平板進行計數，并取平均值。統計的菌落數往往比活菌的實際數目低，因此，統計結果一般用菌落數而不是活菌數來表示。

要點3 設置對照

設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。

要點4 實驗設計

實驗設計包括實驗方案，所需儀器、材料、用具和藥品，具體的實施步驟以及時間安排等的綜合考慮和安排。

（1）土壤取樣

從富含有機物、潮濕、pH≈7的土壤中取樣。鏟去表層土，在距地表約3～8cm的土壤層取樣。

（2）制備培養基

準備牛肉膏蛋白胨培養基和選擇培養基。牛肉膏蛋白胨培養基作為對照，用來判斷選擇培養基是否起到了選擇作用。

（3）微生物的培養與觀察

將土樣以1、101、102……依次等比稀釋至107稀釋度，按照濃度從低到高的順序涂布平板，不必更換移液管。注明培養基種類、培養日期以及平板培養樣品的稀釋度。將涂布好的培養皿放在30℃溫度下培養。隨著培養時間的延長，會有不同的菌產生。比較牛肉膏蛋白胨培養基和選擇培養基中菌落的數量、形態等，并做好記錄。

（4）細菌的計數

當菌落數目穩定時，進行計數，防止因培養時間不足而導致遺漏菌落的數目。求出平均值，根據平板所對應的稀釋度計算出樣品中細菌的數目。

要點5 實驗案例

土壤中某樣品細菌的分離與計數

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實驗的具體操作步驟如下。1.土壤取樣

從肥沃、濕潤的土壤中取樣。先鏟去表層土3cm左右，再取樣，將樣品裝入事先準備好的信封中。

2.制備培養基

準備牛肉膏蛋白胨培養基和選擇培養基將菌液稀釋相同的倍數，在牛肉膏蛋白胨培養基上生長的菌落數目應明顯多于選擇培養基上的數目，因此，牛肉膏蛋白胨培養基可以作為對照，用來判斷選擇培養基是否起到了選擇作用。由于初次實驗，對于稀釋的范圍沒有把握，因此選擇了一個較為寬泛的范圍：稀釋倍數為103～107。每個稀釋度下需要3個選擇培養基，1個牛肉膏蛋白胨培養基，因此共需要15個選擇培養基，5個牛肉膏蛋白胨培養基。此外，還需要準備8個滅菌的試管和1個滅菌的移液管。

3.微生物的培養與觀察

參考課本中圖2-7的實驗流程示意圖，將10g土樣加入盛有90mL無菌生理鹽水的錐形瓶中（錐形瓶體積為250mL），充分搖勻，吸取上清液1mL，轉移至盛有9mL的生理鹽水的無菌大試管中，依次等比稀釋至107稀釋度，并按照由107～103稀釋度的順序分別吸取0.1mL進行平板涂布操作。按照濃度從低到高的順序涂布平板，不必更換移液管。

將涂布好的培養皿放在30℃溫度下培養。隨著培養時間的延長，會有不同的菌落產生。比較牛肉膏培養基和選擇培養基中菌落的數量、形態等，并做好記錄。

挑選選擇培養基中不同形態的菌落接入含酚紅培養基的斜面中，觀察能否產生如課本中圖2-10的顏色反應。

4.細菌的計數

當菌落數目穩定時，選取菌落數在30～300的平板進行計數。在同一稀釋度下，至少對3個平板進行重復計數，然后求出平均值，并根據平板所對應的稀釋度計算出樣品中細菌的數目。

要點6 疑難解答

（1）如何從平板上的菌落數推測出每克樣品中的菌落數？ 統計某一稀釋度下平板上的菌落數，最好能統計3個平板，計算出平板菌落數的平均值，然后按課本旁欄的公式進行計算

（2）為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度？測定土壤中細菌的總量和測定土壤中能分解尿素的細菌的數量，選用的稀釋范圍相同嗎？

這是因為土壤中各類微生物的數量（單位：株/kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上層樣本中：好氧及兼性厭氧細菌數約為2185萬，放線菌數約為477萬，霉菌數約為23.1萬。因此，為獲得不同類型的微生物，就需要按不同的稀釋度進行分離，同時還應當有針對性地提供選擇培養的條件。

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第四篇：2.2土壤中分解尿素的細菌的分離與計數第1課時學案高二生物人教版選修一

土壤中分解尿素的細菌的分離與計數

第一學時教學設計

學習目標：

知識目標

1.簡述稀釋涂布平板法分離微生物和進行微生物計數的實驗原理

2.說出選擇性培養基和鑒別性培養基的用途

3.歸納分離純化微生物的原理和方法

能力目標

1.學會制備土壤樣本稀釋液

2.學會用稀釋涂布法將菌樣液接種到固體培養基平板

3.學會用稀釋涂布平板法進行微生物數量測定的方法

情感、態度與價值觀目標

1.體驗科學知識的形成過程，加深對科學本質的理解

2.體會在實驗活動中合作學習的有效性，養成嚴謹的科學態度

學習重點和難點：

微生物的選擇培養、分離、計數等技術的原理和方法

教材分析與課時安排：

“土壤中分解尿素的細菌的分離與計數”是人教版高中生物（選修1）專題2“微生物的培養與應用”的第二個課題，學生已學習了有關培養基和無菌技術的基本知識，在掌握使用平板劃線法和稀釋涂布法、分離和純化微生物的實驗操作的基礎上，研究培養基對微生物的選擇作用，并測定其數量。其中既有關于特定菌株的選擇策略等知識性內容，又有土壤溶液的稀釋、菌落數量統計等操作性內容，難度較大、探究性較強，是培養學生設計實驗、動手操作等科學探究能力，提高生物科學素養的好素材。

本課題教學實施中的關鍵在于兩點：①

教師要處理好知識性內容與操作性內容的關系，要讓學生理解特定菌株的選擇策略，并學習有關的實驗方法和操作程序;②

處理好課上與課后的關系。本課題的實驗操作時間不長，但是操作前要制備培養基、對培養基和其他操作用具進行滅菌，操作后的培養時間和對微生物進行觀察則需要較長時間，因此需要教師精心設計教學程序，統籌安排教學時間。

根據這一教材特點，本課題教學可分2個課時進行，2個課時之間應留有2

d左右的間隔，以便進行微生物的培養與觀察。本教學設計主要針對第一課時。

教學準備：

1.土壤樣品的采集以及土壤溶液的配制

為保證實驗取得預期效果，應選擇經常施用尿素的農田，鏟去表土后采集3～8

cm深度范圍內的土壤;回實驗室后，去除土壤中的植物枯枝敗葉及其他雜物，用托盤天平稱取樣品10

g，加入到盛有90

g無菌水的錐形瓶中，震蕩10

min，即制得101土壤溶液;制備完成后可置于冰箱冷藏室內備用（1～2

d）。

2.配制培養基并進行高壓蒸氣滅菌

配制牛肉膏蛋白胨固體培養基（配方：牛肉膏5

g，蛋白胨10

g，氯化鈉5

g，瓊脂20

g，加熱溶解后，加水定容至1

000

mL。如條件具備可用瓊脂糖代替瓊脂），分裝到100

mL

帶棉塞的錐形瓶中，每瓶各25

mL。

配制尿素固體培養基（配方：葡萄糖10

g，尿素1

g，KH2PO4

1.4

g，Na2HPO4

2.1g，MgSO4?7H2O

0.2

g，瓊脂15

g，加熱溶解后定容至1

000

mL），分裝到100

mL

帶棉塞的錐形瓶中，每瓶各25

mL。

將上述分裝好的兩種培養基、裝有4.5

mL

蒸餾水的帶棉塞試管、裝有99

mL

蒸餾水的250

mL錐形瓶、包裝好的培養皿進行高壓蒸氣滅菌。

教學過程

1.導入新課

教師講解：尿素是動物體內蛋白質代謝終產物，也是農業生產中常用的化肥，但農作物并不能直接吸收利用尿素，而有些土壤微生物能產生并分泌脲酶，通過分解土壤中的尿素為自身和植物生長提供氮元素，由此引出課題：在特定的土壤中可以分解尿素的微生物的數量是多少？如何從土壤中的眾多微生物中分離出能分解尿素的微生物？

2.分析原理，學生嘗試進行實驗設計

教師介紹Taq細菌的發現和選擇過程，引導學生認識到研究微生物的分離和培養，是研究微生物利用的基礎，而要選擇出符合需要的特定微生物，則要從微生物的生理和代謝特點出發，創造有利于目的菌株生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長。在此基礎上，教師引導學生提出實驗的初步設想，以尿素為惟一氮源，配制培養基，阻止不能利用尿素的微生物的生長，從而篩選出分解尿素的微生物。學生以實驗小組為單位進行實驗設計。由于本實驗的綜合性強，難度大，學生在設計實驗流程時可能存在不少困難。教師一方面要鼓勵小組內部開展討論，逐步修正設計;另一方面也要適時的參與到各組的討論過程中，提出合理的建議。

3.總結設計結果，得出可行的實驗流程

讓各小組展示設計結果，組織全體學生討論，教師給予評價，最終得出可行的實驗流程，并要求學生明確各步驟的具體目的。根據教師課前所進行的預實驗，所取的土壤樣品中分解尿素的微生物大約為1.5×108個/g。因此，可選擇讓學生進行104、105兩種土壤稀釋液的涂布接種。這樣既可保證實驗效果，又減少了器材、試劑的用量，節約教學時間，提高教學效率。同時，以牛肉膏蛋白胨固體培養基的培養作為實驗對照，以便讓學生充分理解和認識選擇性培養基的設計策略和選擇效果。

4.學生分組操作

為節約教學時間，教師可在課前將前期備好的牛肉膏蛋白胨固體培養基和尿素固體培養基，用電磁爐加熱融化后，于課前置于80

℃的水浴中進行保溫，保持融化狀態，以便學生及時取用。

倒平板：將融化的兩種培養基分發給每個實驗小組，指導其按規范倒平板，將兩種融化的固體培養基倒入已滅菌的培養皿中，每個100

mL錐形瓶中盛有的25

mL培養基，可倒兩個平板，每個實驗組可制得兩種平板共四個。制作完成后，分別編號，置于實驗臺上等待其冷卻凝固。

配制104、105土壤稀釋液：將101土壤溶液和經滅菌的裝有4.5

mL

蒸餾水的帶棉塞試管、裝有99

mL

蒸餾水的250

mL錐形瓶分發給各小組，教師指導學生制備104、105兩種土壤稀釋液。具體的方法可由教師直接給出，也可由各小組自行討論制定方法，因學生對微量移液器的使用不熟悉，教師應給予指導。

接種菌液，分離尿素分解菌：教師指導學生用微量移液器，各取0.1

mL104、105土壤稀釋液，分別加入到裝有牛肉膏蛋白胨培養基和尿素固體培養基的培養皿中，使用涂布器，在酒精燈火焰附近打開培養皿，將加入的菌液均勻涂布于整個培養基，蓋上培養皿后，倒置于37℃恒溫培養箱中培養。

以上為第一課時。在第二課時教學實施前，教師可組織學生定期觀察培養情況。

觀察對比培養結果并計算：2

d后觀察比較牛肉膏蛋白胨培養基和尿素固體培養基中菌落的形態并計數。可以明顯地發現，牛肉膏蛋白胨培養基上的菌落形態多樣，數目較多，而且隨稀釋倍數的增加，菌落的數目減少。而尿素培養基上的菌落形態比較單一，數目也明顯少于對應稀釋倍數的牛肉膏蛋白胨培養基上菌落。學生根據計數結果，計算出土壤中分解尿素的微生物的數量。例如學生計數在105稀釋倍數的培養基上出現的平均菌落數為60個，則每克土壤中尿素分解菌數量為60×5×105×10=3×108個/g。

教學反思：

本課題既有關于特定菌株的選擇策略等知識性內容，又有土壤溶液的稀釋、菌落數量統計等操作性內容，難度較大、探究性較強，因此學習起來非常吃力，這都是在預料之中的，老師一定要在教學過程中認真細致地給學生指導，同時為下一課時的學習做好準備。

板書設計：

土壤中分解尿素的細菌的分離與計數（一）

一、課題背景：

CO（NH2）2CO2+NH3+H2O

二、研究思路：

（一）篩選菌株

人為提供有利于目的菌株生長的（包括營養、溫度、pH等），同時抑制其他微生物生長。

選擇培養基：在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養基，稱做選擇培養基。

（二）統計菌落數目

一般選擇菌落數在30－300的平板進行計數。

（三）設置對照（完全培養基與選擇培養基）

三、實驗設計

土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養和觀察

第五篇：實驗2 土壤中稀有放線菌的分離--土壤樣品采集

實驗2 土壤中稀有放線菌的分離--土壤樣品采集 1 目的

1.1 了解微生物分離和純化的原理 1.2 掌握常用的分離純化微生物的方法 2 原理

從混雜微生物群體中獲得只含有某一種或某一株微生物的過程稱為微生物分離與純化。其基本原理是選擇適合于待分離微生物的生長條件，如營養成分、酸堿度、溫度和氧等要求,或加入某種抑制劑造成只利于該微生物生長，而抑制其他微生物生長的環境，從而淘汰一些不需要的微生物。土壤是微生物生活的大本營，它所含微生物無論是數量還是種類都是極其豐富的。因此土壤是微生物多樣性的重要場所，是發掘微生物資源的重要基地，可以從中分離、純化得到許多有價值的菌株。本實驗將采用不同的培養基從土壤中分離不同類型的微生物。3 材料 3.1 培養基

淀粉瓊脂培養基(高氏I號培養基)，牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基，馬丁氏瓊脂培養基，查氏瓊脂培養基。3.2 儀器或其它用具 取樣鏟、塑料袋、記號筆、1．布點：按照土壤類型和作物種植品種分布，按土壤肥力高、中、低分別采樣。一般150-300畝（不同地區可根據情況確定）采取一個耕層混合樣，采樣點以鋸齒型或蛇型分布，要做到盡量均勻和隨機。應用土壤底圖確定采樣地塊和采樣點，并在圖上標出，確定調查采樣路線和方案。

2．采樣部位和深度：用取樣鏟，將表層5cm左右的浮土除去，取5～25cm處的土樣0.5-1kg，在采樣過程中，采取的混合樣一般都大于該重量，所以要去掉部分樣品，將所有采樣點的樣品攤在塑料布上，除去動植物殘體、石礫等雜質，將大塊的樣品整碎，混勻，攤成園形，中間劃十字分成四份，然后對角線去掉兩份，若樣品還多，將樣品再混合均勻，再反復進行四分法，直至樣品最終重量要求0.5-1公斤（試驗用的樣品2公斤）為止。如下示意圖。一用取土器或鋤頭直接挖入耕層取樣。每個點切取的土塊寬度、厚度應基本一致。裝入事先準備好的塑料袋內扎好。北方土壤干燥，可在10～30cm處取樣。

3．采樣方法、數量：1)面積小，地勢平坦，肥力均勻的田塊，采用對角采樣法。2)面積中等，地勢平整，有些肥力差異的田塊采用棋盤式采樣法。3)面積大，地勢又不平坦，肥力不勻的田塊采用蛇型線采樣法。土樣由20個樣點組成。樣點分布范圍不少于3畝（各地可根據情況確定）。每個點的取土深度及重量應均勻一致，土樣上層和下層的比例也要相同。采樣器應垂直于地面，入土至規定的深度。采樣使用不銹鋼、木、竹或塑料器具。樣品處理、儲存等過程不要接觸金屬器具和橡膠制品，以防污染。每個混合樣品一般取1kg左右，如果采集樣品太多，可用“四分法”棄去多余土壤。

4．樣品編號和檔案紀錄：做好采樣記錄：土樣編號、采樣地點及經緯度、土壤名稱、采樣深度、采樣日期、采樣人等。