苏教版高中生物选修一 以尿素为唯一氮源的土壤微生物的分离、培养与数量测定 (共15张PPT)
高中生物选修1优质学案：2.3 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
课题3 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数学习目标1.能利用选择培养基分离细菌。
2.能运用稀释涂布平板法测定土壤中分解尿素细菌的数量。
|预知概念|一、研究思路1.筛选菌株(1)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生长。
(2)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。
(3)分离分解尿素的细菌的选择培养基以尿素作为唯一氮源的培养基。
2.统计菌落数目(1)测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。
(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目①为了保证结果准确，一般设置至少三个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。
②统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
3.设置对照设置对照的主要目的是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.操作步骤：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。
2.土壤取样一般要铲去表层土，因为绝大多数细菌分布于距地表约3～8__cm的土壤层。
3.样品的稀释：不同的微生物需要稀释的倍数不同，请填写下表：4.微生物的生长受温度的影响，菌落的数目和特征是观察的主要内容。
三、操作提示1.无菌操作：取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌。
称取土样要在火焰旁进行。
稀释样品要在火焰旁操作。
2.做好标记：要对平板和试管进行标记，尤其进行系列稀释时要按稀释度递增顺序将试管排列成行。
四、课题延伸分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，使培养基的碱性增强。
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
|过程评价|1.筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源，且为固体培养基()2.利用稀释涂布平板法统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数()3.统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行统计()4.利用稀释涂布平板法和平板划线法均可实现细菌的分离和计数()5.利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量()6.培养分解尿素的细菌，培养基的pH值会增大()[答案] 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√|联想·质疑|★尿素为唯一氮源的培养基★脲酶的检测★土壤中分解尿素细菌的分离与计数如何进一步鉴定选择培养基上的菌落是分解尿素的细菌？提示：在培养基中添加酚红指示剂，培养基变红则可以初步鉴定为分解尿素的细菌。
高中生物选修一学案14：2.2 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与计数学习目标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。
重点与难点对土样的选取和选择培养基的配制、对分解尿素的细菌的计数学习过程一、筛选菌株1．尿素是一种重要的氮肥，农作物（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，这是因为细菌能合成。
2．科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来原理是。
[思考1]本课题使用的培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是，提供氮源的是，琼脂的作用是。
[思考2]本课题使用的培养基对微生物（具有，不具有）选择作用。
如果具有，其选择机制是。
二、统计菌落数目1．在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是。
除此之外，也是测定微生物数量的常用方法。
2．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。
通过统计，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。
[思考3]从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是。
[思考4]利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是。
3．统计的菌落数比活菌的实际数目。
这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是菌落。
因此，统计结果一般用来表示。
三、设置对照设置对照的主要目的是。
[思考5]请设计本实验的对照实验组：。
四、实验设计1．实验设计的内容包括实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排等。
2．根据图示2－7填写以下实验流程：3．土壤微生物主要分布在距地表cm的近中性土壤中，约为细菌。
4．分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是，其目的是保证获得的平板。
细菌稀释度为，放线菌稀释度为，真菌稀释度为。
5．培养不同微生物往往需要不同培养温度。
细菌一般在℃培养1～2d，放线菌一般在℃培养5～7d，霉菌一般在℃的温度下培养3～4d。
6．在菌落计数时，每隔h统计一次菌落数目。
选取时的记录作为结果，以防止因而导致遗漏菌落的数目。
高中生物选修实验分离以尿素为氮源的微生物
优选高中生物选修实验分离以 尿素为氮源的微生物
实验原理：
脲或称尿素，是蛋白质降解的产物。人和 其它哺乳动物的尿中都含有尿素，尿素一 般不能直接被农作物吸收。有一些细菌含 有脲酶，它们可以通过降解尿素作为其生 长的氮源。选择以尿素作为唯一氮源即可 分离出此类微生物。
脲酶
(NH2)2C=O+H2O
2NH3+CO2
选择培养基
定义：是根据某一种或某一类微生物的特殊营养 要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。 利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的 微生物中分离出来(即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。
实例应用： 1、培养基中加入抗生素可以筛选出抗生素抗性菌 2、培养基中缺乏碳源时，可筛选出自养型生物
你要包容那些意见跟你不同的人，这样子日子比较好过。你要是一直想改变他，那样子你会很痛苦。要学学怎样忍受他才是，你要学学怎样包容他 才是。 如果惧怕前面跌宕的山岩，生命就永远只能是死水一潭。 尽可能的开心地活每一天，就好比今天是你生命的最后一天。 勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。 善良的人永远是受苦的，那忧苦的重担似乎是与生俱来的，因此只有忍耐。 少一点预设的期待，那份对人的关怀会更自在。 ——苏霍姆林斯基 卓越的人一大优点是：在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬 同在一个环境中生活，强者与弱者的分界就在于谁能改变它。 有的时候一句古诗要比一个外语单词有用的多。 成功就是把复杂的问题简单化，然后狠狠去做。 人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走。
培养基中的尿素在细菌的脲酶
制备培养基： 催化下分解产生NH3，呈碱性，
使细菌周围培养基的颜色发生 (1)全营养LB固体培养基： 变化：酸黄碱红
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
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。
高中生物选修1生物技术实践学案 实验2 分离以尿素为氮源的微生物
实验2 分离以尿素为氮源的微生物1．实验原理 脲或称尿素，是 降解产物，有一些细菌含脲酶，通过降解尿素作为其生长的氮源。
在尿素固体培养基中加入 指示剂，如有含脲酶的细菌存在，这些细菌会向外分泌脲酶，使培养基中的尿素分解产生氨，导致培养基pH 升高，颜色变 。
可用______________固体培养基作为对照。
2．实验步骤3．实验结果4．讨论分析·题组训练1．下列培养基中，能分离出分解尿素的细菌的是（ ）A ．葡萄糖、NaCl 、K 2HPO 4、酚红、琼脂糖、水B ．蛋白胨、酵母提取液、NaCl 、K 2HPO 4、酚红、琼脂糖、水C ．葡萄糖、NaCl 、K 2HPO 4、酚红、琼脂糖、水、尿素D ．蛋白胨、酵母提取液、NaCl 、K 2HPO 4、水、尿素2．幽门螺杆菌（Hp ）感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。
在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。
实验基本步骤如下：(NH 2)2C=O+H 2O 脲酶 2NH 3+CO 2请回答：（1）在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp含有，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现色环带。
（2）下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是灭菌。
A．高压蒸汽 B．紫外灯照射 C．70％酒精浸泡 D．过滤（3）步骤X表示。
在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液到培养基平面上。
菌液稀释的目的是为了获得菌落。
（4）在培养时，需将培养皿倒置并放在中。
若不倒置培养，将导致。
（5）临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的_________分解为NH3和14CO2。
现从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，实验过程如下图所示：3．（1）欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，将土壤用进行一系列的梯度稀释，同一浓度的土壤稀释液应至少涂布个平板，通常以每个培养皿中有个以内的单菌落的那一组稀释倍数为最合适。
（2）接种后的培养皿于37 ℃的恒温箱中培养。
高中生物选修一教学设计7：2.2 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。
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。
生物选修1实验分离以尿素为氮源的微生物
人为 有利于目的菌株生长抑制 条件 或阻止其他微徽生物生长
微生物计数方法与原理
对照设置与重复设置
实验设计
实验方案
微生物计数方法与原理
稀释涂布平板法 显微镜直接计数
实验操作
结果与分析
教学小结
培 养 基 的 配 制 和 灭
制
采 集 土 样
备 土 壤 浸 出
液
菌
制备菌悬液
分离和纯化 菌种
稀释涂布 平板法 分离
四.实验操作具体步骤：
2.采集土样
土壤采样方法：用小铲子去除5 cm表土，取离地 面5-15cm处的土样1克，盛于预先灭菌的牛皮纸 袋中扎紧。
针对前面提出的问题， 你会想到去哪取样呢？
养猪场附近 有哺乳动物排泄物的地方
因为在这“我”才能活下去呀
四.实验操作具体步骤：
3.制备一定浓度的细菌悬液
在无菌条件下，将1g土样加到有99mL无菌水的三角瓶中，振荡 10min，即成10-2土壤稀释液。依此法制备10-3、10-4、10-5土壤稀 释液。取样时，尽量只取悬液。摇匀，放在试管架上。
请注意：①选择菌落数在30～300的平板计数。 ②每个稀释度取3个平板取其菌落的平均值。 ③统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。
实验视频学习
思考视频中的各步骤与教材中的具体操作有什么不同， 对实验结果有何影响。
1.土样的选择不同
1.不同的土样所含有的微生物种类和数 量不同
2.菌液的稀释倍数不同
2.根据培养基的用途来定：分离菌落为 目的，则菌落数在20个以内为宜；计数 则以30-300个菌落数的稀释度为宜。
排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验的可信度
巩固练习
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）你认为出现甲同学这种结果的原因可能是什么？ __一__是__由__于__土__样__不__同__，__二__是__由__于__培__养__基_。污染或操作失误。 （2）要帮助甲同学排除可能影响实验结果的因素，需要设置 _对__照__实__验_，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 甲同学____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）由此问题你得出的启示是什么？ _____做__实__验__时__一__定__要__设__置__对__照___________________。
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例1 不同的微生物对营养物质的需要各不相同。 下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营
养的描述，不正确的是( B )
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水是该微生物的营养要素之一
合作探究
以下是某同学纯化培养土壤中分解尿素的细菌 的实验过程。结合书本P24-25，你觉得实验过程中 怎样才能做到无菌操作？
(√)
(4)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，
若指示剂变蓝，则说明筛选到分解尿素的细菌
(×)
(5)从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后
的培养皿需放在光照培养箱中培养。
（×）
2. 科研人员利用实验室保藏的酵母及市场上出售的 面包酵母菌种，设计了相关实验，成功培育出能在20℃条件下冷冻保存56d，存活率达到90%以上的
将不接种的培养基作为空白对照，并每个稀释 度涂布3个平板作为重复组。
4. 如何根据平板上的菌落数推测出 每克样品中的菌落数？
见P22公式。
注意：1.涂布器末端浸在盛有体积分数为70%的酒精的烧杯中， 取出时要让多余的酒精滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器 在火焰上引燃。
2.操作中注意防火！不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧 杯中，以免引燃酒精。
D 耐冻性面包酵母菌菌种。下列有关叙述错误的是
()
A. 酵母菌能利用蛋白胨作为碳源与氮源
B. 在配制培养基时可选择添加适宜种类和浓
度的抗生素
C. 应将不同来源的菌株接种到培养液后置于
-20℃条件下冷冻保存56d
D. 应采用稀释涂布平板法和平板划线法分别
测定冷冻培养前后的活菌数
2 2 专题 课题 土壤中分解尿素的
细菌的分离与计数
实验分析
细菌的特点：能合成脲酶，分解尿素 细菌的来源： 潮湿肥沃 的土壤 细菌的筛选：用 选择 培养基
实验目的
1、从土壤中分离出能分解尿素的细菌 问题1：怎样筛选出这样的细菌？
2、统计每克土壤样品中究竟含有多少 这样的细菌
问题2：怎样纯化培养并计数？
选择培养基和鉴别培养基
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。
如：以尿素为唯一氮源的选择培养基可以 筛选分解尿素的细菌。
如何确定选择培养基上生长的菌落能 分解尿素？ 鉴别培养基：添加某种指示剂或化学 药剂，鉴别不同种类的微生物。
筛选并鉴别菌株
(1)尿素分解菌的筛选：以尿素为唯一氮源 的选择培养基可以筛选分解尿素的细菌。 (2)尿素分解菌的鉴别：在以尿素为唯一氮 源的选择培养基中添加酚红指示剂，可以 鉴别分解尿素的细菌。（P26）
土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
土壤 取样
选择 培养
稀释 计数
试剂 鉴别
特征 观察
课堂反馈
1．判断下列有关微生物培养叙述的正误 (1)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消
毒剂对细胞的伤害
(√ )
(2)在配制培养基时，除满足营养需求外，还应考虑
pH、O2 及特殊营养物质的求
(√)
(3)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
注意：1.试管、移液管、涂布器使用前后都要进行灭菌。 2.操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2cm处。
合作探究
1. 稀释多少倍比较合适？
保证菌落数在30～300之间，适合计数。
2. 稀释后培养多长时间可以计数？
每隔24h统计一次菌落数，将菌落数目稳定时的 记录作为结果，防止遗漏。
3. 要不要设置对照组和重复组？
本课题使用的培养基配方
(1)培养基中氮源是___尿__素___，这种培养基在功能上属于 _选__择__培养基，目的是只允许能合成_脲__酶___的微生物生长，
其他微生物均不能生长。 (2)欲从土壤中分离获取上述特定微生物，可采用
__稀__释__涂__布__平__板__法___或__平__板__划__线___法进行接种。
以上方法可以对该细菌进行计数吗？
取样时应注意的无菌操作：
1.取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都 需要灭菌。
2.应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土 样倒入锥形瓶，塞好棉塞。
3.在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰 旁操作。
计数方法：稀释涂布平板法或显微镜直接计数法
用稀释涂布平板法计数土壤中的菌落数