人教版选修1生物技术实践《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计

人教版选修1生物技术实践《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》教学设计一、实验目的通过本实验，学生能够了解：微生物在土壤中的关键生态功能；了解微生物的分离、鉴定和计数方法；了解土壤中的氮循环和微生物对氮转化的影响。二、实验原理1.土壤微生物的分离和计数微生物是土壤生态系统中至关重要的组成部分。在这个系统中，微生物分解有机物和参与氮物质的循环和固定。对土壤中微生物的研究有助于我们更好地了解这个生态系统和功能变化。分离微生物并计数的方法有很多种。一般来说，有两种类型的菌落形态识别方法：传统菌落计数和PCR基因识别。在本实验中，我们将使用传统方法来分离和计数土壤细菌。这种方法包括将土壤样品用含有特定营养物的富营养琼脂板上进行培养、分离和计数。2.土壤中尿素的分解在全球土壤中，尿素是一种常见的提供有机氮的物质。尿素的分解可以释放出有机氮和氨，同时产生植物所需的营养物质。尿素分解的主要微生物是革兰氏阴性菌，包括细菌和放线菌。在土壤中，不同的细菌发挥分解尿素的作用，这是我们需要进行分离和计数的对象。三、实验材料和设备富营养琼脂培养基（NA琼脂）：10g/Lpeptone，5g/Lsodiumchloride，3g/Lbeefextract，15g/Lagar需加气时间：15分钟土样：4个无菌蒸馏水：每个班次需准备500mL灭菌吸管：25支离心管：10mL，4支稀释液：9g/L氯化钠水溶液蒸馏水淋滤过榨汁器：1台常温振荡器：1台称量盘和纸巾：无菌疏水性微量吸管（1μm~10μm）柠檬酸氨基溶液：2.5g柠檬酸钠在100mL酸化浓度为2.2N的盐酸中加水到2L，过滤灭菌均质器洗手盆、手套、实验外套、口罩等实验室操作用品四、实验步骤实验控制组通过了解实验流程，掌握实验的环节，安全注意事项等，着装、洗手、佩戴外套、手套和口罩等实验用品；根据实验设计方案，出示需要的实验器材、试剂、土壤样品等，对实验材料和设备进行清点和准备；环绕准备好的物品清单进行讲解，让学生掌握一些用具、试剂、土壤样品等基本操作常识，以便进行后面的实验步骤。实验步骤微生物样品的收集从4个不同的土壤样品中，每个班次收集至少4份微生物样品。务必使用无菌技术！琼脂板四分法焊接将NA琼脂培养基融解，倒入98℃均质过的琼脂培养液中，加热150℃，使其完全融化，接触数秒钟，立即放回冰箱。直至琼脂露出一点气泡。将琼脂板平衡。琼脂板菌落的计数和鉴定用吸管将土样每个样品悬浮至初始浓度；从初始浓度取2mL土样和8mL稀释液（总共10mL）放入1%柠檬酸洗涤（去除无机盐对菌落成长的抑制），摇匀；取1mL的这个10倍稀释液（即土壤1g/L）制备10倍稀释液；用1mL10倍稀释液进行再次10倍稀释，分别注入琼脂板的四个角落中。注意旋转琼脂板2次，以保证细菌样品均匀分布。进行鉴定和计数：将培养的菌落进行计数和拾取，提取细菌基因并进行测序分析。五、实验结果和分析在实验中，我们成功地分离并计数了土壤中分解尿素的细菌。通过通过实验，我们可以了解，微生物在土壤中的关键生态功能。这对于我们更好地了解土壤生态系统和功能变化非常关键。我们希望，通过这个实验，学生能够更好地了解微生物分离、鉴定和计数方法。此外，学生还可以了解土壤中