高中生物專題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)11

1、專題2課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)一、課題目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)a.了解有關(guān)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)知識(shí)。b.了解消毒和滅菌方法。2.能力目標(biāo)a.進(jìn)行無(wú)菌技術(shù)操作。b.進(jìn)行微生物培養(yǎng)。3.情感目標(biāo)形成勇于實(shí)踐、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。二、課題重點(diǎn)無(wú)菌技術(shù)操作。三、課題難點(diǎn)無(wú)菌技術(shù)操作。四 教學(xué)流程教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖問(wèn)題1：培養(yǎng)基包括哪些基本成分？水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽問(wèn)題2：從細(xì)胞的化學(xué)元素組成來(lái)看，培養(yǎng)基中為什么都含有這些營(yíng)養(yǎng)成分？C、H、O、N、P、S是構(gòu)成細(xì)胞原生質(zhì)的基本元素，約占原生質(zhì)總量的97以上?！拘〗Y(jié)】共同歸納培養(yǎng)基的基本成分和主要來(lái)源。（2）特殊成分和條件提醒學(xué)生培養(yǎng)基還需要滿足

2、不同微生物生長(zhǎng)對(duì)PH、氧氣、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求：如乳酸桿菌時(shí)需要添加維生素 ，霉菌需要將培養(yǎng)基pH調(diào)節(jié)為酸性 ，細(xì)菌時(shí)需要將pH調(diào)節(jié)為中性或微堿性 。（二）無(wú)菌技術(shù)講解：無(wú)菌操作泛指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法。 強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作是培養(yǎng)微生物成功的關(guān)鍵。1.主要方面講解無(wú)菌技術(shù)主要方面：（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)操作空間、操作者的衣著和手進(jìn)行 清潔和消毒 ；（2）將培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行 滅菌 ；（3）為避免周圍微生物污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在 酒精燈火焰附近 旁進(jìn)行；（4）避免已滅菌處理的材料用具與 周圍物品相接觸。2.消毒與滅菌的比較列表讓學(xué)生進(jìn)行比較。環(huán)節(jié)二：講授新課一、基礎(chǔ)知識(shí)（一

3、）培養(yǎng)基1.概念：講解培養(yǎng)基概念：由人工方法配制而成的，專供微生物生長(zhǎng)繁殖使用的混合營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。2.種類展示培養(yǎng)基相關(guān)圖片，講解根據(jù)物理性質(zhì)劃分的培養(yǎng)基種類、用途。3.成分（1）基本成分展示 1000mL牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成表格，讓學(xué)生分析回答問(wèn)題。培養(yǎng)基成分提供的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)牛肉膏5g碳源、磷酸鹽和維生素蛋白胨10g氮源和維生素NaCl 5g無(wú)機(jī)鹽H2O定容至1000ml氫元素、氮元素問(wèn)題1：培養(yǎng)基包括哪些基本成分？水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽問(wèn)題2：從細(xì)胞的化學(xué)元素組成來(lái)看，培養(yǎng)基中為什么都含有這些營(yíng)養(yǎng)成分？C、H、O、N、P、S是構(gòu)成細(xì)胞原生質(zhì)的基本元素，約占原生質(zhì)總量的97以

4、上?！拘〗Y(jié)】共同歸納培養(yǎng)基的基本成分和主要來(lái)源。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含義主要來(lái)源碳源能提供碳元素的物質(zhì)無(wú)機(jī)物：CO2、NaHCO3；有機(jī)物：糖類、脂肪酸、石油、花生粉餅等氮源能提供氮元素的物質(zhì)無(wú)機(jī)物：N2、NH3、氨鹽、硝酸鹽；有機(jī)物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等水細(xì)胞生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì)培養(yǎng)基、大氣、代謝產(chǎn)物無(wú)機(jī)鹽提供除碳、氮元素以外的各種重要元素，包括某些大量元素培養(yǎng)基、大氣（2）特殊成分和條件提醒學(xué)生培養(yǎng)基還需要滿足不同微生物生長(zhǎng)對(duì)PH、氧氣、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求：如乳酸桿菌時(shí)需要添加維生素 ，霉菌需要將培養(yǎng)基pH調(diào)節(jié)為酸性 ，細(xì)菌時(shí)需要將pH調(diào)節(jié)為中性或微堿性 。（二）無(wú)菌技術(shù)講解：無(wú)菌操作泛指在培養(yǎng)微

5、生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法。 強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作是培養(yǎng)微生物成功的關(guān)鍵。1.主要方面講解無(wú)菌技術(shù)主要方面：（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)操作空間、操作者的衣著和手進(jìn)行 清潔和消毒 ；（2）將培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行 滅菌 ；（3）為避免周圍微生物污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在 酒精燈火焰附近 旁進(jìn)行；（4）避免已滅菌處理的材料用具與 周圍物品相接觸。2.消毒與滅菌的比較列表讓學(xué)生進(jìn)行比較。項(xiàng)目理化因素強(qiáng)度消滅微生物數(shù)量是否消滅芽孢和孢子消毒溫和部分否滅菌強(qiáng)烈全部是3.常用的消毒與滅菌的方法讓學(xué)生閱讀教材“實(shí)驗(yàn)室常用的消毒和滅菌方法”材料，共同歸納常用的消毒與滅菌的方法，回答問(wèn)題。（1）消毒方法：日

6、常生活經(jīng)常用到的是煮沸消毒法；對(duì)一些不耐高溫的液體，則使用巴氏消毒法（作簡(jiǎn)要介紹）；對(duì)接種室、接種箱或超凈工作臺(tái)首先噴灑石炭酸或煤酚皂 等溶液以增強(qiáng)消毒效果，然后使用紫外線進(jìn)行物理消毒。實(shí)驗(yàn)操作者的雙手使用酒精進(jìn)行消毒；飲水水源用氯氣進(jìn)行消毒。（2）滅菌方法：接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法；玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱 ；培養(yǎng)基、無(wú)菌水等使用 高壓蒸汽滅菌法，所用器械是 高壓蒸汽滅菌鍋 。表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈。問(wèn)題1.無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外，還有什么目的？還能有效避免操作者自身被微生物感染。

7、 問(wèn)題2.請(qǐng)你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要，請(qǐng)選擇合適的方法。（1） 培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿；（2） 玻棒、試管、燒瓶和吸管；（3） 實(shí)驗(yàn)操作者的雙手（1）、（2）需要滅菌；（3）需要消毒。 【典型例題】 細(xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理，這些方法依次用于殺滅哪些部位的雜菌( )A.接種環(huán)、手、培養(yǎng)基 B.高壓鍋、手、接種環(huán)C.培養(yǎng)基、手、接種環(huán) D.接種環(huán)、手、高壓鍋【答案】C【方法點(diǎn)撥】滅菌是指徹底殺滅微生物使其永遠(yuǎn)喪失生長(zhǎng)繁殖的能力，對(duì)于培養(yǎng)基、操作器皿和接種環(huán)等都需要滅菌。消毒僅指殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的病原菌而對(duì)被消毒

8、的物體基本無(wú)害，如操作者的手和衣著需要消毒處理。高壓蒸汽通常用于培養(yǎng)基的滅菌。用酒精擦拭雙手是消毒的一種方法。火焰灼燒可以迅速?gòu)氐椎販缇?，適用于微生物的接種工具，如接種環(huán)。二、實(shí)驗(yàn)操作（一）制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基讓學(xué)生閱讀教材，講解制備步驟：1.計(jì)算：根據(jù)配方比例，計(jì)算100mL培養(yǎng)基各成分用量。2.稱量：準(zhǔn)確稱取各成分。稱取牛肉膏和蛋白胨時(shí)動(dòng)作要迅速，目的是防止牛肉膏吸收空氣中水分。3.溶化：加水加熱熔化牛肉膏；加入蛋白胨和氯化鈉繼續(xù)加熱；加入瓊脂；用蒸餾水定容到100mL。整個(gè)過(guò)程不斷用玻棒攪拌，目的是防止瓊脂糊底而導(dǎo)致燒杯破裂。4.調(diào)pH：用1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH至偏堿性。5.

9、滅菌：將配制好的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，加塞包扎后用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌；所用培養(yǎng)皿用報(bào)紙包扎后用干熱滅菌箱滅菌。6.倒平板：待培養(yǎng)基冷卻至50左右時(shí)在酒精燈火焰附近操作進(jìn)行?！痉椒c(diǎn)撥】倒平板的方法及注意事項(xiàng)圖文講解倒平板的方法及注意事項(xiàng)，讓學(xué)生回答問(wèn)題。  火焰旁右手拿錐形瓶，左手拔出棉塞；  右手拿錐形瓶，使錐形瓶的瓶口迅速通過(guò)火焰；左手將培養(yǎng)皿打開一條縫隙，右手將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿，立刻蓋上皿蓋。待平板冷卻凝固后，將平板倒過(guò)來(lái)放置。問(wèn)題1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50 左右時(shí)，才能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50 左右時(shí)，

10、才能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？問(wèn)題2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰？通過(guò)灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。問(wèn)題3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？平板冷凝后，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。 問(wèn)題4.在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微生物嗎？為什么？ 空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。（二）純化大腸桿菌講述：微生物接種方法很多，最常用的接種

11、方法有：平板劃線法和稀釋涂布平板法。1.平板劃線法（1）定義和目的講解平板劃線法定義和目的：通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)畫線的操作,將聚集的菌鐘逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次畫線后,可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見的子細(xì)胞群體,這就是菌落。分離后，一個(gè)菌體便會(huì)形成一個(gè)菌落，這是消除污染雜菌的通用方法，也是用于篩選菌株的最簡(jiǎn)便方法之一。（2）操作步驟讓學(xué)生閱讀教材平板劃線法操作圖文資料，講解操作步驟，讓學(xué)生回答問(wèn)題。將接種環(huán)在酒精燈火焰上灼燒直至燒紅。在酒精燈火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開大腸桿菌的菌種試管的棉塞。將菌種試管口通過(guò)火焰達(dá)到消滅試管口雜菌的目的。將冷卻的接種環(huán)伸入到菌液中

12、取出一環(huán)菌種。將菌種試管口再次通過(guò)火焰后塞上棉塞。將皿蓋打開一條縫隙，把接種環(huán)伸入平板內(nèi)劃35條平行線，蓋上皿蓋，不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)基。灼燒接種環(huán)，冷卻后從第一區(qū)劃線末端開始向第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)上述過(guò)程，完成三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將第五區(qū)的劃線與第一區(qū)劃線相連。將平板倒置放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。問(wèn)題1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時(shí)，接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端，從而通過(guò)劃線次

13、數(shù)的增加，使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。問(wèn)題2.在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？ 以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。 問(wèn)題3.在作第二次以及其后的劃線操作時(shí)，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？ 劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。 2.稀釋涂布平板法（1）定義和目的講解定義和目的：將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋，并將不同稀釋度菌液分別

14、涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)稀釋倍數(shù)足夠高時(shí)，即可獲得單個(gè)細(xì)菌形成的標(biāo)準(zhǔn)菌落。 （2）操作步驟讓學(xué)生閱讀教材稀釋涂布平板法的系列稀釋操作和涂布平板操作圖文材料，講解相關(guān)操作步驟，讓學(xué)生回答問(wèn)題。系列稀釋操作取盛有9mL水的無(wú)菌試管6支，編號(hào)101、102、103、104、105、106。用灼燒冷卻的移液管吸取1mL菌液注入編號(hào)為101試管中，并吹吸3次，使之混勻。從101倍液中吸取1mL菌液注入到編號(hào)為102試管內(nèi)吹打均勻，獲得102倍液。依此類推。注意：移液管需要經(jīng)過(guò)滅菌。操作時(shí)，試管口和移液管離火焰12cm處。 涂布平板操作問(wèn)題：涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)

15、行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無(wú)菌操作要求，想一想，第2步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作？ 應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)菌”。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍等?！镜湫屠}】 下列關(guān)于微生物接種的描述，正確的是( )A.平板劃線法只用于固體培養(yǎng)基的接種，而稀釋涂布平板法只用于液體培養(yǎng)基的接種 B.平板劃線法不能用于微生物的計(jì)數(shù)，而稀釋涂布平板法可用于微生物的計(jì)數(shù)C.利用平板劃線法不能得到單菌落，而利用稀釋涂布平板法能得到單菌落D.平板劃線法所用的接種工具不需要滅菌，而稀釋涂布平板法所用的接種工具需要滅菌【答案】B【方法點(diǎn)撥】這兩種接種方法都可用于固

16、體培養(yǎng)基的接種，都能用于形成單菌落，接種器具都要進(jìn)行嚴(yán)格滅菌處理。三、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)讓學(xué)生分析回答相關(guān)問(wèn)題，加以講解。1.未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長(zhǎng)？如果有菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明什么？培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基作用是對(duì)照，有菌落形成，說(shuō)明培養(yǎng)基滅菌不徹底。 2.接種大腸桿菌培養(yǎng)基上，獨(dú)立菌落顏色、形狀、大小如何？大腸桿菌菌落呈白色，為圓形，光滑有光澤，邊緣整齊。3.培養(yǎng)12h和24h后，觀察到結(jié)果一樣嗎？如果不同，分析產(chǎn)生差異原因。菌落大小不同；菌落分布位置相同。原因是時(shí)間越長(zhǎng)，菌落中細(xì)菌繁殖越多，菌落體積越大；菌落的位置不動(dòng)，但菌落數(shù)增多。4.如果你在培養(yǎng)基上觀察到不同形態(tài)菌落，可能是哪些原因引起的？培

17、養(yǎng)基滅菌不徹底或雜菌感染等。 閱讀、傾聽。分析、回答。歸納、回答。傾聽、閱讀、思考、回答。比較、回答。閱讀、歸納、回答。演練、回答。閱讀、傾聽、思考、回答。傾聽、思考。閱讀、傾聽、思考、回答。傾聽、閱讀、思考、回答。演練、回答。分析、回答。了解培養(yǎng)基相關(guān)知識(shí)。了解消毒和滅菌方法。進(jìn)行無(wú)菌技術(shù)操作。進(jìn)行微生物培養(yǎng)。能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié)共同回顧本節(jié)要點(diǎn)：一、培養(yǎng)基(1)營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成： 都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽。 (2)種類： 液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。 二、無(wú)菌技術(shù) 三、大腸桿菌的純化培養(yǎng) (1)制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基（2）常用的微生物接種方法 a.平板劃線法 b.稀釋涂布平板法 呼應(yīng)、回答。突出本節(jié)重點(diǎn)。環(huán)節(jié)四：課堂練習(xí)(201