复习与测试教学设计实例

专题2 微生物的培养与应用教学设计

高考解读

考纲要求

考情分析

2019，全国卷Ⅲ，37T 2019，全国卷II，37T 1．微生物的分离和培养

2．某种微生物数量的测定

3．培养基对微生物的选择作用

2019，全国卷Ⅰ，37T 2018，全国卷Ⅲ，37T 2018，全国卷II，37T 2018，全国卷Ⅰ，37T 2017，全国卷Ⅰ，37T 2016，全国卷Ⅰ，39T 2016，全国卷Ⅲ，39T 2015，全国卷Ⅰ，39T 分值：12～15分

教学目标与重难点

（1）知识目标：培养基的种类等基础知识，说明培养基配方及作用；无菌技术；微生物的分离纯化及计数方法。

（2）能力目标：能将本专题知识内容进行梳理总结并建立核心知识概念图，同时应用所学知识解决一般的问题。

（3）教学重难点：无菌技术的操作。由于微生物在自然界分布广泛，在实验室培养微生物除了要为微生物提供合适的营养和环境条件外，还需要确保其他微生物无法混入。因此，实验时针对培养基、操作者、用于培养的器皿、接种工具等使用不同的方法进行消毒灭菌处理。在“无菌”的条件下接种和培养，获得纯净培养物，才能成功培养微生物。可见无菌技术是微生物培养过程的关键。

教学思路

先通过导学案引导学生熟悉课本核心知识点再通过设置核心问题引导学生思维活动，加深对核心知识的理解与应用最后通过概念图对核心知识进行总结，建立起知识的网络结构。

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命题趋势

微生物的分离和培养在新课标高考试卷中出现频率较高，试题主要以非选择题的形式围绕培养基的种类和功能、微生物分离的方法和原理、平板划线法和稀释涂布平板法的比较、透明圈的大小与分解能力或抗菌能力的关系等内容进行命题，试题难度一般不大

对微生物的筛选与计数的考查多以非选择题的形式与微生物的分离、培养等内容相结合进行考查

思维导图

课题1 微生物的实验室培养

1.培养基

1．1培养基的类型及其应用：

标准

物理性质

培养基类型

固体培养基

半固体培养基

液体培养基

目的用途

鉴别培养基

选择培养基

配制特点

主要应用

1．2 培养基的化学成分包括：______________________四类营养成分。

1．3 培养基还需要满足微生物生长的：_____、 _____________ 和 ______ 等要求。

1．4 获得纯净培养物的关键：是

_________________。☆

1．5 无菌技术包括：P15（1）（2）（3）（4）

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1．6 比较消毒和灭菌（填表）

比较项

理化因素的作用强度

消毒

灭菌

消灭微生物的数量

芽孢和孢子能否被消灭

〖思考1〗无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是

_______________ 。

1．7 消毒方法：P15\16 （1）_______________ ；（2）_______________消毒法；（3）石炭酸或煤酚皂

\ 紫外线。（4）酒精；（5）氯气。

1．8灭菌方法：P16（1）_______ ；（2）______ ；（3）_________ 。（4）紫外线

。

〖思考2〗对接种环灭菌时要用_______________ 〖思考3〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是________________。

〖思考4〗高压蒸汽灭菌的方法：物品装入→首先打开排气阀→关闭排气阀继续加热，气压升至_______________，温度为

_______________，并维持_______________；→最后切断热源，使温度自然降温。

2．实验操作

2．1 计算：根据配方比例，计算100mL培养基各成分用量。

2．2 称量：准确称取各成分。称取牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速，目的是_____________________。

2．3 溶化：①牛肉膏→②加蛋白胨和氯化钠→③琼脂→④定容到100mL。（不断用玻棒搅拌）

2．4 调pH：用1mol/LNaOH溶液调节pH至偏碱性。

2．5 灭菌：将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加塞包扎后用___________灭菌；所用培养皿用报纸包扎后用__________箱灭菌。

2．6 倒平板：待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。其过程是：

①_______________；→②瓶口_______________；→③打开一条缝隙，倒入培养皿→④_______________。

〖思考1〗锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是_______________。

〖思考2〗倒平板的目的是_______________________________________________________。

〖思考3〗若皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？为什么？

_____________________________________________________________________________ 〖思考4〗配制斜面培养基中，试管要加塞棉塞的目的是_______________________________________。

〖思考5〗试管培养基形成斜面的作用是______________________________________________________。

☆2．7 接种：最常用方法是________________和________________。（还有穿刺接种和斜面接种等。）

2．7．2平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。其操作步骤是：P18：①烧红。②打开棉塞。③试管口通过火焰。④取出一环菌种。⑤再次通过火焰后塞上棉塞。⑥划3～5条平行线。⑦末端开始划线。⑧倒置培养。

〖思考6〗取菌种前灼烧接种环的目的是________________；除第一次划线外，其余划3

线前都要灼烧接种环的目的是_________________；取菌种和划线前都要求接________________进行，其目的是________________；最后灼烧接种环的目的是________________。

〖思考7〗在第1次划线后都从上次划线末端开始的目的是_____________________________。

2．7．3

稀释涂布平板法：将菌液进行一系列梯度稀释，并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得____________________。

2．7．4

系列稀释操作：Ｐ19

3．结果分析与评价

3．1

培养未接种培养基的作用是________________，若有菌落形成，说明_________________。

〖思考10〗频繁使用的菌种利用临时保藏法保存_____________，长期保存菌种的方法是______________。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1．基础知识

1．1 尿素是一种重要的氮肥，农作物不能直接吸收利用，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________________。

1．2 科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为________________，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是_____________________________。

1．3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。

1．4 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________________。☆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〗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________________。

〖思考5〗第一位同学需设置重复实验组；

第二位同学统计的三个菌落数相差太大，说明操作有误，需重新实验。

1．5统计的菌落数比活菌的实际数目____________。这是因为p22 1．6设置对照的主要目的是_____________________________________。

2．实验设计

2．1 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。

2．2 根据图示2－7填写以下实验流程：

土壤取样

菌落计数

样品的稀释

涂布平板与培养

2．3 土壤微生物主要分布在距地表________的近中性土壤中，约________为细菌。

2．4 分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因:Ｐ24 2．5 培养不同微生物往往需要不同培养温度。

2．6 在菌落计数时，每隔______统计一次菌落数目。选取__________时,目的是ｐ24 2．7菌落的特征包括

____________________ 等方面。

〖思考8〗土壤微生物种类最多、数量最大的原因是什么？_______________________________。

〖思考9〗在研究未知微生物时务必规范操作，以防_______________，实验后一定要洗手。

3．结果分析与评价

3．1

对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助________________的方法。

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3．2

在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的________________将尿素分解成了_________。氨会使培养基的碱性________，PH_________。因此，我们可以通过检测培养基_______变化来判断该化学反应是否发生。

☆3．3

在以_______为唯一氮源的培养基中加入________指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变_______，说明该细菌能够__________。

〖思考10〗测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到________________培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现___________，通过记述得出水样中大肠杆菌的数量。

课题3 分解纤维素的微生物的分离

1．基础知识

纤维素与纤维素酶

1．1纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生：_________。

1．2棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

C1酶、Cx酶

葡萄糖苷酶

纤维二糖

葡萄糖

纤维素

〖思考1〗1个酶活力单位是指: Ｐ27 ☆阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1．3筛选纤维素分解菌的方法是________染色法。该方法可以通______直接筛选。

2．4其原理是：刚果红可以与纤维素形成________，当纤维素被______分解后，红色复合物无法形成，出现以_____________为中心的透明圈，我们可以通过______________来筛选纤维素分解菌。

2．实验设计：Ｐ28图2―14 〖思考3〗实验流程中“选择培养”的培养基类型是什么？该培养的目的是什么？

_________________________________________________________________________ 〖思考4〗本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？

_____________________________________________________________________ 活动4：阅读资料一“土壤取样”，回答下列问题：

2．2为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

____________________________________________________________________________________

2．3将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？

_________________________________________________________________________ 活动5：阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

2．4培养基选择作用机制是以_________________________________。

2．5若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是___________________。

〖思考5〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

___________________________________________________________________________________

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

3．1为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行___________________Ｐ30 ☆3．2纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的______________含量进行定量测定。

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