复习与测试教学设计及教案分析

微生物的实验室培养与应用

教学目标

知识目标：

1.列举培养基的种类等基础知识，说明培养基配方及作用；概述无菌技术。

2.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。

3.简述纤维素酶的种类及作用。掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

能力目标：

1.尝试培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术。熟练规范地进行无菌操作，成功地培养微生物

2.分析分离分解纤维素的微生物的实验流程。

情感态度价值观方面：

1.体验制作牛肉膏蛋白胨培养基，培养纯化大肠杆菌的方法；参与实验过程，体验实验操作领悟实验原理，交流实验体会；形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。

2.关注我们身边周围都存在细菌，养成讲究卫生的良好习惯。

3.

通过了解土壤中能分解纤维素的微生物在保护环境中的作用，增强社会责任感

教学重难点：

1.无菌技术的操作。

2.对土样的选取和选择培养基的配制

3.从土壤中分离分解纤维素的微生物。

教学内容：

一、基础知识回顾 通过课件展示，帮助学生梳理基础知识，构建知识网络。

1.1.培养基配制原理：微生物的生长繁殖时需要各种营养物质，一般包括水、无机盐、碳源和氮源，有的还需要少量特殊营养物质（生长因子）根据微生物的种类和实验目的不同，选择不同的原料配制不同培养基。

1.2. 无菌操作原理：针对不同对象采用不同的消毒和灭菌的方法，在高温、高压、化学药剂、强酸和强碱作用下，使微生物蛋白质凝固变性，从而达到杀菌的目的。

纯化大肠杆菌的原理：为了获得某种微生物的纯培养，选用平板划线法或稀释涂布平板法，在牛肉膏蛋白胨培养基上操作，经培养后可分离得到有单个细胞繁殖而来的子细胞群，即菌落。

1.3. 实验操作

1）配制牛肉膏蛋白胨培养基操作

学生对照教材操作图示，强化记忆要点。

2）接种操作

微生物接种方法有两种，一是平板划线接种，即用接种环划线将菌体沾在斜面培养基或平板培养基上。微生物的生长和繁殖迅速，一段时间后，就会在培养基表面形成长满菌落的细线。划线法的作用是纯化微生物，通过划线将微生物单个地分离，并最终形成标准的菌落。划线操作时注意：（1）用接种环取菌种之前、每次划线之前和划线结束都要进行灼烧灭菌，灼烧后要在酒精灯附近冷却后再操作；（2）划线时不要划破培养基，如果采用分段划线法操作从第二次操作应总在上一次划线末端开始，首尾区不能相连；（3）操作必须始终在酒精灯火焰旁进行。

二是稀释涂布平板接种，即先将菌液进行一系列梯度稀释，用涂布器将不同稀释度的菌液均匀地涂布在平板上进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。涂布操作时注意：（1）配制系列梯度稀释液必须用无菌水配制；（2）配制系列梯度稀释液和转移菌液以及涂布过程等必须都在酒精灯火焰旁进行。

2.1微生物的筛选原理：自然界筛选目的菌株----根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

实验室中目的菌株筛选：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。

选择培养基：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。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。

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素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。

2.2 统计菌落数目

1、直接计数法：最常用的显微镜直接计数 2、间接计数法：最常用方法稀释涂布平板法。

每克样品中的菌株数＝（C÷V）×M

C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数

V：涂布平板时所用的稀释液的体积（ml) M：稀释倍数

1、纤维素和纤维素酶

纤维素酶的组成及作用 纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即CX酶、 C1酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

2、纤维素分解菌的筛选

（1）、纤维素分解菌的筛选方法：刚果红染色法 （2）、纤维素分解菌的筛选方法的原理 刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的透明圈

。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌

1、分离分解纤维素的微生物的实验流程示意图 刚果红染色法刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

具体方法如下：

方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。

本方案优点是：显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

缺点是：操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；

方法二：在倒平板时就加入刚果红。

本方案优点是：操作简便，不存在菌落混杂问题。

缺点是：a、由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。

b、有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。

二、考点突破

1.列表比较培养基的种类和用途

2.

列表比较消毒和灭菌

小组简述概念和常用方法

3.

纯化大肠杆菌

研读教材操作图片，思考为什么第一步以及每一次划线前都要灼烧接种环？在操作结束时为什么还要灼烧接种环？

4.

土壤中分解尿素的细菌的分离于计数

学生简述原理，归纳菌株筛选的方法，理解选择培养基的概念以及设置对照的目的。对结果进行分析

二、典例精练

（7 分）苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题: （1）酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有

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。

（2）将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐_____________。以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步_____________，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加

（3）下图为连续划线法示意图，在图中_____________ （填图中序号）区域更易获得单菌落。

（4）采用比色测定法（使用苯酚显色剂）检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1 ~5号比色管的苯酚浓度应分别为_____________。

管号

苯酚浓度（mg/ L）

如果废水为50 mg/ L 苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则需将残留液稀释_____________ （填序号：①5 ②10 ③20）倍后，再进行比色。

1

2

3

4

5

6

1