复习与测试教学内容概述

专题二

微生物的培养与应用（第1课时）教学设计

一、学情分析

微生物虽然看不见，摸不着，但与人类的关系极为密切。目前，微生物已经在医疗、环保、工农业生产等许多领域得到了广泛的应用，形成了大规模的发酵工程，为人类创造出了巨大的财富。本专题在必修课及传统发酵技术应用的基础上，进一步全面深入学习微生物培养的基础知识和基本操作技术，增进学生对微生物的了解。

二、教学目标

（一）知识与技能目标

1.了解培养基的概念、用途、种类及一般成分

2.掌握培养基制作的基本步骤

3.掌握微生物的接种和分离纯化方法

4.能简单叙述脲酶、纤维素酶的种类和作用

5.能配制相应的选择培养基对土壤中尿素分解菌进行筛选

6. 能配制相应的鉴别培养基对土壤中尿素分解菌进行鉴别

7.掌握微生物计数的方法和步骤。

（二）过程与方法

1.学会一般的消毒、灭毒的方法，进行无菌技术的操作。

2.通过习题培养学生的判断推理能力、分析综合能力。

（三）情感态度和价值观

1.体验微生物与现代生物技术之间的密切的关系

2.培养学生的环保意识，养成良好的卫生习惯

3.通过学习微生物使学生关注微生物与人类的关系，热爱知识，献身科学，形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。

三、教学重点和难点

（一）教学重点

1.微生物的营养

2.实验室培养技术

3.微生物的选择与数量测定

4.

从土壤中分离分解尿素的微生物的选择培养基和鉴别培养基的配制和运用

（二）教学难点

1.接种技术

2.微生物的数量测定

四、教学方法

本节课是微生物的培养与应用专题的复习课，课前布置学生阅读教材，完成三维设计自学区部分的填空。课堂上采用基础知识回顾总结的基础上，结合具体的问题设计、习题练习，运用问题教学法、讨论归纳法，帮助学生回顾并掌握微生物培养与计数的重难点知识。在复习课件中多引入视频和图片，将看不见的微生物具体化，形象化，帮助学生进行记忆和理解。

五、教学资料准备

1.人教版选修1《生物技术实践》2003版

2.三维设计一轮复习资料

3.微生物的培养与应用分课时教学课件PPT 六、分课时任务安排：共预计2课

时

第1课时

微生物的实验室培养

第2课时

分解纤维素的微生物的分离及习题讲评

七、教学过程设计

（一）导入

在传统发酵技术的应用中，都利用了微生物的发酵作用，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。本节课的复习框架为：

考点一

培养基及微生物的纯化培养技术



培养基



无菌技术



大肠杆菌的纯化培养

考点二

微生物的筛选与计数



土壤中分解尿素的细菌的分离与计数



分解纤维素的微生物的分离

（二）培养基及微生物的纯化培养技术

1.培养基的概念

人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。

2. 培养基的分类

问题设计1：培养基按物理状态来分分为？按功能来分呢？作用呢？

(1)按物理状态可分为液体培养基和固体培养基

(2)按功能可分为选择培养基和鉴别培养基

问题设计2：培养微生物的培养基所含的营养物质？

各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

3.培养基的配置

问题设计3：培养基的配置原则？如果需要调

PH 的话是先调

PH 还是先灭菌？

计算→称量→

溶化→调pH → 灭菌→倒平板

(1)

目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。

(2)

营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。

(3)

(3)pH要适宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所需的pH不同。

4.灭菌技术

教师强调在日常的生活环境中存在着微生物，强调无菌操作的重要性。无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

问题设计

4：如何做到无菌操作

讲解消毒与灭菌的概念及两者的区别

a.消毒：指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物。（不包括芽孢和孢子）

b.灭菌：使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，而达到完全无菌之过程。

老师总结：区分消毒与灭菌应从他们的本质、方法、对象三个方面来区分

5.接种技术

（1））平板划线法

概念：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。

问题设计５：取菌种前灼烧接种环的目的是？除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环的目的是？最后灼烧接种环的目的是？

课件展示：

问题设计

6：在第

1 次划线后都从上次划线末端开始的目的是？

教师讲解：第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。

（2））

稀释涂布平板法

概念：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，即可获得单个细菌形成的标准菌落。

过程：系列稀释操作→涂布平板

（3）两种接种方法的比较分析

6.菌种的保藏

(1)对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

将菌种接种昂到固体斜面培养基上。

缺点：容易发生变异或被污染

(2)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油馆藏的方法。

（三）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1.尿素及尿素分解菌

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尿素分解菌将尿素分解为氨和CO2，这是因为该细菌能合成脲酶

。

2.尿素分解菌的分离——选择培养基

选择培养基的原理是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

。通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

以尿素为唯一氮源的选择培养基来筛选尿素分解菌，引导学生分析该选择培养基的配方。

问题设计1：你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的选择作用？（用接种了的完全培养基(牛肉膏蛋白胨培养基)作为对照。）

3.尿素分解菌的鉴定——鉴别培养基

酚红指示剂法：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解尿素

。

4.测定微生物数量的常用方法

（1）显微镜直接计数法

将待测样品稀释成悬液，然后取一定量的悬液放在显微镜下用血球计数板(25×16=400格，共0.1ml)进行计数。一般用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。

（2）稀释涂布平板法（活菌计数法）

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，来源于样品稀释液中一个活菌

。通过统计平板上的菌落数

，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

30～300 的平板进行计数。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

（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。

问题设计2：统计的菌落数比活菌的实际数目低的原因？（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

一个

菌落。因此，统计结果一般用

菌落数

来表示。）

问题设计3：用稀释涂布平板法对微生物进行计数，应该如何设置对照？（对照实验是指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。对照实验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。该对照实验应该设置为未接种的空白培养基）

（3）两种微生物计数方法的比较分析

（四）课堂练习

1．(2018·全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：

(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。

(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是_______________________________________。

(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能________________。在照射前，适量喷洒________，可强化消毒效果。

(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。

(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_____________________________________________________。

2．大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌，其代谢产物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。如表是其培养基配方：

回答下列问题：

(1)

该培养基中，蛋白胨为大肠杆菌提供的主要营养有____________和维生素。从物理性质来看，该培养基属于____________培养基。

(2)

(2)对该培养基进行灭菌时，可采用____________法。在接种大肠杆菌前，需先将灭菌后的空白培养基放在恒温箱中培养一段时间，观察是否有菌落生成，其目的是____________ (3)

________________________________。

(4)

(3)为检测严重污染水体中大肠杆菌数量，将水样适当稀释后，取样涂布在上述平板培养基中，应选择颜色为________的菌落进行计数。该方法是通过统计平板上的菌落数来推

测样品中的活菌数，其原理是__________________________ (5)

____________________________________。

八、教学反思

1.微生物的培养与应用，是选修本中的一个难点，学生对微生物本身不熟悉，其培养的过程

，更是知之甚少。课堂讲授的过程中，应先慢后快，对课堂中的基本知识点和专业名字做好充分的铺垫，比如消毒与灭菌；培养基的基本要求，平板划线法、稀释涂布平板法等等。

2.微生物的培养，既需要充足的营养，也需要各种适宜的环境条件，不同的微生物，所需的温度、PH、培养时间等环境条件不同。需要学生对相关知识点以表格的形式进行对比记忆。

3.微生物培养的关键，是要排除杂菌的污染，所以在微生物培养的每个操作中，都可能涉及到无菌操作技术，避免杂菌污染的思想要始终贯穿在微生物培养的每个环节中。

4.根据培养基的种类的不同，将培养基氛围固体培养基、半固体培养基、液体培养基、选择培养基、鉴定培养基

等等。不同的培养基，需要根据微生物的培养目的的不同进行选择。课堂中需要通过讨论和对比，帮助学生进行区分。常考的是选择和鉴定培养基的配置要求。