高中生物大肠杆菌的培养和分离(学案)

高二生物《大肠杆菌培养和分离》教案一、教学目标•了解大肠杆菌的形态、生理功能和培养条件；•掌握培养大肠杆菌的方法；•学会分离与鉴定大肠杆菌。

二、教学重点•培养大肠杆菌的方法；•分离与鉴定大肠杆菌的技巧。

三、教学难点•有效分离和鉴定大肠杆菌。

四、教学内容1. 大肠杆菌基本介绍大肠杆菌（Escherichia coli）是一种革兰氏阴性、无芽孢的棒状细菌。

它是人类和其他动物的肠道中常见的微生物之一，也是生物学研究中最常用的细菌之一。

大肠杆菌具有以下特征：•形态：革兰氏阴性杆菌，单株长度大约为2-3微米，直径约为0.5微米；•生理功能：大肠杆菌是一种嗜氧菌，可以利用葡萄糖进行发酵，并产生酸性代谢产物；•培养条件：大肠杆菌在37℃下生长最佳，pH值在6.5-7.5之间。

2. 培养大肠杆菌的方法大肠杆菌的培养方法主要包括液体培养和固体培养两种。

2.1 液体培养液体培养是将大肠杆菌悬浮于含有营养物质的液体培养基中进行培养的方法。

步骤如下：1.准备培养基：选用适当的液体培养基，如LB培养基；2.取少量大肠杆菌菌液接种于培养基中；3.震荡培养：将接种好的培养基放置于恒温摇床中，在37℃条件下震荡培养一定时间。

2.2 固体培养固体培养是将大肠杆菌悬浮于含有琼脂的固体培养基中进行培养的方法。

步骤如下：1.准备培养基：选用适当的固体培养基，如LB琼脂培养基；2.取少量大肠杆菌菌液接种于培养基中；3.均匀涂布：将接种好的培养基倒入培养皿中，用棉签均匀涂布；4.孵育：将培养皿倒置放置于37℃恒温培养箱中孵育一定时间。

3. 分离与鉴定大肠杆菌的技巧为了分离与鉴定大肠杆菌，可以采用以下技巧：1.纯培养：将大肠杆菌培养于LB琼脂培养基上，筛选出纯种菌落；2.形态特征：观察菌落形态特征，如形状、颜色等；3.革兰氏染色：对菌液进行革兰氏染色，观察细菌颗粒的染色情况；4.代谢特征：利用生化试剂进行代谢特征测试，如产气性、产酸性等。

五、教学过程1. 导入（5分钟）教师简要介绍大肠杆菌的基本特征和在生物学研究中的重要性。

第1课时大肠杆菌的培养和分离[学习目标] 1.进行大肠杆菌的扩增，利用液体培养基进行细菌培养的操作。

2.进行大肠杆菌的分离，用固体平面培养基进行细菌的划线培养。

3.说明大肠杆菌培养的条件和实验原理。

一、微生物培养的基本条件1.微生物(1)概念：结构简单、形体微小的单细胞、多细胞或没有细胞结构的低等生物。

(2)用途：许多种抗生素来源于放线菌和霉菌；酒由酵母发酵产生；腐乳由红曲霉和毛霉发酵制成；微生物能用于治理环境污染，在新能源领域也将发挥巨大作用。

2.培养基(1)概念：培养基是微生物生存的环境和营养物质。

(2)分类：培养基按物理性质常可分为固体培养基和液体培养基，一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四类营养物质，另外还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。

通常细菌培养基要用蛋白胨和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氯化钠以维持一定的渗透压；霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。

(3)酸碱性：细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长，霉菌要求在中性偏酸的环境中生长；因此，在制备培养基时需调节培养基的酸碱度。

特别提醒有关培养微生物所需营养的三点提醒(1)不同微生物对营养的需求不同，所以培养不同的微生物所需要的营养可能不同。

(2)对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机物既是碳源又是氮源、能源。

(3)培养微生物时营养物质要协调。

营养物质过少不能满足微生物的营养需要，过多对微生物的生长有抑制作用。

3.灭菌操作(1)常见灭菌方法①对于培养皿、试管、三角瓶、镊子等常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。

②对于不能加热灭菌的化合物，如尿素等，只能用G6玻璃砂漏斗过滤，但玻璃砂漏斗使用前也要在121℃下用纸包好灭菌。

③实验操作过程中，一般采用灼烧的方法对接种环进行灭菌。

(2)高压蒸汽灭菌操作的要求①灭菌前各种用品均需用牛皮纸或报纸包好，在121℃下灭菌15min，实验过程中所需的棉花不能用脱脂棉，因为其易吸水，吸水后容易引起污染。

实验1 大肠杆菌的培养和分离一、大肠杆菌 1．大肠杆菌是革兰氏阴性、兼性厌氧的肠道杆菌。

2．在肠道中，大肠杆菌一般对人无害，但也有一些菌株可以侵袭肠黏膜并产生毒素，任何大肠杆菌如果进入人的泌尿系统，都会对人体产生危害。

3．大肠杆菌是基因工程技术中被广泛采用的工具。

二、实验内容1．本实验的内容是将大肠杆菌扩大培养和划线分离。

分离后，一个菌体便会形成一个菌落，这是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。

2．本实验用LB 液体培养基(通用的细菌培养基)扩大培养大肠杆菌。

培养后再在LB 固体平面培养基上划线进行分离，随后培养基上便会形成一个个单独的菌落。

三、细菌的培养和分离1．细菌以分裂的方式繁殖，分裂速度很快，约20分钟分裂一次。

人们在培养细菌时，一般用接种环转移带菌的培养物。

接种时，先将接种环在明火上烧红后冷却，再操作。

2．细菌的分离(1)划线分离法：在液体培养基中，只要接种后培养8 h ，每毫升培养基中就有几亿个细菌。

可用接种环蘸菌液在含有固体培养基的培养皿平板上划线，在划线过程中接种环上的菌液逐渐减少，因此，划线到最后，可使细菌间的距离加大。

在固体培养基培养10～20 h 后，可由一个细菌产生单菌落，菌落不会重叠。

如果再将每个菌落分别接种至含有固体培养基的试管斜面上，在斜面上划线，则每个斜面的菌群就是由一个细菌产生的后代。

这种方法也可用于分离细菌，将污染的杂菌除去。

接种环在取菌种前和划线前都要灼烧、而后都要冷却、操作完毕后又要灼烧的原因是什么？【提示】取菌种前灼烧接种环的目的是消灭接种环上的微生物；除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环的目的是消灭接种环上残留菌种；取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，目的是防止高温杀死菌种；最后灼烧接种环的目的是防止细菌污染环境和操作者。

(2)涂布分离法：先将培养的菌液稀释，通常稀释10－5～10－7倍，然后取0.1 mL不同稀释度的稀释菌液加在培养皿的固体培养基上，用玻璃刮刀涂布在培养基平面上进行培养，在适当的稀释度下，可产生相互分开的菌落。

大肠杆菌的接种与分离培养【教材分析】本次课程主要包括了本次实验的目的、大肠杆菌的特点、无菌操作和灭菌的方法、仪器设备和实验材料、实验步骤等内容。

在前一节介绍了实验室规则和生物技术概况的基础上，进行具体的实验操作。

并且经过生物的学习，学生已经掌握了一定的细菌的相关知识，并对一些特殊细菌的筛选和鉴别有了一定的了解。

故本次实验教学既是对学生前面学的理论知识的深化，同时也为学生将要学到的分离以尿素为氮源的微生物等内容奠定了比较重要的基础。

因此，本节课起着承前启后的重要作用。

【教学分析】在实验前，学生已经学习过了革兰氏阳性菌与阴性菌的相关知识，本次实验主要是学生在掌握细菌的相关知识后学习大肠杆菌的分离与鉴定，很好地实现了将所学知识与实践相联系，易引起学生的兴趣，学生的积极性较高，从而有利于实验教学的展开。

但学生对于实验原理、实验方法和实验技术等方面还不熟悉，需要教师对此进行详细的讲解，在讲解过程中注意运用适宜的教学方法，引导学生将所学知识运用到具体的实验实践中。

同时，教师需严格要求学生在操作上符合实验室规范，将实验操作过程中的注意事项对学生进行逐一说明，保证实验的有序性与安全性。

【教学目标】一、知识目标1．描述大肠杆菌的特征；2．说出细菌培养和分离的方法及灭菌的过程；3．说明大肠杆菌分离和培养的条件和操作要求的原理。

二、能力目标1．通过大肠杆菌分离培养，学会划线分离的原理和方法；2．通过描述大肠杆菌的扩大培养的实验过程，分析实验结果，初步体验实验设计；3．通过实际操作实验过程，解决遇到的实际问题，提升问题分析能力。

三、情感态度与价值观目标1．在实验操作的过程中，初步形成严谨的实验精神；2．在分析实验结果的过程中，体会生物体的奥妙；3．在小组合作讨论的过程中，体验团队合作精神。

【教学重点】1．大肠杆菌的划线分离；2．大肠杆菌的无菌操作和灭菌技术；3．大肠杆菌的特点及实验室应注意的安全事项。

【教学难点】1．大肠杆菌实验的无菌操作技术及实验室安全事项的解读；2．大肠杆菌的划线分离。

实验1 大肠杆菌的培养和分离【学习目标】1.进行大肠杆菌的扩增，利用液体培养基进行细菌培养的操作。

2.进行大肠杆菌的分离，用固体平面培养基进行细菌的化纤培养。

3.说明大肠杆菌培养的条件和操作要求的原理。

【教学重点】大肠杆菌的划线分离；大肠杆菌的无菌操作和灭菌技术；大肠杆菌的特点及实验室应注意的安全事项。

【教学难点】大肠杆菌的划线分离；大肠杆菌实验的无菌操作技术及实验室安全事项的解读。

【实验教材分析】本节内容选自浙科版生物选修1第1部分实验1大肠杆菌的分离和培养。

本次课程主要包括了本次实验的目的、大肠杆菌的特点、无菌操作和灭菌的方法、仪器设备和实验材料、实验步骤等内容。

在前一节介绍了实验室规则和生物技术概况的基础上，进行具体的实验操作。

并且经过生物必修三册书本的学习，学生已经掌握了一定的细菌的相关知识，并对一些特殊细菌的筛选和鉴别有了一定的了解。

故本次实验教学既是对学生前面学的理论知识的深化，同时也为学生将要学到的分离以尿素为氮源的微生物等内容奠定了比较重要的基础。

因此，本节课起着承前启后的重要作用。

【学情分析】本节课的教授对象是选了选修1这门课的高二学生，在实验前，学生已经学习过了革兰氏阳性菌与阴性菌的相关知识，本次实验主要是学生在掌握细菌的相关知识后学习大肠杆菌的分离与鉴定，很好地实现了将所学知识与实践相联系，易引起学生的兴趣，学生的积极性较高，从而有利于实验教学的展开。

但学生对于实验原理、实验方法和实验技术等方面还不熟悉，需要教师对此进行详细的讲解，在讲解过程中注意运用适宜的教学方法，引导学生将所学知识运用到具体的实验实践中。

同时，教师需严格要求学生在操作上符合实验室规范，将实验操作过程中的注意事项对学生进行逐一说明，保证实验的有序性与安全性。

【实验教学过程】（一）创设情境，导入新知【教师活动】教师展示饮用水净化、消毒灭菌、检测、出品的简略过程，抛出在检测这一过程中主要是以某一微生物作为指标来进行检测，从而引出本次实验的材料—大肠杆菌（展示图片）。

高中生物第一部分《实验一大肠杆菌的培养和分离》学案1 浙科版选修1微生物的利用大肠杆菌的培养和分离学案一、课标内容：进行微生物的分离和培养二、教学要求：基本要求1，进行大肠杆菌的扩增，利用液体培养基进行细菌培养的操作。

2，进行大肠杆菌的分离，用固体平面培养基进行细菌的划线培养。

发展要求说明大肠杆菌培养的条件和实验原理。

说明实验2和实验3不作要求。

三、知识要点：1、微生物是指结构、形体的细胞、细胞或细胞结构的生物，如。

绝大多数微生物与传染病无关，对人类，有多种用途。

2、细菌是单细胞的生物，从形态上分为菌、菌、菌（弧菌）。

细菌结构上，有，无，只有一环状。

有些细菌外有荚膜和鞭毛。

有些细菌在不良的环境条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做。

当环境适宜时，休眠体又可以萌发，形成一个细菌。

细菌繁殖方式: 繁殖，速度很快。

单个细菌在固体培养基上大量繁殖时，就会形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群体，叫做。

他是的重要依据。

细菌在基因工程中应用广泛，可为其提供载体，也可作为细胞。

细菌用革兰氏染色法分为革兰氏菌和菌两大类，区别在的成分不同。

大肠杆菌是革兰氏、厌氧的肠道菌。

3、培养基按物理状态分：培养基、培养基、培养基。

其中液体培养基常用于，半固体培养基可观察微生物的，固体培养基用于。

细菌扩大培养要用培养基，细菌分离要用培养基。

细菌的分离方法有两种：和。

是消除的通用方法，也是用于高表达量菌株的最简便方法之一。

划线分离法，方法；涂布分离法，单菌落，但操作。

不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方，细菌，霉菌。

通常细菌培养基要用和提取物来配制，还要加入一定的，以维持一定的渗透压；霉菌培养基一般用配制或豆芽汁即可。

尽管培养基的配方各不相同，但一般都含有、、和等营养物质。

另外还需要满足微生物生长对、、等的要求。

如细菌需要环境，霉菌需要环境；厌氧生物需要控制含量。

有的还需要在培养基中加入特殊营养物质。

4、在培养微生物时，必须进行。

大肠杆菌的培养和分离1. 微生物、细菌与大肠杆菌之间有怎样的关系? （1）概念内涵：其关系图解见下（2）结构上：三者都是结构简单， 形体微小的生物，但是从细胞角度看其结构是不同的， 具体如下：（「由直核谿胞构戚的宜核生樹〔既有|醉母爾 单细胞生物’也宥窑细胞生物）I 痘亀「放线菌 由原核细胞枸戚的原核" 生物〔莉悬单细砲生物）［»细菌、I 无细胞站构的生物——病垂2. 培养大肠杆菌的LB 培养基中有各种物质， 为什么选择这些物质， 这些物质有什么作 用呢？ （1）人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出了供其生长繁殖的营养基质一一培养基。

虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有五大营养要素，即水、无机盐、碳源（提供碳元素）、氮源（提供氮元素）和生长因子（不同的细菌需要的各不相同，有物种差异，它主要补充自身不能合成的或合成能力较弱的，但却是生长繁殖必需的物质）。

见下表：微生物的营养要素定义功能类型 化合物类型常用物质碳源凡可构成微生物细 胞和代谢产物中碳 架来源的营养物质 称为碳源构成细胞物质，供给微生物生长发育所需要的能量无机 碳（自养型 微生 物 用） 无机物CO 、 NaHCO CaCO 等有机蛋白 牛肉膏、蛋'硝化细菌 肺炎规球菌 大肠杆菌 亂酸窗……(2)大肠杆菌的LB培养基此外配方中还要注意等。

3. 该实验中这些操作的原因(1) 三角锥形瓶中的LB固体培养基灭菌后，需要冷却到60 C左右时，才用来转移和分装，制成固体平面培养基，为什么？你用什么简易方法快速估计该温度？因为三角锥形瓶中的LB固体培养基中有琼脂，它在98 C以上熔化，在44 C以下凝固，当冷却到60 C左右时，不会因温度过高烫手而不易操作；也不会因为温度过低而使三角锥形瓶中的培养基凝固，最终无法转移分装制成新的平面培养基。

简易估计温度的方法：可以用手触摸灭菌后的三角锥形瓶，感觉锥形瓶由烫手转为刚刚不烫手时，则说明已经冷却到60 C左右了。

实验1,大肠杆菌的培养和分离篇一：实验1 大肠杆菌的培养和分离实验教学提纲实验1 大肠杆菌的培养和分离教学提纲实验目的1. 进行大肠杆菌的扩增，利用液体培养基进行细菌培养的操作。

2. 进行大肠杆菌的分离，用固体培养基进行细菌的划线培养。

3. 说明大肠杆菌的培养条件和操作要求的原理。

实验材料1. 配制LB液体培养基，蛋白胨0.5g，酵母提取液0.25g，氯化钠0.5g，加水50mL溶解。

2. 配制LB固体培养基，蛋白胨0.5g，酵母提取液0.25g，氯化钠0.5g，琼脂1g，加水50mL溶解（配制LB固体培养基是用来倒平板和倒试管斜面）。

实验步骤1. 培养基灭菌。

在两个150mL的三角瓶中分别装入50mL LB液体培养基和50mL LB 固体培养基（刚配好，尚未凝固），加上封口膜(一种塑料薄膜，中间有小孔的滤膜。

既可以通气，又不使细菌进入。

)。

将培养皿用牛皮纸包好，放入高压灭菌锅中，1kg压力灭菌15min（有压力时开始计时）。

同时将需要灭菌使用的培养皿、试管、三角瓶等和所用器械（接种环、镊子等）等一块灭菌。

2. 倒平板，倒斜面。

灭菌后。

待高压锅压力与大气压相同时，打开锅盖，将有培养基的三角瓶、试管、培养皿等放在灭菌后的超净工作台上。

超净工作台操作：打超净工作台的紫外灯（注意：打开紫外灯后人必须离开），持续30min，关闭紫外灯，打开过滤风和白炽灯。

将有培养基的三角瓶和培养皿放在灭菌后的超净工作台上后，点燃酒精灯，用镊子夹出酒精棉球擦拭桌面，并用酒精棉球擦手。

待固体培养基冷却到60℃时（手放上还有些热的时候），在酒精灯火焰旁，以右手无名指及小指夹持含有固体培养基的三角瓶的封口膜，右手其他三个手指拿着三角瓶；左手拿着培养皿，并打开上盖的一边，将三角瓶的培养基约10～20mL倒入1 个培养皿中。

倒入后立即置于水平位置上，轻轻摇晃，使培养基铺满培养皿底，待凝，使之形成平面。

倒斜面（试管内空白斜面），用玻璃漏斗倒入试管内，每试管2mL。

大肠杆菌的分离和纯培养教学设计《大肠杆菌的分离和纯培养》的教学设计临沂第四中学张园鞠 2021年7月30日 10:18一、教材分析微生物的实验技术是生物学最基本的实验技能，对学生来讲，它是一项实用性很强的实验技能，要求学生能独立完成微生物实验的基本操作，如：微生物实验操作中的灭菌和消毒、接种、培养分离等基本技术。

（一）、教学目标：1、概述微生物纯培养的基本技术及原理。

2、运用划线接种法，进行微生物的分离和纯培养。

3、运用火焰灼烧法进行灭菌。

4、通过菌落特征的观察，识别微生物（二）、教学重点1、微生物分离和纯培养的基础知识2、平板划线法接种技术3、火焰灼烧灭菌法（三）、教学难点平板划线法接种技术二、教学过程这个探究活动，学生是初次接触微生物方面的内容，既不具备相应的基础知识，也缺乏相关的实验技术和操作技能，从教学目标上看，进行微生物的分离和纯培养，属于技能性目标中独立操作水平的要求，根据课标要求，考虑到学生零起点的现状，对教学活动进行如下设计：课堂导入：展示发霉的馒头和面包给大家看。

问：馒头和面包上的斑点是什么？答：馒头和面包霉了（导引目标，激发兴趣。

从学生熟悉的生活现象入手，自然引入新的课题。

从现实生活入手提出与生物学相关的可以探究的问题）刚才大家提到了，使馒头发霉的生物很微小。

自然界中，生活着很多类群的微小生物，这就是我们接下来要学习的一部分内容――微生物。

知识铺垫：因为同学们对微生物的知识是零起点开始，所以引出了微生物概念后，并不急于让学生参照课本的内容急于实验，而是组织学生先看书，讨论问题，让学生了解培养基、接种等这样一些专业术语和微生物实验的基本技能要求，总结、概括出微生物纯培养的基本技术及原理（达成教学目标1）。

师：阅读课本第二页内容，从背景知识中了解自然界中微生物的主要类群有哪些？培养基是什么？是做什么用的？什么是接种？进行微生物实验要考虑到哪些方面的因素？微生物纯培养的基本技术及原理是什么？如果我们做大肠杆菌的分离和纯培养，你有怎样的实验设计？在这个环节中，让学生自主交流、合作讨论，完成对“大肠杆菌的分离和纯培养”原理的理解和实验设计。