高中生物专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养教案2新人教版选修1
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课题1 微生物的实验室培养-人教版选修1 生物技术实践教案教学目标•了解微生物实验室培养的基本原理和方法•学习操作无菌实验的技能•熟悉使用化学试剂和实验器材的方法和注意事项教学重点学生能够熟练地进行微生物实验室培养和无菌实验操作,掌握实验过程的基本方法和注意事项。
教学难点如何正确进行微生物实验室培养和无菌实验,保证实验的准确性和安全性。
教学过程一、实验目的和原理1.实验目的:了解微生物实验室培养的基本原理和方法,掌握无菌实验操作技巧,学会使用化学试剂和实验器材。
2.实验原理:微生物实验室培养是把微生物放在适宜的环境中,使其得到营养、生长和繁殖的过程,一般有两种方法:液体培养和固体培养。
无菌实验是指在无微生物干扰和污染的条件下进行实验操作,通常需要采用灭菌和消毒等技术。
二、实验器材和试剂•实验器材:培养皿、试管、移液管、显微镜等。
•试剂:琼脂、磷酸盐缓冲液、蒸馏水、碘酒、70%酒精等。
三、实验步骤1.实验前准备:清洗试管、培养皿等实验器具,准备所需试剂和培养物。
2.培养基制备:称取适量的琼脂和磷酸盐缓冲液,加入蒸馏水,加热至琼脂完全溶解,然后进行灭菌消毒。
3.杂菌检测:将准备好的培养基倒在培养皿上,放置在恒温箱中,观察是否有杂菌的生长。
4.微生物接种:采用无菌技术,将培养物移植至培养基表面和内部,标明不同的培养条件和试验目的。
5.培养条件:培养箱中的温度、湿度和光照条件要根据不同的微生物种类进行调节和控制。
6.观察和记录:观察微生物在培养基上的生长情况和形态特征,进行记录和统计分析。
7.鉴定和鉴别:采用显微镜等检测技术,进行微生物的鉴定和鉴别,以确定其种类和特性。
四、实验注意事项1.操作过程中要注意使用无菌技术,避免微生物污染。
2.实验室要保持干净卫生,经常清洗和消毒实验器材和环境。
3.对于具有毒性的试剂,要注意正确配制和储存,避免误用和事故发生。
4.操作结束后,要清洗和消毒实验器材和实验环境,保证实验室的安全和卫生。
高中生物专题二微生物的实验室培养导学案新人教版选修1微生物的培养与应用课题:微生物的实验室培养【本节目标解读】【课程目标】了解培养基的基础知识,进行微生物培养和无菌技术的操作。
【课题重点】无菌技术的操作【课题难点】无菌技术的操作【基础知识】一、培养基1、概念:人们按照微生物对的不同需求,配制出供其的营养基质叫培养基。
可分为培养基和培养基。
2、分类方式:分类标准类型备注培养基的培养基、培养基和半固体培养基培养基中加入凝固剂(有琼脂、明胶、硅胶等)即为培养基。
培养基实验室中最常用的培养基之一微生物的种类细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养培养基的特殊用途基础培养基、加富培养基、选择培养基和鉴别培养基选择培养基: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。
鉴别培养基:是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物。
如鉴别大肠杆菌的伊红美蓝培养基,鉴别纤维素分解菌的刚果红培养基。
3、营养构成:各种培养基一般都含有、、和,此外还要满足微生物生长对、以及的要求。
4、培养乳酸杆菌时需在培养基中添加、培养霉菌时需将培养基PH调至、培养细菌时需将PH调至、培养厌氧微生物则需提供条件。
5、E、coli指。
〖思考1〗从细胞的化学元素组成来看,培养基中为什么都含有这些营养成分?【补充】碳源:如CO2、糖类、脂肪酸等有机物,构成微生物的结构物质和分泌物,并提供能量。
氮源:如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等,主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。
含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源,又可以作为氮源,如氨基酸等。
二、无菌技术:1、关键防止的入侵。
围绕如何避免杂菌的污染展开。
2、无菌技术(1)对实验操作的、操作者的和进行。
(2)将用于微生物培养的、和等器具进行。
(3)为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在附近进行。
(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与相接触。
专题2 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养学习目标1.说出培养基的类型、用途和基本成分。
2.举例说明常用的消毒与灭菌方法。
3.阐明培养基配制的方法和接种的方法。
学习重点培养基的营养成分、无菌操作的基本方法、配制培养基的基本步骤、常用的微生物的接种方法。
学习难点配制培养基的基本步骤、常用的微生物的接种方法。
课前预习使用说明与学法指导生物选修一专题二课题一知识准备搜集微生物实验室培养的资料。
教材助读(一)培养基1.概念:人们按照微生物对的不同需求,配制出供其的营养物质。
2.培养基的化学成分包括四类营养成分。
除此之外,培养基还要满足微生物生长对、特殊营养物质以及的要求。
3.分类方式(二)无菌技术1.关键防止的入侵。
2.无菌技术包括:(1)对实验操作空间、操作者的衣着和手进行;(2)将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行;(3)为避免周围微生物污染,实验操作应在旁进行;(4)避免已灭菌处理的材料用具与相接触。
3.比较消毒和灭菌(三)实验操作(大肠杆菌的纯化培养)1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基①计算:根据比例,计算100mL培养基各成分用量。
②称量:牛肉膏较黏稠,可用玻棒挑取,同一同称量。
称取牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速,目的是防止牛肉膏吸收空气中水分。
③溶化:加水加热熔化牛肉膏与称量纸→取出称量纸→加入蛋白胨和氯化钠继续加热→加入→用蒸馏水定容到100mL(整个过程不断用玻棒搅拌,目的是防止琼脂糊底而导致烧杯破裂)。
④灭菌:将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加塞包扎后用灭菌锅灭菌;所用培养皿用报纸包扎后用箱灭菌。
⑤倒平板:待培养基冷却至左右时在附近操作进行。
其过程是:a.在火焰旁右手拿锥形瓶,左手拔出棉塞;b.右手拿锥形瓶,使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰;c.左手将培养皿打开一条缝隙,右手将培养基倒入培养皿,立刻盖上皿盖。
d.待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置。
2.纯化大肠杆菌①方法:微生物接种的最常用方法是和。
教学准备1. 教学目标一、知识目标:1、阐明微生物培养的目的和意义;2、说明平板划线法和稀释涂布平板法等操作的基本方法和目的二、能力目标:1、分析实验思路的确定和形成的原因,分析实验流程,对比前后实验,归纳共性,分析差异2、提升合作探究的能力三、情感、态度、价值观:关注生物学知识与现实生活的联系。
2. 教学重点/难点教学重点:平板划线法和稀释涂布平板法操作教学难点:对实验结果的分析3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】【PPT】用不同微生物不同菌落颜色制造出来的有生命的艺术品(微生物的美)什么是菌落?什么是培养基?【PPT】自制艺术培养基、有杂菌的培养基简单说明消毒、灭菌一、培养基的配制:【问题】实验室中需要培养基去培养我们想要的微生物,如何评价培养基的制作是否合格?PPT呈现几个固体培养基图片:①倒平板溅到壁上的培养基②有杂菌菌落的培养基学生分析原因,教师总结:1、水、碳源、氮源、无机盐等营养物质是否符合微生物的生理习性。
(如自养微生物提供无机碳源、固氮微生物提供无机氮源等等)2、倒平板时不要溅到壁上,在酒精灯火焰旁进行且动作要快3、培养基灭菌情况如何(未接种的培养基在恒温箱中培养1-2d后无菌落生长)4、培养基的放置方式(倒置原因)(课前已将培养基配制并灭菌完毕)【活动】平板划线法接种培养基制作合格后,如何将微生物接种到培养基上?本实验的目的是为了获得某种微生物的单个菌落,也就是纯化某种微生物。
(回顾微生物艺术品的图片,给学生点提示)(一)平板划线法:PPT呈现实验步骤,某些步骤后带有问题,学生边做实验边思考:(实验前让学生检查实验器材)实验前提示:1.酒精灯火焰和火焰周围1-2cm范围分别有什么作用;2.板书划线方法。
(教师可演示)①将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。
②在酒精灯火焰旁冷却接种环,并打开酵母菌的菌种试管的棉塞。
(为什么要等接种环冷却?)③将菌种试管口通过火焰(原因?)④将冷却的接种环伸入到菌液中蘸取一环菌种。
教学准备1. 教学目标了解有关培养基的基础知识;掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术2. 教学重点/难点无菌技术的操作3. 教学用具4. 标签教学过程微生物生存的环境和营养物质一.培养基:思考:微生物“吃”什么?碳源、氮源、水、无机盐1.基本成分:自养微生物CO2、CO32-、HCO3-无机碳源:⑴碳源有机碳源:牛肉膏、蛋白胨等异养微生物NH4+、NO3-(为硝化细菌提供N源和能源)⑵氮源有机氮源:牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等注:含CHON的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源微生物生存的环境和营养物质一.培养基:碳源、氮源、水、无机盐1.基本成分:维生素、碱基等(生长因子)2.特殊营养:(牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有)3.pH、氧气的需求:4.种类:物理性质:液体培养基固体培养基化学成分:天然培养基合成培养基牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。
5. 配制原则⑴目的明确:根据微生物的种类、培养目的选择原料自养型:不加碳型(CO2碳源)异养型:⑵营养全面、浓度适宜、比例恰当加入缓冲剂⑶适宜的pH值:细菌偏碱,真菌偏酸防止外来杂菌的污染二.无菌技术:1.消毒与灭菌:强烈的理化方法,杀死所有微生物(包括芽孢、孢子);较为温和理化方法,杀死部分有害菌体(不包括芽孢、孢子)思考请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。
如果需要,请选择合适的方法。
(1)培养细菌用的培养基与培养皿(2)玻棒、试管、烧瓶和吸管(3)实验操作者的双手2.无菌范围:操作者的手、衣着消毒实验用具灭菌实验操作过程酒精灯旁操作二.大肠杆菌的纯化培养:㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基㈡纯化大肠杆菌:1.纯化大肠杆菌的方法:平板划线法和稀释涂布平板法⑴平板划线法:划3个平板(重复实验)1个不划线(空白对照)⑵稀释涂布平板法课题成果评价(一)培养基的制作是否合格如果未接种的培养基在恒温箱中保温1~2 d后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。
专题2 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养教学准备1. 教学目标1.1 知识与技能:了解有关培养基的基础知识;掌握培养基的分类、成分及用途,无菌技术等基本操作技术。
1.2过程与方法:分析实验思路的确定和形成的原因,分析实验流程,对比前面的实验设计,归纳共性,分析差异,增加印象。
1.3情感、态度与价值观:形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。
2. 教学重点/难点2.1 教学重点:培养基的分类、成分及用途及无菌技术的操作2.2教学难点:无菌技术的操作3. 教学用具多媒体、板书4. 标签教学过程引入新课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。
现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。
课题背景到目前为止,几十项Nobel生理学和医学奖,化学奖都与微生物学有关。
微生物基础知识:微生物的分类见课件。
进行新课1.微生物基础知识微生物包括五类:病毒、细菌、放线菌、真菌、原生动物特点:结构都相当简单,个体多数十分微小.通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到,有的甚至没有细胞结构.且体内一般不含有叶绿素.不能进行光合作用.1.培养基培养基(培养液)是由人工方法配制而成的,专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。
1.1培养基的类型和用途(1)按物理状态来分:培养基可分为固体培养基和液体培养基。
其中固体培养基用于菌种分离、鉴定菌落等。
(2)按功能来分,可分为选择培养基和鉴别培养基。
(3)按成分来分,可分为天然培养基和合成培养基。
1.1.1按物理状态来分1.液体培养基:增菌2.固体培养基:菌落,菌苔纯化,增菌3.半固体培养基:半固体培养基:动力检测,保种(可用于观察微生物的运动,保存菌种)思考:琼脂的来自哪种生物?从红藻中提取的化学成分是什么?多糖在配制培养基中有什么用途?用作为凝固剂1.1.2按功能来分1.选择培养基:回答下列培养基可以分离获得哪种微生物或细胞?加入青霉素的培养基:分离酵母菌、霉菌等真菌加入高浓度食盐的培养基:分离金黄色葡萄球菌不加氮源的无氮培养基: 分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基:分离自养型微生物加入青霉素等抗生素的培养基: 分离导入了目的基因的受体细胞加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基:分离杂交瘤细胞2. 鉴别培养基:回答下列培养基可以鉴别哪种微生物?加入伊红美蓝的培养基:鉴别大肠杆菌加入尿素酚红的培养基:鉴别尿素分解菌3.用途:选择培养基:筛选并选择培养某种微生物鉴别培养基: 用来鉴别某种微生物的存在1.1.3按成分来分1.合成培养基:根据细胞生存所需物质的种类和数量,用人工方法模拟合成的。
人教版高中生物选修一专题2课题1微生物的实验室培养教学案含解析.微生物的实验室培养1.培养基中需含有碳源、氮源、水和无机盐等营养物质。
2.消毒的目的是杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物,灭菌则是杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
3.实验室常用煮沸消毒法、巴氏消毒法和使用紫外线或化学药剂进行消毒,常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等。
4.固体培养基的配制过程为:计算―→称量―→溶化―→灭菌―→倒平板。
5.微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
6.长期保存菌种可以采用甘油管藏法。
一、培养基1.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.种类:(按物理性质分)3.营养构成: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。
二、无菌技术1.获取纯净培养物的方法.消毒灭菌较为温和强烈物体表面或内部的部分微生物物体内外所有的微生物不能能(2)常用方法:[连线]三、大肠杆菌的纯化培养1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)操作步骤:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板(2)倒平板的方法及注意事项:①请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程:丙→乙→甲→丁。
②甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌。
③丁中的操作需要等待平板冷却凝固才能进行。
2.纯化大肠杆菌(1)纯化原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。
.(2)接种方法:①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的表面。
②稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
..(3)培养:将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37_℃恒温箱中,培养12.h和24.h后,分别观察、记录。
四、菌种的保存[连线]1.不同培养基的具体配方不同,但一般都含(..)A.碳源、磷酸盐和维生素B.氮源和维生素C.水、碳源、氮源和无机盐D.碳元素、氧元素、氢元素、氮元素解析:选C.培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,此外还应考虑pH、特殊营养物质及O2等条件。
专题1 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养【学习目标】1.了解有关培养基的基础知识2.进行无菌技术的操作3.进行微生物的培养【重点难点】重点:无菌技术的操作难点:无菌技术的操作【预习案】任务一、基础知识1.培养基(1)培养基的种类包括培养基和培养基等。
(2)培养基的化学成分一般都含有、、、四类营养成分,(3)在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对、以及等的要求。
例如:培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加;培养霉菌时需要将培养基的PH调至;培养细菌时需要将培养基的PH 调至;培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件2.无菌技术(1)获得纯净培养物的关键是。
避免杂菌污染的方法主要包括以下四个内容:①②③④(2)消毒是指灭菌是指(3)实验室常用的消毒方法是,此外,人们也常使用化学药剂进行消毒,如用、等。
常用的灭菌方法有、、,此外,实验室里还用或进行消毒。
任务二、实验操作1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤:→→→→倒平板2.纯化大肠杆菌(1)微生物接种的方法中最常用的是和。
平板划线法是指。
稀释涂布平板法是指。
【探究案】探究点一概括制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤。
认真阅读P17倒平板操作过程,并回答讨论的问题。
探究点二微生物纯化培养技术中的平板划线法和稀释涂布平板法的原理分别是什么?探究点三认真阅读P18平板划线法的操作过程,用红笔画出关键词,并回答讨论的问题。
探究点四认真阅读P19稀释涂布平板法的操作过程,用红笔画出关键词,并回答讨论的问题。
【训练案】1.下列有关培养基的叙述正确的是( )A.培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B.培养基只有两类:液体培养基和固体培养基C.固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基D.微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的单个菌落2.不同培养基的具体配方不同,但一般都含( )A.碳源、磷酸盐和维生素B.氮源和维生素C.水、碳源、氮源和无机盐D.碳元素、氧元素、氢元素、氮元素3.获得纯净培养物的关键是( )A.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌B.接种纯种细菌C.适宜环境条件下培养D.防止外来杂菌的入侵4.下列常用的无菌操作中错误的是( )A.用酒精擦拭双手B.用氯气消毒水源C.验操作应在酒精灯火焰附近进行D.玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭5.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是( )A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板6.有关倒平板的操作错误的是( )A.将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上B.使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰C.将培养皿打开,培养皿盖倒放在桌子上D.等待平板冷却凝固后需要倒过来放置7.有关平板划线操作正确的是( )A.使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需马上塞上棉塞C.沾有菌种的接种环迅速伸人平板内,划三至五条平行线即可D.最后将平板倒置,放人培养箱中培养8.有关稀释涂布平板法,叙述错误的是( )A.首先将菌液进行一系列的梯度稀释B.然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面C.再放在适宜条件下培养D.结果都可在培养基表面形成单个的菌落9.将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是( )A.对比观察培养基有没有被微生物利用B.对比分析培养基是否被杂菌污染C.没必要放人未接种的培养基D.为了下次接种时再使用10.自养生物唯一碳源的是()A.糖类B.石油C.二氧化碳D.花生粉饼11.菌种保存控制的条件是()(1)湿度(2)低温(3)干燥(4)有光(5)隔绝空气(6)适当有氧A.(1)(4)(6)B.(2)(3)(6)C.(1)(5)(6)D.(2)(3)(5)12.下列物质中,不能用作酵母菌碳源的是()A.含碳有机物B.蛋白胨C.含碳无机物D.花生粉饼等天然物质13.平板冷却凝后要将平板倒置,其意义是()A.利于大肠杆菌的接种B.防止杂菌污染C.利于培养的冷却D .防止皿盖冷却水倒流入培养基14.含C、H、O、N的大分子化合物可以作为()A.异养微生物的氮源、能源B.异养微生物的碳源、氮源C.自养微生物的氮源、能源、碳源D.自养微生物的氮源、能源、碳源15. 关微生物营养物质的叙述中,正确的是A.是碳源的物质不可能同时是氮源B.凡碳源都提供能量C.除水以外的无机物只提供无机盐D.无机氮源也能提供能量16. 下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是A.防止杂菌污染B.消灭杂菌C.培养基和发酵设备都必须灭菌D.灭菌必须在接种前17.鉴定培养基的制作是否合格的方法是:将制备好的培养基放在中保温1-2天看有无,如果没有说明制作合格,反之则不合格。
微生物的实验室培养“微生物的实验室培养”是研究和应用微生物的前提,其中包含的基本操作技术有培养基的制备、无菌技术操作以及纯化培养微生物,是生物科学、医学等领域最基本的实验技术,也是高中生必须掌握的实验操作技术。
因此,“微生物的实验室培养”是高中选修教材中一个非常重要的内容,本文从实验原理、实验操作和实验结果评价等方面提出相应的教学建议。
一、教材分析“微生物的实验室培养”是高中生物选修Ⅰ专题2“微生物的培养与应用”中的第1个课题,旨在为学生实践其他的关于微生物技术的实验做好铺垫,又由于本节内容位于传统的发酵技术之后,所以它是在传统的微生物实践技术的基础上发展起来的,同时又为微生物的应用奠定了基础,因此,可用“承前启后”这个词语来概括本课题的地位。
依据课程标准及教学要求确立本课题教学目标如下:(1)知识目标:列举培养基的种类,说明培养基配方及作用;概述无菌技术。
(2)能力目标: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。
(3)情感态度价值观方面: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。
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。
教学中可联系医疗和生活实际深入理解无菌技术。
二、学情分析授课对象为高二理科普通班的学生,在学习完必修内容之后,已对生物知识有足够的理解和掌握,并对于微生物的认知已达到相关要求。
在学习完选修Ⅰ专题1“传统发酵技术的应用”之后,对于微生物的许多生物学特征等掌握更加透彻,也具有相应的逻辑思维以及解决问题的能力,对于本节课内容绝大部分学生可以掌握很透彻。
微生物的实验室培养
教学目标
(一)知识与技能
了解有关培养基的基础知识;掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术
(二)过程与方法
分析实验思路的确定和形成的原因,分析实验流程,对比前面的实验设计,归纳共性,分析差异,增加印象
(三)情感、态度与价值观
形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神
教学重难点
【课题重点】
无菌技术的操作
【课题难点】
无菌技术的操作
教学工具
多媒体
教学过程
(一)引入新课
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。
现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。
(二)进行新课
1.基础知识
1.1 培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。
〖思考1〗琼脂是从红藻中提取的多糖,在配制培养基中用作为凝固剂。
【补充】培养基的类型及其应用:
1.2 培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源四类营养成分。
〖思考2〗从细胞的化学元素组成来看,培养基中为什么都含有这些营养成分?
C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素,约占原生质总量的97%以上。
【补充】碳源:如CO2、糖类、脂肪酸等有机物,构成微生物的结构物质和分泌物,并提供能量。
氮源:如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等,主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。
含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源,又可以作为氮源,如氨基酸等。
1.3 培养基除满足微生物生长的 pH 、特殊营养物质和氧气等要求。
【补充】生长因子:某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子,如某些氨基酸、碱基、维生素等。
〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。
〖思考4〗培养乳酸杆菌时需要添加维生素,培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性,培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。
活动2:阅读“无菌技术”,讨论回答下列问题:
1.4 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。
1.5 无菌技术包括:
(1)对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;
(2)将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;
(3)为避免周围微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行;
(4)避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
1.6 比较消毒和灭菌(填表)
〖思考5〗无菌技术除了防止培养物被污染外,还具有的目的是防止感染实验操作者。
1.7 消毒方法:
(1)日常生活经常用到的是煮沸消毒法;
(2)对一些不耐高温的液体,则使用巴氏消毒法(作简要介绍);
(3)对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液以增强消毒效果,然后使用紫外线进行物理消毒。
(4)实验操作者的双手使用酒精进行消毒;
(5)饮水水源用氯气进行消毒。
1.8灭菌方法:
(1)接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;(2)玻璃器皿、金属用具等使用干热灭
菌法,所用器械是干热灭菌箱;
(3)培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅。
(4)表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法,所用器械是紫外灯。
〖思考6〗对接种环灭菌时要用酒精灯的充分燃烧层火焰灼烧可能伸入试管或培养皿的部位。
〖思考7〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤,目的是避免妨碍热空气流通。
〖思考8〗物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后,要首先打开排气阀,煮沸并排除锅内冷空气,其目的是有利于锅内温度升高;随后关闭排气阀继续加热,气压升至 100k Pa,温度为121℃,并维持 15~30 min;最后切断热源,使温度自然降温,气压务必降至零时打开锅盖,其目的是防止容器中的液体暴沸。
【补充】培养基的配制原则:
①目的要明确:根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。
②营养要协调:培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。
例如:碳氮比4∶1时,谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少;碳氮比为3∶1时,菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。
③pH要适宜:细菌培养基pH中性或偏碱性,霉菌培养基呈酸性。
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,目的是防止牛肉膏吸收空气中水分。
2.3 溶化:①加水加热熔化牛肉膏;②加入蛋白胨和氯化钠继续加热;③加入琼脂;④用蒸馏水定容到100mL。
整个过程不断用玻棒搅拌,目的是防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。
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,加塞包扎后用高压蒸汽灭菌锅灭菌;所用培养皿用报纸包扎后用干热灭菌箱灭菌。
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在火焰旁右手拿锥形瓶,左手拔出棉塞;
②右手拿锥形瓶,使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰;
③左手将培养皿打开一条缝隙,右手将培养基倒入培养皿,立刻盖上皿盖。
④待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置。
〖思考1〗锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是消灭瓶口的杂菌,防止杂菌感染培养基。
(播放视频:微生物的实验室培养)
课后小结
本节课可以通过生产实例导入,使学生认识在微生物的培养过程中,保持培养物纯净的重要性。
在课堂上可以跳出教材,充分发挥学生的主动性,让学生收集列举更多的生产生活中的实例,从中体会培养物纯净的重要性。
当时由于微生物的微观性和危害性,一定要教育学生培养良好的卫生习惯。
课后习题
1.不可能作为异养微生物碳源的是
A.牛肉膏 B.含碳有机物 C.石油 D.含碳无机物
2.根瘤菌能利用的营养物质的组别是
A.NH3,(CH2O),NaCl B.N2,(CH2O),CaCl2
C.铵盐,CO2,NaCl D.NO2,CO2,CaCl2
3.配制培养基的叙述中正确的是
A.制作固体培养基必须加入琼脂 B.加入青霉素可得到放线菌
C.培养自生固氮菌不需氮源 D.发酵工程一般用半固体培养基
4.自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是
A.碳源 B.氮源 C.无机盐 D.特殊营养物质
参考答案:DACA
板书
课题2.1 微生物的实验室培养
1.基础知识
1.1培养基的种类
1.2培养基的成分
1.3灭菌方法
1.4消毒方法
2.实验操作
2.1 计算:
2.2 称量:
2.3 溶化:2.4 调pH:2.5 灭菌:2.6 倒平板:2.7 接种。