微生物的培养技术及应用高中生物人教版2019选修三公开课教案

1.2.2微生物的培养技术及应用一、教学目标：学习目标：1.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。

2.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。

核心素养：1.生命观念：各类微生物都能适应其生活环境。

2．科学思维：根据微生物的代谢类型配制选择培养基。

3．科学探究：讨论土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的方法。

二、教学过程：【导入】自然界中微生物数量繁多，种类庞杂，要想从中分离出需要的特定微生物并不容易，尤其当要分离的微生物在混合菌群中不是优势种群时，更难实现。

那么我们又如何达成这一目标呢？选择性培养基一、选择培养基1、实例：寻找耐高温的DNA聚合酶1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌，进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶。

聚合酶链式反应（PCR）是一种在体外扩增DNA片段的技术，此项技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。

筛选原因：水生栖热菌能在70-80℃高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。

2、实验室中微生物的筛选：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。

在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或组织其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。

思考讨论选择培养基配方的设计尿素含氮量高，化学性质稳定，是一种重要的农业氮肥，尿素施入土壤后，被某些细菌分解成NH3，NH3再转化成NO3-、NH4+等才能被植物吸收。

土壤中尿素分解菌之所以能将尿素分解，是因为它们能合成脲酶：请同学们小组为单位思考以下问题？1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？设计一种选择培养基,用尿素作为唯一氮源,可以将分解尿素的细菌分离出来。

2. 该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？这种培养基与普通培养基相比，只是用尿素作为唯一氮源，培养基的其他营养成分基本相同。

1.2.1微生物的培养技术及应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3主备人备课成员教学内容本章节内容选自人教版（2019）选择性必修3《生物》教材第1.2.1节“微生物的培养技术及应用”。

本节课主要介绍了微生物培养技术的基本原理和常见方法，包括平板划线法、稀释涂布平板法、液体培养基的制备和灭菌等。

此外，还涉及微生物在工业、农业、医药和环保等方面的应用，如发酵工业、食品生产、生物农药和生物降解等。

教学目标1. 知识与技能：（1）了解微生物培养技术的基本原理和常见方法，如平板划线法、稀释涂布平板法、液体培养基的制备和灭菌等。

（2）掌握微生物培养技术在工业、农业、医药和环保等领域的应用，如发酵工业、食品生产、生物农药和生物降解等。

2. 过程与方法：（1）通过实验操作，培养学生动手能力和观察能力，提高其科学素养。

（2）运用对比分析法，帮助学生理解不同微生物培养技术的优缺点。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对微生物培养技术的兴趣，激发其对生命科学的热爱。

（2）通过学习微生物在实际生产中的应用，使学生认识到生物技术在人类社会发展中的重要作用。

（3）培养学生关注生态环境保护的意识，提高其社会责任感。

教学难点与重点（1）微生物培养技术的基本原理和常见方法，如平板划线法、稀释涂布平板法、液体培养基的制备和灭菌等。

（2）微生物在工业、农业、医药和环保等领域的应用，如发酵工业、食品生产、生物农药和生物降解等。

（3）微生物培养技术的实验操作，培养学生动手能力和观察能力。

（4）微生物培养技术在实际生产中的应用，提高学生对生物技术重要性的认识。

2. 教学难点：（1）微生物培养技术的原理和操作方法，如平板划线法、稀释涂布平板法、液体培养基的制备和灭菌等。

（2）微生物培养技术的实验操作，如无菌操作、培养基的配制和灭菌等。

（3）微生物培养技术的应用，如发酵工业、食品生产、生物农药和生物降解等。

1.2 微生物的培养技术及应用（教学设计）高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）一、教学内容本节课的内容来自人教版2019选择性必修3高二生物同步备课系列，具体章节为1.2 微生物的培养技术及应用。

课程内容主要包括：1. 培养基的配制与灭菌技术2. 微生物的纯种分离与计数3. 微生物的大规模培养与应用二、核心素养目标分析本节课以培养学生的核心素养为目标，注重学生生物学学科素养的提升。

具体目标包括：1. 培养学生的科学探究能力。

通过学习微生物的培养技术及应用，使学生掌握基本的实验技能，培养学生的实验操作能力和问题解决能力。

2. 培养学生的生命观念。

通过学习微生物的生命活动，使学生理解微生物在自然界中的重要作用，培养学生珍爱生命的意识。

3. 培养学生的社会责任意识。

通过学习微生物在生产、生活中的应用，使学生了解微生物技术在解决实际问题中的重要性，激发学生关注社会、关注环保的责任感。

4. 培养学生的创新精神。

在教学过程中，鼓励学生提出问题、思考问题，培养学生的批判性思维和创新能力。

5. 培养学生的合作与交流能力。

通过小组合作、讨论等形式，培养学生的团队协作能力和与他人沟通交流的能力。

三、重点难点及解决办法重点：1. 培养基的配制与灭菌技术2. 微生物的纯种分离与计数3. 微生物的大规模培养与应用难点：1. 微生物的纯种分离与计数2. 微生物的大规模培养与应用解决办法：1. 针对培养基的配制与灭菌技术，通过实验操作和视频演示，使学生直观地了解这一过程，并在实际操作中熟练掌握。

2. 对于微生物的纯种分离与计数，通过案例分析、小组讨论等形式，引导学生深入理解这一概念，并在实验中加以实践。

3. 对于微生物的大规模培养与应用，结合现实生活中的实例，使学生了解其在各个领域的应用，激发学生的学习兴趣。

4. 针对难点，采用分层教学，对不同程度的学生进行有针对性的指导，帮助其克服困难。

四、教学资源准备1. 教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。

1.2.1微生物的培养技术及应用一、教学目标：学习目标：1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。

2.阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。

3.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室进行微生物分离和纯化的常用方法。

核心素养：1.科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成。

2.科学探究：讨论并掌握无菌技术的实验操作方法；讨论并掌握微生物的纯培养的方法。

二、教学过程：【导入】经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，在经过发酵就可以制成酸奶，由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶，自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜，主要原因是制作过程中有杂菌混入。

那么怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？这需要应用无菌技术和微生物的培养技术。

微生物的基本培养技术（一）培养条件：提供合适的营养和环境条件（培养基）确保其它微生物无法混入（无菌技术）一、培养基的配制1、培养基（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配置出供其生长繁殖的营养基质。

（2）作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。

（3）类型2、培养基的配制：（1）营养成分：水、无机盐、碳源、氮源，此外还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的需求。

（2）还需满足微生物对pH、特殊营养物质、氧气的需求特殊营养物质：维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。

细菌（pH调至中性或微碱性）霉菌（pH调至酸性）厌氧生物（无氧条件）乳酸菌（要添加维生素）二、无菌技术1. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，主要包括消毒和灭菌。

2.消毒指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。

3.灭菌指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。

4.比较三、微生物的纯培养1、纯培养（1）概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。