課題
微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用
單元
第一章
學(xué)科
生物
年級(jí)
高二
學(xué)習(xí)目標(biāo)
與
核心素養(yǎng)
闡明微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，簡(jiǎn)述微生物培養(yǎng)基的配方，舉例說明微生物純培養(yǎng)。
1.文化基礎(chǔ)：微生物培養(yǎng)的條件和提純。
2.自主發(fā)展：認(rèn)識(shí)微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)
3.社會(huì)參與：了解微生物生長(zhǎng)繁殖條件和提純技術(shù)
重點(diǎn)
微生物的培養(yǎng)和提純
難點(diǎn)
倒平板和平板劃線法的具體操作方法步驟
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
從社會(huì)生活例子，展示自制酸奶和發(fā)酸葡萄酒圖片，分析發(fā)酵中含雜菌的危害。進(jìn)一步分析傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用中，發(fā)酵產(chǎn)品的制作都離不開微生物的作用，在古代，微生物大多來自于制作過程中菌種的自然感染。而在工業(yè)化生產(chǎn)中，為了提高發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量，需要用到純凈的優(yōu)良菌種。而在此過程中，就涉及微生物的純培養(yǎng)。本節(jié)我們先來學(xué)習(xí)微生物培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)：培養(yǎng)基的配制及無菌操作技術(shù)，微生物的純培養(yǎng)。
思考：自制酸奶導(dǎo)致腸胃不適和葡萄酒變酸的原因
通過自制酸奶導(dǎo)致腸胃不適和葡萄酒變酸的原因分析，激發(fā)學(xué)生對(duì)微生物純培養(yǎng)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
講授新課
微生物是難以用肉眼觀察的微生物，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物，一方面要為人們需要的微生物提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件。另一方面要確保其他微生物無法混入，并將需要的微生物分離出來。
一、培養(yǎng)基的配制
1．培養(yǎng)基
人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。
培養(yǎng)基的種類
標(biāo)準(zhǔn)
培養(yǎng)基類型
配制特點(diǎn)
主要應(yīng)用
物理性質(zhì)
固體培養(yǎng)基
加入凝固劑較多
菌種分離,鑒定,計(jì)數(shù)
半固體培養(yǎng)基
加入凝固劑較少
菌種保存
液體培養(yǎng)基
不加入凝固劑
工業(yè)生產(chǎn)，連續(xù)培養(yǎng)
化學(xué)組成
合成培養(yǎng)基
由已知成分配制而成，培養(yǎng)基成分明確
菌種分類、鑒定
天然培養(yǎng)基
由天然成分配制而成，培養(yǎng)基成分不明確
工業(yè)生，產(chǎn)降低成本
目的用途
鑒別培養(yǎng)基
添加某種指示劑或化學(xué)藥劑
菌種的鑒別
選擇培養(yǎng)基
添加（或缺少）某種化學(xué)成分
菌種的分離
3.培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)組成
各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，此外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及
O2的需求。
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
作用
功能
主要來源
碳源
能為微生物代謝提供碳元素
構(gòu)成生物體的細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物，有些是異養(yǎng)生物的能源物質(zhì)
無機(jī)碳源：CO2、NaHCO3等；有機(jī)碳源：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等
氮源
能為微生物的代謝提供氮元素
合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物
無機(jī)化合物：N2、NH3、銨鹽、硝酸鹽等；有機(jī)氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等
水
是生命活動(dòng)所必需的
不僅是優(yōu)良的溶劑，而且可維持生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定
外界攝入
無機(jī)鹽
為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素
細(xì)胞內(nèi)的組成成分，生理調(diào)節(jié)物質(zhì)，某些化能自養(yǎng)菌的能源，酶的激活劑
無機(jī)化合物
二、無菌技術(shù)
1．獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵。
2、無菌技術(shù)包括：
（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)操作空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和消毒 ；
（2）將培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌；
（3）為避免周圍微生物污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在 酒精燈火焰附近進(jìn)行；
（4）避免已滅菌處理的材料用具與周圍物品相接觸。
比較消毒與滅菌，完成下列表格
消毒
滅菌
概念
常用方法
適用對(duì)象
常用滅菌與消毒方法的比較
滅菌和消毒的種類
主要方法
應(yīng)用范圍
滅菌
濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌法）
干熱滅菌
灼燒滅菌
消毒
煮沸消毒法
巴氏消毒法
紫外線消毒
化學(xué)藥物消毒
思考與討論：
1.無菌技術(shù)除了用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？
提示：無菌技術(shù)還能有效避免操作者被微生物感染。
2．對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實(shí)驗(yàn)者的雙手、空氣和牛奶常采用的滅菌或消毒方法分別是什么？
提示：分別為高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌、化學(xué)藥物消毒、紫外線消毒、巴氏消毒。
3．用于生物消毒的微生物具有什么特點(diǎn)？
提示：用于生物消毒的微生物能產(chǎn)生殺死其他微生物的代謝產(chǎn)物或是寄生性的微生物。
三、微生物的純培養(yǎng)
概念：
1.培養(yǎng)物
2.純培養(yǎng)物
3.純培養(yǎng)
3.酵母菌的純培養(yǎng)
(1)菌落：分散的微生物在適宜的表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。
菌落特征：大小、形狀、光澤度、顏色、透明度等。
(2)獲得單菌落的方法：平板劃線法和稀釋涂布平板法。
（3）酵母菌純培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)方法步驟：
培養(yǎng)基的制備
①配制培養(yǎng)基
②滅菌
③倒平板
④接種
⑤分離酵母菌
⑥培養(yǎng)酵母菌
平板劃線法
平板劃線操作及培養(yǎng)結(jié)果：接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線，將聚集的菌種逐步分散到培養(yǎng)基的表面。平板劃線示意圖(A)及培養(yǎng)后菌落分布示意圖(B)如下圖所示。
(1)平板劃線法：
①接種環(huán)的灼燒：
a．第一次劃線前：殺死接種環(huán)上的微生物，避免污染培養(yǎng)物。
b．每次劃線前：殺死殘留菌種，保證每次劃線菌種來自上次劃線末端。
c．劃線結(jié)束后：殺死殘留菌種，避免污染環(huán)境和感染操作者。
②灼燒接種之后，要冷卻后再進(jìn)行操作，以免溫度太高殺死菌種。
③劃線時(shí)最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。
④劃線用力要大小適當(dāng)，防止用力過大劃破培養(yǎng)基。
思考與討論
1.在未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長(zhǎng)?如果有，說明了什么?
提示：未接種的培養(yǎng)基是不能有菌生長(zhǎng)的,如果有菌生,長(zhǎng)則說明受到污染或者滅菌不徹底.不僅表面不能有菌生長(zhǎng),內(nèi)部也不能有菌生長(zhǎng).正確的做法是:配好培養(yǎng)基之后，將培養(yǎng)基放在溫箱里培養(yǎng)24小時(shí)觀察,長(zhǎng)菌的培養(yǎng)基應(yīng)該丟棄，無菌生長(zhǎng)的方能使用.這樣做的另一個(gè)好處是將培養(yǎng)基上的水氣和培養(yǎng)基表面的水蒸發(fā)干,不會(huì)對(duì)細(xì)菌培養(yǎng)產(chǎn)生影響。
2.如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的嗎?
提示：培養(yǎng)基滅菌不徹底或接種過程中感染了雜菌。
練習(xí)與應(yīng)用
1．下列關(guān)于滅菌和消毒的說法不正確的是( )
A．滅菌是指殺死環(huán)境中的所有微生物，包括芽孢和孢子
B．滅菌和消毒實(shí)質(zhì)上是相同的
C．接種環(huán)用灼燒法滅菌
D．常用的滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌等
提示：滅菌與消毒的實(shí)質(zhì)是不同的。滅菌是指殺死一定環(huán)境中的所有微生物，包括芽孢和孢子，使用的是較為強(qiáng)烈的理化因素，常用的滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌等，根據(jù)不同的材料選用不同的滅菌方法，如接種環(huán)的滅菌用灼燒法；消毒是指殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)，使用的是較為溫和的物理或化學(xué)方法。
【學(xué)習(xí)活動(dòng)一】
學(xué)生閱讀課本P9—10，聯(lián)系實(shí)際，思考以下問題。
1.培養(yǎng)基的定義
2.培養(yǎng)基的類型
3.培養(yǎng)基的成分
分類比較，對(duì)比記憶，拓展思維
【學(xué)習(xí)活動(dòng)二】
在教師引導(dǎo)下，學(xué)生閱讀課本P10—11，完成相關(guān)表格。
小組討論，完成相關(guān)探究，解決實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題。
【學(xué)習(xí)活動(dòng)三】
在教師引導(dǎo)下，學(xué)生閱讀課本P11—13，完成相關(guān)表格。
根據(jù)所學(xué)，完成相關(guān)練習(xí)
聯(lián)系實(shí)際，根據(jù)老師引導(dǎo)，學(xué)會(huì)概括培養(yǎng)基概念，分析微生物培養(yǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
拓展知識(shí)
指導(dǎo)學(xué)生閱讀理解、概括無菌技術(shù)概念，描述對(duì)比滅菌和消毒的基本情況及實(shí)驗(yàn)方法。
提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要，此環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生思考真正發(fā)生，讓更多的學(xué)生參與到課堂中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要，此環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生思考真正發(fā)生，讓更多的學(xué)生參與到課堂中。
回顧舊知，鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。
課堂小結(jié)
板書
微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)
培養(yǎng)基的配制
概念
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
無菌條件
消毒
煮沸消毒、巴氏消毒、紫外線消毒、化學(xué)藥物消毒
滅菌
濕熱滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌
微生物純培養(yǎng)
1.概念
2.酵母菌純培養(yǎng)

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一 微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)

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