2019-2020年高中生物《微生物的分離和純培養(yǎng)》教案1 中圖版選修1.doc

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2019-2020年高中生物《微生物的分離和純培養(yǎng)》教案1 中圖版選修1 教材內容解讀 要點1 培養(yǎng)基 （1）培養(yǎng)基按照物理性質可分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基表面生長，可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。 （2）各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽四種營養(yǎng)物質。滿足微生物生長還需要適宜的pH、氧氣的要求（根據(jù)微生物的需求提供有氧或無氧環(huán)境）、特殊營養(yǎng)物質等。 碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質。如CO2、NaHCO3等無機碳源；糖類、蛋白質、脂肪等有機碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機碳源。單質碳不能作為碳源。 氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質。如N2、NH3、NO3-、NH4+、蛋白質、氨基酸等。只有固氮微生物才能利用N2。 要點2 無菌技術 （1）獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止外來雜菌的入侵，要注意以下幾個方面： ①對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒。 ②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進行滅菌。 ③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行。 ④實驗操作時應避免已經滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。 （2）消毒與滅菌的區(qū)別 消毒指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，還有化學藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紅外線消毒。 滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。 要點3 制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 （1）方法步驟：計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。 （2）倒平板操作的步驟： ①將滅過菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。 ②右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過火焰。 ③用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基（約10～20mL）倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。 ④等待平板冷卻凝固，大約需5～10min。然后，將平板倒過來放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。 要點4 純化大腸桿菌 （1）微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。 （2）平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。 （3）稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。 （4）用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落，以便于純化菌種。 （5）平板劃線法操作步驟： ①將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。 ②在火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開棉塞。 ③將試管口通過火焰。 ④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。 ⑤將試管通過火焰，并塞上棉塞。 ⑥左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要劃破培養(yǎng)皿。 ⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內劃線。重復以上操作，在三、四、五區(qū)域內劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。 ⑧將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 （6）涂布平板操作的步驟： ①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。 ②取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。 ③將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻8～10s。 ④用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。 要點5 菌種的保存 （1）對于頻繁使用的菌種，可以采用臨時保藏的方法。 ①臨時保藏方法 將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上，在合適的溫度下培養(yǎng)。當菌落長成后，將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6個月，都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉移到新鮮的培養(yǎng)基上。 ②缺點：這種方法保存的時間不長，菌種容易被污染或產生變異。 （2）對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。 在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在－20℃的冷凍箱中保存。 要點6 實驗安排及注意事項 （一）從菌種保藏中心購買菌種后，教師首先需要用平板劃線法純化培養(yǎng)所得菌種，并根據(jù)學生小組的數(shù)目，準備好數(shù)個平板。 （二）第1課時完成基礎知識的教學，學習各種操作方法，并制備培養(yǎng)基。高壓蒸汽滅菌所需要的時間較長，因此需要利用課下時間完成。課下完成后，再于第2課時完成大腸桿菌的純化培養(yǎng)。此后安排學生連續(xù)觀察記錄3～4d。 （三）配制培養(yǎng)基時，教師需要提示學生按照每個培養(yǎng)基消耗15～20mL的量來估算總用量。全班同學的培養(yǎng)基可以集中起來，分批滅菌。 （四）滅菌后，培養(yǎng)基冷卻到55℃后應及時進行倒平板操作。如果不能及時操作，需要將培養(yǎng)基放到55℃左右的電熱箱中保溫，以防止瓊脂凝固。 （五）如果打算做本專題的第2或第3課題，建議此課題不僅要練習平板劃線操作，還要練習稀釋涂布平板法操作。為此，教師需要提前1天用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，培養(yǎng)一夜后，于第2天將培養(yǎng)液分發(fā)到各小組。 （六）實驗后，所有用過的培養(yǎng)基、培養(yǎng)液等都需要統(tǒng)一進行高壓蒸汽滅菌后再丟棄，否則將會造成環(huán)境污染。 要點7 疑難解答 （1）生物的營養(yǎng) 營養(yǎng)是指生物攝取、利用營養(yǎng)物質的過程。營養(yǎng)物質是指維持機體生命活動，保證發(fā)育、生殖所需的外源物質。 人及動物的營養(yǎng)物質：水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質、維生素六類。 植物的營養(yǎng)物質：礦質元素、水、二氧化碳等三類。 微生物的營養(yǎng)物質：水、無機鹽、碳源、氮源及特殊營養(yǎng)物質五類。 （2）確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法 將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2天，無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。 （3）無菌技術除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？ 無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。 要點8 答案與討論 （一）旁欄思考題 1.無菌技術除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？ 答：無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。 2.請你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要，請選擇合適的方法。 （1）培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿 （2）玻棒、試管、燒瓶和吸管 （3）實驗操作者的雙手 答：（1）、（2）需要滅菌；（3）需要消毒。 （二）倒平板操作的討論 1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？ 提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進行倒平板了。 2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？ 答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。 3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？ 答：平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。 4.在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？ 答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。 （三）平板劃線操作的討論 1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？ 答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。 2.在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進行劃線？ 答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。 3.在作第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？ 答：劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。 （四）涂布平板操作的討論 涂布平板的所有操作都應在火焰附近進行。結合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第2步應如何進行無菌操作？ 提示：應從操作的各個細節(jié)保證“無菌”。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；等等。