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(nèi)容解讀 要點1 培養(yǎng)基 （1）培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)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(zhì)。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(zhì)等。 碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無機碳源；糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等有機碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機碳源。單質(zhì)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(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+、蛋白質(zhì)、氨基酸等。只有固氮微生物才能利用N2。 要點2 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，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(yīng)在酒精燈火焰附近進行。 ④實驗操作時應(yīng)避免已經(jīng)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(nèi)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(nèi)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(nèi)，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(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)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(zhuǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)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(chǔ)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(yīng)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(zhì)的過程。營養(yǎng)物質(zhì)是指維持機體生命活動，保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。 人及動物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。 植物的營養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。 微生物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機鹽、碳源、氮源及特殊營養(yǎng)物質(zhì)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(yīng)在火焰附近進行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第2步應(yīng)如何進行無菌操作？ 提示：應(yīng)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。