資源簡介

一 微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)的教案
【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容為人教版生物學(xué)選擇性必修 3《生物技術(shù)與工程》第 1 章第 2 節(jié)“微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用”中的第 1 小節(jié)“微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)”。
微生物的純培養(yǎng)要以培養(yǎng)基的配制、無菌技術(shù)為基礎(chǔ)，因此教材先簡單介紹了培養(yǎng)基的配制和無菌技術(shù)，然后再介紹了微生物的純培養(yǎng)，其主要內(nèi)容就是“探究·實踐 酵母菌的純培養(yǎng)”，讓學(xué)生通過實踐操作在做中學(xué)。常用的微生物的分離方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，第 1 小節(jié)讓學(xué)生結(jié)合活動練習(xí)平板劃線法，稀釋涂布平板法到下一小節(jié)再具體介紹。教材在介紹無菌技術(shù)時，聚焦關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對技術(shù)細節(jié)盡量簡略處理，因此常用的消毒和滅菌方法用“資料卡”來介紹。第 1 小結(jié)后的“拓展視野”介紹了微生物菌種的高通量篩選的方法，可以讓學(xué)生了解在科研、生產(chǎn)上還有效率很高的技術(shù)方法可以應(yīng)用。
第 1 小結(jié)最后安排了“思維訓(xùn)練 評估論點的可信程度”，意在讓學(xué)生在初步學(xué)習(xí)了微生物純培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，再回顧水果自然發(fā)酵的實質(zhì)，運用有關(guān)知識來評估相關(guān)觀點，從而訓(xùn)練科學(xué)思維，提升社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)能力。
【學(xué)情分析】
在初中階段，學(xué)生對細菌和真菌在培養(yǎng)基中可以長出菌落，它們可能使食品腐敗變質(zhì)，通過它們的發(fā)酵也可以制作食品等知識有了初步的了解，但是對培養(yǎng)基的成分和配制方法、無菌技術(shù)、微生物的純培養(yǎng)等知之甚少，本節(jié)的教學(xué)就是讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識，并讓他們親自體驗微生物的純培養(yǎng)的操作。
【教學(xué)目標(biāo)】
闡明微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，簡述微生物培養(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：認識微生物的實驗室培養(yǎng)
3.社會參與：了解微生物生長繁殖條件和提純技術(shù)
【教學(xué)重難點】
（1）微生物純培養(yǎng)的基本操作要求
（2）酵母菌的純培養(yǎng)
【新課導(dǎo)入】
利用教材“從社會中來”欄目中制作酸奶的實例，讓學(xué)生認識到在日常生活的環(huán)境中，微生物無處不在，酸奶變質(zhì)就是雜菌污染所致。引導(dǎo)學(xué)生分析得出保證雜菌不混入發(fā)酵物的方法：準(zhǔn)備純的乳酸菌菌種；對制作用具和原料進行消毒或滅菌處理后再使用；接種菌種需在無菌條件下進行；控制發(fā)酵條件，避免雜菌進入。讓學(xué)生從中認識到要獲得純凈的微生物培養(yǎng)物，需要防止雜菌污染，由此導(dǎo)入本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。
【新課講解】
培養(yǎng)基的配制
培養(yǎng)基的概念
從字面意思上認知培養(yǎng)基的概念，即培養(yǎng)基是指人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。培養(yǎng)基的用途可用于培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。
培養(yǎng)基的種類
根據(jù)培養(yǎng)基的狀態(tài)，可將培養(yǎng)基劃分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。
液體培養(yǎng)基是指不含凝固劑、呈液體狀態(tài)的培養(yǎng)基。由于在液體環(huán)境下，微生物能與營養(yǎng)物更充分地接觸，有利于微生物的大量繁殖，所以液體培養(yǎng)基一般用于工業(yè)生產(chǎn)以及連續(xù)培養(yǎng)，連續(xù)培養(yǎng)也稱為擴大培養(yǎng)。
在液體培養(yǎng)基中添加凝固劑，如瓊脂、明膠、卡拉膠等，就可以形成呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，即固體培養(yǎng)基。微生物可以在固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長，形成肉眼可見的菌落，所以固體培養(yǎng)基一般用于微生物的分離和鑒定、活菌計數(shù)和菌種保藏。
培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)
簡單回顧必修 1 中《組成細胞的分子》的相關(guān)內(nèi)容，以此引導(dǎo)學(xué)生推理分析培養(yǎng)基中應(yīng)該含有的營養(yǎng)物質(zhì)及其在培養(yǎng)過程中所起的作用。培養(yǎng)基的基本營養(yǎng)物質(zhì)是水、碳源、氮源和無機鹽。由于生物大分子的基本骨架是碳鏈，所以培養(yǎng)基中應(yīng)有提供碳元素的物質(zhì)——碳源。氮元素是蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)合成所必需的元素，所以培養(yǎng)基中也應(yīng)該有提供氮元素的物質(zhì)——氮源。
呈現(xiàn)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成表，補充牛肉膏蛋白胨的來源和主要成分，引導(dǎo)學(xué)生分析得出其中各組分提供的主要營養(yǎng)。其中，牛肉膏提供碳源、氮源、磷酸鹽和維生素等，蛋白胨提供氮源、碳源和維生素等，NaCl 提供無機鹽，H2O 提供水。
再以培養(yǎng)厭氧微生物時需要什么條件作為問題引導(dǎo)，讓學(xué)生認識到在配制培養(yǎng)基時，在
提供上述幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對 pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的需求。例如在培養(yǎng)細菌時，需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性，在培養(yǎng)霉菌時，則需要將培養(yǎng)基調(diào)至酸性；在培養(yǎng)乳酸桿菌時，需要在培養(yǎng)基中添加維生素，而在培養(yǎng)厭氧微生物時，就需要提供無氧的條件。
培養(yǎng)基配制的基本原則
基于上述關(guān)于培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)的分析，歸納培養(yǎng)基配制的基本原則：①目的要明確，
要根據(jù)培養(yǎng)目的和所培養(yǎng)的微生物合理配制培養(yǎng)基；②營養(yǎng)要協(xié)調(diào)，即營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例要適宜；③pH 要適宜，不同的微生物一般有其相應(yīng)的最適生長 pH，為維持 pH 的相對恒定，可以在培養(yǎng)基中加入緩沖劑。
無菌技術(shù)
1. 獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染，主要包括消毒和滅菌。
2.消毒
指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物。
3.滅菌
指使用強烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
4.比較
微生物的純培養(yǎng)
教師利用課件播放“酵母菌的純培養(yǎng)”的相關(guān)視頻，并在觀看視頻時再復(fù)習(xí)一下配制培養(yǎng)基的方法和實驗員的無菌操作技術(shù)，并組織學(xué)生利用課前準(zhǔn)備好的實驗用具和材料，以小組為單位展開實驗，實驗的目的要求：
學(xué)會配制培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基并倒平板
學(xué)會無菌操作
學(xué)會通過平板劃線操作來獲得純化的酵母菌菌落
在學(xué)生小組進行實驗的過程中，教師巡視實驗室，并在學(xué)生操作不規(guī)范時指點出來，觀察學(xué)生的操作方法和操作安全
在實驗結(jié)束后，要求學(xué)生對整個實驗過程進行思考，并以表格的形式記錄培養(yǎng)的結(jié)果
平板 菌落生長情況
菌落數(shù) 形態(tài) 顏色 大小
接種
未接種
通過學(xué)生自己動手操作，可以提高他們的實驗技能，培養(yǎng)他們的合作意識
【板書】

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