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二 微生物的选择培养与计数的教案
【教材分析】
本节内容为人教版生物学选择性必修 3《生物技术与工程》第 1 章第 2 节“微生物的培养技术及应用”中的第 2 小节“微生物的的选择培养和计数”。
第 2 节是在第 1 节“基本”培养技术的基础上进一步提高技术要求——进行选择培养、分离和计数。无论是选择培养，还是计数，都以科学知识为基础，并且利用了巧妙的技术方法——通过培养条件（选择培养）筛选，再通过稀释涂布平板法分离细菌并计数。介绍了有关方法后，教材安排了“探究·实践 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”，让学生在实践中运用有关方法。本小节“练习与运用”中的两道拓展应用题，都是比较典型的需要运用技术思维和工程思维来解答的题，学生完成这两道习题的过程，就相当于是在体验技术发明和工程设计的过程。
【学情分析】
在初中阶段，学生对细菌和真菌在培养基中可以长出菌落，它们可能使食品腐败变质，通过它们的发酵也可以制作食品等知识有了初步的了解，但是对微生物的选择性培养以及计数方法等知之甚少，本节的教学就是让学生学习相关知识，并让他们亲自体验微生物的选择性培养以及计数的操作。
【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.文化基础：各类微生物都能适应其生活环境。
2.自主发展：根据微生物的代谢类型配制选择培养基。
3.社会参与：运用生物与环境相适应观点理解选择培养基的原理。
【教学重难点】
1、教学重点
（1）微生物选择培养的原理
（2）土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
2、教学难点
（1）土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
【新课导入】
从社会中来展示美国黄石国家公园相关图片，介绍分析水生栖热菌的筛选：水生栖热菌能在70～80 ℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。提出问题：如何筛选微生物？
欣赏美国黄石公园相关图片，思考高温下能生存的微生物特点。
通过自然显现的展示，激发学生学习的兴趣。
【新课讲解】
选择培养基
在微生物学中，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。比较不同选择培养基的筛选方法，特点。
方法 特点 举例
用微生物的营养特点进行选择培养 通过控制培养基的营养成分，使某种微生物能生长，其他微生物不能生长 利用只含有尿素一种氮源的培养基，可筛选出分解尿素的细菌
用某种化学物质进行的选择培养 在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质对微生物产生的影响，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物 加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌
用培养条件进行的选择培养 改变微生物的培养条件 将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物
从众多的微生物中分离所需要的微生物。
思考与讨论
(1)如何从大豆田土壤中分离出固氮微生物？
提示：从大豆田土壤取土样，利用缺乏氮源的培养基可分离出固氮微生物。
(2)要分离出分解纤维素的微生物，应在什么样的环境中取土样？应配制什么样的培养基？
提示：应从富含纤维素的培养基中取土样，如树林中多年落叶形成的腐殖土。应配制以纤维素为唯一碳源的培养基。
(3)根据选择培养基的原理，如何筛选出耐酸菌？
提示：可将培养基的pH调至酸性，再接种培养。
应用选择培养基进行微生物分离培养(举例）
微生物的选择培养
1.方法:对样品进行充分稀释,然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上
2.稀释涂布平板法的操作过程:
(1)系列梯度稀释操作:
(2)涂布平板操作:
①取菌液:取0.1 mL菌液,添加到培养基表面。
②涂布器灭菌:取出浸在酒精中的涂布器,放在火焰上燃烧,酒精燃尽后,冷却涂布器。
③涂布过程:用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,涂布时可转动培养皿,使菌液分布均匀。
3.培养:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入恒温培养箱中培养,观察。
微生物的数量测定
1．稀释涂布平板法
(1)原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。
(2)注意问题：统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。
2．显微镜直接计数法
(1)方法：利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数。
(2)注意问题：统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
分析血小板计数法的计数方式和计算方法。
微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标法等方法，但是一般使用计数法，计数法可分为直接计数法和间接计数法。
项目 直接计数法 间接计数法
原理 利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌
主要用具 显微镜、细菌计数板 培养基
计数数据 菌体本身 培养基上菌落数
优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌
缺点 死菌、活菌都计算在内 操作较复杂，有一定误差
计算公式 每毫升原液含菌数＝每小格平均菌体数×400×10 000×稀释倍数 每毫升原液含菌数＝培养基上平均菌落数×稀释倍数÷涂布液体积
思考与讨论
1．统计菌落数目时，统计的菌落数是否是活菌的实际数目？
提示：由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。
2．分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的pH发生什么变化？
提示：尿素分解菌将尿素转化为氨，使培养基的pH升高。
3．在用涂布器涂布平板时，为了操作方便是否可以完全打开培养皿盖？
提示：为了防止杂菌污染，不能完全打开皿盖。
到社会中去
活菌计数技术广泛应用于食品卫生、水源污染度的检验和土壤含菌量的测定等方面。如果你感兴趣，可以从下列项目中选做一个，并走访相关部门或企业，了解他们是如何进行检测的。
1.空气中微生物总数的检测
提示：沉淀法（1）将肉膏琼脂培养基、麦芽汁培养基、高氏培养基融化后，各倒4个平板。（2）分別取两个上述三种培养基平板，在空气中暴露5min，另外2个平板用于检查无菌空气管道排气口的无菌情况。
（3）将上述平板置28℃培养48h后计算其菌落数，并观察菌落形态、颜色，将结果列表
【板书】

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