微生物的营养一节的互动教学过程设计.doc

微生物的营养一节的互动教学过程设计 张 涛(湖北省枣阳市第一中学 441200)李晓菊(广州大学附属中学 510405)学生讨论：印度洋发生海啸，已造成十几万人死亡，俗话说“大灾之后必有大疫”，中国已经派出了救援队帮助防止疫情的发生。如果该灾区有某病患感染了痢疾，你是救援队的人员，你该怎么办？（出示问题让学生分组讨论，请代表回答然后总结）注射抗生素类的消炎药品（如青霉素等抑制痢疾杆菌的繁殖）先将病患的排出物（如粪便）取样进行培养，根据它在固体培养基上的菌落特征初步鉴定其感染病菌的种类，然后病菌进行分析（药敏实验），找出最适宜于杀灭该类感染的药品类型用药。教师提问：在培养痢疾杆菌这些微生物时需要配制培养基，那么培养基中应该加入那些营养物质（看课本P85面相应段落，请学生回答）碳源、氮源、生长因子、无机盐和水这五大营养要素。教师提问：将微生物所需要的碳源按化学性质分类（看课本相关段落，请学生回答）无机碳源：CO2，NaHCO3有机碳源：糖类、脂肪酸等含碳有机物，花生粉饼、石油等成分复杂的天然物质学生讨论：让学生分组讨论并完成下表微生物类群新陈代谢方式微生物可以利用的碳源圆褐固氮菌硝化细菌大肠杆菌酵母菌乳酸菌蓝藻教师提问：将上述微生物按同化作用方式分类，分析可得出新陈代谢方式与微生物利用的碳源有什么关系？同化作用 自养型：CO2 异养型：有机碳源结论：自养型微生物能利用CO2（无机碳源） 异养型微生物只能利用有机碳源学生自学：最常用的碳源，碳源的主要作用，碳源利用的特点。最常用的碳源：糖类碳源的主要作用：构成微生物的细胞物质和一些代谢产物有些碳源还是异养型微生物的主要能源物质利用的特点：不同种类的微生物对碳源需要差别大。（如甲基营养菌只能利用含甲基的有机物，而某些细菌却能利用90多种含碳化合物。学生讨论：利用某些碳源的特殊性可以解决那些问题？分解者-保护生态环境教师提问：将微生物所需要的N源按化学分类，将所列举的N源对应的微生物各列举一种。分子态氮：N2 固氮微生物无机氮源：NH3，NH4+，NO3- 大多微生物有机氮源：尿素，牛肉膏，蛋白胨 实验室培养微生物（如培养金黄色葡萄球菌）学生自学：最常用的N源，氮源的主要作用。最常用氮源：铵盐、硝酸盐主要作用：主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物教师提问：有些微生物，如乳酸杆菌，在得到充足的碳源、氮源、水、无机盐供应时，并不能正常生长，假如要使乳酸杆菌正常生长，则需要在培养基中额外补充多种维生素、氨基酸，但补充量往往很少，那么为何乳酸杆菌缺乏这些物质时不能正常生长？这些物质的作用是什么？这些物质属于微生物所需的哪一类营养物质？原因：缺乏这些物质时，将影响细胞内的一些酶的合成，从而影响微生物的正常生命活动。作用：一般是酶和核酸的组成成分，影响微生物的正常代谢及微生物的基因表达、生长、繁殖等生理活动。这些物质属于生长因子学生讨论：是否任何种类的微生物正常生长都需要生长因子？是否在培养任何种类的微生物时都需要在培养基中补充生长因子呢？为什么？是任何种类的微生物正常生长都需要生长因子，但不是在培养任何微生物时都加生长因子的，对于一些生长因子自养型的微生物我们配制培养基时就不需加生长因子。教师评点总结：各种营养要素均是微生物生长所必需的，但根据各种微生物特点的不同，我们在配制培养基时不一定都加了五重营养要素，如培养固氮微生物可以不加氮源，培养自养型微生物可以不加碳源等等，是因为他们分别利用空气中的N2和CO2作为氮源、碳源。学生独立完成下面表格典型微生物代谢类型碳源氮源生长因子无机盐圆褐固氮菌硝化细菌蓝藻黄色短杆菌金黄色葡萄球菌说明：碳源、氮源、生长因子、无机盐只需要填出一种代表类型即可。学生自学：学习“培养基的配制原则”这一段，并考虑完成上述微生物的培养时，需要注意哪些问题？1目的明确：培养目的 生产：材料易得，价格低廉，配制方便 科学研究：成分含量准确，可多次反复实验等2营养协调 营养物质的浓度要适宜 营养物质间的浓度比例要适宜 C:N=4:1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸很少 C:N=3:1时，菌体繁殖受到抑制，但谷氨酸合成量大增3PH要适宜：细菌在6.57.5，放线菌在7.58.5，酵母菌在3.66.0，霉菌在4.05.8学生讨论：微生物在代谢、生长过程中是否会改变培养基的PH？如果这种可能成立的话，那么你有什么解决的办法？微生物在生长代谢过程中营养利用和代谢产物的积累往往会改变环境中的PH，为了维持培养基中PH的相对稳定，可以在培养基中加入缓冲剂，最常用的缓冲剂是KH2PO4/K2HPO4。或者采用连续培养法以延长稳定期。学生自学并完成下表：固体培养基半固体培养基液体培养基主要营养成分是否需要添加凝固剂应用教师提问：上述培养基分类是按什么标准分的，还可以按什么标准划分，各自有什么应用？按物理性质的不同划分的。还可以按化学成分划分 合成培养基：化学成分已知的化学物质配成的。常用 于分类、鉴定 天然培养基：化学成分不明确的天然物质配成的，如玉米粉、牛肉膏等。常用于工业生产按培养基的用途划分 选择培养基：是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长鉴别培养基：根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同种类的微生物学生讨论：某实验室有大肠杆菌、圆褐固氮菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、乳酸菌五种菌液，但瓶上的标签已模糊不清，如果你是实验员该如何确定这五种菌液？酵母菌加青霉素的选择培养基圆褐固氮菌缺氮的选择培养基金黄色葡萄球菌加入高浓度食盐的选择培养基大肠杆菌加入伊红美蓝的鉴别培养基乳酸菌只能在无氧条件下培养才能形成菌落学生讨论：每年春秋季都会发生流行感冒，这当中有很大一部分患者是感染了感冒病毒，如果有某感冒患者已经使用过多种抗生素均未治愈，你能为医护工作者提供什么建设性的建议。1应先对感冒患者的排出物做培养、化验，检查出感染的病毒的类型及药敏性。病毒培养应采用有活细胞的培养基，如鸡胚培养基。2不要胡乱使用抗生素等，因为抗生素只对细菌类的感染有特效，过多使用也会选择出抗药性病菌。教学评价： 该教学过程设计采用了讨论、自学、讲授等方法，对本节内容中的内容进行了不同的教学方法。选用了让学生产生强烈自我体验感的教学素材，让学生在分析