2017-2018学年高中生物第一章微生物培养技术1.2培养基对微生物的选择作用1素材中图版选修1

1、培养基对微生物的选择作用“微生物利用”包括四个具体的内容标准：“分离和培养微生物”、“测定某些微生物的数量”、“研究培养基对微生物的选择作用”和“试图通过发酵微生物生产特定产品”。根据相关内容标准的要求，结合人教版教材对应的实验科目，本文将谈谈本课题的教学组织。1 .掌握微生物培养的基本知识和技能本项目涉及三个实验对象，它们的关系和学习要求如下图所示。下图中，项目1涉及微生物培养的基础知识和基本操作技能，是其他两个项目的基础。项目2和项目3涉及特定微生物的分离、计数和鉴定，这是困难的。项目2强调选择性培养基的制备和作用，项目3在选择性培养基的基础上增加了差异培养基的知识和应用。1.1制备微生物

2、培养基的基础知识是培养、观察和研究微生物的基础。在教学中，我们可以先展示带有菌落生长的培养基平板，给学生视觉刺激，让他们认识到要观察和研究微生物，必须为微生物的快速繁殖创造一定的条件。只有形成具有特定特征的菌落，我们才能更好地研究微生物。此外，还向学生提供了几种微生物培养基的配方，微生物培养基的基本成分被确定为碳源、氮源、无机盐和水，一些微生物需要一些特殊的生长因子。然后依次阐述了固体、半固体和液体培养基的使用和制备方法，并结合以下流程图总结了培养基制备的操作步骤：组织学生配制微生物培养基时，应明确以下注意事项：(1)溶解琼脂时，控制火力，保持搅拌，避免培养基溢出或燃烧；(2)加热过程中有些水

3、分蒸发，琼脂完全溶解后应加入蒸馏水，以保持溶液的浓度；(3)培养基的高度不应超过试管高度的1/5；(4)一般来说，培养基先灭菌，然后倒平，或者可以先倒平，然后在班级之间灭菌；(5)冷却后，应倒置平板，以确保操作方便，并避免水分蒸发，以促进微生物的生长。1.2无菌技术操作无菌技术是培养、分离和纯化微生物的重要技术手段，也是植物组织培养的关键操作。在教学中，学生应正确区分消毒和灭菌，充分认识无菌操作的重要性。然后，在老师的组织和指导下，进行规范和熟练的操作，从而顺利完成微生物培养、分离和纯化实验。下表显示了消毒灭菌的一些常用方法和适用范围。定义普通方法微生物培养和组织培养的应用消毒使用温和的物理或

4、化学方法杀死物体表面或内部的一些细菌，但不要伤害活组织沸腾的玻璃器具类紫外线实验室、控制台、衣物等。酒精溶液手、外植体等次氯酸钠溶液等外植体消毒使用强物理和化学因素杀死物体内外的所有细菌、孢子和孢子高压蒸汽培养基、玻璃器皿、棉塞、牛皮纸等。烧伤接种环、涂药器等。干热玻璃器具类1.2.1功能微生物有两种接种方法和接种方法。一种是交叉接种，即用交叉接种环在斜面培养基或平板培养基上对细菌进行染色。微生物生长繁殖迅速，一段时间后，培养基表面会形成布满菌落的细线。划线法的作用是纯化微生物，通过划线分离微生物，最后形成标准菌落；二是涂布接种，即用涂布机将稀释后的菌液均匀涂布在平板上。细菌在培养基平板上形成

5、菌落，样品中细菌的数量可以通过计数来计算1.2.2规范接种过程的无菌操作是微生物实验的关键环节。右图为划线接种操作示意图，下表列出了划线接种的基本步骤和说明。在教学中，要求学生了解无菌接种的技术原理，并反复练习操作步骤。通过实践达到熟练，培养严谨的科学精神和一丝不苟的实验态度。顺序操作步骤分析说明1在火焰上燃烧接种环，直到接种环燃烧成红色对接种环进行消毒，以避免菌株污染2用火焰冷却接种环，拔出装有菌液的试管棉塞避免杂菌污染菌株3将试管口穿过火焰燃烧灭菌防止试管口细菌污染培养基4将冷却的接种环伸入菌液中，浸泡菌液冷却接种环可以避免杀死菌株5将试管口穿过火焰，用棉塞塞住避免试管口被杂菌污染6用左手

6、打开皿盖的缝隙，用右手迅速将沾有菌种的接种环伸入盘中，画出三到五条平行线，盖上皿盖。小心不要切掉培养基初始疫苗接种。切割培养基不利于随后的划线，生长的菌落不标准7燃烧接种环，冷却，并从第一划线区的末端划线至第二划线区。重复上述操作，在第三、第四和第五区域画线。小心不要将最后一个区域的划线与第一个区域连接起来通过从最后一个区域的末端划到下一个区域，可以逐步分离出单个细菌，从而实现微生物的纯化8将盘子倒置，放入培养箱中培养倒置的平板防止水蒸发，并且便于取放1.3稀释菌液的意义和操作方法单位体积的菌液中有许多微生物个体。为了分离和计数微生物，必须稀释细菌液体，并且只有在高度稀释的细菌液体中，聚集的微

7、生物才能分散到单细胞中。一般来说，当菌液稀释到10-3 10-7时，接种后培养基平板上可形成约30 300个菌落，菌落计数更准确可靠。用移液管和无菌水稀释微生物液体是一项要求很高的操作技术，学生需要多次练习才能将误差降至最低。以土壤为样品进行稀释操作时的注意事项如下：(1)首次称量的土壤样品，稀释后的菌液浓度较高，在移液过程中容易堵塞移液管或吸入更多的土壤颗粒，因此应在移液前放置一段时间，或用低速离心机离心1分钟进行移液；(2)当稀释率较大时，稀释前必须摇动试管，使菌液充分混合，以保证移液操作的准确性；(3)每次移液前，注意用无菌水(或蒸馏水)清洗移液管，并用气球吹干，以确保移出的菌液浓度与试

8、管中的浓度一致。2.实验设计能力的培养2.1选择性培养基的实验设计根据不同的功能，将培养基分为选择性培养基和差异培养基。在“土壤中尿素分解菌的分离和计数”实验中，通过分析和判断以下三种培养基配方，让学生真正理解选择性培养基的含义。然后，启发学生设计一套分离尿素细菌的探究性实验，帮助学生了解选择性培养基的特点和功能。组中型它被接种了吗目的实验组以尿素为唯一氮源的培养基是分离尿素细菌对照组牛肉膏和蛋白胨培养基是判断培养基是否具有选择性2.2差异培养基的实验设计在“纤维素分解微生物的分离”实验中，有必要使用差异培养基来鉴定所筛选的微生物是否为纤维素分解微生物。刚果红与多糖如纤维素反应形成红色复合物，

9、加入刚果红的培养基是红色的。如果接种的微生物能分解纤维素，在其菌落周围会形成一个透明的圆圈。值得注意的是，培养基的琼脂中含有淀粉类物质，产生淀粉酶的微生物也会在培养基上形成透明圈；有些微生物具有降解刚果红的能力，培养时间过长，菌落周围会出现透明圈。与纤维素分解形成的透明圈相比，这两个透明圈小而模糊。因此，在本实验中，最好用选择性培养基来筛选分解纤维素的微生物，然后为“分解纤维素的微生物的分离”实验准备差异培养基。3实施教学的准备3.1提前准备好实验仪器、设备和药品。为了方便大家提前准备，以人教版教材为例，本课题所需的仪器、设备和药品如下：主题名称实验仪器和设备实验试剂或药物解释微生物的实验室培

10、养培养皿、试管、锥形瓶、量筒、酒精灯、电子秤、高压灭菌器、移液管、接种环、涂抹器、恒温器、干热灭菌盒、刮刀等。牛肉酱、蛋白胨、氯化钠、盐酸、氢氧化钠、琼脂等干热灭菌箱可以快速干燥清洗后的培养皿和试管，用小铲子铲土土壤中尿素分解菌的分离与计数除了制备牛肉膏蛋白胨培养基所需的物质外，还有KH2PO4、磷酸氢二钠、硫酸镁、葡萄糖、尿素、酚红等。纤维素分解微生物的分离除了制备牛肉酱蛋白胨培养基所需的物质外，还有纤维素、NaNO3、Na2HPO47H2O、KH2PO4、KCl、酵母抽提物、水解酪蛋白、羧甲基纤维素钠、马铃薯汁、刚果红等。3.2做好课程表，计划以下三个主题及其描述。主题名称课时数解释微生物

11、的实验室培养4营养培养基的基本知识和制备方法1；准备培养基和倒置板1；大肠杆菌的纯化和包被接种1、观察和分析1土壤中尿素分解细菌的分离3基本原理和实验设计1；样品稀释和涂层接种1；菌落1的统计和实验分析与讨论；第二节课和第三节课之间需要有两天的时间间隔纤维素分解微生物的分离3基本原理和实验设计1；样品稀释和涂层接种1；菌落1的统计和实验分析与讨论；第二节课和第三节课之间需要有两天的时间间隔3.3安排教学课的实验顺序。微生物学实验涉及的实验仪器较多，实验需要课内和课外相结合。例如，实验室培训要求学生在课堂上完成两个重要的操作步骤。一是准备培养基并倒入培养皿；二是接种操作。平板灭菌工作需要很长时间，所以只能由老师在课堂上完成。为了保证每个学生都可以自己动手操作，并且每个教学班都可以在有限的时间内完成实验任务，教师可以采用以下的教学过程和安排。3.4课后观察和记录，培养基的配制和接种操作可在课堂上完成，但接种板需在培养箱中培养2 3天。在此期间，可以安排生物系的代表或一些组长进行定期观察并做记录，以便其他学生能及时观察到自己的实验结果。特别是，如果学生不能及时观察到，培养