课题1微生物的实验室培养教学设计教案.doc

   教学准备
1.   教学目标
1.1 知识与技能：了解有关培养基的基础知识；掌握培养基的分类、成分及用途，无菌技术等基本操作技术。
1.2过程与方法：分析实验思路的确定和形成的原因，分析实验流程，对比前面的实验设计，归纳共性，分析差异，增加印象。
1.3情感、态度与价值观： 形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。
2.   教学重点/难点
2.1 教学重点：培养基的分类、成分及用途及无菌技术的操作
2.2教学难点：无菌技术的操作
3.   教学用具
多媒体、板书
4.   标签
   教学过程
引入新课
在传统发酵技术的应用中，都利用了微生物的发酵作用，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。
课题背景 到目前为止，几十项Nobel生理学和医学奖，化学奖都与微生物学有关。
微生物基础知识：微生物的分类见课件。
进行新课
1．微生物基础知识
微生物包括五类：病毒、细菌、放线菌、真菌、原生动物
特点：结构都相当简单,个体多数十分微小.通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构.且体内一般不含有叶绿素.不能进行光合作用.
1.培养基
培养基（培养液）是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。
1.1培养基的类型和用途
（1）按物理状态来分：培养基可分为固体培养基和液体培养基。其中固体培养基用于菌种分离、鉴定菌落等。
（2）按功能来分，可分为选择培养基和鉴别培养基。
（3）按成分来分，可分为天然培养基和合成培养基。
1.1.1按物理状态来分
1.液体培养基：增菌
2.固体培养基：菌落，菌苔  纯化，增菌
3.半固体培养基：半固体培养基：动力检测，保种
(可用于观察微生物的运动，保存菌种)
思考：琼脂的来自哪种生物？从红藻中提取的
化学成分是什么？多糖
在配制培养基中有什么用途？用作为凝固剂
1.1.2按功能来分
1.选择培养基：回答下列培养基可以分离获得哪种微生物或细胞？
加入青霉素的培养基:分离酵母菌、霉菌等真菌
加入高浓度食盐的培养基:分离金黄色葡萄球菌
不加氮源的无氮培养基: 分离固氮菌
不加含碳有机物的无碳培养基:分离自养型微生物
加入青霉素等抗生素的培养基: 分离导入了目的基因的受体细胞
加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基:分离杂交瘤细胞
2. 鉴别培养基：回答下列培养基可以鉴别哪种微生物？
加入伊红美蓝的培养基:鉴别大肠杆菌
加入尿素酚红的培养基:鉴别尿素分解菌
3.用途：
选择培养基:筛选并选择培养某种微生物
鉴别培养基: 用来鉴别某种微生物的存在
1.1.3按成分来分
1.合成培养基:根据细胞生存所需物质的种类和数量，用人工方法模拟合成的。
 合成培养基主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机盐和其它一些辅助物质。
2.天然培养基：天然培养基有血清、血浆、和组织提取液（如鸡胚和牛胚浸液）。
3.人工合成培养基只能维持细胞生存，要想使细胞生长和繁殖，还需补充一定量的天然培养基（如血清）。
血清中含有：①多种蛋白质（白蛋白、球蛋白、铁蛋白等）②多种金属离子；  
③激素；④促贴附物质，如纤粘蛋白、冷析球蛋白、胶原等。
⑤各种生长因子⑥转移蛋白⑦不明成分
培养基分类归纳总结
培养基的类型及其应用：

典例精析
例1. 连线题：

例2. 下列选项中，不是使用选择培养基培养微生物的目的的是(       )
A．除去其他微生物                                              
B．使需要的微生物大量繁殖
C．通过表现特殊性状，与其他微生物相区别   
D．可以增加要培养的微生物的浓度
答案：C
[解析]鉴别培养基的作用是通过微生物表现特殊性状，与其他微生物相区别 。
教师引导学生思考：思考：微生物“吃”什么？
从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？
C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素，约占原生质总量的97％以上。
1.2培养基的成分
一.培养基：微生物生存的环境和营养物质
1.基本成分：
（1）碳源：分无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-主要用来培养自养微生物
      有机碳源：牛肉膏、蛋白胨等，主要用来培养异养微生物
（2）氮源：分无机氮源：NH4＋、NO3-（为硝化细菌提供N源和能源）
有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等
教师强调：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源。
2.特殊营养：维生素、碱基等（生长因子）（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）
3.pH、氧气的需求：
思考：不同的微生物培养时所需要的培养基成分相同吗？
不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方 (参考教材附录3内容)
教师总结：不管哪种培养基，一般都含有水、碳源、和氮源、 无机盐等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质,例如:生长因子(即细菌生长必需，而自身不能合成的化合物,如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶)以及氧气、二氧化碳、渗透压等的要求。
牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。
1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的配方。
学生自主分析其营养构成？
思考探究：
1.牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供哪些营养物质？

 糖 、维生素 和 有机氮 等营养物质。
2.培养乳酸杆菌时培养基需要特殊添加什么物质？ 维生素
3.培养霉菌时需要如何调节培养基的pH？将培养基pH调节为 酸性
4.培养细菌时需要如何调节培养基的pH？将pH调节为 中性或微碱性 。
二. 配制原则
①目的要明确：根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。
②营养要协调：培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。例如：碳氮比4∶1时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少；碳氮比为3∶1时，菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。
③pH要适宜：细菌培养基pH中性或偏碱性，霉菌培养基呈酸性。
典例精析
例3.牛肉膏与蛋白胨中的牛肉膏能为细菌提供的营养成分是（     ）
A.无机盐                      B. 提供碳源、氮源等
C.不能为微生物提供生长因子    D.只是碳源
答案：B。
[解析]牛肉膏与蛋白胨培养基是一种应用十分广泛的天然培养基,其中的牛肉膏为微生物提供碳源、磷酸盐和维生素,蛋白胨主要提供氮源和维生素,还可以提供生长因子.
2.无菌技术
探究新知：学生阅读课本“无菌技术”，讨论回答下列问题：
 消毒方法：
（1）日常生活经常用到的是 煮沸 消毒法；
（2）对一些不耐高温的液体，则使用 巴氏 消毒法（作简要介绍）；
（3）对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒 石炭酸或煤酚皂 等溶液以增强消毒效果，然后使用 紫外线 进行物理消毒。
（4）实验操作者的双手使用 酒精 进行消毒；
（5）饮水水源用氯气 进行消毒。
灭菌方法：
（1）接种环、接种针、试管口等使用 灼烧 灭菌法；
（2）玻璃器皿、金属用具等使用 干热 灭菌法，所用器械是 干热灭菌箱 ；
（3）培养基、无菌水等使用 高压蒸汽 灭菌法，所用器械是 高压蒸汽灭菌锅 。
（4）表面灭菌和空气灭菌等使用 紫外线 灭菌法，所用器械是 紫外灯 。
2.1.消毒与灭菌：获得纯净培养物的关键是 防止外来杂菌的入侵。
教师总结：课件展示消毒与灭菌的器材和区别。补充芽孢和孢子（课件展示）

芽孢：有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做芽孢。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜（如温度、水分适宜）的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌。
孢子：细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖作用的生殖细胞。能直接发育成新个体。
思考：请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。
（1） 培养细菌用的培养基与培养皿   高压蒸汽灭菌
（2） 玻璃棒、试管、烧瓶和吸管   高压蒸汽灭菌或灼烧灭菌
（3） 实验操作者的双手   酒精消毒
典例精析
例4.灭菌的标准是（      ）。
A. 杀死所有的病原微生物                B. 杀死所有的微生物
C. 杀死所有微生物的细胞、芽孢和孢子    D.使病原菌不生长
答案：C
[解析]灭菌是指使用强烈的理化因素，杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
2.2. 无菌技术的范围：
1.无菌技术包括：
（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行 清洁和消毒 ；
（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行 灭菌 ；
（3）为避免周围微生物污染，实验操作应在 酒精灯火焰附近 旁进行；
（4）避免已灭菌处理的材料用具与 周围物品 相接触。
2.无菌范围：实验操作空间消毒、操作者的手、衣着消毒
实验用具灭菌、实验操作过程、酒精灯旁操作
思考：无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是？
防止感染实验操作者 。
典例精析
例5.将配制好的培养基进行灭菌应用()
A．灼烧灭菌            B．高压蒸汽灭菌
C．干热灭菌            D．煮沸灭菌
答案：B
[解析]培养基要用来培养微生物。，所以要严格无菌，包括芽孢和孢子，即灭菌。
   课堂小结
本节课可以结合前面果酒果醋制作等实际生产实例导入，使学生认识在微生物的培养过程中，保持培养物纯净的重要性。由于微生物的微观性和危害性，引入无菌技术，并强调无菌技术的范围，教育学生一定要培养良好的卫生习惯，不吃长毛的或过期的食品，防止杂菌污染。

   课后习题
１、收集生活中与微生物有关的实例，并通过所学知识对其进行解释
２、我们打针输液时，首先要用酒精擦拭针刺处，为什么？
   板书
专题2  微生物的培养与应用
课题2.1  微生物的实验室培养