微生物的实验室培养　教学设计

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一、教材分析 课题背景通过生产中的实例，首先引导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。教师不必拘泥于教材中列举的实例，可以充分发挥学生的主动性，让学生搜集列举更多的生产生活中的实例，从中体会培养物纯净对于微生物培养的重要性。在此基础上，教材让学生进一步明确培养微生物的要领，是为所需要的微生物提供良好的生存环境，同时阻止或抑制其他微生物的生长。  二、教学目标 1．知识与技能 a、了解培养基的用途、种类及一般成分， b、掌握培养基制作的一般的步骤， c、掌握微生物分离中的划线法和涂布法。 2．过程与方法 学会一般的消毒、灭毒的方法，进行无菌技术的操作。 3．情感、态度与价值观 体验微生物与现代生物技术之间的密切的关系。  三、教学重点： 培养基的制备、微生物的培养的操作。  四、教学难点： 培养基的制备和微生物的分离。  五、教学过程
 

教学内容	教师活动	学生活动	设计意图
导入课题	教师讲解: 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。	学生回忆专题1传统发酵技术的应用里面关于微生物的相关知识。	创设情景，引入新课
基础知识   1、培养基	1、教师讲解培养基的概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 2、教师结合图片讲解培养基类型： a.按物理状态来分：固体培养基和液体培养基。 b.按功能来分：选择培养基和鉴别培养基。 c.按成分来分：天然培养基和合成培养基 3、各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. 4、教师通过多媒体展示各种培养基图片   　　　　LB培养基           改良Frey培养基          大肠杆菌显色培养基        副嗜血杆菌培养基	1、让学生阅读教材有关培养基的相关知识，查阅课本找出培养基的概念。   2、结合课本配图，了解培养基的类型   3、学生通过主动的分析，认识培养基的基本组成成分，并结合必修模块“分子与细胞”中的知识，让学生从生物体构成的基本元素这一角度理解培养基中为什么都需要具备这些基本成分。   4、学生观看教师展示的多媒体图片，并思考。	通过图片讲解增加学生的感性认识，并让学生自主学习回忆旧知识元素的相关知识，通过旧知识过渡学习到新的知识。
2、无菌技术	1、教师讲解在日常的生活环境中存在着微生物，强调无菌操作的重要性。无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵 ， 并让学生讨论如何做到无菌操作。：   2、教师让学生阅读课本材料，并讲解消毒与灭菌的概念及两者的区别 a.消毒：指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物。（不包括芽孢和孢子） b.灭菌：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，而达到完全无菌之过程。   3、常用的消毒与灭菌的方法 （1）消毒的方法: a、煮沸消毒法:100℃煮沸5-6min。 b、巴氏消毒法：70-75 ℃下煮30min或 80 ℃ 下煮15min。 c、化学药剂消毒法:用75%酒精进行皮肤消毒;氯气消毒水源。 d、紫外线消毒 。   （2）灭菌的方法: a、灼烧灭菌 b、干热灭菌：160-170 ℃下加热1-2h c、高压蒸气灭菌：100kPa、121 ℃下维持15-30min	1、学生听教师讲解，讨论思考无菌操作的内容如下： a.实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和和消毒； b.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌 ； c.为避免周围环境中微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行； d.实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触 。                   2、了解消毒与灭菌的概念及两者的区别。并完成下面表格。   比较项 作用强度 消灭微生物的数量 芽孢孢子能否被消灭 消毒 较为温和 部分活状态的微生物 不能 灭菌 强烈 全部微生物 能 3、学生结合日常生活经验，了解常用的消毒与灭菌的方法，	学生通过学习无菌技术，培养学生动手能力，并且将课本知识与生活相结合，了解无菌技术在生活上的应用，培养学生的学科素养。
实验设计	1、教师讲解微生物实验室培养的基本操作程序包括： a.器具的灭菌 b.培养基的配制 c.培养基的灭菌 d.倒平板 e.微生物接种 f.恒温箱中培养 g.菌种的保存	学生在教师指导下阅读课本，并讨论微生物实验室培养的基本操作程序有哪些 。
1、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基                             2、纯化大肠杆菌	1、教师结合课本P17侧边资料，讲解制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本成分。             2、教师演示制备牛肉膏蛋白胨固体培养基步骤是： a．计算：根据培养基配方比例，计算配制100ml的培养基，各种成分用量。 b．称量：准确称取各种成分。 c．溶化：将称好的牛肉膏加少量水溶化后，加入称量好的蛋白胨、氯化钠、琼脂加热溶解，并补加蒸馏水定容至100ml。 d．灭菌：将配置好培养基转移到锥瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气灭菌锅，在压力为100kPa、温度为121℃，灭菌15～30min。将培养基用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，在160～170 ℃下灭菌2h。 e．倒平板：待培养基冷却到50 ℃左右时，在酒精灯附近倒平板。 1、教师讲解接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。           2、倒平板操作                 3、平板划线操作               4、系列稀释操作               5、涂布平板操作               5、涂布平板操作	1、学生结合必修1“分子与细胞”第二章第1节细胞中的元素和化合物知识，让学生从生物体构成的基本元素这一角度理解牛肉膏蛋白胨固体培养基中的成分。     2、学生听教师讲解演示，并注意观察其中的操作步骤。     3、学生思考讨论下列问题： a、无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。   b、平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。   c、倒平板为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。   d、为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？ 答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。	通过实验操作有助于培养学生的学习兴趣，激发他们学习的主动性和积极性，使学生形成客观的、实事求是的科学态度，认识科学实验的基本方法，同时也可以提高学生的各种能力，尤其是实验能力、观察能力和思维能力，有助于培养学生的科学精神、创新精神与创造能力。
结果与评价	1、培养基的制作是否合格 ： 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1～2 d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。   2、接种操作是否符合无菌要求： 如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。   3、是否进行了及时细致的观察与记录： 培养12 h与24 h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同。	学生相互交流自己的经验，并进行自我评价和小组相互评价。找出自己在本实验中的优点和需要改进之处，并记录起来。	培养学生的学科素养，同时让学生学会自我评价和会对别人进行评价。
课题延伸	1、临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4℃冰箱保存。 2、长期保存：甘油冷冻管藏法	学生查阅相关资料，了解菌种的贮藏方法。	开拓学生视野，培养学生情感，并使知识联系生活。

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