苏教版选修一 11 微生物的培养与应用

苏教版选修一11微生物的培养与应用一、教学目标1.知识目标了解微生物培养的基本技术，包括培养基的种类、配制原则和方法。掌握无菌技术，理解其在微生物培养中的重要性。学会运用平板划线法和稀释涂布平板法进行微生物的分离和纯化。了解微生物数量测定的方法，如显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。掌握某种微生物的分离与计数的操作流程，并能分析实验结果。2.能力目标通过培养基的配制和无菌操作，培养学生的动手实践能力和科学探究能力。在微生物的分离和纯化过程中，提高学生的观察、分析和解决问题的能力。通过对实验数据的处理和分析，培养学生的数学思维和统计分析能力。3.情感态度与价值观目标体验微生物培养技术的严谨性和科学性，培养学生的科学态度和创新精神。通过小组合作学习，增强学生的团队协作意识和交流沟通能力。认识微生物在生产、生活中的广泛应用，激发学生对生物技术的兴趣。

二、教学重难点1.教学重点培养基的配制和无菌技术。平板划线法和稀释涂布平板法的操作。微生物数量的测定方法，特别是稀释涂布平板法的原理和操作。某种微生物的分离与计数的实验设计和操作过程。2.教学难点无菌技术的操作细节和关键要点。平板划线法和稀释涂布平板法的操作技巧，确保获得单菌落。稀释涂布平板法中平板上菌落数的计数原则和误差分析。实验设计的科学性和严谨性，以及实验结果的分析和评价。

三、教学方法1.讲授法：讲解微生物培养的基本概念、原理和方法，使学生系统地掌握相关知识。2.演示法：通过实验操作演示，让学生直观地了解培养基配制、无菌技术、平板划线法和稀释涂布平板法等实验过程，提高学生的操作技能。3.讨论法：组织学生讨论实验设计、结果分析等问题，培养学生的思维能力和团队协作精神。4.实践法：安排学生进行实验操作，让学生在实践中巩固所学知识，提高动手能力和科学探究能力。

四、教学过程

（一）导入（5分钟）通过多媒体展示一些微生物在生产、生活中的应用实例，如利用酵母菌酿酒、利用乳酸菌制作酸奶、利用青霉素生产抗生素等，引导学生思考微生物是如何培养和应用的，从而引出本节课的主题微生物的培养与应用。

（二）微生物培养的基础知识（15分钟）1.培养基讲解培养基的概念：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。介绍培养基的种类：根据物理性质可分为液体培养基、固体培养基和半固体培养基；根据化学成分可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基；根据用途可分为选择培养基和鉴别培养基。阐述培养基的配制原则：目的明确、营养协调、pH适宜。以牛肉膏蛋白胨培养基为例，讲解培养基的配制方法：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。2.无菌技术强调无菌技术的概念：防止外来杂菌的入侵，获得纯净培养物的关键技术。介绍无菌技术的主要内容：包括对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌；为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；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。通过图片和视频展示无菌技术的具体操作，如高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、酒精消毒等，让学生了解不同灭菌方法的适用范围和操作要点。

（三）微生物的分离与纯化（20分钟）1.平板划线法讲解平板划线法的原理：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后，就可以得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。教师进行平板划线法的演示操作，边操作边讲解操作步骤和注意事项：将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。在火焰旁冷却接种环，并打开盛有菌液的试管棉塞。将试管口通过火焰。将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。将试管口通过火焰，并塞上棉塞。在火焰旁将沾有菌液的接种环迅速伸到培养基的表面，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养基。灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。将平板倒置，放入培养箱中培养。组织学生分组进行平板划线法的模拟操作练习，教师巡回指导，及时纠正学生的错误操作。2.稀释涂布平板法讲解稀释涂布平板法的原理：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。教师进行稀释涂布平板法的演示操作，边操作边讲解操作步骤和注意事项：准备不同浓度的菌液：取若干支无菌试管，分别加入9mL无菌水，然后用移液管吸取1mL菌液加入到第一支试管中，充分混匀后，从第一支试管中吸取1mL菌液加入到第二支试管中，依此类推，制成10⁻¹、10⁻²、10⁻³、10⁻⁴、10⁻⁵、10⁻⁶等不同稀释度的菌液。涂布平板：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。取少量菌液（不超过0.1mL），滴加到培养基表面。将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却810s。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，注意不要划破培养基。将平板倒置，放入培养箱中培养。组织学生分组进行稀释涂布平板法的模拟操作练习，教师巡回指导，提醒学生注意无菌操作和梯度稀释的准确性。

（四）微生物数量的测定（15分钟）1.显微镜直接计数法讲解显微镜直接计数法的原理：利用特定的血细胞计数板，在显微镜下直接计数一定体积的样品中微生物的数量。介绍血细胞计数板的结构和使用方法：血细胞计数板是一块特制的载玻片，上面有四条槽和两个平台，中间被划分为9个大方格，每个大方格又被划分为16个中方格或25个中方格。每个大方格的体积为0.1mm³。在计数时，先将菌液稀释一定倍数，然后将稀释后的菌液滴在血细胞计数板的计数室上，盖上盖玻片，在显微镜下计数一定体积内的菌数，再根据稀释倍数计算出样品中的菌数。通过图片和视频展示血细胞计数板的使用过程，让学生了解其操作要点。2.稀释涂布平板法再次强调稀释涂布平板法的原理：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。讲解菌落数的计数原则：为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数。每个稀释度下应至少涂布3个平板，取其平均值。举例说明如何根据平板上的菌落数计算样品中的活菌数：例如，某同学在稀释倍数为10⁵的培养基中测得平板上菌落数的平均值为324，则每克样品中的活菌数=（C÷V）×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。代入数据可得：每克样品中的活菌数=（324÷0.1）×10⁵=3.24×10⁸个。组织学生讨论两种微生物数量测定方法的优缺点，让学生理解不同方法的适用范围。

（五）某种微生物的分离与计数实验（20分钟）1.实验设计提出问题：以分离土壤中的尿素分解菌为例，引导学生思考如何设计实验从土壤中分离出尿素分解菌，并对其进行计数。组织学生分组讨论实验方案，包括实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤、预期结果等。每组选派代表汇报讨论结果，教师进行点评和总结，完善实验方案。2.实验操作学生分组按照完善后的实验方案进行实验操作，包括土壤取样、制备培养基、无菌操作、接种、培养、观察记录等环节。教师巡回指导，及时解决学生在实验过程中遇到的问题，确保实验顺利进行。3.结果分析实验结束后，组织学生观察记录实验结果，如平板上菌落的形态、颜色、大小等特征。引导学生根据平板上的菌落数计算土壤中尿素分解菌的数量，并分析实验结果与预期结果是否相符。组织学生讨论实验过程中可能出现的误差及原因，如稀释倍数不准确、涂布不均匀、培养基污染等，并思考如何改进实验。

（六）课堂小结（5分钟）1.请学生回顾本节课所学内容，包括微生物培养的基础知识、微生物的分离与纯化方法、微生物数量的测定方法以及某种微生物的分离与计数实验等。2.教师对本节课的重点内容进行总结强调，再次明确培养基配制、无菌技术、平板划线法、稀释涂布平板法、微生物数量测定等知识点的关键要点，帮助学生梳理知识体系，强化记忆。

（七）课后作业（5分钟）1.完成课本上的相关练习题，巩固课堂所学知识。2.设计一个实验，从水果表面分离酵母菌，并对其进行计数。要求写出实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤和预期结果。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对微生物的培养与应用有了较为系统的了解和实践操作体验。在教学过程中，采用多种教学方法相结合，如讲授法、演示法、讨论法和实践法，充分调动了学生的学习积极性，提高了学生的动手能力和科学探