高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用一 微生物的基本培养技术表格教学设计

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用一 微生物的基本培养技术表格教学设计，共9页。教案主要包含了培养基的配制，无菌技术，微生物的纯培养等内容，欢迎下载使用。

课题
微生物的培养技术及应用
单元
第一章
学科
生物
年级
高二
学习目标
与
核心素养
阐明微生物的基本培养技术，简述微生物培养基的配方，举例说明微生物纯培养。
1.文化基础：微生物培养的条件和提纯。
2.自主发展：认识微生物的实验室培养
3.社会参与：了解微生物生长繁殖条件和提纯技术
重点
微生物的培养和提纯
难点
倒平板和平板划线法的具体操作方法步骤
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
从社会生活例子，展示自制酸奶和发酸葡萄酒图片，分析发酵中含杂菌的危害。进一步分析传统发酵技术应用中，发酵产品的制作都离不开微生物的作用，在古代，微生物大多来自于制作过程中菌种的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵产品的质量，需要用到纯净的优良菌种。而在此过程中，就涉及微生物的纯培养。本节我们先来学习微生物培养的基础知识：培养基的配制及无菌操作技术，微生物的纯培养。
思考：自制酸奶导致肠胃不适和葡萄酒变酸的原因
通过自制酸奶导致肠胃不适和葡萄酒变酸的原因分析，激发学生对微生物纯培养的兴趣，调动学生学习的积极性。
讲授新课
微生物是难以用肉眼观察的微生物，实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件。另一方面要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。
一、培养基的配制
1．培养基
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。
培养基的种类
标准
培养基类型
配制特点
主要应用
物理性质
固体培养基
加入凝固剂较多
菌种分离,鉴定,计数
半固体培养基
加入凝固剂较少
菌种保存
液体培养基
不加入凝固剂
工业生产，连续培养
化学组成
合成培养基
由已知成分配制而成，培养基成分明确
菌种分类、鉴定
天然培养基
由天然成分配制而成，培养基成分不明确
工业生，产降低成本
目的用途
鉴别培养基
添加某种指示剂或化学药剂
菌种的鉴别
选择培养基
添加（或缺少）某种化学成分
菌种的分离
3.培养基的营养组成
各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及
O2的需求。
营养物质
作用
功能
主要来源
碳源
能为微生物代谢提供碳元素
构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质
无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂质、蛋白质、有机酸等
氮源
能为微生物的代谢提供氮元素
合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物
无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等
水
是生命活动所必需的
不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定
外界摄入
无机盐
为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素
细胞内的组成成分，生理调节物质，某些化能自养菌的能源，酶的激活剂
无机化合物
二、无菌技术
1．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。
2、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 酒精灯火焰附近进行；
（4）避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
比较消毒与灭菌，完成下列表格
消毒
灭菌
概念
常用方法
适用对象
常用灭菌与消毒方法的比较
灭菌和消毒的种类
主要方法
应用范围
灭菌
湿热灭菌(高压蒸汽灭菌法）
干热灭菌
灼烧灭菌
消毒
煮沸消毒法
巴氏消毒法
紫外线消毒
化学药物消毒
思考与讨论：
1.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？
提示：无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。
2．对培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气和牛奶常采用的灭菌或消毒方法分别是什么？
提示：分别为高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学药物消毒、紫外线消毒、巴氏消毒。
3．用于生物消毒的微生物具有什么特点？
提示：用于生物消毒的微生物能产生杀死其他微生物的代谢产物或是寄生性的微生物。
三、微生物的纯培养
概念：
1.培养物
2.纯培养物
3.纯培养
3.酵母菌的纯培养
(1)菌落：分散的微生物在适宜的表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。
菌落特征：大小、形状、光泽度、颜色、透明度等。
(2)获得单菌落的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
（3）酵母菌纯培养
实验方法步骤：
培养基的制备
①配制培养基
②灭菌
③倒平板
④接种
⑤分离酵母菌
⑥培养酵母菌
平板划线法
平板划线操作及培养结果：接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。平板划线示意图(A)及培养后菌落分布示意图(B)如下图所示。
(1)平板划线法：
①接种环的灼烧：
a．第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物。
b．每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端。
c．划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。
②灼烧接种之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种。
③划线时最后一区域不要与第一区域相连。
④划线用力要大小适当，防止用力过大划破培养基。
思考与讨论
1.在未接种的培养基表面是否有菌落生长?如果有，说明了什么?
提示：未接种的培养基是不能有菌生长的,如果有菌生,长则说明受到污染或者灭菌不彻底.不仅表面不能有菌生长,内部也不能有菌生长.正确的做法是:配好培养基之后，将培养基放在温箱里培养24小时观察,长菌的培养基应该丢弃，无菌生长的方能使用.这样做的另一个好处是将培养基上的水气和培养基表面的水蒸发干,不会对细菌培养产生影响。
2.如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的吗?
提示：培养基灭菌不彻底或接种过程中感染了杂菌。
练习与应用
1．下列关于灭菌和消毒的说法不正确的是( )
A．灭菌是指杀死环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子
B．灭菌和消毒实质上是相同的
C．接种环用灼烧法灭菌
D．常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌等
提示：灭菌与消毒的实质是不同的。灭菌是指杀死一定环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子，使用的是较为强烈的理化因素，常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌等，根据不同的材料选用不同的灭菌方法，如接种环的灭菌用灼烧法；消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)，使用的是较为温和的物理或化学方法。
【学习活动一】
学生阅读课本P9—10，联系实际，思考以下问题。
1.培养基的定义
2.培养基的类型
3.培养基的成分
分类比较，对比记忆，拓展思维
【学习活动二】
在教师引导下，学生阅读课本P10—11，完成相关表格。
小组讨论，完成相关探究，解决实验相关问题。
【学习活动三】
在教师引导下，学生阅读课本P11—13，完成相关表格。
根据所学，完成相关练习
联系实际，根据老师引导，学会概括培养基概念，分析微生物培养所需营养物质。
拓展知识
指导学生阅读理解、概括无菌技术概念，描述对比灭菌和消毒的基本情况及实验方法。
提出一个问题比解决一个问题更重要，此环节可以让学生思考真正发生，让更多的学生参与到课堂中，提高学生学习的积极性。
提出一个问题比解决一个问题更重要，此环节可以让学生思考真正发生，让更多的学生参与到课堂中。
回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
板书
微生物的基本培养技术
培养基的配制
概念
营养物质
无菌条件
消毒
煮沸消毒、巴氏消毒、紫外线消毒、化学药物消毒
灭菌
湿热灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌
微生物纯培养
1.概念
2.酵母菌纯培养