微生物的實驗室培養(yǎng)教案2

1、微生物的實驗室培養(yǎng)四川省中江中學校 葉秀瓊“微生物的實驗室培養(yǎng)”是選修1的專題2“微生物的培養(yǎng)與應用”中的第1個課題，它是在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用的基礎(chǔ)上，進一步全面深入學習微生物培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識和基本操作技術(shù)，同時也為微生物應用奠定基礎(chǔ)，具有承上啟下的重要作用。在生物技術(shù)模塊中是學生應該選擇的一個重要的操作實驗，但由于該課題實驗難度很大，多數(shù)中學實驗室實驗器材不足，實驗經(jīng)費緊張，尤其是該實驗具有一定風險性（微生物本身就是危險生物），多數(shù)學校在選擇實驗操作課題時都放棄該專題中這個基礎(chǔ)實驗。為了使學生更好了解與我們自身關(guān)系極為密切的微生物培養(yǎng)與應用的知識和技能，下面就結(jié)合自己的教學實際談談對本課題的教

2、學設(shè)計。1 教學目標確立依據(jù)課程標準中內(nèi)容標準“進行微生物的分離和培養(yǎng)”和活動建議“用大腸桿菌為材料進行平面培養(yǎng)分離菌落”，結(jié)合人教社選修1教材和本校實驗室條件，確立本課題教學目標如下：知識目標：列舉培養(yǎng)基的種類等基礎(chǔ)知識，說明培養(yǎng)基配方及作用；概述無菌技術(shù)。能力目標：嘗試培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌和平板劃線法等基本操作技術(shù)。熟練規(guī)范地進行無菌操作，成功地培養(yǎng)微生物。情感態(tài)度價值觀方面：體驗制作牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，培養(yǎng)純化大腸桿菌的方法；參與實驗過程，體驗實驗操作領(lǐng)悟?qū)嶒炘?，交流實驗體會；形成勇于實踐、嚴謹求實的科學態(tài)度和科學精神。教學重難點：無菌技術(shù)的操作。由于微生物在自然界分布廣泛，在實

3、驗室培養(yǎng)微生物除了要為微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件外，還需要確保其他微生物無法混入。因此，實驗時針對培養(yǎng)基、操作者、用于培養(yǎng)的器皿、接種工具等使用不同的方法進行消毒滅菌處理。在“無菌”的條件下接種和培養(yǎng)，獲得純凈培養(yǎng)物，才能成功培養(yǎng)微生物?？梢姛o菌技術(shù)是微生物培養(yǎng)過程的關(guān)鍵。教學中可聯(lián)系醫(yī)療和生活實際深入理解無菌技術(shù) 2 教學實施建議21 擬定實驗計劃微生物實驗室培養(yǎng)需要在無菌條件下進行，實驗技術(shù)要求高。對本課題教學組織采用實驗探究的模式，注重微生物實驗基本操作和技能的訓練。采用課上和課下統(tǒng)籌安排，理論和實踐并舉，在操作中理解原理，利用原理指導實踐。基于此，對本實驗教學安排如下：實驗計劃教學

4、目標教師活動學生活動設(shè)計意圖第一課時學習有關(guān)培養(yǎng)基的知識和無菌技術(shù)提供相關(guān)材料，進行基礎(chǔ)知識介紹明確實驗原理通過講解，設(shè)計表格進行知識歸納第二課時學習有關(guān)制備牛肉膏、蛋白胨固體培養(yǎng)基的方法；進行制備牛肉膏、蛋白胨培養(yǎng)基、倒平板操作提供實驗器具，和培養(yǎng)基配方，指導學生操作進行實驗培養(yǎng)基和器皿滅菌，倒平板操作嘗試配制培養(yǎng)基及倒平板第三課時進行實驗室純化大腸桿菌操作介紹平板劃線和稀釋涂布平板原理，并指導學生接種操作利用各小組自己配制的培養(yǎng)基在無菌條件下接種大腸桿菌操作嘗試利用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基接種大腸桿菌并純化培養(yǎng)第四課時培養(yǎng)觀察、展示成果，分析原因和課題延伸組織交流和介紹菌種保藏觀察記錄結(jié)果并進行

5、分析觀察并分析成功和失敗原因，拓展視野22 理解實驗原理實驗原理是實驗所遵循的科學道理，具體地說它是進行實驗設(shè)計和操作的理論依據(jù)。是為解決某方面生物學問題所應用到的生物學及相關(guān)學科中的方法和理論。把握實驗原理是實驗設(shè)計和操作的前提。本課題依據(jù)的實驗原理是：211培養(yǎng)基配制原理：微生物的生長繁殖時需要各種營養(yǎng)物質(zhì)，一般包括水、無機鹽、碳源和氮源，有的還需要少量特殊營養(yǎng)物質(zhì)（生長因子）根據(jù)微生物的種類和實驗目的不同，選擇不同的原料配制不同培養(yǎng)基。本課題使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，它是一種應用最廣泛和最普遍的細菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基，也稱普通培養(yǎng)基。它含有牛肉膏、蛋白胨和NaCl，其中牛肉膏為細菌提供碳源和能源，

6、磷酸鹽；蛋白胨主要提供氮源；而NaCl提供無機鹽。在配制固體培養(yǎng)基時還要加入瓊脂作凝固劑。在培養(yǎng)細菌時要用稀酸或稀堿將pH調(diào)至中性或微堿性，以利于細菌的生長繁殖。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配方見教材P15。212 無菌操作原理：針對不同對象采用不同的消毒和滅菌的方法，在高溫、高壓、化學藥劑、強酸和強堿作用下，使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，從而達到殺菌的目的。本實驗采用酒精對實驗者雙手消毒，紫外線對操作環(huán)境照射消毒，對培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌，對玻璃器皿進行干熱滅菌和接種環(huán)灼燒滅菌等。213 純化大腸桿菌的原理：為了獲得某種微生物的純培養(yǎng)，選用平板劃線法或稀釋涂布平板法，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上操作，經(jīng)培養(yǎng)后可

7、分離得到有單個細胞繁殖而來的子細胞群，即菌落。23 準備實驗材料微生物實驗涉及的實驗儀器較多，完成本課題所用材料、儀器及藥品列表如下： 實驗材料實驗儀器和設(shè)備實驗試劑或藥品大腸桿菌或金黃色葡萄菌等細菌培養(yǎng)皿、試管、試管架、錐形瓶、量筒、燒杯（100mL）、酒精燈、石棉網(wǎng)、高壓蒸汽滅菌鍋、移液管、膠頭滴管、托盤天平（或電子秤）、接種環(huán)、涂布器、恒溫箱、干熱滅菌箱、玻璃棒、稱量紙、棉花、牛皮紙（或舊報紙）、橡皮筋牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉、瓊脂、蒸餾水等就目前中學生物實驗室條件來說，多數(shù)學校都沒有單獨設(shè)立無菌室，一些實驗器材也不全，這是制約微生物實驗順利進行的瓶頸。教學中為了滿足實驗要

8、求，積極創(chuàng)造條件開展好微生物培養(yǎng)實驗，具體做法是：通過自制無菌操作箱（即接種箱見圖1）可解決沒有無菌室的問題；高壓蒸汽滅菌鍋可用家用高壓鍋代替，也可用鋁鍋隔水蒸煮3060分鐘，溫度100，隔24小時再照樣蒸煮，連煮三次，就可以殺死全部細菌和芽孢；接種環(huán)可用廢電爐絲或細鋼絲做針環(huán)，用玻璃棒做柄，自己動手制作；培養(yǎng)時如果沒有恒溫箱，冬季可用電暖風或暖氣附近保持溫度在2030即可。 24 指導實驗操作本課題實驗可按照下面實驗流程進行操作： 配制合適的培養(yǎng)基是培養(yǎng)、觀察和研究微生物的基礎(chǔ)。組織學生配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基操作時注意：（1）溶化瓊脂時要控制火力的大小并不斷攪拌，以免培養(yǎng)基溢出或糊底引起燒杯

9、破裂；（2）加熱過程中部分水分蒸發(fā)，待瓊脂完全溶化后應補加蒸餾水，以保持溶液的濃度；（3）培養(yǎng)基各種成分溶化后滅菌前要根據(jù)培養(yǎng)微生物需要調(diào)節(jié)pH（4）一般是培養(yǎng)基先滅菌再倒平板，倒平板操作必須在酒精燈火焰旁進行，并且不要將皿蓋完全打開；（5）冷卻后的平板要倒置，以確保拿放方便，同時避免水分蒸發(fā)，以利微生物生長。242 接種操作 （一）平板劃線接種微生物接種方法有兩種，一是平板劃線接種（圖2），即用接種環(huán)劃線將菌體沾在斜面培養(yǎng)基或平板培養(yǎng)基上。微生物的生長和繁殖迅速，一段時間后，就會在培養(yǎng)基表面形成長滿菌落的細線。劃線法的作用是純化微生物，通過劃線將微生物單個地分離，并最終形成標準的菌落。劃線操

10、作時注意：（1）用接種環(huán)取菌種之前、每次劃線之前和劃線結(jié)束都要進行灼燒滅菌，灼燒后要在酒精燈附近冷卻后再操作；（2）劃線時不要劃破培養(yǎng)基，如果采用分段劃線法操作從第二次操作應總在上一次劃線末端開始，首尾區(qū)不能相連；（3）操作必須始終在酒精燈火焰旁進行。 （二）稀釋涂布平板接種二是稀釋涂布平板接種（圖3），即先將菌液進行一系列梯度稀釋，用涂布器將不同稀釋度的菌液均勻地涂布在平板上進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。涂布操作時注意：（1）配制系列梯度稀釋液必須用無菌水配制；（2）配制系列梯度稀釋液和轉(zhuǎn)移菌液以及涂布過程等必須都在酒精燈火焰旁進行。 教學中，要求學生認真領(lǐng)會無菌接種的技術(shù)原理，反復練習操步驟作。通過練習達到熟練程度，并培養(yǎng)嚴謹認真的科學精神和一絲不茍的實驗態(tài)度。 243培養(yǎng)操作將接種后的培養(yǎng)基和一個未接種的培養(yǎng)基放入37恒溫箱中培養(yǎng)12h和24h后，觀察并記錄。這期間可安排生物科代表或?qū)嶒炐〗M長進行定期觀察，并做好計錄，以便及時讓其他學生觀察到自己的實驗成果。特別需要說明的是，如果學生不能及時觀察，培養(yǎng)的時間過長，很多菌落就會聯(lián)成一片，就不能觀察到單個菌落了。3 知識小結(jié)及作業(yè)4 教后反思 本節(jié)課可以