优秀教案系列
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第2节微生物的培养技术及应用
二微生物的选择培养和计数
教学分析
教学分析
教学目标
1.阐明选择培养基筛选微生物的原理。
2.进行土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验。
评价目标
1.科学思维:概述测定微生物数量的常用方法。
2.科学探究:设计实验分离土壤中分解尿素的细菌,并对实验结果进行分析和评价。
教学重难点
重点:1.微生物选择培养的原理。
2.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
难点:土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
教学方法
直观教学法、任务驱动法。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
自然界中微生物数量繁多,种类庞杂,要想从中分离出需要的特定微生物并不容易,尤其是要分离的微生物在混合的菌群中不是优势种群时,更难实现。那么我们该如何达成这一目标呢?
讲授新课
探究一选择培养基
教师讲解:
实例1:寻找耐高温的DNA聚合酶
1973年,科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌,进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶。这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应(PCR)。
筛选原因:水生栖热菌能在70~80℃高温条件下生存,而绝大多数微生物在此条件下不能生存。
实例2:实验室中微生物的筛选
人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
教师设问:什么是选择培养基?
学生回答:在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
教师介绍:
①加入青霉素的培养基→分离酵母菌、霉菌等真菌;
②不加氮源的无氮培养基→分离固氮菌;
③不加含碳有机物的无碳培养基→分离自养型微生物;
④加高浓度食盐→分离金黄色葡萄球菌;
⑤石油作为唯一碳源→分离能消除石油污染的微生物。
探究二微生物的选择培养
教师设问:分离土壤中分解尿素的细菌的原理是什么?
学生总结:绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
教师设问:什么是稀释涂布平板法?
学生回答:是将菌液进行一系列梯度稀释,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。
教师设问:稀释涂布平板法的操作过程具体包括哪些?
学生总结:①铲取土样,将样品装入纸袋中(取土样用的小铁铲和盛土样的纸袋在使用前都要灭菌)。②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中,依次等比稀释。③取0.1mL菌液,滴加到培养基表面。④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。⑤将涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布。⑥用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使涂布均匀。
教师设问:如何进行菌种培养?
学生回答:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d。
教师设问:如何进行菌种观察?
学生总结:在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落。
探究三微生物的数量测定
教师设问:微生物计数的方法有哪些?
学生回答:稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。
教师设问:稀释涂布平板法如何表示微生物的数量?
学生总结:统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
教师设问:为什么统计的菌落数比活菌的实际数目少?
学生总结:因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
教师设问:如何求菌落数?
学生总结:每毫升样品中的菌落数=(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。
教师设问:什么是显微镜直接计数法?
学生回答:是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
教师设问:如何求菌落数?
学生总结:每毫升原液所含菌落数=每小格平均菌落数×400×104×稀释倍数。
组织学生列表对比两种计数方法。
方法
显微镜直接计数法
稀释涂布平板法
主要用具
显微镜、细菌计数板或血细胞计数板
涂布器
计数依据
细菌个数
培养基上菌落数
优点
计数方便、操作简单
计数的是活菌
缺点
不能区分死菌与活菌
操作较复杂且有一定误差
计算公式
每毫升原液含菌落数=400×104×每小格平均菌落数