(共23张PPT)
第1章 发酵工程
高二生物组集体备课
第2节 微生物的培养技术及应用
(第二课时)
微生物的选择培养和计数
01
02
04
05
03
06
C
ONTENTS
教学设计思路
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教学目标
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教学重难点
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教学过程
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教学反思
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目 录
教材分析
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本章教材分析
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
1.2.2 微生物的选择培养和计数
说教与学
与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是:举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物;概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法;概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。
“教学提示”有:分离土壤中分解尿素的细菌,并进行计数。结合教材内容,确定本节的教学目标如下。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
教学目标
1.能运用生物与环境相适应的观点,解释选择培养基筛选微生物的原理。
2.能按照科学探究的要求,应用稀释涂布平板法和微生物数量测定的方法,设计从土壤中分离分解尿素的细菌并进行计数的方案。
3.依据设计的方案,运用无菌操作技术和微生物分离、培养的方法初步分离出目标菌。
4.尝试解决生产、生活中与微生物选择培养、计数等有关的实际问题。
重点
难点
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
(1)酵母菌的纯培养。
(2)土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
本部分教学是在学生学习了微生物基本培养技术的基础上开展的。微生物培养耗时较长,因此,教学中采取课上和课下相结合的方式。课堂教学承接本章第1节果酒、果醋的制作,创设了分离、培养醋酸菌的情境,进而通过类比的思维方法帮助学生形成选择培养基的概念,深化他们对生物与环境相适应观点的理解。然后,让学生在解决问题的过程中学习微生物选择培养与计数的技术;通过小组合作设计并完成实验探究,来深化对设置对照组、重复组等科学方法的认识。
教学设计思路
一.复习旧知,引入新知
创设情境
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
(1)自然界中微生物的筛选
筛选原则:根据微生物对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。
耐寒微生物
耐热微生物
石油分解菌
一.微生物的选择培养和技术
1.选择培养基
(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、和pH),同时抑制或阻止其他微生物的生长。
①选择培养基: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。
加入青霉素的培养基
不加氮源的无氮培养基
不加含碳有机物的无碳培养基
分离自养型微生物
分离固氮菌
分离酵母菌、霉菌等真菌
分离金黄色葡萄球菌
分离能消除石油污染的微生物
加高浓度食盐
石油是唯一碳源
一.微生物的选择培养和技术
1.选择培养基
影印法转移加氨苄青霉素的培养基中培养
具有氨苄青霉素抗性的菌落
完全培养基培养
没有氨苄青霉素抗性的细菌被淘汰
②怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌
(2)实验室中微生物的筛选
一.微生物的选择培养和技术
1.选择培养基
3:选择培养基和鉴别培养基的比较
项目 选择培养基 鉴别培养基
原理 加入不影响甚至促进目标微生物生长,而抑制或阻止其他种类微生物生长的化学物质 加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长),使微生物的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品发生反应
用途 培养、分离出目标微生物 鉴别目标微生物
举例 培养酵母菌和霉菌时,可在培养基中加入青霉素,抑制细菌的生长;利用以尿素为唯一氮源的培养基来培养可分解尿素的细菌 可用伊红美蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有,则菌落呈黑色)
图示
一.微生物的选择培养和技术
尿素分解菌
大肠杆菌
一.微生物的选择培养和技术
2.微生物的选择培养
(1)选择培养基的作用
分离并计数某种微生物的数量(例如,能分解尿素的细菌)。
稀释涂布平板法:必须要对土样充分稀释后,然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上。
(2)微生物选择培养获取纯培养物的方法
对土样充分稀释后,将菌液涂布到制备好的选择培养基上,即稀释涂布平板法。
1g土壤中有多少能分解尿素的细菌?
分离:获得分解尿素的细菌的纯培养物
计数:测定分解尿素的细菌的数量
稀释涂布平板法: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。
注意:稀释度足够高时,能在培养基表面形成单个菌落。包括系列稀释(梯度稀释)和涂布平板两个步骤
一.微生物的选择培养和技术
2.微生物的选择培养
方法:稀释涂布平板法
一.微生物的选择培养和技术
3.微生物的数量测定
微生物的数量测定
稀释涂布平板法
显微镜直接计数法
间接计数法
直接计数法
比浊法
二.探究 实践
1.提出问题
探究 实践:土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
土壤中含有能分解尿素的细菌,我们如何分离它们?
每克土壤样品究竟含有多少这样的细菌?
利用以尿素作为唯一碳源的选择培养基,可以分离。
自变量:________________________
因变量:__________________________
无关变量:______________________________
尿素
能分解尿素细菌的生长情况
培养时间、培养基的pH、温度等
2.做出假设
3.实验设计
实验思路
预测实验
土壤
取样
制备
培养基
样品稀释
与取样涂布
微生物的
培养与观察
(1)实验目的
①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌。
②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。
(2)实验原理
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离尿素的细菌。
CO(NH2)2+H2O
脲酶
2NH3+CO2
常见的分解尿素的微生物:芽孢杆菌、小球菌、棒状杆菌等细菌,某些真菌和放线菌也能分解尿素。
二.探究 实践
4.进行
实验
探究 实践:土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后,将滤膜放到 伊红-美蓝 培养基上培养,大肠杆菌菌落呈现黑色,通过记算得出水样中大肠杆菌的数量。
到生活中去
测定饮水中大肠杆菌数量的方法:
平板划线法稀释涂布平板法纯化原理接种工具单菌落的获得用途接种效果图相同点通过连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面,进行培养,以得到单菌落接种环涂布器从最后划线的区域挑取稀释度合适,整个平板上都可找到单菌落分离纯化菌种,获得单菌落①分离纯化菌种,获得单菌落②用于计数①都能分离纯化菌种;②都是在固体培养基上进行的两种纯培养方法的比较
巩固练习
03
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
四.巩固练习
二、拓展应用
(1)现在要从土壤中分离纤堆素分解菌,请你给出详细的实验方案。
(2)你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌?为什么?
(3)有同学说,可以把滤纸埋在土壤中,经过一段时间后,再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。
(1)可以参考本节“探究·实践”中的设计思路进行设计。
练习与应用(P20)
(2)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中,采集土样时,可以选择纤维素丰富的环境,如树林中多年落叶形成的腐殖土等。
(3)这是人工设置适合纤维素分解菌生存的环境,腐烂的滤纸上很可能有纤维素分解菌。
1.类比推理、分析与综合等科学思维方法综合运用
微生物的选择培养是学生没有接触过的学习内容,如果直接阐述选择培养的原理,学生未必能很快理解。在教学中,教师类比从高温环境筛选水生栖热菌的实例,引导学生通过推理得出选择培养的原理,这一方面启发了学生的思维,另一方面加深了他们对选择培养原理的理解。教师在进行分离与计数的原理、方法等内容的教学时,提供了若干资料并提出问题让学生分析讨论;在探究活动结束后,带领学生对探究结果进行分析等,这些都有利于提高学生的分析与综合的能力。
2.任务驱动学习和小组合作学习有机结合
在教学中,教师将教学的内容有机融入“分离特定种类的微生物”和“对细菌进行计数”两大任务主题之中,引导学生围绕任务主题展开自主讨论,完成探究方案的设计与实施。在任务的驱动下,学生学习的积极性和主动性得到了充分的调动和发挥,他们发现问题、分析问题和解决问题的能力也得到了培养。在任务驱动学习的同时,学生探究方案的设计与实施、探究结果的展示与评价等都是以小组合作的形式开展的,这使他们积极参与学习活动,共同分担学习任务,团结合作,提升了学习的效率。
反思