《微生物的实验室培养》教学设计.doc

 附件：教学设计模板
教学设计
课题名称
课题1  微生物的实验室培养
姓名
张亚丽
工作单位
鹿泉一中
学科年级
生物 高二
教材版本
人教版
一、教学目标设计（从学段课程标准中找到要求，并具体化为本节课的知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观目标。要求明晰、具体、可操作性。）
（一）知识与技能 
了解有关培养基的基础知识；掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术。
（二）过程与方法 
     分析实验思路的确定和形成的原因，分析实验流程，对比前面的实验设计，归纳共性，分析差异。
（三）情感、态度与价值观 
     形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。
二、教学重难点（说明本课题的重点、难点）
课题重点：无菌技术的操作 、纯化菌种的方法
课题难点：无菌技术的操作 、纯化菌种的方法
三、学情分析（分析学生的知识起点、技能起点和态度起点）

学生经过对专题1的学习，对微生物的用途已经有了一定的了解。专题2中会进一步学习微生物的培养技术。
四、教学内容分析（简要说明本节课的主要学习内容）
1、 培养基的成分
2、 灭菌的方法
3、菌种纯化方法

五、教学方法设计（针对学习内容，设计教与学的方法）

1、 小组讨论
2、 教师演示
3、 观看视频

六、教学过程设计
教师活动
学生活动
设计意图
I、引入新课 
在传统发酵技术的应用中，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，这就涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。 
细心聆听
让学生快速进入新课的学习中
II、进行新课 
一、基础知识 
1．培养基的种类包括 固体 培养基和 液体 培养基等。 
2.培养基的化学成分包括 水 、 无机盐 、 碳源 、 氮源 四类营养成分。 
补充：碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。 
氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸等。
含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。 
3.培养基除满足微生物生长的 pH 、 特殊营养物质 和 氧气 等要求。 

思考1：琼脂是从红藻中提取的 多糖 ，在配制培养基中用作为 凝固剂 。
思考2：从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？ 
C、H、O、N、P、S是构成细胞主要元素，约占细胞重量的97％。 
思考3：牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供 糖 、 维生素 和 有机氮 等营养物质。 
思考4：培养乳酸杆菌时需要添加 维生素 ，培养霉菌时需要将培养基pH调节为 酸性 ，培养细菌时需要将pH调节为 中性或微碱性 。 

让学生在思考中学习
活动1：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题： 
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 旁进行； 
（4）避免已灭菌处理的材料用具与 周围物品 相接触。 
3.消毒：用较为温和的物理会化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。
灭菌：用强烈的理化因素，杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
4. 消毒方法： 
（1）日常生活经常用到的是 煮沸 消毒法； 
（2）对一些不耐高温的液体，则使用 巴氏 消毒法（作简要介绍）； 
（3）对接种室、接种箱或超净工作台使用 紫外线 进行物理消毒。 
（4）实验操作者的双手使用 酒精 进行消毒； 
（5）饮水水源用 氯气 进行消毒。 
5.灭菌方法： 
（1）接种环、接种针、试管口等使用 灼烧 灭菌法； 
（2）玻璃器皿、金属用具等使用 干热 灭菌法，所用器械是 干热灭菌箱 ； 
（3）培养基、无菌水等使用 高压蒸汽 灭菌法，所用器械是 高压蒸汽灭菌锅 。  

思考5：无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是 防止感染实验操作者 。 

思考6：物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排出锅内冷空气，其目的是 有利于锅内温度升高 ；随后关闭排气阀继续加热，气压升至 100k Pa，温度为 121℃ ，并维持 15～30 min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至 零 时打开锅盖，其目的是防止 容器中的液体暴沸  。
让学生区分消毒与灭菌
二、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 
1.步骤：计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板。2.观看制备视频

思考1：锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是消灭瓶口的杂菌，防止杂菌感染培养基。 
思考2：倒置平板的目的是防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面。
思考3：若皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？为什么？ 
不能。空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖，并污染皿内培养基。 
思考4：配制斜面培养基中，试管培养基形成斜面的作用是增大接种面积。  

让学生体验制备过程
2.接种：
(1)微生物接种的最常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法。 
(2)平板划线法：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表面。 

思考5:取菌种前灼烧接种环的目的是消灭接种环上的微生物；除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环的目的是消灭接种环上残留菌种；取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，其目的是防止高温杀死菌种；最后灼烧接种环的目的是防止细菌污染环境和操作者。 
思考6:在第1次划线后都从上次划线末端开始的目的是获得由单个细菌形成的标准菌落。 
(3)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列梯度稀释，并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的标准菌落。  
思考7:培养未接种培养基的作用是对照，若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底。 
思考8:在某培养基上出现了3种特征不同的菌落，原因是杂菌感染等。 

让学生掌握纯化菌种的方法
三、 菌种的保藏
频繁使用的菌种利用临时保藏法保存，长期保存菌种的方法是甘油管藏法。

七、教学评价设计（创建量规，向学生展示他们将被如何评价（来自教师和小组其他成员的评价）。也可以创建一个自我评价表，这样学生可以用它对自己的学习进行评价）
小组成员互相评价：
按课堂发言积极、较积极、一般、很少进行互评。

八、信息技术应用设计（针对学习流程中某个环节设计信息技术应用细节，包括融入点、拟用技术、融合方式等）
多媒体课件、视频、培养皿实物演示

九、教学反思
本节课可以结合前面果酒果醋制作等实际生产实例导入，使学生认识在微生物的培养过程中，保持培养物纯净的重要性。由于微生物的微观性和危害性，引入无菌技术，并强调无菌技术的范围，教育学生一定要培养良好的卫生习惯，不吃长毛的或过期的食品，防止杂菌污染。如果学校实验室有条件的话，让学生亲自动手操作最好。