高中生物-专题二-微生物的培养与应用导学案新人教版1-(DOC 12页).doc

1、生物技术实践 专题2微生物的培养的应用考纲要求（1）微生物的分离和培养（2）某种微生物数量的测定（3）培养基对微生物的选择作用（4）利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用课题1 微生物的实验室培养一、基础知识：（一）培养基 概念：按照微生物对 的不同需求，配制出供其 的营养基质培养基。 成分： 、 、 、无机盐 有的有特殊要求： 、特殊 物质、氧气 例如，培养乳酸杆菌加 ，培养霉菌PH 性，细菌 性或微 性，培养厌氧微生物要 （二）无菌技术1、无菌技术是围绕什么展开的？包括哪些方面？ 避免 污染 主要包括以下几个方面： (1) 空间、衣着、手， 和 。 (2) 器皿、接种用具

2、和培养基等 。 (3) 实验操作在酒精灯 附近进行。 (4) 已灭菌的材料用具与周围物品 。2、消毒和灭菌 消毒：用较为 的物理或化学方法 物体表面或内部的 微生物（不包括芽孢和孢子）。 灭菌：用强烈的理化因素 物体内外所 的微生物，包括芽孢和孢子。 【旁栏思考】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？ 2、请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。（1） 培养基与培养（2） 玻棒、试管、烧瓶和吸管 （3） 实验操作者的双手 （1）、（2）需要 ；（3）需要 。二、实验操作： 用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养。（一）

3、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 1、计算 2、称量 3、溶化 4、灭菌：培养基放入锥形瓶，塞上棉花塞，包上牛皮纸， 锅中灭菌培养皿用 箱灭菌。5、倒平板:培养基冷却到 左右，在酒精灯附近倒平板。2d后观察平板，无杂菌污染才可用来接种. 1、培养基灭菌后，需冷却到50 左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？用手触摸锥形瓶，刚刚 时 2、为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？防止瓶口的 污染 3、平板冷凝后，为什么要将平板倒置？使 更好挥发，防止皿盖上的水珠落入 。 4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？ 空气中的 可能在

4、皿盖与皿底之间的培养基上滋生，最好不用（二）纯化大肠杆菌微生物的接种方法： 平板划线法：用接种环在固体培养基表面 划线,将聚集的菌种逐步 分散,分离到 个细胞繁殖的 个菌落. 稀释涂布平板法：【问题讨论】 1、为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？ 第一步:每次划线前: 结束时:2、在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？3、在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？ 使菌数随划线次数的增加而 ，得到 个细菌繁殖而来的菌落。4、涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作

5、要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？ 各细节保证“ ”。如，酒精灯与培养皿的 要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围。三、结果分析评价 1、未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有菌落生长说明了什么？ 2、在接种大肠杆菌的培养基上，你是否观察到独立的菌落？这些菌落的颜色、大小、形状相似么？ 3、培养12h和24h，观察到的实验结果相同吗？如果不同，请分析产生差异的原因。4、若在培养基中观察到不同形态的菌落，原因可能是什么？ 比较无土栽培植物组织培养微生物培养营养成分无菌条件 课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1、尿素能直接被植物吸收吗？ 。土中细菌将 分解成 才能2

6、、土壤中的细菌为什么能利用尿素呢？ 能合成 酶，反应式为： 3、本课题的目的是什么呢？ 从土壤中 出能够分解尿素的细菌 每克土壤中分解尿素的细菌的数目一、研究思路：（一）筛选菌株：阅读资料回答：1、为什么Taq细菌能从热泉中被筛选出来呢？这对我们寻找目的菌株有何启示？ 原因：热泉温度高，淘汰不耐热的，选出 的 启示：寻找 菌株，到相应的环境中去找。2、实验室中微生物的筛选原理是什么？ 用 培养基3、分析本课题培养基配方，回答下列问题：KH2PO41.4gNaH2PO42.1gMgSO47H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15.0g 在此培养基中哪些作为碳源、氮源？ 碳源： 、 氮源

7、： 该培养基对微生物是否具有选择作用？如果有，是如何进行选择的？ 。氮源只有 ，只有能合成 酶的微生物才能分解尿素得到氮源。 什么是选择培养基？ 只允许 种类的微生物生长，同 或 其它种类微生物生长的培养基怎样证明此培养基具有选择性呢？培养基类型土壤稀释液结果实验组对照组（二）统计菌落数目：1、测定样品中的微生物数量有哪些方法？ 法（常用：稀释涂布平板法） 法（抽取调查法）2、稀释涂布平板法的原理是什么? 稀释度足够高时， 个菌落，来源于一个活菌。 数= 数3、为了确保结果准确，一般选择菌落数是多少的平板计数？ 将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上，选择菌落数 的平板计数 。4、如何从平板上的菌

8、落数推测每克样品中的菌落数？ 统计菌落数，最好统计 个平板，计算平均值，按课本公式计算。 每克样品中的菌落数(CV)M C平均菌落数，V稀释液体积(ml)，M代表稀释倍数。 5、课本提供的两个同学的测定过程和结果，你认为哪个同学的结果更接近真实值？你认为实验需要改进吗？如何改进？ 第 位同学更接近 第一位同学只涂布了一个平板，没有设置 组，结果不具有说服力。 第二位同学涂布了3个平板，1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误 改进：涂布至少 个平板。分析结果时，一定要考虑所设置的 组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。（三）设置对照：1、什么是对

9、照实验？设置对照的主要目的是什么？ 对照实验：除 外，其它条件都 的实验。目的：排除 因素的影响，提高实验结果的可信度。 2、分析实例：在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时，A同学从对应的106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落，但是其他同学在同样的稀释度下只选择出大约50个菌落。分析其原因。 不同 培养基污染或操作失误 (或者是混入了其他的含氮物质) 3、如何设置对照排除上述两个影响因素呢？ 方案一：其他同学用与A同学 土样实验 结果预测：如果结果与A同学一致，证明 ；如果结果不同，证明 或 有问题。 方案二：将A同学配制的培养基在 土样的情况下进行培养。 结果预测：如果有菌落

10、， ；如没有菌落，则 。二、实验设计：样品的稀释和稀释液的取样培养流程示意图 分析资料： 1.为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释液？土壤中各类微生物的 不同的稀释倍数目的细菌保证获得菌落数在 之间、适于 的平板放线菌真菌2、培养不同的微生物时温度和时间一样吗？ 3、菌落特征有哪些？ 形状、 、 程度和 等根据流程图和三个资料设计详细实验方案：1、土壤取样 2、制备培养基 培养基和 培养基（牛肉膏蛋白胨培养基作对照） 3、培养液的稀释：稀释倍数为 4、 平板 5、微生物的培养与观察 6、细菌的计数 当菌落数目稳定时，选取菌落数在 的平板进行计数。求出 值，计算出样品中细菌的数目。三、操作提示

11、 1、本课题的无菌操作要注意哪些问题？ 取土工具 。 旁操作。 2、做好 3、制定 四、结果分析与评价1、如何分析培养物中是否有杂菌污染及选择培养基是否筛选出一些菌落？培养基是否接种预期结果对照1对照22、如何判断样品的稀释操作是否成功？ 如果得到了2个或2个以上菌落数目在 的平板，成功；如果菌落数相差较 ，不成功 课题3分解纤维素的微生物的分离一、基础知识（一）纤维素与纤维素酶1、纤维素是构成植物细胞什么结构的主要组成成分？纤维素的基本组成单位是什么？ 2、土壤中的某些微生物为什么能分解植物产生的纤维素？ 3、纤维素在生物圈的分布状况？ 含量最丰富的 类物质。棉花、木材、作物秸秆富含 4、纤

12、维素酶的组成及作用？ 是 酶，有三种组分，即 酶、 酶和 酶，前两种酶使纤维素分解成纤维 糖，第三种酶将纤维二糖分解成 糖。请你设计实验来证明纤维素酶的作用。材料用具：滤纸条 、缓冲液、纤维素酶实验步骤：(1)取2支20mL的试管,分别放入1cm6cm的滤纸条 。(2)再分别加入pH为4.8，物质的量浓度为0.1 molL-1的 缓冲液10mL、11mL。(3)在加入lOmL缓冲液的试管中加入1mL纤维素酶。(4)将2支试管固定在摇床上，振荡反应1。结果：加纤维素酶的滤纸条被分解，另一支中的未分解。证明： 酶有分解纤维素的作用 。（二）纤维素分解菌的筛选 1、筛选方法 法。 原理：刚果红能与纤

13、维素这样的多糖类物质形成 复合物，不与纤维二糖、葡萄糖发生此反应。纤维素被酶分解，复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的 。通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。 2、用刚果红染色法筛选纤维素分解菌常用的两种方法是什么？各有哪些优点与不足？ 一是先培养微生物，再加入刚果红，一是在倒平板时就加入刚果红。 优点缺点方法一颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作 ;加入刚果红会使菌落之间发生 方法二操作简便；不存在菌落混杂问题产生淀粉酶的微生物也产生 透明圈，有些微生物能降解色素，形成 的透明圈。二、实验设计土壤取样 培养 稀释将样品涂布到 纤维素分解菌的培养基上挑选产生 的菌落【思考与讨

14、论】1、本实验流程与课题2中的实验流程有什么异同？ 多了 培养。其他步骤基本一致。 2、为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？ 纤维素分解菌的含量 3、将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应埋入土壤多深？ 使纤维素分解菌相对聚集。 cm左右 4、选择培养的目的是什么？ 增加纤维素分解菌的浓度 5、区别选择培养基和鉴别培养基 三、结果分析与评价： 1、你选了哪种实验样品来分离纤维素分解菌？取样的环境有哪些特点？做出这种选择的理由是什么？ 在富含腐殖质的土中取样，环境 、枯枝落叶多，分解 菌的数量多。 2、如果你的分离结果和其他同学的不同，分析产生不同结果的可能原因。 分解纤维素的微生物有很多，有 、 及 【课题延伸】 为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行什么实验？用什么方法测定纤维素酶？ 进行 的实验。 测定方法：一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后产生的 进行定量测定。 14