选修一生物2.1微生物的实验室培养学案(人教版).docx
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1、选修一生物2.1微生物的实验室培养学案(人教版)微生物的试验室培育典型教案分析 微生物的试验室培育典型教案分析 培育基:人们根据微生物对养分物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的养分基质,是进行微生物培育的物质基础。 培育基根据物理性质可分为液体培育基半固体培育基和固体培育基。在液体培育基中加入凝固剂琼脂(是从红藻中提取的一种多糖,在配制培育基中用作凝固剂)后,制成琼脂固体培育基。微生物在固体培育基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。依据菌落的特征可以推断是哪一种菌。液体培育基应用于工业或生活生产,固体培育基应用于微生物的分别和鉴定,半固体培育基则常用于视察微生物的运动及菌种保藏等。 根据成分培育
2、基可分为人工合成培育基和自然培育基。合成培育基是用成分已知的化学物质配制而成,其中成分的种类比例明确,常用于微生物的分别鉴定。自然培育基是用化学成分不明的自然物质配制而成,常用于实际工业生产。 根据培育基的用途,可将培育基分为选择培育基和鉴定培育基。选择培育基是指在培育基中加入某种化学物质,以抑制不须要的微生物生长,促进所须要的微生物的生长。鉴别培育基是依据微生物的特点,在培育基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物。 培育基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源(生长因子)等。 碳源:能为微生物的代谢供应碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源;糖类、石油、花生粉
3、饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。 氮源:能为微生物的代谢供应氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+(无机氮源)蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有机氮源)等。只有固氮微生物才能利用N2。 培育基还要满意微生物生长对PH、特别养分物质以及氧气的要求。例如,培育乳酸杆菌时须要在培育基中添加维生素,培育霉菌时须将培育基的pH调至酸性,培育细菌是须要将pH调至中性或微碱性,培育厌氧型微生物是则须要供应无氧的条件 无菌技术获得纯净培育物的关键是防止外来杂菌的入侵,要留意以下几个方面: 对试验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。 将用于微生物培育的器皿
4、、接种用具和培育基等器具进行灭菌。 为避开四周环境中微生物的污染,试验操作应在酒精灯火焰旁边进行。 试验操作时应避开已经灭菌处理的材料用具与四周的物品相接触。 无菌技术除了用来防止试验室的培育物被其他外来微生物污染外,还有什么目的? 答:无菌技术还能有效避开操作者自身被微生物感染。 消毒与灭菌的区分 消毒指运用较为温柔的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,巴氏消毒法(对于一些不耐高温的液体)还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒。 灭菌则是指运用剧烈的理化因素杀死物体内外全部的微生物,包括芽孢和孢子。灭菌方法有
5、灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。 灭菌方法: 接种环、接种针、试管口等运用灼烧灭菌法; 玻璃器皿、金属用具等运用干热灭菌法,所用器械是干热灭菌箱; 培育基、无菌水等运用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅。 表面灭菌和空气灭菌等运用紫外线灭菌法,所用器械是紫外灯。 比较项理化因素的作用强度歼灭微生物的数量芽孢和孢子能否被歼灭消毒较为温柔部分生活状态的微生物不能灭菌剧烈全部微生物能 制作牛肉膏蛋白胨固体培育基 (1)方法步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。 (2)倒平板操作的步骤: 将灭过菌的培育皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培育基的锥形瓶,左手拔出棉塞。 右手拿锥形瓶,将瓶口快速通过
6、火焰。 用左手的拇指和食指将培育皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培育基(约1020mL)倒入培育皿,左手马上盖上培育皿的皿盖。 等待平板冷却凝固,大约需510min。然后,将平板倒过来放置,使培育皿盖在下、皿底在上。 倒平板操作的探讨 1.培育基灭菌后,须要冷却到50左右时,才能用来倒平板。你用什么方法来估计培育基的温度? 提示:可以用手触摸盛有培育基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板了。 2.为什么须要使锥形瓶的瓶口通过火焰? 答:通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培育基。 3.平板冷凝后,为什么要将平板倒置? 答:平板冷凝后,皿盖上会凝聚水珠,将平板
7、倒置,既可以防止培育基表面的水分过度地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培育基,造成污染。 4.在倒平板的过程中,假如不当心将培育基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培育微生物吗?为什么? 答:空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培育基上滋生,因此最好不要用这个平板培育微生物。 纯化大肠杆菌 (1)微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。 (2)平板划线法是通过接种环在琼脂固体培育基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培育基的表面。在数次划线后培育,可以分别到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。 (3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,
8、然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培育基的表面,进行培育。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。 (4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培育基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。 (5)平板划线法操作步骤: 将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞。 将试管口通过火焰。将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。 将试管通过火焰,并塞上棉塞。左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环快速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖。留意不要划破培育皿。灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端起先往其次区域内划
9、线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。留意不要将最终一区的划线与第一区相连。将平板倒置放入培育箱中培育。 平板划线操作的探讨 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,仍旧须要灼烧接种环吗?为什么? 答:操作的第一步灼烧接种环是为了避开接种环上可能存在的微生物污染培育物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种干脆来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目渐渐削减,以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环,能刚好杀死接种环上残留的菌种,避开细菌污染环境和感染操作者。 2.在灼烧接种环
10、之后,为什么要等其冷却后再进行划线? 答:以免接种环温度太高,杀死菌种。 3.在作其次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起先划线? 答:划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端起先,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步削减,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 (6)涂布平板操作的步骤: 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。取少量菌液,滴加到培育基表面。 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却810s。 用涂布器将菌液匀称地涂布在培育基表面。 涂布平板操作的探讨 涂布平板的全部操作都应在火焰旁边进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求,
11、想一想,第2步应如何进行无菌操作? 提示:应从操作的各个细微环节保证“无菌”。例如,酒精灯与培育皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰四周;等等。 菌种的保存 (1)对于频繁运用的菌种,可以采纳临时保藏的方法。 临时保藏方法 将菌种接种到试管的固体斜面培育基上,在合适的温度下培育。当菌落长成后,将试管放入4的冰箱中保藏。以后每36个月,都要重新将菌种从旧的培育基上转移到簇新的培育基上。 缺点:这种方法保存的时间不长,菌种简单被污染或产生变异。 (2)对于须要长期保存的菌种,可以采纳甘油管藏的方法。 在3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌。将1mL培育的菌液转移到甘油瓶
12、中,与甘油充分混匀后,放在20的冷冻箱中保存。 疑难解答 (1)生物的养分 养分是指生物摄取、利用养分物质的过程。养分物质是指维持机体生命活动,保证发育、生殖所需的外源物质。 人及动物的养分物质:水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。 植物的养分物质:矿质元素、水、二氧化碳等三类。 微生物的养分物质:水、无机盐、碳源、氮源及特别养分物质五类。 (2)确定培育基制作是否合格的方法 将未接种的培育基在恒温箱中保温12天,无菌落生长,说明培育基的制备是胜利的,否则须要重新制备。 微生物的试验室培育导学案及练习题 一、学习目标:1.了解有关培育基的基础学问2.驾驭无菌操作技术3.了解纯化大肠杆菌
13、的基础学问二、学习重点、难点:了解有关培育基的基础学问;驾驭无菌操作技术三、学法指导:小组沟通合作一对一检查通关四、自主学习一基础学问1.培育基(1)培育基的种类包括培育基和培育基等。(2)培育基的化学成分一般都含有、四类养分成分,(3)在供应上述几种主要养分物质的基础上,培育基还须要满意微生物生长对、以及等的要求。例如:培育乳酸杆菌时须要在培育基中添加;培育霉菌时须要将培育基的PH调至;培育细菌时须要将培育基的PH调至;培育厌氧微生物时须要供应无氧的条件2.无菌技术(1)获得纯净培育物的关键是。避开杂菌污染的方法主要包括以下四个内容:(2)消毒是指灭菌是指(3)试验室常用的消毒方法是,此外,
14、人们也常运用化学药剂进行消毒,如用、等。常用的灭菌方法有、,此外,试验室里还用或进行消毒。二试验操作1.制备牛肉膏蛋白胨固体培育基(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培育基的方法步骤:倒平板(2)倒平板的过程培育基灭菌后,须要冷却到50左右,才能用来倒平板。你用什么方法来估计培育基的温度? 为什么须要使锥形瓶的瓶口通过火焰? 平板冷凝后,为什么要将平板倒置? 在倒平板的过程中,假如不当心瘵培育基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培育微生物吗?为什么? 2.纯化大肠杆菌(1)微生物接种的方法中最常用的是和。平板划线法是指。稀释涂布平板法是指。(2)平板划线的操作步骤如下:为什么在操作的第一步以及每
15、次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍旧须要灼烧接种环吗?为什么? 在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线? 在作其次次以及其后的划线操作是赤什么总是从上一次划线的末端起先划线? (3)系列稀释操作步骤:(4)涂布平板操作步骤: 选修一生物2.3分解纤维素的微生物的分别学案(人教版)课题3分解纤维素的微生物的分别问题导学一、刚果红染色法活动与探究11刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理是什么?2常用的刚果红染色法有哪几种?它们在加入刚果红的时间上有什么不同?3探讨在刚果红培育基上出现透亮圈,是否说明肯定是由纤维素分解菌形成的?迁移与应用1在含纤维素的培育基中加入刚果红溶液,菌落四
16、周出现明显透亮圈的是()。A分解尿素的细菌B硝化细菌C分解纤维素的细菌D乳酸菌1刚果红染色法鉴别纤维素分解菌的原理菌落四周有透亮圈说明纤维素被分解说明有纤维素酶说明有纤维素分解菌2两种刚果红染色法的比较染色法优点缺点先培育微生物,再加入刚果红颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作烦琐,刚果红会使菌落之间发生混杂倒平板时就加入刚果红操作简便,不存在菌落混杂问题产生淀粉酶的微生物也产生模糊透亮圈,有些微生物能降解色素,形成明显的透亮圈,与纤维素分解菌不易区分二、分别纤维素分解菌的试验设计活动与探究21用流程图表示本试验的操作流程。2本试验与课题2中的试验在试验流程上有哪些异同?3将滤纸埋在土壤中有
17、什么作用?你认为滤纸应当埋进土壤多深?4阅读教材第29页旁栏中的纤维素分解菌选择培育基的成分回答下列问题。(1)旁栏中的配方是液体培育基还是固体培育基?为什么?(2)这个培育基对微生物是否具有选择作用?假如有,是如何进行选择的?5阅读教材第30页中的“课题延长”部分,回答以下2个问题。(1)分别纯化纤维素分解菌后,如何通过试验对其进一步确定?(2)如何测定样品中有无纤维素酶?迁移与应用2分解纤维素的微生物的分别试验过程中操作有误的是()。A经选择培育后干脆将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基上B选择培育这一步可省略,但纤维素分解菌的浓度会削减C经稀释培育后,用刚果红染色法来鉴定能产生纤维素酶的
18、菌落D比照组可用等量的培育液涂布到不含纤维素的培育基上1选择培育(1)详细操作称取土样20g加入装有30mL选择培育基的锥形瓶锥形瓶固定在摇床上30振荡培育12d培育液变混浊(2)设置比照将(1)过程中的选择培育基改为不含纤维素的培育基,如牛肉膏蛋白胨基础培育基,其余过程均与(1)过程相同。2筛选过程中用到的两种培育基(1)名称:纤维素分解菌的选择培育基;纤维素分解菌的鉴别培育基。(2)区分纤维素分解菌的选择培育基为液体培育基,利用液体培育基能使养分成分充分消耗,以增加纤维素分解菌的浓度。纤维素分解菌的鉴别培育基为固体培育基,因为要在培育基上形成我们肉眼可见的菌落。在上述选择培育基中能以纤维素
19、作为碳源和能源的微生物可以正常生长,而其他绝大多数微生物不能正常生长;而在上述鉴别培育基中,绝大多数微生物都可以正常生长。答案:课前预习导学一、1(1)葡萄糖多糖纤维素酶(2)纤维素含量木材作物秸秆2纤维素酶复合酶C1酶CX酶葡萄糖苷酶3(1)刚果红染色法颜色反应(2)红色复合物纤维素酶透亮圈产生透亮圈预习沟通1:(1)提示:纤维素主要存在于植物细胞的细胞壁中,是植物细胞壁的主要组成成分,细胞壁更加达,纤维素的含量越多。纤维素的性质比较稳定,由纤维素构成的细胞壁具有支持和爱护作用。(2)提示:自然界中的纤维素主要被土壤中的微生物分解利用。其余的一部分被草食动物取食利用(实质上也离不开微生物的分
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