人教版生物選修人全冊教案.doc

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. 授課時間： 課題 果酒和果醋的制作 課型 新授課 教學目標 知識與技能目標 ①說明果酒和果醋的制作原理[ ②設計制作果酒和果醋的裝置 ③完成果酒和果醋制作并掌握基本方法。K] 能力與方法目標 ①提高探究意識 ②提高動手操作能力、與人協(xié)作能力 ③對結果進行分析與評價的能力 情感態(tài)度價值觀目標 ①認同我國古代勞動人民的智慧，激發(fā)學生的民族自豪感，同時滲透STS教育。 ②體會到成功的樂趣 教學重點 說明果酒和果醋的制作原理，設計制作裝置，制作出果酒和果醋。 教學難點 制作過程中發(fā)酵條件的控制。 教法 講述法 教學過程 　　引言： 　　在中華民族悠久的歷史長河中，很多事物都走在世界前列，酒也一樣，有著它本身的光輝篇章。在酒的記載中，有許多關于酒的有趣傳說。猿猴釀酒說——猿猴的主要食物就是含糖水果，猿猴在水果成熟的季節(jié)收貯大量的水果在“石洼”中，一段時間后，就有特殊香味的液體流出，這就是最早的果酒。 　　在國內(nèi)市場上，近幾年出現(xiàn)了越來越多的果酒，如枸杞酒、青梅酒等。 　　果酒與生活——果酒中雖然含有酒精，但含量與白酒、啤酒和葡萄酒比起來非常低，一般為5到10度，最高的也只有14度。因此，被很多成年人當作飯后或睡前的軟飲料來喝。 　　　　下面我們來學習果酒和果醋制作的相關知識。 　　一、基礎知識 （一）果酒制作的原理 知識要點：1. 酵母菌的兼性厭氧生活方式；2.發(fā)酵需要的適宜條件；3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術所使用的酵母菌的來源。 （二）果醋制作的原理 知識要點：1.酒變醋的原理；2.控制發(fā)酵條件的作用；3.制醋所利用的醋酸菌的來源。 （三）、實驗案例 制作葡萄酒和葡萄醋 建議將實驗安排在秋季的9月或10月進行。在這段時間內(nèi)進行實驗，有如下優(yōu)點：（1）正值收獲季節(jié)，葡萄的價格便宜，品種多樣；（2）此時葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強，發(fā)酵釀酒的效果好；（3）溫度適宜，發(fā)酵現(xiàn)象非常明顯。實驗的具體操作步驟如下。 1.對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗并消毒。先用溫水反復沖洗幾次,再用體積分數(shù)為75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。 2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐爛的子粒。 3. 用清水沖洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反復多次沖洗。 4. 用榨汁機榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中（裝置參見教材圖1-4b），或?qū)⑵咸汛虺蓾{后，用潔凈的紗布過濾至發(fā)酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發(fā)酵裝置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。 5. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。 6. 由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大，因此需要及時排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡易的發(fā)酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要擰松瓶蓋2～4次，進行排氣。 7. 10 d以后，可以開始進行取樣檢驗工作。例如，可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作。 8. 當果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉移至30～35 ℃的條件下發(fā)酵，適時向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋打開，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。 （四）、課題成果評價 （一）果酒的制作是否成功 發(fā)酵后取樣，通過嗅味和品嘗進行初步鑒定。此外，還可用顯微鏡觀察酵母菌，并用重鉻酸鉀檢驗酒精的存在。如果實驗結果不理想，請學生分析失敗原因，然后重新制作。 （二）果醋的制作是否成功 首先通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進行初步鑒定，再通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH作進一步的鑒定。此外，還可以通過在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌，并統(tǒng)計其數(shù)量作進一步鑒定。 （一）旁欄思考題 1.你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？ 答：應該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。 2.你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？ 提示：需要從發(fā)酵制作的過程進行全面的考慮。例如，榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。 3.制葡萄酒時，為什么要將溫度控制在18～25 ℃？制葡萄醋時，為什么要將溫度控制在30～35 ℃？ 答：溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20 ℃左右最適合酵母菌繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為30～35 ℃，因此要將溫度控制在30～35 ℃。 4.制葡萄醋時，為什么要適時通過充氣口充氣？ 答：醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r需要氧的參與，因此要適時向發(fā)酵液中充氣。 （二）［資料］發(fā)酵裝置的設計討論題 請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？結合果酒、果醋的制作原理，你認為應該如何使用這個發(fā)酵裝置？ 答：充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染，其作用類似巴斯德的鵝頸瓶。使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。 （三）練習 2.提示：大規(guī)模生產(chǎn)時需要進行更為全面周詳?shù)目紤]，如原料的來源與選擇、菌種的培育與選擇、發(fā)酵的設備、發(fā)酵條件的自動化控制，以及如何嚴格控制雜菌污染；等等。此外，無論是葡萄酒或葡萄醋，實驗時所檢測的發(fā)酵液，并非商品意義上的產(chǎn)品。在實際生產(chǎn)中還需沉淀過濾、滅菌裝瓶等獲得成品酒或醋。葡萄酒還需在一定設施和條件下（如橡木桶和地窖）進行后續(xù)發(fā)酵，以獲得特定的風味和色澤。 板書設計 1. 基礎知識： 2. 果酒制作原理 果醋制作原理 2.實驗設計：試驗流程 資料 3.操作提示 4.結果分析與評價 5.課題延伸 6.相關連接 講后語 學生通過果酒和果醋的制作，使他們的動手動腦能力得到了很大的鍛煉，同時這節(jié)課也是在充分發(fā)揮學生的主體地位的思想指導下進行的 檢查記錄及評語 授課時間： 課題 腐乳的制作 課型 新授課 教學目標 知識與技能目標 1.以制作腐乳為例，了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用，說明腐乳制作過程的科學原理。 2.說出腐乳制作的流程，知道影響發(fā)酵的因素。 3.根據(jù)實驗流程示意圖和提供的資料，設計實驗步驟，嘗試腐乳制作的過程。 4.理解實驗變量的控制，分析影響腐乳品質(zhì)的條件 能力與方法目標 ①提高探究意識 ②提高動手操作能力、與人協(xié)作能力 ③對結果進行分析與評價的能力 情感態(tài)度價值觀目標 ①認同我國古代勞動人民的智慧，激發(fā)學生的民族自豪感，同時滲透STS教育。 ②體會到成功的樂趣 教學重點 說明腐乳制作過程的科學原理，設計并完成腐乳的制作， 教學難點 在實踐中摸索影響腐乳品質(zhì)的條件 教法 講解與討論 教學過程 引言：腐乳是中華民族獨特的傳統(tǒng)調(diào)味品，具有悠久的歷史：它是我國古代勞動人民創(chuàng)造出的一種微生物發(fā)酵大豆制品，品質(zhì)細膩、營養(yǎng)豐富、鮮香可口，深受廣大群眾喜愛，其營養(yǎng)價值可與奶酪相比，具有東方奶酪之稱。 各地人民依據(jù)自己不同的口味，形成了各具特色的傳統(tǒng)產(chǎn)品，如浙江紹興腐乳、北京王致和腐乳、黑龍江的克東腐乳、上海奉賢的鼎豐腐乳、廣西桂林的桂林腐乳、廣東水江的水口腐乳、云南路南的石林牌腐乳、河南拓城的酥制... 那么腐乳是如何制作的呢？ 一、基礎知識 —— 腐乳的制作原理 請大家閱讀書本相關內(nèi)容及投影，回答以下問題 ： 1、豆腐長白毛是什么原因？ 2、王致和為什么要撒許多鹽，將長毛的豆腐腌起來？ 3、豆腐長的毛是什么生物？ 4、你認為毛霉的細胞結構有什么特點？ 5、毛霉的繁殖方式是什么？ 6、毛霉中起作用的酶有哪些？ （一）毛霉的相關知識 （1）毛霉是一種絲狀真菌，具有發(fā)達的白色菌絲。它的菌絲可分為直立菌絲和匍匐菌絲。繁殖方式為孢子生殖，新陳代謝類型為異養(yǎng)需氧型。應用于腐乳等發(fā)酵工藝。 （2）毛霉在腐乳制作中的作用：在豆腐的發(fā)酵過程中，毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。 （3）傳統(tǒng)腐乳的生產(chǎn)中，豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在無菌條件下，將優(yōu)良毛霉菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 （4）優(yōu)良菌種的選擇：不產(chǎn)生毒素；生長繁殖快，且抗雜菌力強；生長的溫度范圍大，不受季節(jié)的限制；有蛋白酶、脂肪酶、肽酶等酶系；使產(chǎn)品氣味正常良好。 小結：豆腐乳是我國獨特的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，是用豆腐發(fā)酵制成，多種微生物參與發(fā)酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌具發(fā)達的白色菌絲。毛霉等微生物產(chǎn)生的以蛋白酶為主各種酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸，與醇類作用生成酯，形成細膩、鮮香等豆腐乳特色。發(fā)酵的溫度為15～18 ℃ 。 了解了王致和制作腐乳的過程，你能說出腐儒制作的流程圖嗎？ （二）腐乳制作的流程圖 讓豆腐上長出毛霉 加鹽腌制 加鹵湯裝瓶 密封腌制 請大家結合流程圖和投影資料一、二、三設計腐乳的制作過程。 二、腐乳制作的實驗設計 1、設備及用品 瓦罐或有蓋玻璃瓶、保溫容器、小刀、搖床、250ml三角瓶、超凈臺及接種設備、滅菌鍋 2、材料 粽葉、北方豆腐、調(diào)料。 3、操作步驟 1）將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70％左右，水分過多則腐乳不易成形。 你認為將溫度保持在15-18 ℃的原因是什么？ 這說明了什么？ 長滿毛霉的豆腐塊（以下稱毛坯）與鹽的質(zhì)量分數(shù)比為5∶1。 鹽能否過多或過少，為什么？ 將培養(yǎng)毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一面統(tǒng)一朝向玻璃瓶邊，將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽，并隨層加高而增加鹽量，在瓶口表面鋪鹽厚些。約腌制8 d。 為什么要隨層數(shù)的增加而增加鹽的用量，且瓶口用的鹽最多？ 你認為腌制作用有哪些 ？ 腌制的時間可以變化嗎？為什么？ 你能設計實驗來探究腌制時間對腐乳質(zhì)量的影響嗎？ 實驗過程： 7）將黃酒、米酒和糖，按口味不同而配以各種香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12％左右為宜。 ［注］酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關系。酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。 你認為鹵湯中有哪些成分可以抑制雜菌的生長？ 8）將廣口玻璃瓶刷干凈后，用高壓鍋在100 ℃蒸汽滅菌30 min。將腐乳咸坯擺入瓶中，加入鹵湯和輔料后，將瓶口用酒精燈加熱滅菌，用膠條密封。在常溫情況下，一般六個月可以成熟。 你認為在整個的操作過程中，有哪些操作可以抑制雜菌的污染？ ①長毛時的溫度 ②加鹽腌制 ③鹵湯中的酒精、辛香料 ④對用具的消毒滅菌 ⑤密封 4、腐乳的主要生產(chǎn)工序 釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。 前期發(fā)酵所發(fā)生的主要變化是毛霉在豆腐（白坯）上的生長。 發(fā)酵的溫度為15～18 ℃，此溫度不適于細菌、酵母菌和曲霉的生長，而適于毛霉慢慢生長。毛霉生長大約5d后使白坯變成毛坯。 前期發(fā)酵的作用： 一、是使豆腐表面有一層菌膜包住，形成腐乳的“體”； 二、是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶，有利于豆腐所含有的蛋白質(zhì)水解為多肽和各種氨基酸，脂肪酶可以將脂肪分解成甘油和脂肪酸。 后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應的過程。 通過腌制并配入各種輔料（紅曲、面曲、酒釀），使蛋白酶作用緩慢，促進其他生化反應，生成腐乳的香氣。 5、課題成果評價 1）是否完成腐乳的制作 檢驗腐乳是否完成制作的依據(jù)是： 能夠合理地選擇實驗材料與用具；前期發(fā)酵后豆腐的表面長有菌絲，后期發(fā)酵制作基本沒有雜菌的污染。 2）腐乳質(zhì)量的評價 制作成功的腐乳應該具有以下特點： 色澤基本一致、味道鮮美、咸淡適口、無異味、塊形整齊、厚薄均勻、質(zhì)地細膩、無雜質(zhì)。 3）能否總結不同條件對腐乳風味和質(zhì)量的影響 影響腐乳品質(zhì)的主要因素： ①菌種和雜菌： 菌種是生產(chǎn)發(fā)酵的關鍵，如果菌種退化則表現(xiàn)出生化功能的變化，如水解速率、代謝產(chǎn)物等都會發(fā)生變化，從而影響品質(zhì)。如有雜菌污染則直接影響產(chǎn)品的色、香、味。 ②溫度： 溫度影響菌絲的生長和代謝，如溫度過低，則菌絲生長緩慢，不能進入豆腐塊的深層；溫度高，菌絲易老化和死亡，影響品質(zhì)。溫度還影響生化反應速度。 ③ 發(fā)酵時間 發(fā)酵時間影響生化反應度及生化產(chǎn)物的量。 ④調(diào)味品 加入的各種酒類、糖類等輔料的多少也對口感有重要影響。 你能設計實驗來探究各種條件對腐乳風味和質(zhì)量的影響嗎？ 思考： 1.你能利用所學的生物學知識，解釋豆腐長白毛是怎么一回事？ 答：豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。 2.王致和為什么要撒許多鹽，將長毛的豆腐腌起來？ 答：鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。 3.我們平常吃的豆腐，哪種適合用來做腐乳？ 答：含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形。 4.為什么發(fā)酵的溫度為15～18 ℃？ 此溫度不適于細菌、酵母菌和曲霉的生長，而適于毛霉慢慢生長。 5.吃腐乳時，你會發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對人體有害嗎？它的作用是什么？ 答：“皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的菌絲（匍匐菌絲），它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形?！捌ぁ睂θ梭w無害。 6.市售腐乳有時口感不好，豆腐較硬，你認為是什么原因造成的？ ① 豆腐塊的含水量不當，它影響毛霉菌絲的深入程度。 ②發(fā)酵時間短，蛋白質(zhì)未完全水解，在加鹽后豆腐脫水，蛋白質(zhì)變性，于是變硬。 ③菌種不純、菌種變異、菌種老化都會影響產(chǎn)品口感。 ④調(diào)味品加入量不足等。 反饋練習：詳見課件。 板書設計 基礎知識 腐乳制作原理 實驗設計 設計流程 資料 操作提示 結果分析與評價 相關鏈接 講后語:通過本課題的學習，學生自己動手制作出了自己的第一份生活調(diào)味品，這能使他們對生活中的知識充滿好奇，促使他們積極的投入到學習中去，通過學習來解決生活中的實際問題，這對于學生的某些能力的鍛煉是很有好處的。教師在教學過程中，把課堂的大部分時間多放給學生，通過學生自己閱讀、觀察、討論來設計實驗方案，尋求最佳實驗步驟，從這一點上來說，實驗是最能鍛煉學生的學習能力、思維能力和合作學習的能力的。通過腐乳制作的實驗的開展，使學生學習到了在課堂教學中所不能學到的東西，同時也是對學生能力的一個檢測。 檢查記錄及評語 授課時間： 課題 制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量 課型 新授課 教學目標 知識與技能目標 1.了解泡菜制作的原理、方法，嘗試制作泡菜； 2.了解亞硝酸鹽對人體的危害及測定其含量的原理，嘗試用比色法測定泡菜中亞硝酸鹽 能力與方法目標 ①提高探究意識 ②提高動手操作能力、與人協(xié)作能力 ③對結果進行分析與評價的能力 情感態(tài)度價值觀目標 ①認同我國古代勞動人民的智慧，激發(fā)學生的民族自豪感，同時滲透STS教育。 ②體會到成功的樂趣 教學重點 制作泡菜并測定泡菜中亞硝酸鹽含量 教學難點 泡菜中亞硝酸鹽含量的測定 教法 講解與討論 教學過程 <一>引入新課 從課題背景入手，介紹泡菜是我國古代勞動人民創(chuàng)造出的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的腌制食品。泡菜是怎樣腌制的呢？在腌制過程中，為什么需要對亞硝酸鹽的含量進行檢測？ <二>泡菜的制作 泡菜制作是以乳酸發(fā)酵為主，同時利用食鹽的高滲透壓作用，兼有蛋白質(zhì)分解的微生物發(fā)酵過程的冷加工方法，對蔬菜的營養(yǎng)成分、色香味等的保存十分有利。 千百年來，泡菜不但以其酸鮮純正、嫩脆芳香、清爽可口、回味悠長的特點吸引眾多食客，還因其開胃口、促消化、解葷腥、增強食欲的功效為世人所樂意接受。 泡菜的制作工藝如下： 選料→預處理→配制調(diào)料→泡制 泡菜的制作看上去很簡單，但要泡出色香味俱佳、營養(yǎng)衛(wèi)生的泡菜，應該掌握原料性質(zhì)，注意選擇容器、制備鹽水、搭配調(diào)料、裝壇等技術。如調(diào)料是泡菜風味形成的關鍵，泡菜壇的選擇亦關乎泡菜的制作成敗。 ? 教師組織學生看教材中的實驗流程示意圖，結合所給的案例，回答下列問題： 1.試舉出日常生活中應用乳酸菌的其他實例。 ? 2.在四川，人們用的是一種壇口突起，壇口周圍有一圈凹形托盤（即水槽，可盛水），扣上碗可以密封的壇子。制作泡菜的壇子必須密封，試說明其道理。 ? 3.為什么泡菜壇內(nèi)有時會長出一層白膜？你認為這層白膜是怎么形成的？ ? ??4.試討論泡制泡菜的過程中應注意的問題及原因。 ? <三>測定亞硝酸鹽的含量及測定方法 教師引導學生看課本，了解測定亞硝酸鹽含量的原理。 如何測定亞硝酸鹽的含量呢？ 學生通過看課本，掌握測定亞硝酸鹽的一般流程，及在測定中所要注意的問題。 配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色→計算 思考： 1.在配制溶液時，所配制的各種溶液的作用是什么？ 2.如何制備標準顯色液？ 3.制備樣品處理液的步驟是怎樣的？? <四>結果分析及評價 ? 通過一段時間的發(fā)酵后，依據(jù)測定亞硝酸鹽含量，我們對三壇泡菜分別在腌制過程中的第3 天、第5天、第7 天、第9 天、第11 天和第13 天分別對食鹽濃度為4%、6%、8%的泡菜 做了亞硝酸鹽含量的檢測，經(jīng)過多次實驗檢測，我們得到以下數(shù)據(jù)： 實驗結果與分析：? 三種食鹽濃度的泡菜中的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數(shù)的關系圖如下。 從曲線圖中我們可以看出，泡菜中亞硝酸鹽含量在發(fā)酵剛剛開始的時候都處于上升趨勢，在5 d或7 d的時候會達到一個最高值，之后就會慢慢下降，在發(fā)酵時間達到13 d左右的時候下降到一個相對比較穩(wěn)定的數(shù)值，達到平穩(wěn)狀態(tài)。 板書設計 基礎知識 1.乳酸菌發(fā)酵 2.亞硝酸鹽 實驗設計：泡菜的制作資料 測定亞硝酸鹽含量的原理 操作提示：泡菜壇的選擇 結果分析與評價 課題延伸 講后語:學生通過親自進行泡菜的制作及亞硝酸鹽含量測定，使他們的動手動腦能力得到了很大的鍛煉，同時這節(jié)課也是在充分發(fā)揮學生的主體地位的思想指導下進行的，在整個過程中，教師只是在引導學生，一些實驗步驟、實驗設計方案，都是學生自主的設計和完成的，老師在學生設計出錯或無法完成實驗時給以必要的指導。 在亞硝酸鹽含量測定的實驗中，由于用到的試劑較多，且步驟煩瑣，老師對試劑的配制等是事先完成的，一是為了節(jié)約時間，再是考慮這些內(nèi)容學生一般無法完成。在發(fā)酵和測定亞硝酸鹽的過程中，由于用時較長，我們在課下由興趣小組完成，最后匯總數(shù)據(jù)，進行分析。 檢查記錄及評語 授課時間： 課題 微生物的培養(yǎng)與應用 課型 新授課 教學目標 知識與技能目標 了解有關培養(yǎng)基的基礎知識；掌握培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌和平板劃線法等基本操作技術 能力與方法目標 分析實驗思路的確定和形成的原因，分析實驗流程，對比前面的實驗設計，歸納共性，分析差異，增加印象 情感態(tài)度價值觀目標 形成勇于實踐、嚴謹求實的科學態(tài)度和科學精神 教學重點 無菌技術的操作 教學難點 無菌技術的操作 教法 講述法 教學過程 （一）引入新課 在傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用中，都利用了微生物的發(fā)酵作用，其中的微生物來自于制作過程中的自然感染。而在工業(yè)化生產(chǎn)中，為了提高發(fā)酵的質(zhì)量，需要獲得優(yōu)良菌種，并保持發(fā)酵菌種的純度。這就要涉及到微生物的培養(yǎng)、分離、鑒別等基本技術?，F(xiàn)在我們開始學習微生物的培養(yǎng)和應用專題。 （二）進行新課 1．基礎知識 1．1 培養(yǎng)基的種類包括 固體 培養(yǎng)基和 液體 培養(yǎng)基等。 〖思考1〗瓊脂是從紅藻中提取的 多糖 ，在配制培養(yǎng)基中用作為 凝固劑 。 【補充】培養(yǎng)基的類型及其應用： C、H、O、N、P、S是構成細胞原生質(zhì)的基本元素，約占原生質(zhì)總量的97％以上。 【補充】碳源：如CO2、糖類、脂肪酸等有機物，構成微生物的結構物質(zhì)和分泌物，并提供能量。 氮源：如N2、氨鹽、硝酸鹽、牛肉膏、蛋白胨等，主要用來合成蛋白質(zhì)、核酸及含氮代謝物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作為碳源，又可以作為氮源，如氨基酸等。 標準 培養(yǎng)基類型 配制特點 主要應用 物理性質(zhì) 固體培養(yǎng)基 加入瓊脂較多 菌種分離,鑒定,計數(shù) 半固體培養(yǎng)基 加入瓊脂較少 菌種保存 液體培養(yǎng)基 不加入瓊脂 工業(yè)生產(chǎn)，連續(xù)培養(yǎng) 化學組成 合成培養(yǎng)基 由已知成分配制而成，培養(yǎng)基成分明確 菌種分類、鑒定 天然培養(yǎng)基 由天然成分配制而成，培養(yǎng)基成分不明確 工業(yè)生，產(chǎn)降低成本 目的用途 鑒別培養(yǎng)基 添加某種指示劑或化學藥劑 菌種的鑒別 選擇培養(yǎng)基 添加（或缺少）某種化學成分 菌種的分離 1．2 培養(yǎng)基的化學成分包括 水 、 無機鹽 、 碳源 、 氮源 四類營養(yǎng)成分。 〖思考2〗從細胞的化學元素組成來看，培養(yǎng)基中為什么都含有這些營養(yǎng)成分？ 1．3 培養(yǎng)基除滿足微生物生長的 pH 、 特殊營養(yǎng)物質(zhì) 和 氧氣 等要求。 【補充】生長因子：某些微生物正常生長代謝過程中必須從培養(yǎng)基中吸收的微量有機小分子，如某些氨基酸、堿基、維生素等。 〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要為微生物提供 糖 、 維生素 和 有機氮 等營養(yǎng)物質(zhì)。 〖思考4〗培養(yǎng)乳酸桿菌時需要添加 維生素 ，培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基pH調(diào)節(jié)為 酸性 ，培養(yǎng)細菌時需要將pH調(diào)節(jié)為 中性或微堿性 。 活動2：閱讀“無菌技術”，討論回答下列問題： 1．4 獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是 防止外來雜菌的入侵 。 1．5 無菌技術包括： （1）對實驗操作空間、操作者的衣著和手進行 清潔和消毒 ； （2）將培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進行 滅菌 ； （3）為避免周圍微生物污染，實驗操作應在 酒精燈火焰附近 旁進行； （4）避免已滅菌處理的材料用具與 周圍物品 相接觸。 1．6 比較消毒和滅菌（填表） 比較項 理化因素的作用強度 消滅微生物的數(shù)量 芽孢和孢子能否被消滅 消毒 較為溫和 部分生活狀態(tài)的微生物 不能 滅菌 強烈 全部微生物 能 〖思考5〗無菌技術除了防止培養(yǎng)物被污染外，還具有的目的是 防止感染實驗操作者 。 1．7 消毒方法： （1）日常生活經(jīng)常用到的是 煮沸 消毒法； （2）對一些不耐高溫的液體，則使用 巴氏 消毒法（作簡要介紹）； （3）對接種室、接種箱或超凈工作臺首先噴灑 石炭酸或煤酚皂 等溶液以增強消毒效果，然后使用 紫外線 進行物理消毒。 （4）實驗操作者的雙手使用 酒精 進行消毒； （5）飲水水源用 氯氣 進行消毒。 1．8滅菌方法： （1）接種環(huán)、接種針、試管口等使用 灼燒 滅菌法； （2）玻璃器皿、金屬用具等使用 干熱 滅菌法，所用器械是 干熱滅菌箱 ； （3）培養(yǎng)基、無菌水等使用 高壓蒸汽 滅菌法，所用器械是 高壓蒸汽滅菌鍋 。 （4）表面滅菌和空氣滅菌等使用 紫外線 滅菌法，所用器械是 紫外燈 。 〖思考6〗對接種環(huán)滅菌時要用酒精燈的 充分燃燒 層火焰灼燒可能伸入試管或培養(yǎng)皿的部位。 〖思考7〗利用干熱滅菌箱對玻璃器皿滅菌時物品不能擺得太擠，目的是避免妨礙熱空氣流通。 〖思考8〗物品裝入高壓蒸汽滅菌鍋滅菌后，要首先打開排氣閥，煮沸并排除鍋內(nèi)冷空氣，其目的是 有利于鍋內(nèi)溫度升高 ；隨后關閉排氣閥繼續(xù)加熱，氣壓升至 100k Pa，溫度為 121℃ ，并維持 15～30 min；最后切斷熱源，使溫度自然降溫，氣壓務必降至 零 時打開鍋蓋，其目的是防止 容器中的液體暴沸 。 【補充】培養(yǎng)基的配制原則： ①目的要明確：根據(jù)培養(yǎng)的微生物種類、培養(yǎng)的目的等確定培養(yǎng)基的類型和配制量。 ②營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例要適宜。例如：碳氮比4∶1時，谷氨酸棒狀桿菌大量繁殖而產(chǎn)生谷氨酸少；碳氮比為3∶1時，菌體繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。 ③pH要適宜：細菌培養(yǎng)基pH中性或偏堿性，霉菌培養(yǎng)基呈酸性。 2．實驗操作 2．1 計算：根據(jù)配方比例，計算100mL培養(yǎng)基各成分用量。 2．2 稱量：準確稱取各成分。稱取牛肉膏和蛋白胨時動作要迅速，目的是防止牛肉膏吸收空氣中水分。 2．3 溶化：①加水加熱熔化牛肉膏；②加入蛋白胨和氯化鈉繼續(xù)加熱；③加入瓊脂；④用蒸餾水定容到100mL。整個過程不斷用玻棒攪拌，目的是防止瓊脂糊底而導致燒杯破裂。 2．4 調(diào)pH：用1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH至偏堿性。 2．5 滅菌：將配制好的培養(yǎng)基轉移到錐形瓶中，加塞包扎后用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌；所用培養(yǎng)皿用報紙包扎后用干熱滅菌箱滅菌。 2．6 倒平板：待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時在酒精燈火焰附近操作進行。 其過程是： ①在火焰旁右手拿錐形瓶，左手拔出棉塞； ②右手拿錐形瓶，使錐形瓶的瓶口迅速通過火焰； ③左手將培養(yǎng)皿打開一條縫隙，右手將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿，立刻蓋上皿蓋。 ④待平板冷卻凝固后，將平板倒過來放置。 〖思考1〗錐形瓶的瓶口通過火焰的目的是消滅瓶口的雜菌，防止雜菌感染培養(yǎng)基。 〖思考2〗倒平板的目的是防止培養(yǎng)基冷卻過程中形成的水滴落到培養(yǎng)基表面。 〖思考3〗若皿蓋和皿底之間粘有培養(yǎng)基，則該平板能否培養(yǎng)微生物？為什么？ 不能?？諝庵须s菌會在這些粘附培養(yǎng)基上繁殖，并污染皿內(nèi)培養(yǎng)基。 〖思考4〗配制斜面培養(yǎng)基中，試管要加塞棉塞的目的是保持通氣并防止雜菌感染。 〖思考5〗試管培養(yǎng)基形成斜面的作用是增大接種面積。 2．7 接種 2．7．1微生物接種的最常用方法是平板劃線法和稀釋涂布法，另外還有穿刺接種和斜面接種等。 2．7．2平板劃線法：通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。其操作步驟是： ①將接種環(huán)在酒精燈火焰上灼燒直至燒紅。 ②在酒精燈火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開大腸桿菌的菌種試管的棉塞。 ③將菌種試管口通過火焰達到消滅試管口雜菌的目的。 ④將冷卻的接種環(huán)伸入到菌液中取出一環(huán)菌種。 ⑤將菌種試管口再次通過火焰后塞上棉塞。 ⑥將皿蓋打開一條縫隙，把接種環(huán)伸入平板內(nèi)劃3～5條平行線，蓋上皿蓋，不要劃破培養(yǎng)基。 ⑦灼燒接種環(huán)，冷卻后從第一區(qū)劃線末端開始向第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復上述過程，完成三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將第五區(qū)的劃線與第一區(qū)劃線相連。 ⑧將平板倒置放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 〖思考6〗取菌種前灼燒接種環(huán)的目的是消滅接種環(huán)上的微生物；除第一次劃線外，其余劃線前都要灼燒接種環(huán)的目的是消滅接種環(huán)上殘留菌種；取菌種和劃線前都要求接種環(huán)冷卻后進行，其目的是防止高溫殺死菌種；最后灼燒接種環(huán)的目的是防止細菌污染環(huán)境和操作者。 〖思考7〗在第1次劃線后都從上次劃線末端開始的目的是獲得由單個細菌形成的標準菌落。 2．7．3　稀釋涂布平板法：將菌液進行一系列梯度稀釋，并將不同稀釋度菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。當稀釋倍數(shù)足夠高時，即可獲得單個細菌形成的標準菌落。 2．7．4　系列稀釋操作： ①取盛有9mL水的無菌試管6支，編號101、102、103、104、105、106。 ②用灼燒冷卻的移液管吸取1mL菌液注入編號為101試管中，并吹打3次，使之混勻。 ③從101倍液中吸取1mL菌液注入到編號為102試管內(nèi)吹打均勻，獲得102倍液。依此類推。 〖思考8〗操作中試管口和移液管應在離火焰1～2cm處。整個操作過程中使用了1支移液管。 板書設計 1．基礎知識 1．1 培養(yǎng)基的種類包括 固體 培養(yǎng)基和 液體 培養(yǎng)基等 比較消毒和滅菌 1．8滅菌方法： 2．實驗操作 2．1 計算：根據(jù)配方比例，計算100mL培養(yǎng)基各成分用量。 2．2 稱量：準確稱取各成分。稱取牛肉膏和蛋白胨時動作要迅速，目的是防止牛肉膏吸收空氣中水分。 2．3 溶化： 講后語 本節(jié)課可以通過生產(chǎn)實例導入，使學生認識在微生物的培養(yǎng)過程中，保持培養(yǎng)物純凈的重要性。在課堂上可以跳出教材，充分發(fā)揮學生的主動性，讓學生收集列舉更多的生產(chǎn)生活中的實例，從中體會培養(yǎng)物純凈的重要性。當時由于微生物的微觀性和危害性，一定要教育學生培養(yǎng)良好的衛(wèi)生習慣。 檢查記錄及評語 授課時間： 課題 微生物的培養(yǎng)與應用 課型 新授課 教學目標 知識與技能目標 了解有關培養(yǎng)基的基礎知識；掌握培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌和平板劃線法等基本操作技術 能力與方法目標 分析實驗思路的確定和形成的原因，分析實驗流程，對比前面的實驗設計，歸納共性，分析差異，增加印象 情感態(tài)度價值觀目標 形成勇于實踐、嚴謹求實的科學態(tài)度和科學精神 教學重點 無菌技術的操作 教學難點 無菌技術的操作 教法 講述法 教學過程 復習提問 總結 3．結果分析與評價 3．1　培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是對照，若有菌落形成，說明培養(yǎng)基滅菌不徹底。 3．2　在肉湯培養(yǎng)基上，大腸桿菌菌落呈白色，為圓形，光滑有光澤，邊緣整齊。 3．3　培養(yǎng)12h和24h后的菌落大小不同（相同、不同）；菌落分布位置相同（相同、不同）。原因是時間越長，菌落中細菌繁殖越多，菌落體積越大；菌落的位置不動，但菌落數(shù)增多。 〖思考9〗在某培養(yǎng)基上出現(xiàn)了3種特征不同的菌落，原因有培養(yǎng)基滅菌不徹底或雜菌感染等。 〖思考10〗頻繁使用的菌種利用臨時保藏法保存，長期保存菌種的方法是甘油管藏法。前者利用固體斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)后，保存在4℃冰箱中，每3～6個月轉種培養(yǎng)一次，缺點是保存時間較短，容易發(fā)生污染和變異；后者將菌種與無菌體積等量混合后保存在－20℃冷凍箱中。 （三）課堂總結、點評 微生物的實驗室培養(yǎng) 培養(yǎng)基 無菌技術 純化大腸桿菌 培養(yǎng)基的配制 配制培養(yǎng)基的原則 配制培養(yǎng)基的方法 計算→稱量→溶化→調(diào)pH→分裝→加棉塞→滅菌→倒平板 平板劃線法 稀釋涂布法 系列稀釋 平板涂布 （四）實例探究 例1．關微生物營養(yǎng)物質(zhì)的敘述中，正確的是 A.是碳源的物質(zhì)不可能同時是氮源 B.凡碳源都提供能量 C.除水以外的無機物只提供無機鹽 D.無機氮源也能提供能量 解析：不同的微生物，所需營養(yǎng)物質(zhì)有較大差別，要針對微生物的具體情況分析。對于A、B選項，它的表達是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同時是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同時是能源，如葡萄糖；有的碳源同時是氮源，也是能源，如蛋白胨。對于C選項，除水以外的無機物種類繁多，功能也多樣。如二氧化碳，可作為自養(yǎng)型微生物的碳源；NaHC O3，可作為自養(yǎng)型微生物的碳源和無機鹽；而NaCl則只能提供無機鹽。對于D選項，無機氮源提供能量的情況還是存在的，如NH3可為硝化細菌提供能量和氮源。 答案：D 例2．下面對發(fā)酵工程中滅菌的理解不正確的是 A.防止雜菌污染 B.消滅雜菌 C.培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須滅菌 D.滅菌必須在接種前 解析：滅菌是微生物發(fā)酵過程的一個重要環(huán)節(jié)。A說的是滅菌的目的，因為發(fā)酵所用的菌種大多是單一的純種，整個發(fā)酵過程不能混入其他微生物（雜菌），所以是正確的；B是錯誤的，因為滅菌的目的是防止雜菌污染，但實際操作中不可能只消滅雜菌，而是消滅全部微生物。C是正確的，因為與發(fā)酵有關的所有設備和物質(zhì)都要滅菌；發(fā)酵所用的微生物是滅菌后專門接種的，滅菌必須在接種前，如果接種后再滅菌就會把所接菌種也殺死。 答案：B 綜合應用 例3．右表是某微生物培養(yǎng)基成分，請據(jù)此回答： 編號 成分 含量 ① 粉狀硫 10g ② （NH4）2SO4 0.4g ③ K2HPO4 4.0g ④ MgSO4 9.25g ⑤ FeSO4 0.5g ⑥ CaCl2 0.5g ⑦ H2O 100ml （1）右表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型 是 。 （2）若不慎將過量NaCl加入培養(yǎng)基中。 如不想浪費此培養(yǎng)基，可再加入 ， 用于培養(yǎng) 。 （3）若除去成分②，加入（CH2O），該培 養(yǎng)基可用于培養(yǎng) 。 （4）表中營養(yǎng)成分共有 類。 （5）不論何種培養(yǎng)基，在各種成分都溶化 后分裝前，要進行的是 。 （6）右表中各成分重量確定的原則是 。 （7）若右表培養(yǎng)基用于菌種鑒定，應該增加的成分是 。 解析：對于一個培養(yǎng)基，它能培養(yǎng)何種微生物，要看它的化學成分。當然這只適用于合成培養(yǎng)基，如果是一個天然培養(yǎng)基就不能從培養(yǎng)基的成分上區(qū)分它是培養(yǎng)何種微生物的。分析化學成分要從營養(yǎng)物質(zhì)的類型出發(fā)。右表中的營養(yǎng)物質(zhì)有水、無機鹽、氮源三類，缺乏碳源和特殊營養(yǎng)物質(zhì)。對特殊營養(yǎng)物質(zhì)，有的微生物是不需要的，但沒有微生物是不需要碳源的。該培養(yǎng)基中沒有碳源，說明培養(yǎng)的微生物是從空氣中獲得碳源的，即可培養(yǎng)的微生物就是自養(yǎng)型微生物了。該培養(yǎng)基中加入了過量食鹽，就可以成為金黃色葡萄球菌鑒別培養(yǎng)基，但金黃色葡萄球菌是異養(yǎng)型微生物，這個培養(yǎng)基就還需要加入有機碳源。該培養(yǎng)基若加入（CH2O），培養(yǎng)基中就有了碳源，但除去成分②，卻使培養(yǎng)基中沒有了氮源，這時就只能用于培養(yǎng)固氮微生物了。對于菌種鑒定，往往用的是固體培養(yǎng)基，而表中沒有凝固劑，需要加入常見的凝固劑——瓊脂。 答案：⑴自養(yǎng)型微生物 ⑵含碳有機物 金黃色葡萄球菌 ⑶固氮微生物 ⑷3 ⑸調(diào)整pH ⑹依微生物的生長需要確定 ⑺瓊脂（或凝固劑） （五）鞏固練習 1．不可能作為異養(yǎng)微生物碳源的是 A．牛肉膏 B．含碳有機物 C．石油 D．含碳無機物 2．根瘤菌能利用的營養(yǎng)物質(zhì)的組別是 A．NH3，（CH2O），NaCl B．N2，（CH2O），CaCl2 C．銨鹽，CO2，NaCl D．NO2，CO2，CaCl2 3．配制培養(yǎng)基的敘述中正確的是 A．制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂 B．加入青霉素可得到放線菌 C．培養(yǎng)自生固氮菌不需氮源 D．發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基 4．自養(yǎng)型微生物與異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基的主要差別是 A．碳源 B．氮源 C．無機鹽 D．特殊營養(yǎng)物質(zhì) 5．下表是有關4種生物的能源、碳源、氮源和代謝類型的概述。其中正確的是( ) 生 物 硝化細菌 根瘤菌 酵母菌 谷氨酸棒狀桿菌 能 源 氧化NH3 N2的固定 分解糖類等有機物 光 能 碳 源 C02 糖類 糖類 糖類 氮 源 NH3 N2 NH4+、NO3- 尿 素 代謝類型 自養(yǎng)需氧型 異養(yǎng)需氧型 異養(yǎng)兼性厭氧型 自養(yǎng)需氧型 A．根瘤菌、谷氨酸棒狀桿菌 B．硝化細菌、酵母菌 C．酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌 D．硝化細菌、根瘤菌 6．甲、乙、丙是三種微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用來培養(yǎng)微生物的三種培養(yǎng)基。甲、乙、丙都能在Ⅲ種正常生長繁殖；甲能在Ⅰ中正常生長繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生長繁殖，甲、丙都不能。下列說法正確的是 （ ） 粉狀硫 10g K2HPO4 4g FeSO4 0.5g 蔗糖 10g （NH4）2SO4 0.4g H2O 100ml MgSO4 9.25g CaCl2 0.5g Ⅰ + + + + - + + + Ⅱ + + + - + + + + Ⅲ + + + + + + + + A、甲、乙、丙都是異養(yǎng)微生物 B、甲、乙、丙都是自養(yǎng)微生物、丙是異養(yǎng)微生物 C、甲是固氮微生物、乙是自養(yǎng)微生物、丙是異養(yǎng)微生物 D、甲是異養(yǎng)微生物、乙是固氮微生物、丙是自養(yǎng)微生物 7．微生物（除病毒外）需要從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)并通過代謝來維持正常的生長和繁殖。下列有關微生物營養(yǎng)的說法正確的是 A．乳酸菌與硝化細菌所利用的碳源物質(zhì)是相同的 B．微生物生長中不可缺少的一些微量的無機物稱為生長因子 C．培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度越高對微生物的增殖越有利 D．生長因子一般是酶或核酸的組成成分，微生物本身合成這些生長因子的能力往往不足。 8．某一種細菌株要從環(huán)境中提取現(xiàn)成的亮氨酸（20種氨基酸中的一種）才能生長，此菌株對鏈霉素敏感。實驗者用誘變劑處理此菌株，想篩選出表中細菌菌株類型。根據(jù)實驗年目的，選用的培養(yǎng)基類型是（　　） 　注：Ｌ—亮氨酸　?。印溍顾亍　　埃薄尤搿　　啊薄患尤? 　如：Ｌ—：不加亮氨酸　　Ｓ＋：加入鏈霉素 課后小結： 板書設計 3．結果分析與評價 （三）課堂總結、點評 （四）實例探究 （五）鞏固練習 講后語 １、收集生活中與微生物有關的實例，并通過所學知識對其進行解釋 ２、我們打針輸液時，首先要用酒精擦拭針刺處，為什么？ 檢查記錄及評語 授課時間： 課題 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) 課型 新授課 教學目標 知識與技能目標 利用選擇培養(yǎng)基分離細菌，運用相關技術解決生產(chǎn)生活中有關微生物的計數(shù) 能力與方法目標 分析研究思路的形成過程，找出共性和差異性 情感態(tài)度價值觀目標 形成無菌不在的概念，養(yǎng)成講究衛(wèi)生的習慣 教學重點 對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制 教學難點 對分解尿素的細菌的計數(shù) 教法 實驗法 教學過程 （一）引入新課 上節(jié)課我們學習了培養(yǎng)基的配置以及接種技術。下面我們來學習如何進行細菌的分離，獲得所需要的目的微生物。 （二）進行新課 1．基礎知識 1．1 尿素是一種重要的氮肥，農(nóng)作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通過土壤中的細菌將尿素分解為 氨和CO2 ，這是因為細菌能合成 脲酶 。 1．2 科學家能從熱泉中把耐熱細菌篩選出來是因為 熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數(shù)微生物 ，這樣也適用于實驗室中微生物的篩選，原理是 人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養(yǎng)、溫度、PH等），同時抑制或阻止其他微生物生長 。 點評：生物適應一定環(huán)境，環(huán)境對生物具有選擇作用。所以通過配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等選擇目的微生物。 〖思考1〗在該培養(yǎng)基配方中，為微生物的生長提供碳源的是 葡萄糖 ，提供氮源的的是 尿素 ，瓊脂的作用是 凝固劑 。 〖思考2〗該培養(yǎng)基對微生物 具有 （具有，不具有）選擇作用。如果具有，其選擇機制是 只有能夠以尿素作為氮源的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長 。 1．3在統(tǒng)計菌落數(shù)目時，常用來統(tǒng)計樣品中活菌數(shù)目的方法是 稀釋涂布平板法 。除此之外， 顯微鏡直接計數(shù) 也是測定微生物數(shù)量的常用方法。 【補充】顯微鏡直接計數(shù)是測定微生物的方法。 公式：觀察到的紅細胞平均數(shù)∶觀察到的細菌平均數(shù)＝紅細胞含量∶細菌含量 1．4 采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于 樣品稀釋液中一個活菌 。通過統(tǒng)計 平板上的菌落數(shù) ，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)在 30～300 的平板進行計數(shù)。 〖思考3〗從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)的計算方法是 （平均菌落數(shù)÷涂布的稀釋液體積）×稀釋倍數(shù) 。 〖思考4〗利用稀釋涂布平板法成功統(tǒng)計菌落數(shù)目的關鍵是 恰當?shù)南♂尪?。 〖思考5〗第 二 位同學的結果接近真實值。你認為這兩位同學的實驗需要改進的操作是第一位同學需設置重復實驗組；第二位同學統(tǒng)計的三個菌落數(shù)相差太大，說明操作有誤，需重新實驗。 1．5統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目 低 。這是因為當兩個或多個細胞在一起時，平板上觀察到的只是 一個 菌落。因此，統(tǒng)計結果一般用 菌落數(shù) 來表示。 1．6設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。 1．7對照實驗是指除了 被測試 的條件外，其他條件都 相同 的實驗。滿足該條件的稱為 對照組，未滿足該條件的稱為 實驗 組。 〖思考6〗請設計本實驗的對照實驗組： 方案1：其他同學用A同學的土樣進行實驗。 方案2：A同學以不接種的培養(yǎng)基作為空白對照。 2．實驗設計 2．1 實驗設計的內(nèi)容包括實驗方案、材料用具、實施步驟和時間安排等。 2．2 根據(jù)圖示2－7填寫以下實驗流程： 菌落計數(shù) 配制土壤溶液 系列稀釋 涂布平板與培養(yǎng) 2．3 土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，約70％～80％為細菌。 2．4 分離不同的微生物采用不同的稀釋度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保證獲得菌落數(shù)在30～300之間、適于計數(shù)的平板。細菌稀釋度為104、105、106，放線菌稀釋度為103、104、105，真菌稀釋度為102、103、104。 2．5 培養(yǎng)不同微生物往往需要不同培養(yǎng)溫度。細菌一般在30～37℃培養(yǎng)1～2d，放線菌一般在25～28℃培養(yǎng)5～7d，霉菌一般在25～28℃的溫度下培養(yǎng)3～4d。 2．6 在菌落計數(shù)時，每隔24h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目。選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果，以防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數(shù)目。 點評：菌種中有些菌體增殖快，有些菌體增值慢，所以培養(yǎng)時間要充足，使得每個菌體都能形成肉眼可觀察到的菌落。 2．7菌落的特征包括 形狀、大小、隆起程度、顏色 等方面。 〖思考8〗土壤微生物種類最多、數(shù)量最大的原因是什么？土壤中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，環(huán)境條件適宜等。 2．9 實驗過程 1）取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌。 2）應在火焰旁稱取土壤 10 g。將稱好的土樣倒入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，塞好棉塞。 3）在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁進行。 4）實驗時要對培養(yǎng)皿作好標記。注明培養(yǎng)基類型、培養(yǎng)時間、稀釋度、培養(yǎng)物等。 5）為了提高效率，在操作時更加有條不紊，應當事先規(guī)劃時間。 〖思考9〗在研究未知微生物時務必規(guī)范操作，以防被致病微生物感染，實驗后一定要洗手。 3．結果分析與評價 3．1　對分離的菌種作進一步的鑒定，還需要借助 生物化學 的方法。 3．2　在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的 脲酶 將尿素分解成了 氨 。氨會使培養(yǎng)基的堿性 增強 ，PH 升高 。因此，我們可以通過檢測培養(yǎng)基 pH 變化來判斷該化學反應是否發(fā)生。 3．3　在以 尿素 為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入 酚紅 指示劑。培養(yǎng)某種細菌后，如果PH升高，指示劑將變 紅 ，說明該細菌能夠 分解尿素 。 〖思考10〗測定飲水中大腸桿菌數(shù)量的方法是將一定體積的水用細菌過濾器過濾后，將濾膜放到 伊紅美藍 培養(yǎng)基上培養(yǎng)，大腸桿菌菌落呈現(xiàn) 黑 色，通過記述得出水樣中大腸桿菌的數(shù)量。你認為在該實驗中至少應取 三 個水樣。 （三）課堂總結、點評 實驗方案 土壤中尿素分解菌的分離與計數(shù) 分離篩選微生物的原理 有利于目的菌株生長 抑制或阻止其他微生物生長 人為 條件 微生物計數(shù)方法與原理 稀釋涂布平板法 顯微鏡直接計數(shù) 對照設置與重復設置 實驗設計 實驗操作 結果與分析 （四）實例探究 例1．對細菌群體生長規(guī)律測定的正確的表述是 A．在液體培養(yǎng)基上進行 B．至少接種一種細菌 C．接種一個細菌 D．及時補充消耗的營養(yǎng)物質(zhì) 解析：細菌群體生長規(guī)律的測定是人們在一定條件下進行的。這些條件是：一種細菌、恒定容積的培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基、定時測定細菌總數(shù)。在這些條件下，才能測定出細菌的生長規(guī)律。測定時只能用一種細菌的子細胞群體的變化規(guī)律表達微生物的生長；恒定容積是給微生物提供一定的生存環(huán)境；液體培養(yǎng)基才能通過樣品推測細菌總數(shù)。若接種多種細菌，則會發(fā)生種間斗爭而不能測定一種微生物的生長規(guī)律。在接種時，要保證一定的接種量。 答案：A 例2．在微生物群體生長規(guī)律的測定中，種內(nèi)斗爭最顯著最激烈的時期是 A．調(diào)整期 B．對數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期 解析：種內(nèi)斗爭是一種生態(tài)因素。種內(nèi)斗爭反應了種內(nèi)生物對生存空間和生活資源的爭奪。在生活空間充裕，營養(yǎng)充足的時候，種內(nèi)斗爭的程度是比較低的。隨著微生物個體數(shù)目的增加，每個個體的生存空間越來越少，營養(yǎng)物質(zhì)也越來越少，每個個體對生存空間和資源的爭奪也越來越激烈，種內(nèi)斗爭就越來越激烈。由此可知，在穩(wěn)定期的種內(nèi)斗爭最激烈。在衰亡期，微生物的數(shù)目已經(jīng)開始減少，pH已經(jīng)極度不適于微生物的生存，次級代謝產(chǎn)物積累到很高的程度，這時的微生物的生存斗爭主要是與無機環(huán)境的斗爭。 答案：C 綜合應用 例3．（2005年江蘇）抗生素作為治療細菌感染的藥物，其高效性和巨大的經(jīng)濟價值使抗生素工業(yè)經(jīng)久不衰。其中青霉素的發(fā)現(xiàn)和應用具有劃時代的意義。 ⑴青霉素發(fā)酵產(chǎn)生青霉素。青霉菌的新陳代謝類型是 ，青霉素是青霉菌的 代謝產(chǎn)物。 ⑵在生產(chǎn)和科研中，常選用處于 期的青霉菌作為菌種或研究材料，因為此時的青霉菌代謝旺盛， 和 比較穩(wěn)定。 ⑶對青霉菌菌體生長情況的測定：取一定體積的發(fā)酵液，經(jīng)離心分離、反復洗滌后， ，再計算發(fā)酵罐中菌體的總重量。 解析：青霉菌屬于真菌，其代謝類型應為異養(yǎng)需氧型，而青霉素作為它的代謝產(chǎn)物，并不是它生長、繁殖所必需的，所以青霉素應屬于次級代謝產(chǎn)物。在測定培養(yǎng)基上青霉菌菌體的生長情況時，常用的方法有兩種：一種是測量青霉菌的細胞數(shù)目，另一種是測重量，取一定體積的發(fā)酵液，經(jīng)離心分離、反復洗滌后，稱菌體的濕重，或烘干后稱干重，再由此計算出其中的細胞總重量。在細菌生長的四個主要時期中，因為處于對數(shù)期的細菌代謝旺盛，個體的形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研的材料。 答案：⑴異養(yǎng)需氧型 次級 ⑵對數(shù) 個體的形態(tài)生理特性 ⑶稱菌體的濕重（稱烘干后的重量） （五）鞏固練習 1．在一個“淀粉—瓊脂”培養(yǎng)基的5個圓點位置，分別用不同方法處理，將此實驗裝置放在37℃恒溫箱中，保溫處理24h后，將碘液滴在培養(yǎng)基的5個圓點上，其實驗結果記錄于下表：（C） 淀粉圓點 實驗處理方法 碘液處理后的顏色反應 ① 新鮮唾液與鹽酸混合 藍黑色 ② 經(jīng)過煮沸的新鮮唾液 藍黑色 ③ 接種面包霉 棕黃色 ④ 只有新鮮的唾液 ？ ⑤ 只有一定濃度的蔗糖溶液 ？