1.2.1微生物的基本培养技术 教学设计 2024—2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1.2.1《微生物的基本培养技术》教学设计 一、教材分析 本节课内容选自人教版高中生物选择性必修3第1章第2节《微生物的培养技术及应用》。本节课的核心是介绍微生物的基本培养技术，包括培养基的配制、无菌技术的应用以及微生物的纯培养方法。通过学习这些内容，学生能够理解微生物培养的基本原理和操作步骤，为后续学习发酵工程和微生物的应用打下基础。教材通过实验操作和图示，帮助学生掌握微生物培养的关键技术和方法。 二、学情分析 学生在初中阶段已经对微生物的基本概念有了一定的了解，但在高中阶段需要更深入地理解微生物培养的具体技术。学生对实验操作的兴趣较高，但实际操作能力较弱，需要通过具体的实验步骤和图示来帮助理解。此外，学生对无菌技术的重要性了解较少，需要通过具体案例加以引导。 三、核心素养目标 1. 生命观念：理解微生物培养的基本原理和技术，形成对微生物学的科学认识。 2. 科学思维：通过分析微生物培养的步骤，培养学生的逻辑推理和科学探究能力。 3. 科学探究：通过互动环节，帮助学生理解微生物培养的具体操作，培养学生的科学探究能力。 4. 社会责任：引导学生关注微生物培养在现代生物技术中的应用，如发酵工程、生物制药等，培养学生的科学精神和社会责任感。 四、教学重难点 1. 教学重点： - 培养基的配制方法。 - 无菌技术的应用。 - 微生物的纯培养方法。 2. 教学难点： - 理解无菌技术的重要性。 - 掌握微生物纯培养的具体操作步骤。 五、教学方法 讲授法、讨论法、模型演示法、多媒体辅助教学。 六、教学过程 （一）导入新课 1. 问题导入： - 提问：自制酸奶时，为什么会导致肠胃不适？—主要原因是在制作过程中有杂菌混入。 - 引导学生回顾微生物的基本概念，引入本节课的主题——微生物的基本培养技术。 （二）讲授新课 1. 培养基的配制 - 培养基的概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 - 讲解培养基的定义：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物的营养基质。 - 培养基的种类： - 液体培养基：用于扩大培养、工业生产。 - 半固体培养基：用于观察微生物的运动、分类鉴定。 - 固体培养基：用于微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种。 - 培养基的基本成分： - 碳源、氮源、无机盐、水。 - 特殊营养物质：维生素、氨基酸、生长因子等。 - 互动环节： - 让学生分组讨论不同微生物对培养基成分的需求，并尝试总结培养基的配制要点。 2. 无菌技术 - 无菌技术的概念： - 讲解无菌技术的重要性：防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物。 - 消毒与灭菌： - 消毒：使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。 - 灭菌：用强烈的理化方法杀死物体内外的所有的微生物，包括芽孢和孢子。 用表格形式总结消毒和灭菌的方法及其应用范围： - 互动环节： - 让学生讨论无菌技术在日常生活中的应用，如食品保存、医疗消毒等。 3. 微生物的纯培养 -纯培养的概念： - 讲解纯培养的定义：获得纯培养物的过程。 - 菌落的特点： - 讲解菌落的定义：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成的子细胞群体。 - 菌落的形态、大小、颜色等是鉴定菌种的重要依据。 - 纯培养的方法： - 平板划线法：通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散。 - 稀释涂布平板法：通过稀释菌液后涂布在平板上，形成单菌落。 - 互动环节： - 让学生用模型演示平板划线法和稀释涂布平板法的操作步骤。 平板划线法进行酵母菌纯培养的流程图如下： 1. 准备培养基 → 2. 灭菌处理 → 3. 倒平板 → 4. 冷却凝固 → 5. 接种环灭菌 → 6. 蘸取菌液 → 7. 第一次划线 → 8. 灭菌接种环 → 9. 第二次划线 → 10. 重复划线 → 11. 培养 → 12. 观察单菌落 详细步骤说明： 1. 准备培养基：配制适合酵母菌生长的琼脂培养基。 2. 灭菌处理：将培养基放入高压灭菌锅中灭菌。 3. 倒平板：将灭菌后的培养基倒入无菌培养皿中。 4. 冷却凝固：等待培养基冷却并凝固。 5. 接种环灭菌：用酒精灯火焰灭菌接种环。 6. 蘸取菌液：用灭菌后的接种环蘸取酵母菌液。 7. 第一次划线：在培养基表面进行第一次划线。 8. 灭菌接种环：再次用火焰灭菌接种环。 9. 第二次划线：从第一次划线的末端开始进行第二次划线。 10. 重复划线：重复灭菌和划线步骤，进行第三次或更多次划线。 11. 培养：将培养皿放入恒温培养箱中培养。 12. 观察单菌落：培养后观察并挑选单菌落进行纯培养。 - 让学生讨论纯培养过程中需要注意的事项，如无菌操作、平板倒置等。 注意事项： - 操作过程中需保持无菌环境。 - 划线时力度要均匀，避免划破培养基。 - 培养温度和时间根据酵母菌种类调整。 （三）课堂练习 1. 题目1：培养基的基本成分包括（ ） - A. 碳源、氮源、无机盐、水 - B. 碳源、氮源、有机物、水 - C. 碳源、无机盐、水、维生素 - D. 碳源、氮源、无机盐、水、特殊营养物质 - 答案：D - 分析：培养基的基本成分包括碳源、氮源、无机盐、水和特殊营养物质。 题目2：无菌技术的主要目的是（ ） - A. 杀死所有微生物 - B. 防止杂菌污染 - C. 提供营养物质 - D. 促进微生物生长 - 答案：B - 分析：无菌技术的主要目的是防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物。 题目3：平板划线法和稀释涂布平板法的主要区别在于（ ） - A. 操作方法不同 - B. 培养基类型不同 - C. 菌落形成方式不同 - D. 应用范围不同 - 答案：A - 分析：平板划线法和稀释涂布平板法的主要区别在于操作方法不同。平板划线法通过接种环在固体培养基表面连续划线，稀释涂布平板法通过稀释菌液后涂布在平板上。 （四）课堂小结 1. 总结培养基的配制： - 液体培养基、半固体培养基、固体培养基。 - 基本成分：碳源、氮源、无机盐、水、特殊营养物质。 2. 总结无菌技术： - 消毒与灭菌的方法及其应用范围。 - 无菌技术的重要性。 3. 总结微生物的纯培养： - 平板划线法和稀释涂布平板法的操作步骤。 - 纯培养过程中需要注意的事项。 七、板书设计 第1章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用 一、培养基的配制 - 概念：用于培养微生物的营养基质 - 种类：液体培养基、半固体培养基、固体培养基 - 基本成分：碳源、氮源、无机盐、水、特殊营养物质 二、无菌技术 - 消毒：温和方法杀死部分微生物 - 灭菌：强烈方法杀死所有微生物，包括芽孢和孢子 - 重要性：防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物 三、微生物的纯培养 - 概念：获得纯培养物的过程 - 方法：平板划线法、稀释涂布平板法 - 菌落：鉴定菌种的重要依据 八、教学反思 1. 优点： - 通过模型演示和互动环节，学生对培养基的配制、无菌技术和纯培养方法理解更加深刻。 - 通过实验操作步骤的讲解，帮助学生理解微生物培养的具体技术。 2. 不足： - 部分学生对无菌技术的重要性理解较弱，需要更多时间去理解和掌握。 - 对于复杂的实验操作，部分学生可能需要更多练习和指导。 3. 改进措施： - 在教学中增加更多模型演示和互动环节，帮助学生提高空间思维能力。 - 对于复杂的实验操作，可以设计小组讨论活动，鼓励学生合作探究。 - 在后续教学中，引导学生关注微生物培养在现代生物技术中的应用，培养学生的科学素养。 学科网（北京）股份有限公司 $$