1.2微生物的纯培养和选择培养基的配制 教学设计 -2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学教学设计聚焦酵母菌纯培养与选择培养基配制的核心知识，以生活情境导入，从菌落概念出发，逐步引导学生掌握平板划线法的操作要点和无菌技术，再通过资料分析自然过渡到选择培养基的原理与设计，构建起从理论到实践的知识支架。 本设计亮点突出，融合生命观念中的结构与功能观、科学思维中的归纳推理能力以及探究实践中的实验设计能力。例如，利用红墨水模拟划线过程直观呈现菌种稀释效果，强化学生对“单一菌落”本质的理解，体现结构与功能观；通过三则真实科研案例引导学生归纳筛选微生物的共性策略，发展科学思维；课后任务要求学生自主设计分解尿素细菌的选择培养基，提升探究实践能力。此设计既帮助学生建立系统认知，又为教师提供可直接实施的教学范式，增强课堂实效性和育人价值。

第一章发酵工程 第2节 第二课时 酵母菌的纯培养以及选择培养基配制 教学设计 课题 酵母菌的纯培养以及选择培养基配制 单元 第一章 学科 生物 年级 高二 学习目标 与 核心素养 学习目标： 通过进行酵母菌的纯培养，掌握微生物纯培养的基本操作要求。掌握无菌操作，倒平板和平板划线法的基本技能； 运用生物与环境相适应的特点，解释选择培养基筛选微生物的原理； 通过实验室具体操作要求，体会菌种选育的辛苦 重点 微生物纯培养的基本操作要求；微生物选择培养的原理 难点 酵母菌的纯培养 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 从生活中来 展示生活中常用的酵母菌菌粉，利用开过封的包装引发学生思考。结合上一课时菌落概念，提出问题：开封后的酵母菌可能已经被杂菌污染，如何在实验室中获得纯净的酵母菌菌种？ 进而引出酵母菌的纯培养概念及操作。 回忆菌落概念并思考并讨论如何获得纯净酵母菌菌种。 通过生活中常遇到的实际情境，激发学生学习的兴趣。 酵母菌的纯培养 选择培养基的配制 课后思考与设计 1、引导学生理解微生物纯培养的原理：获得单一细胞繁殖的单个菌落。 提供获得单一菌落的方法并稍作解释：平板划线法和稀释涂布平板法。 2、 带领回忆培养基的配制以及相关消毒灭菌的处理。 3、 描述倒平板的过程并提出问题，提醒注意事项。提出问题：（1）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？ 提示：防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 （2）平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 提示·：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 （3）.怎么确定所倒平板未被杂菌污染？ 提示：将所倒平板放入37℃的恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底 4、 介绍接种与分离酵母菌的方法：平板划线法。 边介绍具体步骤，边利用实验器具：酒精灯、接种环、琼脂培养基与红墨水，进行模拟演示实验。通过一次次灼烧与划线，让学生直观感受到：随着划线次数的增加，红墨水痕迹越来越浅。进而模拟酵母菌液的稀释，最终获得单一细胞。 并提出相关问题：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？并以列表形式展示； 灼烧时期 目的 取菌种前 杀死接种环上原有微生物 每次划线前 杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞 接种结束后 杀死接种环上残留的菌种，避免菌落污染环境和感染操作者 1、 利用酵母菌的纯培养过程菌种的使用引入自然状态下如何选择出所需要的菌种。展示培养基中在自然状态下的杂菌群图片，表明在自然界中微生物数量繁多，种类庞杂，要想从中分离出需要的特定微生物并不容易，尤其当要分离的微生物在混合菌群中不是优势种群时，仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法很难实现。 并提问：如何从众多微生物中选出单一菌种 2、给与3份资料并提出相关问题，引导思考并得出选择培养的原理，以及选择培养基的配制。 资料一：寻找耐高温的DNA聚合酶 聚合酶链式反应（PCR）是一种在体外扩增DNA片段的技术，此项技术要求使用耐高温的DNA聚合酶。1973年，布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了耐热的水生栖热菌，并从这种菌种提取出耐高温的DNA聚合酶。 资料二：特定微生物生存环境 耐热微生物：温泉 耐寒微生物;冰川 石油分解菌;油田 资料三：分解尿素的细菌 尿素［CO(NH2)2］是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以作为细菌生长的氮源。 提问：1、水生吸热菌为什么能从热泉中“脱颖而出”？ 提示：筛选原因：水生栖热菌能在70-80℃高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。 2、 根据上述资料可知，哪些条件会影响微生物的生存？ 提示：营养（碳源、氮源等）、温度和pH等 3、在实验室中，如何筛选出特定的微生物呢? 提示：人为提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物的生长 归纳总结：选择培养基概念 允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。（并举例说明） 3、根据资料3留下思考题： 现让你配制一种选择培养基，将土壤中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？和普通培养基有什么相同点和不同点呢？ 理解纯培养的概念。 回忆并回答培养基配制原理与针对不同消毒灭菌的对象，采取不同消毒灭菌方法。 仔细观察模拟实验结果并小组思考讨论相关问题，体会并熟悉平板划线法的具体操作，以及体会在实验中每一步都要严格进行无菌操作 观察图片。体会目的菌选取的艰难 阅读资料，根据资料进行小组思考讨论：分析不同菌种的生存环境，特殊的条件以及在实验室中，如何利用这些条件来进行选择培养。 比较资料中各种菌种的选择上的共性，归纳总结得出实验室选择目的菌种都可以采用哪些措施。 学生课下思考并设计选择能够分解尿素的细菌的培养基 将新的知识与旧知识串联，建立知识体系。 通过思考相关问题，加深对无菌操作的印象，将所学知识应用与实践 利用模拟演示实验，可以让学生熟悉平板划线法具体操作。同时也可以让操作结果易于观察。利用问题以及表格形式，做出比较，加深学生对于整个实验室纯培养微生物所需要注意的问题的印象。 利用图片让学生直观感受自然界中微生物数量多，种类庞杂。从而体会科研者在筛选菌种的不易。 通过阅读资料，分析资料，提高学生提取信息，分析问题，解决问题的能力。 3份资料分别选取书本正文和思考与讨论以及相关知识，引导学生总结共性，归纳得出选择目的菌种的原理，更能加深对选择培养基配制的理解。 根据资料3以及相关内容的提示，课下完成选择培养基的设计，锻炼学生根据已有知识解决问题的能力以及获得参与实验设计的参与感。同时为下一课时做铺垫。 板书 酵母菌的纯培养以及选择培养基配制 1、 酵母菌的纯培养 1、 纯培养 2、 平板划线法 2、 选择培养基配制 1、 原理 2、 选择培养基配制 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $