《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》設(shè)計(jì) 全市一等獎(jiǎng)

《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)1.教學(xué)目標(biāo)確立知識(shí)目標(biāo)：列舉培養(yǎng)基的種類等基礎(chǔ)知識(shí)，說(shuō)明培養(yǎng)基配方及作用；概述無(wú)菌技術(shù)。能力目標(biāo)：嘗試培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌和平板劃線法等基本操作技術(shù)。熟練規(guī)范地進(jìn)行無(wú)菌操作，成功地培養(yǎng)微生物。情感態(tài)度價(jià)值觀方面：體驗(yàn)制作牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，培養(yǎng)純化大腸桿菌的方法；實(shí)驗(yàn)過(guò)程，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)原理，交流實(shí)驗(yàn)體會(huì)；形成勇于實(shí)踐、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2.教學(xué)重難點(diǎn)：無(wú)菌技術(shù)的操作。由于微生物在自然界分布廣泛，在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物除了要為微生物提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件外，還需要確保其他微生物無(wú)法混入。因此，實(shí)驗(yàn)時(shí)針對(duì)培養(yǎng)基、操作者、用于培養(yǎng)的器皿、接種工具等使用不同的方法進(jìn)行消毒滅菌處理。在“無(wú)菌”的條件下接種和培養(yǎng)，獲得純凈培養(yǎng)物，才能成功培養(yǎng)微生物。可見(jiàn)無(wú)菌技術(shù)是微生物培養(yǎng)過(guò)程的關(guān)鍵。教學(xué)中可聯(lián)系醫(yī)療和生活實(shí)際深入理解無(wú)菌技術(shù)。3.教學(xué)過(guò)程（1）擬定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃微生物實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求高。對(duì)本課題教學(xué)組織采用實(shí)驗(yàn)探究的模式，注重微生物實(shí)驗(yàn)基本操作和技能的訓(xùn)練。采用課上和課下統(tǒng)籌安排，理論和實(shí)踐并舉，在操作中理解原理，利用原理指導(dǎo)實(shí)踐。基于此，對(duì)本實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排如下：實(shí)驗(yàn)計(jì)劃教學(xué)目標(biāo)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖第一課時(shí)學(xué)習(xí)有關(guān)培養(yǎng)基的知識(shí)和無(wú)菌技術(shù)提供相關(guān)材料，進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)介紹明確實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)講解，設(shè)計(jì)表格進(jìn)行知識(shí)歸納第二課時(shí)學(xué)習(xí)有關(guān)制備牛肉膏、蛋白胨固體培養(yǎng)基的方法；進(jìn)行制備牛肉膏、蛋白胨培養(yǎng)基、倒平板操作提供實(shí)驗(yàn)器具，和培養(yǎng)基配方，指導(dǎo)學(xué)生操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基和器皿滅菌，倒平板操作嘗試配制培養(yǎng)基及倒平板第三課時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室純化大腸桿菌操作介紹平板劃線和稀釋涂布平板原理，并指導(dǎo)學(xué)生接種操作利用各小組自己配制的培養(yǎng)基在無(wú)菌條件下接種大腸桿菌操作嘗試?yán)门Ｈ飧嗟鞍纂伺囵B(yǎng)基接種大腸桿菌并純化培養(yǎng)第四課時(shí)培養(yǎng)觀察、展示成果，分析原因和課題延伸組織交流和介紹菌種保藏觀察記錄結(jié)果并進(jìn)行分析觀察并分析成功和失敗原因，拓展視野（2）理解實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)所遵循的科學(xué)道理，具體地說(shuō)它是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作的理論依據(jù)。是為解決某方面生物學(xué)問(wèn)題所應(yīng)用到的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的方法和理論。把握實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作的前提。（3）培養(yǎng)基配制原理：微生物的生長(zhǎng)繁殖時(shí)需要各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一般包括水、無(wú)機(jī)鹽、碳源和氮源，有的還需要少量特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（生長(zhǎng)因子）根據(jù)微生物的種類和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌?，選擇不同的原料配制不同培養(yǎng)基。本課題使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，它是一種應(yīng)用最廣泛和最普遍的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基，也稱普通培養(yǎng)基。它含有牛肉膏、蛋白胨和NaCl，其中牛肉膏為細(xì)菌提供碳源和能源，磷酸鹽；蛋白胨主要提供氮源；而NaCl提供無(wú)機(jī)鹽。在配制固體培養(yǎng)基時(shí)還要加入瓊脂作凝固劑。在培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)要用稀酸或稀堿將pH調(diào)至中性或微堿性，以利于細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配方見(jiàn)教材P．15。（4）無(wú)菌操作原理：針對(duì)不同對(duì)象采用不同的消毒和滅菌的方法，在高溫、高壓、化學(xué)藥劑、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿作用下，使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，從而達(dá)到殺菌的目的。本實(shí)驗(yàn)采用酒精對(duì)實(shí)驗(yàn)者雙手消毒，紫外線對(duì)操作環(huán)境照射消毒，對(duì)培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌，對(duì)玻璃器皿進(jìn)行干熱滅菌和接種環(huán)灼燒滅菌等。（5）純化大腸桿菌的原理：為了獲得某種微生物的純培養(yǎng)，選用平板劃線法或稀釋涂布平板法，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上操作，經(jīng)培養(yǎng)后可分離得到有單個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的子細(xì)胞群，即菌落。4.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料生物實(shí)驗(yàn)涉及的實(shí)驗(yàn)儀器較多，完成本課題所用材料、儀器及藥品列表如下：

實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備實(shí)驗(yàn)試劑或藥品大腸桿菌或金黃色葡萄菌等細(xì)菌培養(yǎng)皿、試管、試管架、錐形瓶、量筒、燒杯（100mL）、酒精燈、石棉網(wǎng)、高壓蒸汽滅菌鍋、移液管、膠頭滴管、托盤(pán)天平（或電子秤）、接種環(huán)、涂布器、恒溫箱、干熱滅菌箱、玻璃棒、稱量紙、棉花、牛皮紙（或舊報(bào)紙）、橡皮筋牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉、瓊脂、蒸餾水等就目前中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室條件來(lái)說(shuō)，多數(shù)學(xué)校都沒(méi)有單獨(dú)設(shè)立無(wú)菌室，一些實(shí)驗(yàn)器材也不全，這是制約微生物實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的瓶頸。教學(xué)中為了滿足實(shí)驗(yàn)要求，積極創(chuàng)造條件開(kāi)展好微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，具體做法是：通過(guò)自制無(wú)菌操作箱（即接種箱見(jiàn)圖1）可解決沒(méi)有無(wú)菌室的問(wèn)題；高壓蒸汽滅菌鍋可用家用高壓鍋代替，也可用鋁鍋隔水蒸煮30～60分鐘，溫度100℃，隔24小時(shí)再照樣蒸煮，連煮三次，就可以殺死全部細(xì)菌和芽孢；接種環(huán)可用廢電爐絲或細(xì)鋼絲做針環(huán)，用玻璃棒做柄，自己動(dòng)手制作；培養(yǎng)時(shí)如果沒(méi)有恒溫箱，冬季可用電暖風(fēng)或暖氣附近保持溫度在20～30℃即可。5.指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作培養(yǎng)操作：將接種后的培養(yǎng)基和一個(gè)未接種的培養(yǎng)基放入37℃恒溫箱中培養(yǎng)12h和24h后，觀察并記錄。這期間可安排生物科代表或?qū)嶒?yàn)小組長(zhǎng)進(jìn)行定期觀察，并做好計(jì)錄，以便及時(shí)讓其他學(xué)生觀察到自己的實(shí)驗(yàn)成果。特別需要說(shuō)明的是，如果學(xué)生不能及時(shí)觀察，培養(yǎng)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，很多菌落就會(huì)聯(lián)成一片，就不能觀察到單個(gè)菌落了。6.教后反思本節(jié)課可以通過(guò)生產(chǎn)實(shí)例入手，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)在微生物的培養(yǎng)過(guò)程中，保持培養(yǎng)物純凈的重要性。在實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生多練