呼吸作用高中生物教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-27第二節(jié)培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用。
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《第二節(jié)培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用》,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
第二節(jié)培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用
[課標(biāo)要求]
1.簡(jiǎn)述纖維素的種類及作用
2.從土壤中分離出分解纖維素的微生物,討論這類微生物的應(yīng)用價(jià)值。
[知識(shí)梳理]
背景知識(shí):
一、選擇培養(yǎng)基
1.定義:能讓微生物生長(zhǎng),抑制生長(zhǎng),從而將從
中出來(lái)的培養(yǎng)基。
根據(jù)或微生物的要求,某些物質(zhì)或某些
(例如碳源、氮源等),抑制的生長(zhǎng),從而有利于
2.配制或生長(zhǎng)。
原理根據(jù)某些微生物對(duì)一些、因素的,在培養(yǎng)基中添加某種
,以不需要的微生物生長(zhǎng)繁殖,造成有利于微生物種類優(yōu)先生長(zhǎng)的條件。
3.應(yīng)用:對(duì)微生物進(jìn)行和。
例如:有些微生物可以分解纖維素作為生命活動(dòng)所需要的,可以在固體培養(yǎng)基中加入作為唯一碳源,從而分離的微生物。
實(shí)踐案例:用唯一碳源培養(yǎng)基分離微生物
配制培養(yǎng)基:
此培養(yǎng)基為培養(yǎng)基(注:該培養(yǎng)基不含有微生物生長(zhǎng)所需的)
倒平板
接種:采用進(jìn)行接種(接種結(jié)束后用無(wú)菌鑷子取覆蓋于培養(yǎng)基上,目的是提供微生物生長(zhǎng)的。(注意2、3步操作時(shí)均需要注意操作)
培養(yǎng)
探究活動(dòng)
1.分離蘇云金芽孢桿菌未使用農(nóng)藥的田間,染病死亡的棉鈴蟲等幼蟲大多是因?yàn)楦腥玖?p>中毒所致??梢岳妹掴徬x、玉米螟、菜青蟲為材料,配置,采用可分離的培養(yǎng)基,分離培養(yǎng)。
2.分離分解纖維素的細(xì)菌實(shí)踐案例只是分離到能分解纖維素的??稍诖嘶A(chǔ)上選用相關(guān)的培養(yǎng)基,進(jìn)一步的分離能分解纖維素的。
[復(fù)習(xí)指要]
1.學(xué)法指導(dǎo):本節(jié)課復(fù)習(xí)要掌握選擇培養(yǎng)基及其配制方法,應(yīng)用選擇培養(yǎng)基分離微生物。在上一節(jié)課的基礎(chǔ)上進(jìn)一步鞏固微生物培養(yǎng)和無(wú)菌技術(shù)的具體操作,從土壤中分離分解纖維素的微生物。總結(jié)分離純化微生物的方法,根據(jù)條件需要選用相應(yīng)的分離方法。
2.疑難解析:從混合樣品中獲得某種微生物的方法通常有兩種:第一種是可利用該分離對(duì)象對(duì)某一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有一“嗜好”的原理,專門在培養(yǎng)基中加入該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而使它成為一種加富培養(yǎng)基。第二種辦法可利用該分離對(duì)象對(duì)某種抑菌物質(zhì)的抗性,在混合培養(yǎng)物中加入該抑制物,經(jīng)培養(yǎng)后,原來(lái)占優(yōu)勢(shì)的微生物生長(zhǎng)受抑制,而分離對(duì)象卻可乘機(jī)大大增殖,使之在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。
[典題解析]
1.關(guān)于選擇培養(yǎng)正確的敘述是()
A.可以增加纖維素分解菌的濃度B.可以減少纖維素分解菌的濃度
C.所用培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基D.所用培養(yǎng)基是平板培養(yǎng)基
[解析]選擇培養(yǎng)是增加纖維素分解菌的濃度,所用培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基,以便于下一步的稀釋涂布操作。因此選A。
[答案]A
2.纖維素酶可以將那些物質(zhì)分解()
A.牛肉片B.魚片C.濾紙片D.塑料條
[解析]纖維素酶只能使纖維素分解,本題中只有C項(xiàng)濾紙條的主要成分是纖維素,所以選C。
[答案]C
[聚焦高考]
1.(2005年北京理綜題20分)某化工廠的污水池中,含有一種有害的、難于降解的有機(jī)化合物A。研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基,成功地篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌(目的菌)。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如圖所示。請(qǐng)分析回答問(wèn)題:
(1)培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選______________,這種培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基。
(2)“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源是來(lái)自培養(yǎng)基中的_______________,實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng),由此推測(cè)“目的菌”的代謝類型是__________。
(3)培養(yǎng)若干天后,應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物A含量_________的培養(yǎng)液,接入新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng),使“目的菌”的數(shù)量______________。
(4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時(shí),常采用_____________的方法接種,獲得單菌落后繼續(xù)篩選。
(5)若研究“目的菌”的生長(zhǎng)規(guī)律,將單個(gè)菌落進(jìn)行液體培養(yǎng),可采用_____________的方法進(jìn)行計(jì)數(shù),以時(shí)間為橫坐標(biāo),以_____________________為縱坐標(biāo),繪制生長(zhǎng)曲線。
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行_____________處理后,才能倒掉。
第二節(jié)培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用
特定的其它微生物所需要微生物混雜的微生物群體分離某一種某一類特殊營(yíng)養(yǎng)加入除去營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)某一類群某一種特定的微生物物理化學(xué)抗性化學(xué)物質(zhì)抑制特定分離純化碳源纖維濾紙能分解纖維素原料稱量、溶解調(diào)節(jié)pH分裝、包扎滅菌赫奇遜碳源稀釋涂布平板法無(wú)菌濾紙?zhí)荚礋o(wú)菌蘇云金芽孢桿菌菌液蘇云金芽孢桿菌選擇微生物類群選擇細(xì)菌
[聚焦高考]
答案:(1)目的菌選擇(2)化合物A異養(yǎng)需氧型(3)減少增加(4)劃線(5)定期取樣細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)(6)滅菌
相關(guān)知識(shí)
微生物的營(yíng)養(yǎng)
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?以下是小編收集整理的“微生物的營(yíng)養(yǎng)”,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
選修本
第17課時(shí)微生物的營(yíng)養(yǎng)
一、微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分為、、、和五大類。
(1)碳源——無(wú)機(jī)碳源如:;有機(jī)碳源如:。
(2)氮源——無(wú)機(jī)氮源如:;有機(jī)氮源如:。
(3)生長(zhǎng)因子——主要包括、、等。
二、培養(yǎng)基的配制原則:1.2.3.
三、培養(yǎng)基的種類
1.根據(jù)物理性質(zhì):
種類是否含凝固劑用途
固體培養(yǎng)基
半固體培養(yǎng)基
液體培養(yǎng)基
2.根據(jù)化學(xué)成分:
種類化學(xué)成分是否明確用途
合成培養(yǎng)基
天然培養(yǎng)基
編號(hào)成分含量
①粉狀硫10.00g
②(NH4)2SO40.40g
③K2HPO44.0g
④MgSO49.25g
⑤FeSO40.50g
⑥CaCl20.50g
⑦H2O100ml
3.根據(jù)用途
種類制備方法原理用途實(shí)例
選擇培養(yǎng)基
鑒定培養(yǎng)基
右表是某微牛物培養(yǎng)液成分。請(qǐng)據(jù)此回答:
(1)右表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型是;
(2)若不慎將過(guò)量NaCl加入培養(yǎng)基中,如不想浪費(fèi)此培養(yǎng)基,可再加入,用于培養(yǎng);
(3)若除去成分②,加入(CH20),該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng);
(4)表中營(yíng)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(jìn)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(yīng)該增加的成分是。
答案:⑴自養(yǎng)微生物⑵含碳有機(jī)物金黃色葡萄球菌⑶固氮微生物⑷3⑸調(diào)整PH值⑹依微生物的生長(zhǎng)需要確定⑺瓊脂(或凝固劑)
一、選擇題
1.下列物質(zhì)中,能為根瘤提供碳源、氮源的
?。粒蠖狗酆偷鞍住。拢瓹O2和N2 C.葡萄糖和N2D.碳酸鹽和NH3
2.下列關(guān)于生長(zhǎng)因子的敘述不正確的是
?。粒L(zhǎng)因子是指微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物
B.一般是酶、核酸的組成部分
?。茫陨聿荒芎铣?,必須由外界補(bǔ)充
?。模饕ňS生素、氨基酸和堿基等
3.對(duì)下列培養(yǎng)基的敘述正確的是
A.制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂?。拢尤肭嗝顾乜傻玫椒啪€菌
?。茫囵B(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.要從多種細(xì)菌中分離某種細(xì)菌,培養(yǎng)基要用
?。粒腆w培養(yǎng)基?。拢后w培養(yǎng)基
?。茫尤肭嗝顾氐呐囵B(yǎng)基 D.加入高濃度食鹽的培養(yǎng)基
二、非選擇題
5.下表是一種培養(yǎng)基的配方。請(qǐng)回答:
牛肉膏0.5g
蛋白胨1g
NaCl0.5g
瓊脂2g
水200mL
(1)此培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)要素有類,其中蛋白胨能提供的是。
(2)各成分重量確定的原則是。
(3)在各種成分溶化后分裝前,須進(jìn)行的是。
(4)該培養(yǎng)基依物理性質(zhì)劃分屬于培養(yǎng)基,能培養(yǎng)的細(xì)菌代謝類型是。
(5)如要鑒別自來(lái)水中的大腸桿菌是否超標(biāo),需加入。觀察它的。
(6)此培養(yǎng)基能否用于培養(yǎng)產(chǎn)生人的生長(zhǎng)激素的工程菌?。原因是。
(7)若有幾種雜菌混合在一起,可采用什么方法將它們分離?。若細(xì)菌中混雜有酵母菌,要將酵母菌分離出來(lái),可采用。
自我評(píng)價(jià)答案
1C2C3C4A5(1)五碳源、氮源、生長(zhǎng)因子、能源(2)根據(jù)所培養(yǎng)微生物的營(yíng)養(yǎng)需要(3)調(diào)節(jié)PH值(4)固體異養(yǎng)型(5)伊紅——美藍(lán)菌落(6)不能工業(yè)生產(chǎn)常使用液體培養(yǎng)基(7)在固體培養(yǎng)基上用劃線法或稀釋后用點(diǎn)接法在選擇培養(yǎng)基中加入青霉素
《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)課題名稱課時(shí)數(shù)說(shuō)明微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)4配養(yǎng)基的基本知識(shí)及配制方法1;配制培養(yǎng)基及倒平板1;純化大腸桿菌和涂布接種1,觀察分析1分離土壤中分解尿素的細(xì)菌3基本原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1;樣品稀釋及涂布接種1;對(duì)菌落進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及實(shí)驗(yàn)的分析與討論1;在第二和第三課時(shí)之間需要間隔2天時(shí)間分解纖維素的微生物的分離3基本原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1;樣品稀釋及涂布接種1;對(duì)菌落進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及實(shí)驗(yàn)的分析與討論1;在第二和第三課時(shí)之間需要間隔2天時(shí)間提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和藥品
課題名稱實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備實(shí)驗(yàn)試劑或藥品說(shuō)明微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)培養(yǎng)皿、試管、錐形瓶、量筒、酒精燈、電子天秤、高壓蒸汽滅菌鍋、移液管、接種環(huán)、涂布器、恒溫箱、干熱滅菌箱、小鐵鏟等
牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉、瓊脂等干熱滅菌箱能夠迅速地將洗干凈的培養(yǎng)皿和試管烘干,小鐵鏟用于鏟土土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)除配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基所需物質(zhì)外,增加KH2PO4、NaHPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、尿素、酚紅等分解纖維素的微生物的分離除配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基所需物質(zhì)外,增加纖維素、NaNO3、Na2HPO47H2O、KH2PO4、KCl、酵母膏、水解酪素、CMC-Na(羧甲基纖維素鈉)、土豆汁、剛果紅等安排好教學(xué)班的實(shí)驗(yàn)順序
微生物實(shí)驗(yàn)涉及較多的實(shí)驗(yàn)儀器,而且實(shí)驗(yàn)時(shí)需要課內(nèi)和課外相結(jié)合,如實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)需要學(xué)生在課堂上完成兩項(xiàng)重要的操作步驟,一是配制培養(yǎng)基并倒平板;二是接種操作。平板滅菌工作由于需要較長(zhǎng)的時(shí)間,因此只能由教師在課間完成。為保證每位學(xué)生都能親手操作,保證各個(gè)教學(xué)班能在有限時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),教師要合理安排好教學(xué)班的實(shí)驗(yàn)順序。
做好課后的觀察與記錄
配制培養(yǎng)基和接種操作可以在課堂上完成,但接種后的平板放入培養(yǎng)箱中需要培養(yǎng)2~3天,這期間可安排生物科代表或部分小組長(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,計(jì)數(shù)時(shí)就無(wú)法做到準(zhǔn)確有效。
微生物的培養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)目標(biāo)網(wǎng)]
了解有關(guān)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)知識(shí);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(shù)
(二)能力目標(biāo)
分析實(shí)驗(yàn)思路的確定和形成的原因,分析實(shí)驗(yàn)流程,對(duì)比前面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),歸納共性,分析差異,增加印象
(三)情感目標(biāo)
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
教學(xué)重點(diǎn):無(wú)菌技術(shù)的操作
教學(xué)難點(diǎn):無(wú)菌技術(shù)的操作
教學(xué)過(guò)程:
(一)導(dǎo)入
美媒:中國(guó)嘗試用細(xì)菌吃掉大連港漏油
2010年7月29日新聞:上周中國(guó)北方大連港兩根輸油管發(fā)生爆炸后,北京一家生物科技公司提供了23噸吃油細(xì)菌,用于幫助清理港口周圍183平方公里的浮油,此舉引起了廣泛關(guān)注。
微生物作畫1微生物作畫2
(二)具體過(guò)程
知識(shí)背景:
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:瓊脂的化學(xué)成分是什么?在配制培養(yǎng)基中時(shí)的作用是?
培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用:
標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基類型配制特點(diǎn)主要應(yīng)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(jì)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(xué)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(xué)藥劑菌種的鑒別選擇培養(yǎng)基添加(或缺少)某種化學(xué)成分菌種的分離
2培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源四類營(yíng)養(yǎng)成分。
思考2:從細(xì)胞的化學(xué)元素組成來(lái)看,培養(yǎng)基中為什么都含有這些營(yíng)養(yǎng)成分?
碳源:如CO2、糖類、脂肪酸等有機(jī)物,構(gòu)成微生物的結(jié)構(gòu)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(lái)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。
3培養(yǎng)基除滿足微生物生長(zhǎng)的pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣等要求。
思考3:牛肉膏和蛋白胨主要為微生物提供什么營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?
思考4:培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要添加什么物質(zhì)?
培養(yǎng)霉菌和細(xì)菌時(shí)分別需要怎樣調(diào)節(jié)pH?
生長(zhǎng)因子:某些微生物正常生長(zhǎng)代謝過(guò)程中必須從培養(yǎng)基中吸收的微量有機(jī)小分子,如某些氨基酸、堿基、維生素等。
閱讀無(wú)菌技術(shù),討論回答下列問(wèn)題:
4獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是什么?
5無(wú)菌技術(shù)包括哪些?
6比較消毒和滅菌(填表)
比較項(xiàng)理化因素的作用強(qiáng)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(qiáng)烈全部微生物能
思考5:無(wú)菌技術(shù)除了防止培養(yǎng)物被污染外,還具有的目的是?
7消毒方法:
(1)日常生活經(jīng)常用到的是煮沸消毒法;
(2)對(duì)一些不耐高溫的液體,則使用巴氏消毒法(作簡(jiǎn)要介紹);(3)對(duì)接種室、接種箱或超凈工作臺(tái)首先噴灑石炭酸或煤酚皂等溶
液以增強(qiáng)消毒效果,然后使用紫外線進(jìn)行物理消毒。
(4)實(shí)驗(yàn)操作者的雙手使用酒精進(jìn)行消毒;
(5)飲水水源用氯氣進(jìn)行消毒。
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(wú)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(duì)接種環(huán)滅菌時(shí)要用酒精燈的哪一個(gè)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(duì)玻璃器皿滅菌時(shí)物品不能擺得太擠,目的
是什么?
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?
培養(yǎng)基的配制原則:
①目的要明確
②營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)
③pH要適宜
實(shí)驗(yàn)操作
思考1:錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰的目的是什么?
思考2:倒平板的目的是?
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?
思考4:配制斜面培養(yǎng)基中,試管要加塞棉塞的目的是?
思考5試管培養(yǎng)基形成斜面的作用是?
補(bǔ)充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(jìn)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(xì)菌污染環(huán)境和操作者。
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(gè)細(xì)菌形成的標(biāo)準(zhǔn)菌落。
稀釋涂布平板法:將菌液進(jìn)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(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)稀釋倍數(shù)足夠高時(shí),即可獲得單個(gè)細(xì)菌形成的標(biāo)準(zhǔn)菌落。
系列稀釋操作:
①取盛有9mL水的無(wú)菌試管6支,編號(hào)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(hào)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(hào)為102試管內(nèi)吹打均勻,獲得102倍液。依此類推。
結(jié)果分析與評(píng)價(jià)
1.培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是對(duì)照,若有菌落形成,說(shuō)明培養(yǎng)基滅菌不徹底。
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.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(shí)間越長(zhǎng),菌落中細(xì)菌繁殖越多,菌落體積越大;菌落的位置不動(dòng),但菌落數(shù)增多。
思考1:在某培養(yǎng)基上出現(xiàn)了3種特征不同的菌落,原因有哪些?
思考2:頻繁使用的菌種利用臨時(shí)保藏法保存,長(zhǎng)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(gè)月轉(zhuǎn)種培養(yǎng)一次,缺點(diǎn)是什么?后者將菌種與無(wú)菌體積等量混合后保存在多少度冷凍箱中?
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
課后探究
1、收集生活中與微生物有關(guān)的實(shí)例,并通過(guò)所學(xué)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行
解釋
2、我們打針輸液時(shí),首先要用酒精擦拭針刺處,為什么?
《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》典型教案分析
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》典型教案分析”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
《微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)》典型教案分析
·培養(yǎng)基:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì),是進(jìn)行微生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
·培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂(是從紅藻中提取的一種多糖,在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑)后,制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng),可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。液體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn),固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的分離和鑒定,半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)及菌種保藏等。
·按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是用成分已知的化學(xué)物質(zhì)配制而成,其中成分的種類比例明確,常用于微生物的分離鑒定。天然培養(yǎng)基是用化學(xué)成分不明的天然物質(zhì)配制而成,常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。
·按照培養(yǎng)基的用途,可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),以抑制不需要的微生物生長(zhǎng),促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點(diǎn),在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的,用以鑒別不同類別的微生物。
·培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源(生長(zhǎng)因子)等。
·碳源:能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無(wú)機(jī)碳源;糖類、石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。
·氮源:能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+(無(wú)機(jī)氮源)蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有機(jī)氮源)等。只有固氮微生物才能利用N2。
·培養(yǎng)基還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)PH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如,培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素,培養(yǎng)霉菌時(shí)須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細(xì)菌是需要將pH調(diào)至中性或微堿性,培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無(wú)氧的條件
·無(wú)菌技術(shù)·獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵,要注意以下幾個(gè)方面:
①對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手,進(jìn)行清潔和消毒。
②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。
③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。
④實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。
無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外,還有什么目的?
答:無(wú)菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。
·消毒與滅菌的區(qū)別
消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,巴氏消毒法(對(duì)于一些不耐高溫的液體)還有化學(xué)藥劑(如酒精、氯氣、石炭酸等)消毒、紫外線消毒。
滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。
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(wú)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。
比較項(xiàng)
理化因素的作用強(qiáng)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(qiáng)烈
全部微生物
能
制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
(1)方法步驟:計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。
(2)倒平板操作的步驟:
①將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上,右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶,左手拔出棉塞。
②右手拿錐形瓶,將瓶口迅速通過(guò)火焰。
③用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基(約10~20mL)倒入培養(yǎng)皿,左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。
④等待平板冷卻凝固,大約需5~10min。然后,將平板倒過(guò)來(lái)放置,使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。
·倒平板操作的討論
1.培養(yǎng)基滅菌后,需要冷卻到50℃左右時(shí),才能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度?
提示:可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶,感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí),就可以進(jìn)行倒平板了。
2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰?
答:通過(guò)灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。
3.平板冷凝后,為什么要將平板倒置?
答:平板冷凝后,皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠,將平板倒置,既可以防止培養(yǎng)基表面的水分過(guò)度地?fù)]發(fā),又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。
4.在倒平板的過(guò)程中,如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位,這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微生物嗎?為什么?
答:空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生,因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。
純化大腸桿菌
(1)微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。
(2)平板劃線法是通過(guò)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)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng),可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見的子細(xì)胞群體,這就是菌落。
(3)稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。
(4)用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是:使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落,以便于純化菌種。
(5)平板劃線法操作步驟:
①將接種環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種環(huán)燒紅。②在火焰旁冷卻接種環(huán),并打開棉塞。
③將試管口通過(guò)火焰。④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。
⑤將試管通過(guò)火焰,并塞上棉塞。⑥左手將皿蓋打開一條縫隙,右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi),劃三至五條平行線,蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。⑦灼燒接種環(huán),待其冷卻后,從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作,在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。⑧將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
·平板劃線操作的討論
1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)?在劃線操作結(jié)束時(shí),仍然需要灼燒接種環(huán)嗎?為什么?
答:操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物;每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后,接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時(shí),接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端,從而通過(guò)劃線次數(shù)的增加,使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少,以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán),能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。
2.在灼燒接種環(huán)之后,為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線?
答:以免接種環(huán)溫度太高,殺死菌種。
3.在作第二次以及其后的劃線操作時(shí),為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線?
答:劃線后,線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少,每次從上一次劃線的末端開始,能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少,最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。
(6)涂布平板操作的步驟:
①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。②取少量菌液,滴加到培養(yǎng)基表面。
③將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃盡后,冷卻8~10s。
④用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。
涂布平板操作的討論
涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無(wú)菌操作要求,想一想,第2步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作?
提示:應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)菌”。例如,酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍;等等。
菌種的保存
(1)對(duì)于頻繁使用的菌種,可以采用臨時(shí)保藏的方法。
①臨時(shí)保藏方法
將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上,在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌落長(zhǎng)成后,將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6個(gè)月,都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。
②缺點(diǎn):這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng),菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。
(2)對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中,裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中,與甘油充分混勻后,放在-20℃的冷凍箱中保存。
疑難解答
(1)生物的營(yíng)養(yǎng)
營(yíng)養(yǎng)是指生物攝取、利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng),保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。
人及動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。
植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。
微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)五類。
(2)確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法
將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1~2天,無(wú)菌落生長(zhǎng),說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的,否則需要重新制備。
微生物發(fā)酵及其應(yīng)
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?下面是小編精心為您整理的“微生物發(fā)酵及其應(yīng)”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
《微生物發(fā)酵及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)與案例
目標(biāo)的確定
與本節(jié)對(duì)應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容是“舉例說(shuō)出發(fā)酵與食品生產(chǎn)”,而本節(jié)標(biāo)題定為《微生物發(fā)酵及其應(yīng)用》。事實(shí)上,微生物發(fā)酵在現(xiàn)實(shí)生活中遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了食品工業(yè)的范疇。因此,本節(jié)內(nèi)容一開始時(shí)并沒有局限于食品生產(chǎn),而是從比較大的視角──發(fā)酵工程史話引入,然后探秘發(fā)酵過(guò)程,再舉例說(shuō)出發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系。為此,本節(jié)主要教學(xué)目標(biāo)確定為:通過(guò)了解發(fā)酵工程發(fā)展的歷史,體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者間的關(guān)系;說(shuō)出微生物發(fā)酵生產(chǎn)的基本過(guò)程;舉例說(shuō)出微生物發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系;關(guān)注與微生物發(fā)酵有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題等。教學(xué)設(shè)計(jì)思路
教學(xué)實(shí)施的程序
教學(xué)
內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)教學(xué)手段和方法預(yù)期目標(biāo)
1.復(fù)習(xí)提問(wèn),引入新課。師:同學(xué)們?cè)诔踔袝r(shí)學(xué)習(xí)過(guò)微生物發(fā)酵與食品,我們的日常生活中也接觸到許多發(fā)酵食品,請(qǐng)同學(xué)們思考這樣一個(gè)問(wèn)題:哪些食品是由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的?相應(yīng)的發(fā)酵種類是什么?
生:酸奶、泡菜,它們都是乳酸發(fā)酵。
師:很好!還有其他食品嗎?想一想,我們每天吃的主食有通過(guò)發(fā)酵制作的嗎?
生:饅頭、面包。
師:對(duì),實(shí)際上,我們經(jīng)常食用的許多食品,以及使用的一些藥品,它們的生產(chǎn)過(guò)程都離不開微生物發(fā)酵。那么,微生物發(fā)酵是如何發(fā)展起來(lái)的?其生產(chǎn)過(guò)程怎樣?它還可應(yīng)用在哪些方面?現(xiàn)在我們就一起來(lái)解答這些問(wèn)題。學(xué)生很可能回答不全,教師可提示。
投影或板書:第一節(jié)微生物發(fā)酵及其應(yīng)用聯(lián)系日常生活的實(shí)例,在回憶舊知識(shí)的基礎(chǔ)上,引入新課,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化從社會(huì)中來(lái)的意識(shí)。
2.新課──發(fā)酵工程史話的學(xué)習(xí)。師:現(xiàn)在人們能夠利用微生物發(fā)酵來(lái)大規(guī)模地生產(chǎn)食品、藥品等許多產(chǎn)品,那么,人們今天的成績(jī)是如何一步步取得的呢?下面我們先來(lái)學(xué)習(xí)第一個(gè)問(wèn)題:發(fā)酵工程史話。
首先,請(qǐng)大家閱讀教材發(fā)酵工程史話標(biāo)題下的第一自然段。
從這段文字的敘述中,能夠看出,人類的祖先很早就會(huì)在不知微生物發(fā)酵原理的情況下,利用微生物發(fā)酵技術(shù)來(lái)生產(chǎn)多種產(chǎn)品,這個(gè)方面還有我們中華民族的貢獻(xiàn)。由此可見,發(fā)酵技術(shù)是從生產(chǎn)實(shí)踐中一步步產(chǎn)生的。
師:下面請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)閱讀第二自然段。
第二自然段的核心內(nèi)容是,隨著兩位科學(xué)家研究出發(fā)酵現(xiàn)象的本質(zhì)和人們對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)不斷深入后,誕生了傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè)。這充分說(shuō)明了發(fā)酵技術(shù)需要基礎(chǔ)科學(xué)研究的指導(dǎo),即科學(xué)研究促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展。
師:好,請(qǐng)大家繼續(xù)閱讀后四個(gè)自然段的內(nèi)容。從中能夠看出,發(fā)酵技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷向前發(fā)展,從傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè)到現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè),再到微生物工程,它不僅成為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要支柱,而且和基因工程技術(shù)的結(jié)合使它如虎添翼。由此看來(lái),生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心是技術(shù),同時(shí)科學(xué)技術(shù)又是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程。投影或板書:
一、發(fā)酵工程史話
學(xué)生先閱讀教材相應(yīng)的段落,教師就此段落提煉出有關(guān)科學(xué)價(jià)值觀的教育素材自然過(guò)渡到發(fā)酵工程史話。
讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是從生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生的。
讓學(xué)生體驗(yàn)技術(shù)需要以基礎(chǔ)科學(xué)研究作指導(dǎo),科學(xué)、技術(shù)間存在相互作用。
讓學(xué)生認(rèn)同生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心是技術(shù),以及科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程。
3.新課──發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程探秘。師:在很多家庭的日常生活中,味精是不可缺少的調(diào)味品,那么,你知道它的化學(xué)成分是什么嗎?
生:谷氨酸鈉。
師:對(duì)!有人認(rèn)為食用味精對(duì)人體有毒害作用,從生物學(xué)的角度,你如何看待這個(gè)問(wèn)題?
生:味精是谷氨酸的一種鈉鹽,食用后在體內(nèi)能分解成谷氨酸,而谷氨酸是人體的一種必需氨基酸,所以食用味精對(duì)人體不會(huì)有毒害作用。
師:非常好!適當(dāng)添加味精對(duì)人體無(wú)害,且能增添菜肴的鮮味。我國(guó)已成為國(guó)際上味精生產(chǎn)大國(guó),年產(chǎn)約6.5×105t。你想知道味精是怎樣在現(xiàn)代化的工廠中生產(chǎn)出來(lái)的嗎?請(qǐng)大家翻到教科書P76~77?,F(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程非常復(fù)雜,為避繁就簡(jiǎn),突出主干,教科書用流程圖來(lái)展示發(fā)酵的基本過(guò)程。為便于同學(xué)們的理解,我們以味精生產(chǎn)為例,來(lái)探秘它的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程。
味精生產(chǎn)的第一步是選育出能產(chǎn)生谷氨酸的細(xì)菌菌種,如谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌等。這些細(xì)菌先是從自然界中分離出來(lái)的,再用誘變、基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)處理,便可得到高產(chǎn)的菌種。
由于谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌是細(xì)菌,其同化作用類型是異養(yǎng)型的,所以要大量培養(yǎng)這些細(xì)菌,就需根據(jù)細(xì)菌的代謝特點(diǎn)配制相應(yīng)的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基如何配制可參看教科書中關(guān)于配制培養(yǎng)基的解釋。
由于生產(chǎn)中要采用單一菌種發(fā)酵,整個(gè)發(fā)酵過(guò)程不能混入其他微生物(雜菌),所以生產(chǎn)味精的培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌,并進(jìn)行無(wú)菌操作。
在味精生產(chǎn)過(guò)程中,由于發(fā)酵罐的體積很大,需要的菌種(種子)量就多。為提高發(fā)酵罐中的發(fā)酵效率,縮短生產(chǎn)時(shí)間,要把谷氨酸棒狀桿菌或黃色短桿菌的菌種,經(jīng)過(guò)培養(yǎng),達(dá)到一定數(shù)量后,才能接入到發(fā)酵罐中,即要先經(jīng)過(guò)擴(kuò)大培養(yǎng)后再接種。
當(dāng)谷氨酸棒狀桿菌或黃色短桿菌的菌種接入發(fā)酵罐后,這些細(xì)菌就會(huì)利用罐內(nèi)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量繁殖,同時(shí)產(chǎn)生大量的谷氨酸。為使發(fā)酵過(guò)程處于最佳狀態(tài),現(xiàn)代化的味精生產(chǎn)企業(yè),其發(fā)酵罐均有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),能對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的各種條件嚴(yán)格控制,以大幅度地提高生產(chǎn)率。需要說(shuō)明的是,谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌均是好氧菌,因此,發(fā)酵過(guò)程中要不斷地通入無(wú)菌空氣,以滿足它們生長(zhǎng)繁殖的需要。
在溫度為30~37℃、pH為7~8的條件下,經(jīng)28~32h,發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液中就會(huì)生成大量的谷氨酸,隨后,將谷氨酸從培養(yǎng)液中分離出來(lái),用適量的Na2CO3溶液中和(形成谷氨酸鈉結(jié)晶)后,再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、濃縮、離心分離等步驟,便成了味精。這便是味精生產(chǎn)的最后一步,即分離、提純產(chǎn)物,獲得產(chǎn)品。投影或板書:
二、發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程探秘──以味精生產(chǎn)為例
由于這部分內(nèi)容學(xué)生較陌生,因此以教師講解為主。
板書:1.菌種的選育:如谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌等
板書:2.培養(yǎng)基的配制:水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等
板書:3.滅菌:去掉雜菌
板書:4.擴(kuò)大培養(yǎng)和接種:先大量培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌或黃色短桿菌的菌種,再將菌種接入發(fā)酵罐
板書:5.發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵:由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制條件
板書:6.分離、提純產(chǎn)物
→產(chǎn)品:谷氨酸→谷氨酸鈉讓學(xué)生了解發(fā)酵生產(chǎn)的基本過(guò)程。
4.新課──發(fā)酵與食品生產(chǎn)。師:正因?yàn)槿藗儗?duì)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的過(guò)程研究得非常透徹,所以現(xiàn)在我們能利用微生物發(fā)酵技術(shù)來(lái)生產(chǎn)多種產(chǎn)品。請(qǐng)大家翻到教科書P77,看討論專欄,4個(gè)同學(xué)一組來(lái)完成這個(gè)討論。
師:哪個(gè)小組愿意把自己討論的結(jié)果和大家交流?
生:饅頭、面包、泡菜等是直接由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的。味精、醋、醬油等是經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)的食品添加劑。
師:很好!實(shí)際上發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系最為密切,其產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同學(xué)們現(xiàn)在所知的。如想進(jìn)一步了解,請(qǐng)閱讀教科書P78的內(nèi)容。投影或板書:
三、發(fā)酵與食品生產(chǎn)
先給學(xué)生5min完成討論,再讓2~3個(gè)組的學(xué)生發(fā)言。讓學(xué)生感到要學(xué)習(xí)的內(nèi)容離自己很近,激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者間的關(guān)系。
5.小結(jié)及布置調(diào)查活動(dòng)。師:今天這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)微生物發(fā)酵及其應(yīng)用的內(nèi)容,大家應(yīng)了解微生物發(fā)酵生產(chǎn)的基本過(guò)程,同時(shí)能舉例說(shuō)出微生物發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系。我們應(yīng)該利用所學(xué)的知識(shí)去關(guān)注微生物發(fā)酵在社會(huì)中的應(yīng)用,為此,請(qǐng)大家利用課余時(shí)間完成一個(gè)調(diào)查活動(dòng),調(diào)查活動(dòng)的內(nèi)容和要求見教科書P78“到社會(huì)中去”欄目,大家可根據(jù)自己的興趣和條件任選一個(gè)題目去調(diào)查,調(diào)查完成后,寫一份調(diào)查報(bào)告,供大家交流。感興趣的學(xué)生可以個(gè)人或小組合作,選擇一個(gè)內(nèi)容去調(diào)查。最終完成的調(diào)查報(bào)告,經(jīng)教師評(píng)價(jià)后,張貼出來(lái),辦一個(gè)專欄供大家參觀。為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)學(xué)以致用的平臺(tái),同時(shí)喚起學(xué)生關(guān)注社會(huì)的意識(shí)。