微生物的利用

　　"微生物的利用"包括"進行微生物的分離和培養(yǎng)"、"測定某種微生物的數(shù)量"、"研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用"和"嘗試利用微生物進行發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物"四項具體內(nèi)容標準，按照相關(guān)內(nèi)容標準的要求，結(jié)合人教版教材所對應(yīng)的實驗課題，本文將談?wù)剬Ρ緦ｎ}的教學組織。

　　1習得微生物培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識和基本技能

　　本專題涉及三個實驗課題，它們的關(guān)系及學習要求如下圖所示。在下圖中，課題1涉及微生物培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識和基本的操作技能，是其他兩個課題的基礎(chǔ)，課題2和課題3涉及特定的微生物的分離、計數(shù)和鑒定，難度較大，課題2強調(diào)選擇性培養(yǎng)基的配制和作用，課題3是在選擇性培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，又相應(yīng)地增加了鑒別性培養(yǎng)基的知識及其應(yīng)用。

　　1.1配制微生物培養(yǎng)基配制培養(yǎng)基的基礎(chǔ)知識是培養(yǎng)、觀察和研究微生物的基礎(chǔ)。教學時，可以先展示有菌落生長的培養(yǎng)基平板，給學生以視覺刺激，讓他們體會到要觀察和研究微生物，必須創(chuàng)設(shè)一定的條件讓微生物大量快速地繁殖起來，只有形成具有一定特征的菌落，才能更好地研究微生物。進而向?qū)W生提供幾種微生物培養(yǎng)基的配方，讓學生通過比較分析各種配養(yǎng)基配方，明確微生物培養(yǎng)基的基本成分包括：碳源、氮源、無機鹽和水，有些微生物還需要某些特殊的生長因子。然后，依次闡明固體、半固體和液體培養(yǎng)基的用途和配制方法，并結(jié)合下面的流程圖概述培養(yǎng)基配制的操作步驟：

　　組織學生配制微生物培養(yǎng)基時，要向他們講清下列注意事項：（1）溶化瓊脂時要控制火力的大小并不斷攪拌，以免培養(yǎng)基溢出或燒焦；（2）加熱過程中部分水分蒸發(fā)，待瓊脂完全溶化后應(yīng)補加蒸餾水，以保持溶液的濃度；（3）分裝至試管時培養(yǎng)基的高度不要超過試管高度的1/5；（4）一般是培養(yǎng)基先滅菌再倒平板，也可先倒平板,課間再滅菌；（5）冷卻后的平板要倒置，以確保拿放方便，同時避免水分蒸發(fā)，以利微生物生長。

　　1.2無菌技術(shù)操作無菌技術(shù)是培養(yǎng)、分離和純化微生物的重要技術(shù)手段，也是植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵性操作。教學時，要先讓學生正確區(qū)分消毒和滅菌這兩個概念，并充分認識無菌操作的重要性；然后，在教師的組織和指導(dǎo)下進行規(guī)范、熟練地操作，以便順利完成微生物的培養(yǎng)、分離和純化等實驗。下表是消毒和滅菌的一些常用方法及使用范圍。

　　1.2.1接種的方法及作用微生物接種方法有兩種，一是劃線接種，即用接種環(huán)劃線將菌體沾在斜面培養(yǎng)基或平板培養(yǎng)基上。微生物的生長和繁殖迅速，一段時間后，就會在培養(yǎng)基表面形成長滿菌落的細線。劃線法的作用是純化微生物，通過劃線將微生物單個地分離，并最終形成標準的菌落；二是涂布接種，即用涂布器將稀釋菌液均勻地涂布在平板上。一個菌體在培養(yǎng)基平板上形成一個菌落，通過統(tǒng)計菌落數(shù)可以計算樣品中的菌體數(shù)目。

　　1.2.2規(guī)范實驗操作接種過程的無菌操作是微生物實驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，右圖為劃線接種的操作示意圖，下表列出劃線接種的基本步驟和說明。教學中，要求學生認真領(lǐng)會無菌接種的技術(shù)原理，反復(fù)練習操步驟作。通過練習達到熟練程度，并培養(yǎng)嚴謹認真的科學精神和一絲不茍的實驗態(tài)度。

　　1.3稀釋菌液的意義和操作方法在單位體積的菌體培養(yǎng)液內(nèi)，含有的微生物個體數(shù)目很多。要對微生物進行分離和計數(shù)必須將菌液稀釋，只有在稀釋度足夠高的菌液里，聚集的微生物才能分散成單個細胞。一般將菌液稀釋到10-3～10-7時，接種后可能在培養(yǎng)基平板上形成30～300個左右的菌落，統(tǒng)計的菌落數(shù)也比較準確可信。

　　用移液管和無菌水稀釋微生物菌液是一件要求較高的操作技術(shù)，學生需要經(jīng)過多次練習才能做到盡量地減少誤差。以土壤為樣品進行稀釋操作的注意事項是：（1）初次稱量的土壤樣品，稀釋后的菌液濃度較大，移液時極容易堵塞移液管或吸入較多的土壤顆粒，應(yīng)靜置一段時間后再移液，或者用低速離心機離心1分鐘后進行移液；（2）當稀釋倍數(shù)大時，在稀釋前一定要震蕩試管，充分混合菌液，保證移液操作的準確性；（3）每次移液前一定要注意用無菌水（或蒸餾水）清洗移液管并用氣球吹干，以保證移走菌液的濃度與試管中的一致。

　　2.實驗設(shè)計能力的訓練

　　2.1選擇性培養(yǎng)基的實驗設(shè)計根據(jù)功能的不同，培養(yǎng)基分為選擇性

　　培養(yǎng)基和鑒別性培養(yǎng)基，在"土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)"的實驗中，先讓學生通過分析和判斷下面的三個培養(yǎng)基配方，真正理解選擇性培養(yǎng)基的含義。然后，啟發(fā)學生設(shè)計一組用于分離尿素細菌的探究實驗，幫助學生理解選擇性培養(yǎng)基的特性及作用。