高中生物选修一教学合案 编写人：谢俊平 使用时间: 2016年3月 日

么？

操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。

2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？ 以免接种环温度太高，杀死菌种。

3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？

划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 P19涂布平板操作的讨论

涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？

应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。 P20六、课题成果评价

1.培养基的制作是否合格

如果未接种的培养基在恒温箱中保温1～2 d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。 2.接种操作是否符合无菌要求

如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。

3.是否进行了及时细致的观察与记录

培养12 h与24 h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同，及时观察记录的同学会发现这一点，并能观察到其他一些细微的变化。这一步的要求主要是培养学生良好的科学态度与习惯。 P20练习

1.提示：可以从微生物生长需要哪些条件的角度来思考。例如，微生物的生长需要水、空气、适宜的温度，食品保存可以通过保持干燥、真空的条件，以及冷藏等方法来阻止微生物的生长。

2.提示：可以从这三种培养技术的原理、操作步骤等方面分别进行总结归纳。例如，这三种培养技术都需要为培养物提供充足的营养，但无土栽培技术的操作并不需要保证无菌的条件，而其他两种技术都要求严格的无菌条件。

3.提示：这是一道开放性的问题，答案并不惟一，重点在于鼓励学生积极参与，从不同的角度思考问题。例如，正是由于证明了微生物不是自发产生的，微生物学才可能发展成为一门独立的学科；巴斯德实验中用到的加热灭菌的方法导致了有效的灭菌方法的出现，而这一灭菌原理也适用于食品的保存等。

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

惟一氮源，按物理性质归类为 培养基。

2．．PCR（ ）是一种在体外将 。此项技术的自动化，要求使用耐高温的DNA聚合酶。

3实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 生长的条件（包括 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

4．选择培养基是指 。

5．常用来统计样品中活菌数目的方法是 。即当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在

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1．尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。选择分解尿素细菌的培养基特点：

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的平板进行计数，计数公式是 。利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是 。另外， 也是测定微生物数量的常用方法。

6．一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为 。因此，统计结果一般用 而不是活菌数来表示。

7．设置对照实验的主要目的是 ，提高实验结果的可信度。对照实验是 。满足该条件的称为 ，未满足该条件的称为 。

8．实验设计包括的内容有： 、 、 和 ，具体的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。 9．不同种类的微生物，往往需要不同的培养 和培养 。在实验过程中，一般每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以 。

10．土壤有“ ”之称，同其他生物环境相比，土壤中微生物 、 。

11．土壤中的微生物约 是细菌，细菌适宜在酸碱度接近 潮湿土壤中生长。土壤中微生物的数量不同，分离不同微生物采用的 的稀释度不同。

12．一般来说，在一定的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征。这些特征包括菌落的 、 、 和 等方面。

13．在进行多组实验过程中，应注意做好标记，其目的是 。 的方法。

15．在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的 将尿素分解成了 。氨会使培养基的碱性 ，PH 。因此，我们可以通过检测培养基 变化来判断该化学反应是否发生。 在以 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变 ，说明该细菌能够 。 P22旁栏思考题

1.想一想，如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

答：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均值，然后按课本旁栏的公式进行计算。 P22

两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数10的培养集中，得到以下两种统计结果：1.第一位同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230；2.第二位同学在该浓度下涂布了三个平板……

第一位同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。 P22设置对照

A同学的结果与其他同学不同，可能的解释有两种。一是由于土样不同，二是由于培养基污染或操作失误。究竟是哪个原因，可以通过实验来证明。实验方案有两种。一种方案是可以由其他同学用与A同学一样的土样进行实验，如果结果与A同学一致，则证明A无误；如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。另一种方案是将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。通过这个事例可以看出，实验结果要有说服力，对照的设置是必不可少的。 P24旁栏思考题

为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？

这是因为土壤中各类微生物的数量（单位：株/kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧细菌数约为2 185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。因此，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。 P25 结果分析与评价

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14．对所需的微生物进行初步筛选，只是分离纯化菌种的第一步，要对分离的菌种进行一步的鉴定，还需要借助

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1．培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落

对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。

2．样品的稀释操作是否成功

如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。 3．重复组的结果是否一致

如果学生选取的是同一种土样，统计的结果应该接近。如果结果相差太远，教师需要引导学生一起分析产生差异的原因。 P26练习

2.提示：反刍动物的瘤胃中含有大量的微生物，其中也包括分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基外，还应参照厌氧菌的培养方法进行实验设计。

课题3 分解纤维素的微生物的分离

1．纤维素是 类物质， 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。 2．纤维素酶是一种 酶，一般认为它至少包括三种组分，即 、 和 ，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成 。正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。

可以与像纤维素这样的多糖物质形成 ，但并不和水解后的 和 发生这种反应。纤维素分解菌能产生 分解纤维素，从而使菌落周围形成 。

4．分离分解纤维素的微生物的实验流程图如下： → →梯度稀释→ → 。 5．为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还学进行 的实验。纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵。测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的 进行定量测定。 P28旁栏思考题

1.本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同？

本实验流程与课题2的流程的区别如下。课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为惟一氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。

2.为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

3.将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？

将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10 cm左右腐殖土壤中。 P29旁栏思考题

1．想一想，这两种方法各有哪些优点与不足？你打算选用哪一种方法？（两种刚果红染色法的比较）

方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。

2.为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

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3．筛选纤维素分解菌可以用 法，这种方法能够通过 直接对微生物进行筛选。

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在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。 P29六、课题成果评价

1.培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落：对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。

2.分离的结果是否一致：由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，学生也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。 P30练习

2.答：流程图表示如下。

土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基上→挑选单菌落→发酵培养

专题三 植物的组织培养技术

课题1 菊花的组织培养

1．有某种生物全套 的任何一个活细胞，都具有发育成 的能力，即每个生物细胞都具有 。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在 条件下，通过基因的 ，构成不同组织和器官。

2. 植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的 ；培育 作物；制作 种子；培育作物 以及细胞产物的 等。

3. 细胞分化：个体发育中细胞在 上出现 差异的过程。

4. 愈伤组织是通过 形成的，其细胞排列 ，高度 呈 状态的 细胞。 5. 植物组织培养的过程可简单表示为：

（脱分化）） （ ） 愈伤组织 （生长） 新个体 6.材料：植物的种类、材料的 和 等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择 作材料。 7. 营养：常用的培养基是 培养基，其中含有的大量元素是 ，微量元素是 ，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。

8.激素：在培养基中需要添加 和 等植物激素，其 、 、 等都影响结果 9.环境条件：PH、 、 等环境条件。菊花组培所需PH为 ，温度为 ，光照条件为 。 10. 配制各种母液：将各种成分按配方比例配制成的浓缩液。使用时根据母液的 ，计算用量，并加 稀释。 11. 配制培养基：应加入的物质有琼脂、 、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用 定容到 毫升。在菊花组织培养中，可以不添加 ，原因是菊花茎段组织培养比较容易。 12.灭菌：采取的灭菌方法是 。 13．发酵操作

13.1前期准备：用 消毒工作台，点燃酒精灯。注意所有接种工作都必须在酒精灯旁进行，器械使用前后都要用火焰灼烧 。

13.2接种操作：接种过程中插入外植体时 朝上，每个锥形瓶接种 个外植体。外植体接种与细菌接种相似之处是 。

13.3培养过程应该放在 中进行，并定期进行消毒，保持适宜的 和 。 等环境中生活一段时间，进行壮苗。最后进行露天栽培。

课题成果评价

（一）对接种操作中污染情况的分析

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13.4移栽前应先打开培养瓶的 ，让其在培养间生长几日，然后用流水清洗根部培养基。然后将幼苗移植到