微生物的利用

　　"微生物的利用"包括"进行微生物的分离和培养"、"测定某种微生物的数量"、"研究培养基对微生物的选择作用"和"尝试利用微生物进行发酵来生产特定的产物"四项具体内容标准，按照相关内容标准的要求，结合人教版教材所对应的实验课题，本文将谈谈对本专题的教学组织。

　　1习得微生物培养的基础知识和基本技能

　　本专题涉及三个实验课题，它们的关系及学习要求如下图所示。在下图中，课题1涉及微生物培养的基础知识和基本的操作技能，是其他两个课题的基础，课题2和课题3涉及特定的微生物的分离、计数和鉴定，难度较大，课题2强调选择性培养基的配制和作用，课题3是在选择性培养基的基础上，又相应地增加了鉴别性培养基的知识及其应用。

　　1.1配制微生物培养基配制培养基的基础知识是培养、观察和研究微生物的基础。教学时，可以先展示有菌落生长的培养基平板，给学生以视觉刺激，让他们体会到要观察和研究微生物，必须创设一定的条件让微生物大量快速地繁殖起来，只有形成具有一定特征的菌落，才能更好地研究微生物。进而向学生提供几种微生物培养基的配方，让学生通过比较分析各种配养基配方，明确微生物培养基的基本成分包括：碳源、氮源、无机盐和水，有些微生物还需要某些特殊的生长因子。然后，依次阐明固体、半固体和液体培养基的用途和配制方法，并结合下面的流程图概述培养基配制的操作步骤：

　　组织学生配制微生物培养基时，要向他们讲清下列注意事项：（1）溶化琼脂时要控制火力的大小并不断搅拌，以免培养基溢出或烧焦；（2）加热过程中部分水分蒸发，待琼脂完全溶化后应补加蒸馏水，以保持溶液的浓度；（3）分装至试管时培养基的高度不要超过试管高度的1/5；（4）一般是培养基先灭菌再倒平板，也可先倒平板,课间再灭菌；（5）冷却后的平板要倒置，以确保拿放方便，同时避免水分蒸发，以利微生物生长。

　　1.2无菌技术操作无菌技术是培养、分离和纯化微生物的重要技术手段，也是植物组织培养的关键性操作。教学时，要先让学生正确区分消毒和灭菌这两个概念，并充分认识无菌操作的重要性；然后，在教师的组织和指导下进行规范、熟练地操作，以便顺利完成微生物的培养、分离和纯化等实验。下表是消毒和灭菌的一些常用方法及使用范围。

　　1.2.1接种的方法及作用微生物接种方法有两种，一是划线接种，即用接种环划线将菌体沾在斜面培养基或平板培养基上。微生物的生长和繁殖迅速，一段时间后，就会在培养基表面形成长满菌落的细线。划线法的作用是纯化微生物，通过划线将微生物单个地分离，并最终形成标准的菌落；二是涂布接种，即用涂布器将稀释菌液均匀地涂布在平板上。一个菌体在培养基平板上形成一个菌落，通过统计菌落数可以计算样品中的菌体数目。

　　1.2.2规范实验操作接种过程的无菌操作是微生物实验的关键环节，右图为划线接种的操作示意图，下表列出划线接种的基本步骤和说明。教学中，要求学生认真领会无菌接种的技术原理，反复练习操步骤作。通过练习达到熟练程度，并培养严谨认真的科学精神和一丝不苟的实验态度。

　　1.3稀释菌液的意义和操作方法在单位体积的菌体培养液内，含有的微生物个体数目很多。要对微生物进行分离和计数必须将菌液稀释，只有在稀释度足够高的菌液里，聚集的微生物才能分散成单个细胞。一般将菌液稀释到10-3～10-7时，接种后可能在培养基平板上形成30～300个左右的菌落，统计的菌落数也比较准确可信。

　　用移液管和无菌水稀释微生物菌液是一件要求较高的操作技术，学生需要经过多次练习才能做到尽量地减少误差。以土壤为样品进行稀释操作的注意事项是：（1）初次称量的土壤样品，稀释后的菌液浓度较大，移液时极容易堵塞移液管或吸入较多的土壤颗粒，应静置一段时间后再移液，或者用低速离心机离心1分钟后进行移液；（2）当稀释倍数大时，在稀释前一定要震荡试管，充分混合菌液，保证移液操作的准确性；（3）每次移液前一定要注意用无菌水（或蒸馏水）清洗移液管并用气球吹干，以保证移走菌液的浓度与试管中的一致。

　　2.实验设计能力的训练

　　2.1选择性培养基的实验设计根据功能的不同，培养基分为选择性

　　培养基和鉴别性培养基，在"土壤中分解尿素的细菌的分离与计数"的实验中，先让学生通过分析和判断下面的三个培养基配方，真正理解选择性培养基的含义。然后，启发学生设计一组用于分离尿素细菌的探究实验，帮助学生理解选择性培养基的特性及作用。