微生物的生长 教案

微生物的生长

教案

第二节《微生物的营养、代谢和生长》-微生物的生长

教学设计

【教学目标】

知识目标

1、微生物群体生长的规律及其在生产实践中的应用（理解）。

2、测定微生物群体生长的方法（识记）。

3、度、pH和氧等因素对微生物生长的影响（理解）。

能力目标

1.通过细菌生长曲线的学习，提高学生的的图表对比分析能力。

2.通过细菌生长曲线与种群生长曲线的对比，培养学生归纳与演绎的能力。

情感态度与价值观

通过微生物的一般生长规律与种群的生长规律的对比，培养学生正确看待一般问题与特殊问题，个性与共性的关系。

【教学重点】

（1）微生物群体生长的规律及其在生产实践中的应用。

（2）温度、pH和氧等因素对微生物生长的影响。

【教学难点】

微生物群体生长的规律及其在生产实践中的应用。

教学设计

【导入新课】

前面，我们已经学习了微生物的营养与代谢，知道了微生物需要不断从外界吸收营养物质，通过代谢，获取能量并合成自身的组成物质，以维持自身正常的生命活动。那么，从代谢的角度来看，当同化作用大于异化作用时，微生物将表现出怎样的特征？

学生回答：生长的现象。

那么什么是微生物的生长呢，我们一般是如何来研究微生物的生长的呢？

这就是本节课我们所要学习的内容——微生物的生长。

【推进新课】

微生物的生长包括微生物细胞体积的扩大与细胞数目的增多，由于大多数微生物细胞体积较小，个体质量较轻，微生物的个体生长不易观察；同时由于微生物繁殖速度一般较快，因而通常以微生物的群体为单位来研究微生物的生长。

那么，微生物的群体生长会具有怎样的特征呢？群体生长状况是否具有一定的规律？假如有的话，这是怎样一种规律？研究这一规律具有怎样的现实意义呢？接下来我们一起来学习

学习目标一：微生物群体生长规律

教师分析：由于在自然环境下微生物群体生长受到非生物影响、种内关系、种间关系等多种因素的综合影响其群体生长的状况多变而复杂，往往难以描述，因而，从实际工作的角度出发，微生物的群体生长状况的研究一般是置于人工控制的条件下进行的。那么，我们如何来描述细菌的生长曲线呢？

师生共同总结：从细菌接种到培养基中开始到培养基中的细菌群体死亡的动态变化，可以分为调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个重要时期。

教师强调：微生物的群体生长曲线是种群内个体生长的一个频率统计，反应的是微生物种群概念上的数量变化特征，因而并非是该时期的所有个体均具有相应的特征。

教师设置问题情景，引导学生思考：细菌生长曲线是运用数学模型研究群体生长规律的一种方法。那么，我们一般是按怎样的标准来划分各区段的？具体而言，不同区段究竟蕴涵了怎样的生物学含义呢？

师生互动，教师利用投影，呈示下述表格，使学生明确需要研究的问题。

（1）调整期

细菌刚被接种到培养基上时，对新环境有一个短暂的调整或适应的过程，一般不立即进行分离的情景，同时反映细菌的形态结构等特征，教师对调整期的时间、群体生长速率、细胞的形态结构与生理特征、实践意义等方面的问题总结如下：

①时间：从细菌刚被接种到培养基上开始，到细菌开始进入快速分裂为止。

②生长速率：几乎为零，细胞数目几乎不变。

③细胞的形态结构：细菌细胞体积增长较快。

④细胞的生理特点：细菌代谢活跃，是合成初级代谢产物量最多的时期；细菌细胞内大量合成细胞分裂所需的酶、ATP及其他细胞成分，为下一阶段的细胞分裂作准备。

⑤影响该阶段长短的相关因素：

Ⅰ菌种：若把对数期的菌种接种到培养基上时，可相对缩短调整期；若把稳定期或其他时期的菌种接种到培养基上时，则调整期相对较长。

Ⅱ培养基：若培养基的理化性质与原先菌种的培养基比较相似，则调整期时间较短；若培养基的理化性质与原先菌种的培养基相差比较大，则调整期时间较长。

（2）对数期

学生分析观察、讨论：

①时间

教师提问：我们一般把哪一个阶段称为细菌群体生长的对数期呢？

学生回答：从细菌开始快速分裂开始，到培养基中细菌的群体数目不再增加，保持动态稳定为止。

②生长速率

教师提问：在细菌群体生长的对数期阶段，群体生长速率具有怎样的特征？

学生回答：速率最快，细胞数目以几何级数增加；可以用Bn总=Bn×2来描述。

③细胞的形态结构

教师提问：那么，大多数细菌的细胞在这一阶段具有怎样的形态结构与生理特征呢？

学生回答：形态特征最为稳定，细菌生理特征比较稳定，代谢旺盛，细菌细胞内各种组分，特别是核糖体数量剧增，此阶段的代谢容易受到周围环境条件的影响。

④影响阶段长短的相关因素

教师提问：影响这一阶段时间长短的相关因素有哪些呢？

学生主要从以下几方面展开讨论：

Ⅰ菌种：该种细菌的遗传特性；

Ⅱ培养基：培养基的各种理化性质（如培养基化学成分与PH、T、氧气）是否适宜；

Ⅲ温度：温度通过影响酶活性来影响微生物的新陈代谢速率，从而影响对数期的长短。

⑤造成该阶段特征的主要原因

学生讨论：略。

教师提问：从生态学角度来看，造成细菌群体生长的对数期的主要原因有哪些呢？

学生讨论：略。

总结：培养基中营养物质充分，空间充裕，种内斗争不剧烈；培养基中的PH、T、氧气等条件适宜，微生物新陈代谢旺盛，能量供应充足，培养基中一些有害的代谢产物尚未开始积累；微生物种群的出生率大于死亡率，种群密度增加。

⑥实践意义

教师讲述：这一阶段在生产实践上具有相当重要的意义，例如控制对数期。那么，为何要在生产过程中根据生产实际需要，控制微生物群体生长的对数期呢？

学生讨论：略。

教师分析：以酵母菌发酵产生酒精而言，如果对数期过长，营养物质量消耗过多，会导致下一个阶段微生物积累的代谢产物减少；如果对数期过短，培养基中的菌体数目比较少，也会导致下一个阶段微生物积累的代谢产物减少。

（3）稳定期

学生通过对信息的观察、分析与讨论，对稳定期的时间、群体生长速率、细胞的形态结构与生理特征等方面的问题总结如下：

①时间：从培养基中细菌的群体数目不再增加，保持动态稳定开始，到培养基中细菌群体数目开始减少为止。