微生物的营养　教学设计

课题

微生物的营养

日期

年　月　日

课时

１

教法

指导，发现

学法

比较

教具

微课件

教材分析

重点

（1）微生物所需要的碳源、氮源和生长因子的来源和功能。

（2）培养基配制的原则。

难点

培养基配制的原则。

考点

微生物需要的营养及功能，培养基的种类及应用。

教

学

目

标

知识
目标

1.微生物所需的碳源、氮源、生长因子等营养物质的主要来源和功能（应用）。

2.培养基的种类和培养基配制的原则（应用）。

能力
目标

让学生初步学会微生物培养中培养基配置的一般方法。

情感
目标

1.       培养学生理论联系实际的科学态度。

2.       培养学生树立科学—社会—技术相互统一的观点。

教学内

容

（一）   微生物需要的营养及功能

1．  碳源

（1）概念：凡是能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质。

（2）种类：

（3）功能：

①主要用于合成微生物的细胞物质和一些代谢产物。

②有些碳源同时还是异养型微生物的主要能源物质。

说明：不同种类的微生物对碳源的需求差别很大，可从微生物的代谢角度来考虑。见下表：

注：甲烷氧化菌只能用甲烷和甲醇作碳源，而洋葱假单胞菌却能利用90多种含碳化合物。

2．氮源

（1）概念：凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质。

（2）种类：

（3）功能：主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物。

说明：①对于异养微生物来说，含C，H，O，N的化合物既是碳源，也是氮源，还是能源。②大多数的微生物主要利用无机氮化合物作为氮源，也可利用有机氮化合物作为氮源。

③只有少数固氮微生物可以利用N₂作为氮源，如：根瘤菌，固氮菌，蓝藻。

④对于硝化细菌而言，铵盐和硝酸盐既是氮源又是能源。

3．生长因子

（1）概念：微生物生长不可缺少的微量有机物。

（2）种类：维生素，氨基酸，碱基等。

（3）功能：一般是酶和核酸的组成成分。

4．无机盐

（1）无机盐对微生物正常生命活动的意义：

①构成细胞的各种重要的化学成分。

②参与构成微生物的各种细胞结构。

③一些无机盐是构成酶的重要成分，起到调节微生物代谢的作用。

④调节微生物细胞的渗透压和酸碱度。

（2）NH₄⁺，Fe²⁺，S可分别作为硝化细菌，铁细菌和硫细菌的能源，也可作为硝化细菌的

氮源。

5．水

水对微生物正常生长的意义：

⑴水尤其是结合水是构成微生物细胞结构的重要化学成分。

⑵自由水是细胞内良好的溶剂。

⑶水比热大，还可以维持微生物细胞的温度。

⑷自由水和结合水的比值，可以调节微生物细胞的代谢强度。

⑸某些细菌具芽孢，荚膜等特殊结构，可以帮助这些微生物适应缺水环境。

（二）   培养基的配置原则

1．目的要明确：根据所培养的微生物种类，培养的目的等，选择原料来配置。

（1）自养型微生物： CO₂

     　 异养型微生物：糖类

      　固氮微生物：培养基中不需要加氮源。

（2）微生物培养的目的：

2．营养要协调：必须要注意各种营养物质的浓度和比例。

如：（1）蔗糖浓度。过高，会抑制微生物的生长。

   （2）谷氨酸生产中，碳源与氮源的比例。

C／N＝4／1时：菌体大量繁殖而产生谷氨酸少

C／N＝3／1时：菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。

3．pH要适宜： 细菌的最适PH：6.5~7.5

放线菌的最适PH：7.5~8.5

酵母菌的最适PH：3.8~6.0

（三）   培养基的种类

1．根据物理性质划分：

   固体培养基：一般加2%的琼脂，主要用于微生物的分离，计数等。

   半固体培养基：一般加0.2~0.5%的琼脂，主要用于观察微生物的运动，鉴定菌种等。

   液体培养基：常用于工业生产。

2．  根据化学成分划分：

（1）合成培养基：化学成分已知，常用于分类，鉴定等。

（2）天然培养基：化学成分未知，常用于工业生产。

3．  根据用途划分：

（1）选择培养基：是在某种培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。

如：培养基+青霉素（抑制细菌和放线菌生长）→酵母菌和霉菌

培养基+高浓度食盐（抑制多种细菌的生长）→金黄色葡萄球菌

培养基—氮源→固氮菌

（2）鉴别培养基：是根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配置而成的，用以鉴别不同种类的微生物。如：

典型例题

1．（2007江苏生物）不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO₂为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是

A.氮源物质为该微生物提供必要的氮素         

B．碳源物质也是该微生物的能源物质

C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质        

D．水是该微生物的营养要素之一

2．(2006重庆理综)下列所述环境条件下的微生物，能正常生长繁殖的是

A.在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌

B.在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌

C.在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌

D.在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒

3．(2004江苏生物)通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10％酚可以抑制细菌和霉菌。利用下述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出（多选）

A．大肠杆菌          B．霉菌       C．放线菌       D．固氮细菌

教学后记

不同代谢类型的微生物对营养的需求是不同的。