提高农村中学“微生物的实验室培养”开出率的一种尝试

李　旭

“微生物的实验室培养”实验是人教版普通高中课程标准实验教科书生物选修I的一个课题实验。在江苏，该实验为省教育厅规定的必做实验之一，近几年的生物高考江苏卷均有涉及。然而，一些学校尤其是农村地区的中学由于种种现实的原因，往往没有开设这一实验，这显然不利于对学生进行有关能力的培养。笔者所在的学校也在农村地区，根据实际情况，对实验进了一些改进和尝试，目的就是为了提高这一实验的开出率，虽然有一些不足之处，但也取得了明显的效果。

1原实验中存在的一些问题

教材中要求的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，无菌环境要求有无菌操作台，设备有干热灭菌箱、高压蒸汽灭菌器、接种环、恒温培养箱等。但牛肉膏、蛋白胨价格不算便宜，而且农村中学还不容易买得到，至于要求的无菌环境与设备，一般农村中学实验室没有配备，再加上该实验菌种不容易获得，操作过程复杂，前后时间跨度大，因此，很多学校没有正常开设此实验。

2实验的改进

针对以上问题，对原实验材料和过程进行了一些改进和新的尝试。

2.1教师的实验准备阶段

以“成本低，取材易，步骤简单，开设成功”为原则，进行学生实验前的教师准备阶段。

2.1.1实验用具

(1)材料：马铃薯，琼脂，食盐。

(2)器材：电炉，带柄金属平底锅，酒精灯，接种棒，接种环，棉花，试管，试管夹，试管架，培养皿，烧杯，漏斗。

这些器材，都是实验室常备器材，不难获得。有些学校可能没有接种环，可以把电炉丝拉直，截成6-8cm的直线金属丝，再在一端做一个环形接在接种棒上即可。

(3)化学试剂：pH试纸(用来调试培养基的pH值)。

2.1.2实验步骤

(1)培养基的配置。

用马铃薯琼脂来代替牛肉膏蛋白胨培养基，马铃薯价格便宜，学校附近农贸市场即可获得。琼脂起固定培养基的作用，它本身是一种食品，不难获得，而且用量不是很大，所以，这一培养基成本很低，农村中学完全能够承受。

具体配置过程：接通电炉电源，取500mL自来水倒入带柄平底金属锅里，将锅放在电炉上加热，在加热过程中向锅里加入10g琼脂，琼脂慢慢融化。在此过程中，将100g马铃薯切成小块，等琼脂快要融化时把切好的小块倒入锅中，继续加热，在加热过程中，可以不断的搅拌，并加入适当的水以补充挥发的水分。过一段时间，马铃薯快就变成糊状了，琼脂也完全融化了，这时再向锅里加入5g食盐，用pH试纸测一下pH，并将pH调至弱酸性，这样马铃薯琼脂培养基就配置完成了。

(2)倒平板和试管斜面。

倒平板就是把马铃薯琼脂培养基倒在培养皿里，具体过程和要求在这里不再叙述，教材中说的很具体。至于试管斜面，教材中并没有提到。具体操作过程是把试管立在试管架上，通过漏斗把马铃薯琼脂培养基注入试管中，1/3即可，要注意的是尽量不要把培养基倒在试管壁上，然后把试管斜置，使培养基在试管里形成一个斜面。要说明的是无论倒平板还是试管斜面，尽量要在较短的时间内完成，否则，培养基很容易凝固，无法注入到更多的试管和培养皿里，因为学生分组实验需要大量的平板和斜面。

(3)菌种的获得。

教材中的菌种是大肠杆菌，在中学阶段，尤其农村中学实验室很难获得大肠杆菌。再说大肠杆菌变异很快，有些变异的杆菌对人体健康的危害是致命的，前几年日本就发生过变异的大肠杆菌感染学生，发生致死事件。所以无论从什么角度考虑，这个实验就不用大肠杆菌了，而是直接把试管斜面暴露在空气中，获取空气中的微生物作为菌种，主要是一些霉菌。要说明的是这种方法虽可以快速简单的获取微生物菌种，但是一定要给学生说清楚，他们看到的是空气中的霉菌而不是细菌。

具体方法：将装有已经凝固的培养基斜面的试管立在试管架上，暴露在空气中，22℃左右，5d后，斜面上就生长一些菌落，有的呈红色，有的呈黑色，有的一个试管的斜面上只有一种菌落，有的有两种或两种以上。这些菌落其实就是空气中的一些霉菌落在培养基上生长形成的。这时可以用棉花做一个塞子，把长有霉菌的试管口塞住。

2.2组织学生分组实验

2.2.1教师事先准备

教师将事先装有培养好的微生物试管和没有微生物的培养皿平板以及酒精灯，接种棒等实验必需的器材分发到实验桌上。学生课前充分学习和了解本课题有关的知识和内容。教师在学生动手操作之前可以把事先培养基配置和霉菌培养的条件、时间和过程传授给学生，让学生了解和思考相关的知识和问题。

2.2.2学生动手实际操作实验

这一过程主要就是学生纯化微生物的过程。前面培养基的配置和菌种的获得由于时间原因，教师在课前已经完成了。学生用平板划线操作的方法将试管里的霉菌转移到培养皿中，来模拟练习大肠杆菌的纯化操作过程。具体过程见教材，这里不在叙述。

2.2.3学生的课后观察

学生把霉菌转移到培养皿中，再用一个空白的平板做对比实验，把两个培养皿做好记号放在实验室较温暖的地方，有条件的学校可以放到37℃的恒温箱中，24h后利用课余时间前来观察并记录结果。

3实验效果和相关说明

通过改进和不断尝试，在农村中学实验室现有的条件下把这个很多学校开不起来的实验完全的展现在学生面前，增强了学生的直观认识，提高了学生的动手操作能力，激发了学生探索生物科学的兴趣，达到了预期的效果。但是要说明的是，在对教材实验的改进过程中，有很多不够严谨甚至不够科学的地方，比如实验中，始终没能在一个严格的无菌条件下进行，各个步骤和环节的也没有严格灭菌，菌种的选择也不够理想，这也是现阶段农村中学教育投入有限的现实条件下一种无奈的选择。但我们坚信，在实验教学中，动手做远远比不做更有效果。

参考文献：

陈坤，韦迪兴，对“果酒和果醋的制作”实验的改进[J]，生物学通报，2009(5)：51。