学年高中生物 第1章 微生物技术 第1课时 培养基的配制和灭菌同步备课教学案 北师Word文件下载.docx

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（1）根据物理状态分为液体培养基和固体培养基，主要区别是后者加入了凝固剂琼脂。

（2）用途

①液体培养基：

用于各种生理、代谢研究和获得大量菌体；

用于发酵工业生产。

②固体培养基：

应用于微生物的分离、纯化、培养、保存和鉴定等。

另外，一些由天然固体基质制成的培养基也属于固体培养基。

1.培养基的成分与作用

（1）试根据微生物的同化作用类型将微生物进行分类。

答案　分为自养型微生物和异养型微生物。

（2）试从碳源和氮源的角度分析不同类型的微生物所需的培养基成分的特点。

项目

自养型微生物

异养型微生物

CO2、NaHCO3等无机物

糖类等有机物

NH3、硝酸盐等无机物

尿素、蛋白质等有机物

2.牛肉膏蛋白胨培养基

（1）牛肉膏蛋白胨培养基中提供碳源和氮源的物质各是什么？

答案　牛肉膏和蛋白胨都可以为微生物提供碳源和氮源。

（2）牛肉膏蛋白胨培养基中主要提供碳源和主要提供氮源的物质各是什么？

答案　主要提供碳源的是牛肉膏，主要提供氮源的是蛋白胨。

1.下列关于培养基的说法正确的是（　　）

A.培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质

B.培养基只有两类：

液体培养基和固体培养基

C.除水以外的无机物只能提供无机盐

D.无机氮源不可能提供能量

答案　A

解析　根据培养基的物理性质，可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基，在液体培养基中加入不同量的凝固剂如琼脂可形成半固体或固体培养基；

除水以外的无机物如NH4HCO3，既可以是碳源，也可以是氮源，不仅仅提供无机盐；

无机氮源有时也能提供能量，如NH3可以为硝化细菌提供能量。

方法链接　培养基的种类

分类标准

培养基种类

培养基特点

作用

物理性质

固体培养基

外观固态

微生物的分离、计数等

半固体培养基

容器放倒不致流出，剧烈振动则破散

观察微生物的运动、鉴定菌种等

液体培养基

呈液态

常用于工业生产

功能

选择培养基

允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长

选择、分离

鉴别培养基

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

鉴定

来源

天然培养基

化学成分还不清楚

工业上大规模的微生物发酵生产

合成培养基

化学成分完全了解

在实验室用来对微生物分析

2.下列培养基配方中能作为选择培养基、鉴别培养基的依次是（　　）

原料

①

②

③

④

蛋白胨/g

10

乳糖/g

5

蔗糖/g

KH2PO4/g

2

伊红/g

0.4

美蓝/g

0.065

琼脂/g

20

NaCl/g

蒸馏水/mL

1000

A.①③B.②①

C.②④D.③①

答案　D

解析　在培养基中加入伊红和美蓝，可以用来鉴别是否存在大肠杆菌，有伊红和美蓝的培养基为鉴别培养基。

高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可以将金黄色葡萄球菌分离出来，有高浓度食盐的培养基为选择培养基。

一题多变

（1）表格中的蛋白胨主要为微生物提供何种营养成分？

答案　主要为微生物提供碳源、氮源和维生素。

（2）乳糖和蔗糖在培养基中的作用是什么？

答案　可以为微生物提供碳源和能源。

（3）如果用培养基培养某种自养微生物，则该配方中的哪种物质可以去除？

答案　乳糖和蔗糖。

题后总结　有关培养基营养物质的四点提醒

（1）培养不同的微生物所需要的营养物质可能不同

①自养型微生物的培养基主要以无机营养为主。

②异养型微生物的培养基主要以有机营养为主。

（2）对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源、能源。

（3）微生物需要补充生长因子，是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。

（4）微生物需要量最大的是碳源。

能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。

二、灭菌

由于配制培养基的各类营养物质和容器等含有多种不同的微生物。

配制好的培养基必须立即灭菌，及时杀灭培养基中的微生物，同时防止微生物大量繁殖造成的培养基营养成分的改变。

常用的培养基灭菌方法是高压蒸汽灭菌，其原理是高压蒸汽属于湿热蒸汽，穿透力大，蒸汽由气态变为液态时能放出大量的热，可以迅速提高温度；

灭菌时还需要一定的压力来达到高温的要求。

1.“无菌操作”与人们的生活休戚相关，无时无处不在。

在日常生活、生产实践、自身健康防护中，有哪些“无菌操作”的例子？

答案　日常生活、生产实践、自身健康防护中“无菌操作”的例子分别有：

（1）被褥、鞋袜要常晒；

肉制品储存时用盐腌等。

（2）家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精或白酒；

初冬杨树树干涂刷生石灰水等。

（3）打针时，注射部位要用酒精棉球擦洗，一般要在其伤口处涂抹一些碘酒。

2.消毒和灭菌的原理是什么？

消毒和灭菌都能杀死所有的微生物吗？

是否适用于所有的生物和物品？

答案　

（1）都是使微生物的蛋白质变性，借此杀死微生物。

（2）灭菌可杀死处理材料中的全部微生物（包括芽孢和孢子），而消毒仅能杀死物体表面或内部的部分微生物（一般不包括芽孢和孢子）。

（3）不是，无菌技术既要考虑效果，又要考虑操作对象的承受能力。

例如，活体生物材料、操作者的双手等只能消毒，而不能灭菌。

3.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？

答案　还能有效避免污染环境以及操作者自身被微生物感染。

4.无论是接种微生物还是制备培养基中的倒平板，都要在酒精灯火焰附近进行，请简述理由。

答案　在酒精灯火焰附近进行接种或倒平板，目的是造成一个无菌环境，避免操作过程中受到杂菌的污染。

归纳总结　消毒和灭菌的比较

（1）消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。

常用的方法有紫外线消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法。

（2）灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。

常用的方法有火焰灭菌、干热灭菌、间歇灭菌法、蒸汽持续灭菌法、高压蒸汽灭菌法。

3.高温灭菌的原理是（　　）

A.每种微生物生长的最适温度是一定的

B.微生物对于高温环境不适应

C.高温破坏了微生物细胞内的蛋白质、核酸，影响其生命活动

D.高温降低了环境中氧的浓度

答案　C

解析　高温的致死作用主要是使微生物的蛋白质和核酸等重要生物大分子物质发生不可逆转的变性。

4.培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是（　　）

①化学消毒　②灼烧灭菌　③干热灭菌　④紫外线消毒

⑤高压蒸汽灭菌　⑥巴氏消毒法

A.⑤③②①④⑥B.①②③④⑤⑥

C.⑥②③④①⑤D.③④②①⑥⑤

解析　培养基用高压蒸汽灭菌；

培养皿能耐高温，常用干热灭菌；

接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；

实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；

对空气可用紫外线消毒；

为了不破坏牛奶的营养成分，可采用巴氏消毒法对其进行消毒。

（1）接种环灼烧灭菌后为什么不能立即接触菌液？

答案　因为刚刚灼烧后的接种环温度较高，马上接触菌液会将菌种杀死。

（2）选择无菌操作方法的依据除了无菌操作的目的外还有什么？

答案　还要依据无菌操作的对象。

特别提醒　

（1）酒精消毒液中酒精浓度对效果的影响：

70%的酒精杀菌效果最好。

原因是浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；

浓度过低，杀菌能力减弱。

（2）无菌技术措施的选择原则

①考虑效果：

灭菌的效果比消毒要好。

②考虑操作对象的承受能力：

活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒的方法，而不能采用灭菌的方法。

三、培养基配制的实验操作

不同种类微生物需要的培养基不同，但各种培养基配制的步骤是基本相同的，配制完成后还要严格灭菌。

1.实验原理

不同种类微生物生长繁殖对营养的要求不同，要根据微生物的需求来配制合适的培养基，并控制好培养基的pH、碳源、氮源、渗透压等条件。

2.实验步骤——以牛肉膏蛋白胨培养基的配制为例

（1）配制

　计算

　↓

　称量：

3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl、20g琼脂

　溶化

　↓　　

　调节pH

（2）分装、加塞和包扎

①分装：

趁热分装到洁净试管内或锥形瓶中。

②加棉塞：

用棉花不用脱脂棉，脱脂棉吸水。

③包扎：

外包牛皮纸，且挂标签。

（3）高压蒸汽灭菌

注入开水：

与底架平齐

放待灭菌物品：

竖放于灭菌桶中，不能太满

加盖密封：

排气软管插入排气槽，同时旋紧相对的两个螺栓

排冷空气：

打开排气阀，排除锅内冷空气

高压灭菌：

关上排气阀，压力升至100kPa，温度为121℃，维持15～30min

取出灭菌物品：

断电后，压力降至0时，打开排气阀，旋松螺栓，取出灭菌物品

（4）摆斜面或倒平板

取出培养基，待培养基冷却至50℃～60℃，制成斜面（图1）或平板（图2）后备用。

1.培养基灭菌后，需要冷却至50℃～60℃左右时，才能倒平板的原因是什么？

你用什么办法来估计培养基的温度？

答案　琼脂是一种多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，倒平板时高于50℃～60℃则会烫手，低于50℃～60℃时若不及时操作，琼脂会凝固。

可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。

2.分析下图，回答

（1）、

（2）问题：

（1）为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？

答案　通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。

（2）从防止杂菌污染的角度思考，平板冷凝后将平板倒置的原因是什么？

答案　平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。

3.怎样判断制备的培养基是否合格、成功，是否受到污染？

答案　未接种的培养基在恒温箱中保温一段时间后，如果无菌落生长，说明培养基制备成功、合格，未受到污染。

归纳总结　

（1）培养基的配制原则

①目的要明确（根据微生物的种类、培养目的等），如培养基可由简单的无机物组成；

生产用培养基内可加入化学成分不明确的天然物质，而分类鉴定用培养基内必须加