专题2第4课时 微生物的实验室培养一Word下载.docx

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凡能提供所需碳元素的物质

构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质

无机碳源：

NaHCO3、CO2等；

有机碳源：

糖类、脂肪酸、花生饼粉、石油、牛肉膏和蛋白胨等

凡能提供所需氮元素的物质

合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物

无机氮源：

NH3、铵盐、硝酸盐等；

有机氮源：

尿素、牛肉膏、蛋白胨等

生长因子（特殊营养物质）

生长必不可少的微量有机物

酶和核酸的组成成分

酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等

水

在高等生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高

不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定

培养基、大气、代谢产物等

无机盐

为微生物提供除碳、氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素

细胞内的组成成分；

生理调节物质；

某些化能自养菌的能源；

酶的激活剂

培养基、大气等环境

1．下列有关以CO2为唯一碳源的自养微生物所需营养物质的描述中，错误的是（　　）

A．铵盐和硝酸盐等无机氮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．水、无机盐也是该微生物不可缺少的营养物质

D．琼脂不是该微生物的营养要素之一

答案　B

解析　铵盐和硝酸盐等无机氮为该微生物提供必要的氮素，A项正确；

以CO2为唯一碳源的自养微生物，二氧化碳不是该微生物的能源物质，B项错误；

水、无机盐也是该微生物不可缺少的营养物质，C项正确；

琼脂是凝固剂，不是该微生物的营养要素之一，D项正确。

2．如表所示为某培养基的配方，下列叙述错误的是（　　）

成分

NaNO3

K2HPO4

MgSO4·

7H2O

（CH2O）

蒸馏水

青霉素

含量

3g

1g

0.5g

30g

定容至1000mL

0.1万单位

A.根据物理性质划分，该培养基属于液体培养基

B．微生物无法在该培养基表面形成肉眼可见的菌落

C．根据培养基的配方可知，该培养基培养的微生物的同化作用类型是异养型

D．固体培养基中加入少量水即可形成液体培养基

答案　D

解析　液体培养基中加入凝固剂（如琼脂）可形成固体培养基，题表所示的培养基配方中没有加凝固剂，因此属于液体培养基，A正确、D错误；

微生物在固体培养基表面生长，形成肉眼可见的菌落，B正确；

该培养基中的（CH2O）可作为有机碳源，因此其培养的微生物的同化作用类型是异养型，C正确。

误区警示

（1）微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；

最常用的无机氮源是铵盐和硝酸盐。

（2）对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源和能源。

（3）某些微生物之所以需要补充生长因子，往往是由于缺乏合成作为生长因子的物质所需要的酶或合成能力有限。

二、无菌技术

1．目的：

获得纯净培养物。

2．关键：

防止外来杂菌的入侵。

3．两种无菌技术的比较

比较项目

消毒

灭菌

作用强度

较为温和的理化因素

强烈的理化因素

作用程度

杀死物体表面或内部的部分微生物

杀死物体内外所有的微生物

芽孢和孢子

一般不能杀灭

能杀灭

适用对象

操作空间、活体生物材料、操作者的衣着和双手

操作工具、玻璃器皿、培养基等

常用方法

煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法

灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法

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，分别有哪些“无菌操作”的例子？

提示　在日常生活、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拭；

在皮肤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？

提示　

（1）消毒和灭菌的原理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？

提示　还能有效避免污染环境以及操作者自身被微生物感染。

　无菌操作中应注意的5个事项

（1）用体积分数为70%的酒精消毒效果最好，原因是浓度过高，菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，酒精不能渗入其中；

浓度过低，杀菌力减弱。

（2）接种室、接种箱和超净工作台在使用前，可以用紫外线照射以杀死物体表面或空气中的微生物。

在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。

（3）芽孢是某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成的休眠体。

孢子是某些微生物的繁殖体。

（4）一般情况下，在实验操作过程中，对能灭菌的对象进行灭菌处理，如培养皿及用到的各种器具；

对无法灭菌的对象则进行消毒处理，如实验操作者的衣着和双手等。

（5）与煮沸消毒法相比，巴氏消毒法的优点是在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。

3．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化学消毒法　②灼烧灭菌　③干热灭菌　④紫外线消毒法　⑤高压蒸汽灭菌　⑥巴氏消毒法

A．⑤③②①④⑥B．①②③④⑤⑥

C．⑥②③④①⑤D．③④②①⑥⑤

答案　A

解析　培养基用高压蒸汽灭菌；

培养皿能耐高温，需用干热灭菌；

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；

对空气可用紫外线消毒法；

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。

4．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．高温破坏了微生物的蛋白质等生物大分子，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等生物大分子物质发生不可逆转的变性。

方法技巧

　常见灭菌方法在操作中的注意事项

灭菌方法

注意事项

物品摆放

取物

特殊要求

干热灭菌法

不能太挤，以免影响热空气或蒸汽流通

降至70℃以下后取出：

①防止烫伤；

②防止玻璃器皿炸裂

灭菌物品不要与干热灭菌箱内壁铁板接触，以防包装纸烤焦起火

高压蒸汽灭菌法

让温度自然下降，当压力表压力降为零时打开排气阀：

防止锅内压力突然下降，灭菌容器内液体冲出容器，造成污染

一定要将锅内冷空气彻底排出后，才能密闭升温升压，否则，可能导致锅内压力虽达到设定值而温度还达不到要求

灼烧灭菌法

接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层（即外焰）灼烧，并冷却后使用

1．判断正误：

（1）所有的培养基中都要加入琼脂（　　）

（2）微生物在液体培养基表面生长可形成菌落（　　）

（3）培养不同微生物的培养基成分完全一样（　　）

（4）获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染（　　）

（5）灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底（　　）

（6）无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料（如培养基、接种环等）都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌（　　）

（7）培养基最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌（　　）

答案　

（1）×

（2）×

　（3）×

　（4）√　（5）√　（6）×

　（7）√

2．在三个培养皿中各加入等量但不同种的大肠杆菌培养基，在培养皿中培养36小时后，统计大肠杆菌的菌落数（如表）。

下列表述错误的是（　　）

培养皿

培养基成分

菌落数/个

Ⅰ

琼脂、糖类

35

Ⅱ

琼脂、糖类和维生素

250

Ⅲ

琼脂和维生素

A.对照培养皿Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，表明琼脂是培养基中必需的营养成分

B．对照培养皿Ⅰ和Ⅱ，说明维生素是大肠杆菌需要的生长因子

C．对照培养皿Ⅱ和Ⅲ，说明糖类是大肠杆菌需要的碳源

D．本实验使用的是固体培养基

解析　培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源、氮源等，琼脂不是培养基中必需的营养成分，A项错误；

Ⅰ和Ⅱ对照，说明维生素是大肠杆菌需要的生长因子，B项正确；

Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要糖类，C项正确；

由于三个培养皿中都加入了凝固剂——琼脂，因此都是固体培养基，D项正确。

3．下列对于灭菌和消毒的理解，不正确的是（　　）

A．灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子

B．消毒和灭菌的实质是相同的

C．接种环用灼烧法灭菌

D．常用的灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法

解析　灭菌与消毒是两个概念。

灭菌的原理是使蛋白质凝固变性，含水分较多者，其凝固所需温度较低。

灭菌时要根据不同的材料选用不同的灭菌方法，如接种环用火焰灼烧法，培养基用高压蒸汽灭菌法，还有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法等。

消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）。

4．下列有关微生物培养与应用的叙述，正确的是（　　）

A．同一种物质可能既作为碳源又作为氮源，所有碳源都能提供能量

B．接种前需对培养皿、接种环进行灭菌处理，对操作者的双手等进行消毒处理

C．培养不同的微生物，用同种成分的培养基即可

D．微生物生长不可缺少的微量有机物有氨基酸、维生素和蛋白胨等

解析　同一种物质可能既作为碳源又作为氮源，如牛肉膏，但自养型微生物利用的无机碳源不提供能量，A错误；

培养皿、接种环等需要进行严格的灭菌处理，而操作者的双手需要进行消毒处理，B正确；

培养不同的微生物，所用培养基的成分往往也有所不同，C错误；

微生物生长不可缺少的微量有机物主要包括氨基酸、维生素等，D错误。

5．下表是某微生物培养基的成分及含量，请据此回答下列问题：

编号

①

粉状硫

10g

②

（NH4）2SO4

0.4g

③

4.0g

④

MgSO4

9.25g

⑤

FeSO4

⑥

CaCl2

⑦

H2O

100mL

（1）上表培养基可培养的微生物类型是。

（2）若除去成分②，加入（CH2O），该培养基可用于培养。

（3）表中营养成分共有类。

（4）使用后的培养基在丢弃前，要进行的是。

（5）上表中各成分含量确定的原则是

。

（6）若要利用上表培养基观察菌落，应该增加的成分是。

答案　

（1）自养型微生物　

（2）固氮微生物　（3）3

（4）灭菌　（5）依微生物的生长需要确定　（6）琼脂（或凝固剂）

解析　题表中的营养物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和特殊营养物质。

该培养基中没有碳源，说明培养的微生物是从空气中获得碳源的，即可判断培养的微生物是自养型微生物。

若加入（CH2O），该培养基中就有了碳源，但除去成分②，却使培养基中没有了氮源，这时就可用于培养固氮微生物了。

为避免污染环境，使用后的培养基在丢弃前要进行灭菌处理。

表中各成分含量要根据微生物的生长需要来确定。

观察菌落，往往用的是固体培养基，而表中没有凝固剂，故需要加入常见的凝固剂——琼脂。

题组一　培养基的种类和成分

1．关于微生物的营养，下列说法正确的是（　　）

A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源

B．凡是碳源都能提供能量

C．除水以外的无机物仅提供无机盐

D．无机氮源也可能提供能量

解析　对一些微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物既是碳源，又是氮源，A错误；

CO2是光能自养型细菌的碳源，但不能提供能量，B错误；

除水以外的无机物种类繁多、功能多样，如CO2可作自养型生物的碳源，C错误；

硝化细菌所利用的氮源是无机氮源——氨，同时氨的氧化过程也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能源，D正确。

2．下列关于培养基的说法，正确的是（　　）

A．为微生物的生长繁殖提供营养基质的是固体培养基

B．培养基只有两类：

液体培养基和半固体培养基

C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基

D．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的菌落

3．（2018·

黑龙江名校期末）下列有关细菌培养的叙述，正确的是（　　）

A．琼脂固体培养基不含水分

B．在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长

C．向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长

D．有的物质既可作碳源也可作氮源，碳源并不都能提供能量

解析　固体培养基中也含有水分，因为含有凝固剂，所以呈固态，A错误；

青霉素能够干扰细菌细胞壁的合成，所以加入青霉素的培养基可抑制细菌生长而促进真菌生长，B错误；

破伤风杆菌的代谢类型属于异养厌氧型，向其培养基中通入氧气会抑制其生长，C错误；

有的物质既可作碳源也可作氮源，如蛋白胨，碳源并不都能提供能量，如CO2等，D正确。

题组二　无菌技术

4．下列选项中不含有微生物的是（　　）

A．洗干净的脸上B．洗完澡后的皮肤

C．刷完牙后的口腔D．灼烧之后的接种环

解析　用清水洗脸、洗澡、刷牙只是起清洁作用，达不到灭菌效果，只有灼烧过的接种环才是真正无菌的。

5．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽灭菌、酒精擦拭、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法依次用于杀死哪些部位的杂菌（　　）

A．接种环、手、培养基B．高压锅、手、接种环

C．培养基、手、接种环D．接种环、手、高压锅

解析　高压蒸汽灭菌通常用于培养基的灭菌；

用酒精擦拭双手是消毒的一种方法；

火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。

6．下列常用的无菌操作中，错误的是（　　）

A．无菌操作不要求杀死培养基中的一切细菌

B．用酒精擦拭双手的方法是对操作者进行消毒

C．实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行

D．玻璃器皿（吸管、培养皿）可用酒精擦拭

解析　无菌技术是用来防止实验室中的培养物被其他外来微生物污染，而不是杀死培养基中的一切细菌，A正确；

对操作者应用较温和的方法进行消毒，如用酒精擦拭双手，B正确；

实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行，防止杂菌污染，C正确；

对无菌操作用到的玻璃器皿要用干热灭菌的方法彻底消灭其中的微生物，用酒精擦拭不能达到目的，D错误。

7．（2018·

四川成都期中）防止外来杂菌的入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。

下列叙述错误的是（　　）

A．实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒

B．接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌

C．在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染

D．玻璃器皿和金属用具等可以采用干热灭菌

解析　实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒，也可以用煮沸消毒法或巴氏消毒法，A正确；

灼烧灭菌应该在酒精灯火焰的外焰部位灼烧，B错误；

实验室是经过特殊处理的场所，为防止被微生物感染，切不可在实验室中吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，C正确；

能耐高温且需保持干燥的玻璃器皿和金属用具等可以采用干热灭菌，D正确。

8．甲、乙、丙为三种微生物，下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。

甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；

甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；

乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。

下列说法正确的是（　　）

培养基

粉状硫10g

K2HPO44g

FeSO40.5g

蔗糖10g

H2O100mL

CaCl20.5g

＋

－

注：

“＋”表示培养基中加入了这种物质，“－”表示培养基中没有加入这种物质。

A．甲、乙、丙都是异养微生物

B．甲、乙都是自养微生物，丙是异养微生物

C．甲是异养微生物，乙是固氮微生物，丙是自养微生物

D．甲是固氮微生物，乙是自养微生物，丙是异养微生物

解析　Ⅰ是无氮培养基，只有能固氮的微生物才能在其上正常生长繁殖；

Ⅱ是不含有机碳源的培养基，只有自养微生物才能在其上正常生长繁殖；

Ⅲ含有氮源和有机碳源，营养成分全面，适合多种微生物生长繁殖。

9．下列关于琼脂的说法不正确的是（　　）

A．不被所培养的微生物分解利用，对所培养的微生物无毒害作用

B．在微生物生长的温度范围内保持固体状态

C．琼脂凝固点低，利于微生物的生长

D．琼脂在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强

解析　琼脂作为一种理想的凝固剂，是由其性质决定的。

琼脂不会被微生物利用且对微生物无毒害作用；

在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强；

琼脂在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，所以在微生物生长温度范围内保持固体状态。

10．不同的微生物对营养物质的需求各不相同，但一般都需要水、碳源、氮源和无机盐。

下列有关微生物所需营养物质的描述，正确的是（　　）

A．氮源物质只能为该微生物提供必要的氮元素

B．有些碳源也可以给微生物的生长提供能源

C．无机盐是微生物不可缺少的营养物质，所以无机盐越多越好

D．所有微生物所需营养是一样的

解析　含氮的有机物既可给微生物提供氮元素，也可给微生物提供能源；

含碳的有机物既可给微生物提供碳元素，也可给微生物提供能源；

微生物生长需要无机盐，但不是越多越好，过多会导致培养基渗透压过高，使微生物因失水过多而不能生存。

不同的微生物有各自的营养需求。

11．微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染，请分析下列操作中错误的是（　　）

①煮沸消毒可以杀死微生物细胞和一部分芽孢　②接种操作要在酒精灯火焰附近进行　③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌　④培养基要进行高压蒸汽灭菌

⑤加入培养基中的指示剂或染色剂不需要灭菌

A．①②B．②④C．②⑤D．③⑤

解析　无菌操作包括消毒和灭菌。

需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂（指示剂或染色剂）等。

煮沸可以杀死微生物细胞和一部分芽孢，属于消毒；

为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；

家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的野生型酵母菌，故不能对葡萄进行灭菌；

培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法。

故③⑤操作错误。

12．培养基配制需要运用灭菌和消毒技术，但两者消灭的微生物种类和数量是不同的。

下列哪一项能正确表示消毒结果和灭菌结果之间的关系（　　）

解析　消毒的结果实际上是部分灭菌。

13．请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。

如果需要，请选择合适的方法：

（1）培养细菌用的培养基；

（2）玻璃棒、试管、烧瓶和吸管；

（3）实验操作者的双手。

判断：

（1）；

（2）；

（3）_________________________________。

答案　

（1）需要灭菌；

用高压蒸汽灭菌法灭菌　

（2）需要灭菌；

用干热灭菌法灭菌　（3）需要消毒；

用酒精擦拭消毒

14．为了检测饮用水中是否含有某种微生物，配制的培养基的配方如下，请分析回答下列问题（注：

伊红美蓝是由两种染色剂组成的细胞染料）：

蛋白胨

乳糖

蔗糖

伊红

美蓝

5g

2g

0.065g

1000mL

将培养基pH调至7.2

（1）该培养基所含碳源有____________________________________________________，

其功能是__________________________________。

（2）该培养基所含氮源有__________，其功能是________________________________。

（3）该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的营养物质是________________。

（4）该细菌在同化作用上的代谢类型是__________型。

（5）该培养基可用来培养________（填“霉菌”或“细菌”）。

答案　

（1）乳糖、蔗糖、蛋白胨　主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物　

（2）蛋白胨　主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物　（3）水、无机盐（或K2HPO4）　（4）异养　（5）细菌

解析　根据培养基的配方分析可知，该培养基用乳糖和蔗糖作碳源，用于培养异养微生物。

含C、H、O、N的蛋白胨既是碳源，又是氮源。

培养微生物需碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等营养物质。

由该培养基的pH为7.2，呈弱碱性，可判断该培养基可用来培养细菌。

15．在微生物连续培养时，一部分旧的液体培养基以一定的速度流出，同时不断有等量的新鲜液体培养基流入以保证微生物对营养物质的需要。

研究人员将大肠杆菌JA122菌株接种到葡萄糖含量受到限制的液体培养基中，连续培养多代，然后取样分析其中存在的新菌株。

请回答下列问题：

（1）液体培养基中除了把葡萄糖作为________外，还应该含有__________________。

（2）样品中还发现了CV101、CV103新品种，对其菌株的代谢差异进行分析发现，CV103对葡萄糖吸收率最高，代谢终产物是醋酸盐。

进一步研究表明，CV101可以在过滤的培养过CV103的培养基中生长，据此作出的推测是__________________________________。

请再设计并完成下列实验，来验证你的