学年高中生物 第一章 无菌操作技术实践 第一节 微生物的分离和培养 第1课时 微生物分离和培Word文件下载.docx
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（2）各种培养基尽管配方不同，但一般都有水、无机盐、碳源、氮源等。
（√）
（3）培养基调节到合适的pH后就可以接种使用。
（4）牛肉膏只能为微生物提供碳源和氮源。
（5）灭菌是指采用强烈的物理或化学方法使物体内外所有的微生物永远丧失生长和繁殖能力的方法。
连一连
无菌技术[学生用书P6]
结合教材P8内容探究高压蒸汽灭菌锅的使用方法。
探究1 以下图高压蒸汽灭菌锅的使用为例，
了解湿热灭菌技术
（1）加水：
使用前在锅内加入适量的水。
（2）装锅：
装入待灭菌的物品，不能太满，盖好锅盖，按对称方法旋紧四周固定螺栓，打开排气阀。
（3）加热排气：
加热到水煮沸并有大量蒸气从排气阀冒出时，使冷空气从排气阀排出。
（4）保温保压：
当气压升至100kPa，温度达到121℃时，控制热源，保持压力，维持20～30min后，关闭电源。
（5）出锅：
当压力表中指针降至“0”点，并待温度下降后，打开排气阀，旋开固定螺栓，开盖，取出灭菌物品。
探究2 分析下表内容，归纳其他常用灭菌的方法
灭菌方法
适用材料或用具
灭菌条件
灭菌时间
灼烧灭菌
接种环、接种针
或其他金属用具
酒精灯火焰的充分燃烧层
直到
烧红
干热灭菌
玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等
干热灭菌箱内，160～170℃
1～2h
1．无菌技术的概念：
防止一切外来杂菌的侵入，并保持灭菌物品及无菌区域不再被污染的方法。
2．无菌技术的具体内容
（1）对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。
（2）将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。
（3）实验操作应在酒精灯火焰附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
（4）实验操作时应避免已灭菌处理的材料用具与周围物品接触。
3．消毒与灭菌的辨析
条件
结果
常用的方法
消毒
较为温和的物理或化学方法
仅杀死物体上绝大多数微生物（包括病原微生物和有害微生物的营养细胞）
煮沸消毒法（在100℃下5～6min可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢）、巴氏消毒法、化学药剂消毒法
灭菌
强烈的物理或化学方法
杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子
干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌
突破1 高压蒸汽灭菌
1．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽灭菌锅、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌（ ）
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：
选C。
高压蒸汽灭菌锅是灭菌的一个设备，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。
突破2 消毒与灭菌
2．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（ ）
选B。
消毒的目的是杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子），灭菌则是杀死物体内外所有的微生物，包括孢子和芽孢。
所以，一般来说，灭菌的结果应包含消毒的结果，故选B。
无菌技术中的三个关键提醒
（1）无菌操作是微生物培养过程中防止杂菌污染的关键步骤。
（2）灭菌和消毒都是通过一定的理化手段，使病原菌的蛋白质或核酸变性，失去生命活性。
消毒和灭菌的最大区别是芽孢和孢子是否存活。
消毒只能消灭或抑制营养体的活动，而不能达到彻底灭菌，而灭菌除杀死营养体外，还能杀死芽孢和孢子。
①用酒精消毒时，体积分数为75%的酒精杀菌效果最好，原因是浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；
浓度过低，杀菌力减弱。
②对接种室、接种箱和超净工作台可使用紫外线照射进行物理消毒，照射前可喷洒适量石炭酸或煤酚皂溶液等以加强消毒效果。
③树立“有菌”观念，在实验操作中时刻注意可能引起污染的情况。
Ｋ
培养基的类型与营养要素[学生用书P7]
微生物的培养离不开培养基，根据下面某微生物培养基的配方回答下列问题：
成分
含量
NaNO3
3g
K2HPO4
1g
KCl
0.5g
MgSO4·
7H2O
FeSO4
0.01g
（CH2O）
30g
H2O
1000mL
青霉素
0.1万单位
分析：
（1）该培养基中的碳源是（CH2O）。
氮源是NaNO3。
（2）依据物理性质划分，该培养基属于液体培养基；
依据用途划分，则属于选择培养基。
（3）根据培养基的原料，所培养微生物的同化作用的类型是异养型，培养的微生物可能是酵母菌或霉菌。
（4）不论何种培养基，在各成分都溶化后分装前，要进行的是调节pH，分装后进行灭菌。
（1）在固体培养基中加入的琼脂能为微生物提供营养吗？
为什么？
提示：
不能。
微生物不能分解琼脂。
（2）普通培养基能培养病毒吗？
因为病毒只能进行活细胞寄生生活。
1．培养基的营养
营养
要素
含义
作用
主要来源
碳源
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
无机化合物：
CO2、NaHCO3；
有机化合物：
糖类、脂肪酸、花生饼粉、石油等
氮源
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
N2、NH3、铵盐、硝酸盐；
尿素、蛋白胨等
生长因子（特殊营养）
生长必不可少的微量有机物
酶和核酸的组成成分
维生素、氨基酸、碱基等
水
在生物体内含量很高，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
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
2.培养基的分类
划分标准
种类
特点
用途
物理性质
液体培养基
不加凝固剂
工业生产
半固体培养基
加凝固剂，如琼脂
观察微生物的运动、分类鉴定
固体培养基
微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种
化学成分
天然培养基
含化学成分不明确的天然物质
合成培养基
培养基成分明确（用化学成分已知的化学物质配成）
分类、鉴定
续 表
划分
标准
选择培
养基
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
培养、分离出特定微生物（如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；
培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度食盐）
鉴别培
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
鉴别不同种类的微生物，如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，菌落呈现深紫色，并带有金属光泽）
突破1 培养基的营养
1．不同的微生物对营养物质的需求各不相同。
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
对于CO2来说，它为无机物，只能作碳源而不能作为能源物质。
有关培养基营养物质的三点提醒
（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）培养微生物时营养物质要协调：
营养物质过少不能满足微生物的营养需要，过多对微生物的生长有抑制作用。
突破2 培养基功能类型分析
2．下表为某培养基的配方，有关叙述正确的是（ ）
牛肉膏
葡萄糖
伊红
美蓝
琼脂
蒸馏水
10g
2g
0.4g
0.065g
1万单位
适量
A.能在此培养基上生长的大肠杆菌，染色体上有抗青霉素的基因
B．此培养基是天然鉴别培养基
C．此培养基可以用来检测自来水中细菌的含量是否符合饮用水标准
D．此培养基可能用于选育转基因大肠杆菌菌种的操作过程中
选D。
由题表可知，该培养基为鉴定大肠杆菌的半合成培养基。
抗性基因一般位于大肠杆菌的质粒上，且大肠杆菌没有染色体；
此培养基只能用来检测自来水中是否含有抗青霉素的大肠杆菌，而不能检测自来水中的细菌含量是否符合饮用水标准。
核心知识小结
[网络构建]
[关键语句]
培养基的成分：
水、无机盐、碳源、氮源和特殊营养物质。
实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等。
消毒和灭菌的实质不同：
前者只杀死绝大多数微生物，后者则杀死所有的微生物。
微生物的接种方法有穿刺接种、斜面接种、涂布平板接种和平板划线接种。
[随堂检测][学生用书P9]
知识点一 无菌技术
1．细菌培养基常在121℃压力锅中灭菌，如果只是在100℃的温度下将细菌培养基灭菌，以下哪一种生物仍会存活（ ）
A．大肠杆菌 B．青霉菌
C．枯草芽孢杆菌D．沙门氏菌
多数细菌和真菌的营养细胞在60℃左右处理15min后即可杀死，而枯草芽孢杆菌的芽孢一般要在121℃处理15min后才能杀死。
2．下列操作错误的是（ ）
A．用酒精擦拭双手
B．用氯气消毒水源
C．实验室用紫外线进行消毒
D．玻璃器皿（吸管、培养皿）用酒精直接擦拭即可达到彻底灭菌的目的
玻璃器皿、金属用具等耐高温、需要保持干燥的物品，应采用干热灭菌法进行灭菌，而用酒精直接擦拭达不到彻底灭菌的目的。
3.巴氏消毒法常用于酒、奶等食品的消毒，该消毒法就是加热到70～75℃、保持30min，或加热到80℃、保持15min，能杀死一般杂菌和病原菌。
与灭菌的要求相比，巴氏消毒法（ ）
A．不能杀灭芽孢等耐高温的细菌
B．能杀灭芽孢等休眠状态的细菌
C．能杀灭各种细菌，包括芽孢
D．能杀灭各种真菌，包括孢子
选A。
由于酒、奶等食品中的某些成分在高温下易被破坏，不宜采取高温灭菌法，虽然巴氏消毒法不能杀灭芽孢等耐高温细菌，但由于奶、酒等的污染并不严重，巴氏消毒法还是能达到消毒要求的。
知识点二 培养基
4．广东省微生物菌种保藏中心有各种微生物超过上万种，其中大部分是自己“养”出来的，少部分是引进的，下列有关“养”细菌的叙述，正确的是（ ）
A．题干中的“养”具有筛选、培养和保藏等含义
B．在培养基中加入青霉素可筛选出细菌
C．微生物培养基都需有机碳源和氮源
D．各种细菌的保藏是在液态培养基中进行的
答案：
A
5．三个培养皿中分别加入10mL不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液，培养24h后，计算菌落数，结果如表。
下列选项正确的是（ ）
培养皿
培养基成分
菌落数
Ⅰ
琼脂、葡萄糖
35
Ⅱ
琼脂、葡萄糖、生长因子
250
Ⅲ
琼脂、生长因子
A.该实验采用的是液体培养基
B．琼脂的作用是为微生物提供氮源
C．Ⅰ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子
D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖
该培养基加入了琼脂，故为固体培养基；
Ⅰ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌生长需要葡萄糖，但不能证明是否需要生长因子；
Ⅱ和Ⅲ对照，自变量是有无葡萄糖，说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖。
6．培养基是人工配制的适合不同微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质。
先用完全培养基培养混合菌种，然后分别放在A、B、C三种特殊培养基上培养，分别得到菌落①②③。
其中A培养基以蛋白质为唯一碳源；
B培养基中缺氮源；
C培养基中成分如下表：
粉状硫
（NH4）2
SO4
KH2PO4
CaCl2
4g
25g
请分析回答：
（1）菌落③同化作用类型最可能是________。
A．光能自养型B．化能自养型
C．异养型D．A或B
（2）如果要获得具有固氮能力的菌株，应选用菌落______；
如果要培育获得大量蛋白酶的菌株，应选用菌落________。
（3）从题中分析可见，生物进化的内在因素是________，对生物生存起重要作用的因素是________________________________________________________________________。
由题目可知：
A培养基以蛋白质为唯一碳源，则菌落①的菌株可合成较多的蛋白酶；
B培养基缺氮源，只能培养固氮微生物；
C培养基中无碳源且含有大量粉状硫，可培养化能自养型微生物，所以外界环境条件对生物的生存起重要作用。
（1）B
（2）② ① （3）遗传和变异 外界环境条件
[课时作业][学生用书P61（单独成册）]
一、选择题
1．将配制好的培养基进行灭菌，应用（ ）
A．灼烧灭菌
B．高压蒸汽灭菌
C．干热灭菌
D．煮沸灭菌
培养基常用高压蒸汽灭菌。
2．高压蒸汽灭菌的操作顺序应该是（ ）
①加水 ②排冷气 ③装置待灭菌物品 ④100kPa下灭菌 ⑤加盖 ⑥0kPa下排气，打开灭菌锅
A．①③⑤②④⑥B．②③⑤①⑥④
C．①②④⑤③⑥D．②⑤①⑥④③
高压蒸汽灭菌的步骤：
加水、待灭菌物品装锅、盖好锅盖、加热排气、保温保压、出锅。
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
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．下列物质中，不能用作酵母菌培养基中碳源的是（ ）
A．含碳有机物B．蛋白胨
C．含碳无机物D．花生粉饼等天然物质
酵母菌是异养型生物，只能利用有机物中的碳。
5．除了高压蒸汽灭菌以外，其他灭菌方法还有（ ）
A．干热灼烧B．真空包装
C．用保鲜膜密闭D．添加防腐剂
灭菌是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）。
本题中真空包装、添加防腐剂、用保鲜膜密闭都起到了抑菌作用，干热灼烧是灭菌方法。
6．在人工培养基中加入含有C、O、H、N四种元素的某种大分子化合物，其作用是（ ）
A．作为异养生物的氮源和能源物质
B．作为自养生物的碳源和能源物质
C．作为自养生物的氮源、碳源和能源物质
D．作为异养生物的氮源、碳源和能源物质
同时含有C、O、H、N四种元素的某种大分子化合物，可能是蛋白质等物质。
既可以作为碳源、氮源，又可以作为能源。
7．下列哪种生物不能用人工合成的培养基培养（ ）
A．大肠杆菌B．酵母菌
C．毛霉D．HIV
HIV为病毒，病毒的培养要用活体细胞培养的方法，不能用人工合成的培养基培养。
8．下面对发酵过程中灭菌的理解，不正确的是（ ）
A．防止杂菌污染
B．消灭杂菌
C．培养基和发酵设备都必须灭菌
D．灭菌必须在接种前
A是灭菌的目的，发酵大多是单一纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌）。
但实际灭菌过程中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。
发酵设备和培养基必须灭菌，且灭菌在接种前，若在接种后会将接种菌杀死。
9．下列说法正确的是（ ）
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
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。
10．防止杂菌入侵，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物进行消毒
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．使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
对接种环等金属用具进行灼烧灭菌，应放在酒精灯火焰的充分燃烧层即外焰处灼烧。
11．金黄色葡萄球菌有很强的致病力，常引起骨髓炎等，还可能引起食物中毒，下列有关金黄色葡萄球菌的培养过程，操作正确的是（ ）
A．带菌的培养基必须经灭菌处理后才能倒掉
B．接种完成后，接种人员必须进行灭菌处理
C．液体培养基表面可形成由单个微生物生长、繁殖而来的菌落
D．可在培养基中加青霉素选择培养金黄色葡萄球菌
观察菌落的形态特征应在固体培养基上进行。
接种完成后，因对人无法灭菌，所以接种人员必须进行消毒处理，而不是灭菌。
青霉素可杀灭金黄色葡萄球菌。
12．从混杂的微生物群体中选择优良的单一纯种的方法不包括（ ）
A．根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基
B．根据微生物对特殊营养物的需求，在培养基中增减不同的特殊营养物
C．根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素
D．根据微生物耐热性的不同，利用高温、高压消灭不需要的杂菌
高温、高压会将所有细菌（包括需要的菌类）一起杀死，D错误。
二、非选择题
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与培养皿；
（2）玻璃棒、试管、烧瓶和吸管；
（3）实验操作者的双手。
（1）________________________________________________________________________；
（2）________________________________________________________________________；
（3）________________________________________________________________________。
（1）需要灭菌；
用高压蒸汽灭菌锅灭菌
（2）需要灭菌；
干热灭菌箱灭菌 （3）需要消毒；
用75%酒精擦拭双手
14．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。
实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。
请回答与此实验相关的问题：
（1）培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了________和________。
除此之外，培养基还必须含有的基本成分是________和________。
（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是________。
（3）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于________中培养，培养的温度设定在37℃。
要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种________作为对照进行实验。
（4）一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越________。
（5）如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐________细菌，这种培养基被称为________。
用于培养微生物的培养基中，一般要含有微生物所需要的碳源、氮源、水和无机盐等成分，碳源、氮源一般分别由糖类和蛋白质提供。
对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。
在检测湖水中细菌的污染情况时，应设置对照，才能得出可靠的结果。
在培养微生物时，若改变培养基中的成分或含量，可选择出适合新条件下的微生物，这样的培养基称为选择培养基。
（1）氮源（碳源不作要求） 碳源 无机盐 水
（2）高压蒸汽灭菌
（3）恒温培养箱 无菌水 （4）高
（5）盐（或NaCl） 选择培养基
15．分析有关微生物的资料，回答下列问题：
（1）澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌。
幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为_____________________________________。
（2）如图4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基（琼脂含量3.5g/L）中的生长状态，其中②号试管代表幽门螺杆菌的生长状态，由图判断，该菌在_______________________条件下不能生长。
（3）下表是某培养基的配方：
0.2g
MgSO4
NaCl
CaSO4
CaCO3
5g
3
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