高中生物 第1章 微生物培养技术 第2节 培养基对微生物的选择作用教案 中图版选修1.docx

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2019-2020年高中生物第1章微生物培养技术第2节培养基对微生物的选择作用教案中图版选修1

一、选择培养基

1．含义

能让特定的微生物生长，抑制其他微生物生长，从而将所需要的微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。

2．操作原理

配制选择培养基时，可加入某些物质或除去某些营养物质，也可以加入某种化学物质，从而抑制不需要的微生物的生长繁殖。

二、平板培养基的制备

称量：

根据培养基配方，准确称取各原料成分。

↓

溶解：

在锥形瓶中加适量蒸馏水后，在电炉上边加热边搅拌直至琼脂完全溶化，然后加蒸馏水至1000mL。

↓

调节pH

↓　

分装、包扎：

做好标记。

↓　

灭菌：

置于高压蒸汽灭菌锅中，121℃下灭菌20min。

↓　

倒平板：

将灭菌后的培养液冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。

接种操作为什么要在酒精灯火焰旁进行？

【提示】　接种时应确保一个无菌的环境。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中

问题1

问题2

问题3

问题4

一、培养基的种类

二、无菌技术

1．概念：

无菌技术不仅能防止实验室的培养物被其他外来微生物污染，保持微生物的纯培养，而且在分离、转接时亦能防止其他微生物污染。

获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括以下几个方面：

（1）对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洗和消毒（disinfection）。

（2）将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌（sterilization）。

（3）为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。

（4）实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。

2．消毒与灭菌的区别与联系

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一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。

灭菌则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。

消毒属于部分灭菌。

三、接种技术

1．用接种环接种

（1）先点燃酒精灯，再取两支盛有培养基的试管，其中一支内有菌种。

用拇指和其他四指夹住试管，使管口平齐，管内培养基斜面向上（如图1）。

（2）手持接种环，将接种环的环端和接种时可能进入试管的部分放在火焰上，来回灼烧多次（如图2）。

图1　　　　　图2

（3）在火焰附近用握有接种环的那只手的小指、无名指、中指和掌心拔去两支试管上的试管塞，迅速将试管口通过火焰2～3次，以杀灭试管口上沾染的微生物（如图3）。

（4）将灭过菌的接种环伸入菌种管，先将环部接触培养基斜面顶端等部位使其冷却，再轻轻挑取少许菌体。

在抽出接种环时，注意其带菌部分不要触及管壁或通过火焰（如图4）。

图3　　　　　图4

（5）迅速将上述带菌的接种环伸入待接种的试管中，在培养基斜面上由底部向上轻轻划“S”型曲线，将菌种接种到培养基上。

划曲线时不要将培养基的表面划破（如图5）。

（6）将试管口与试管塞通过火焰2～3次，迅速塞紧试管。

多次灼烧接种环后，放回原处。

将接种过菌种的试管，放在恒温箱中（37℃）培养24h（如图6），观察接种和培养的结果。

图5　　　　　　图6

2．稀释平板涂布操作

涂布平板时，稀释平板涂布的操作比较复杂，且各个细节均需保证“无菌”，应特别注意：

（1）酒精灯与培养皿的距离要合适。

（2）吸管头不要接触任何其他物体。

（3）吸管要在酒精灯火焰周围使用。

（4）移液管需要经过灭菌。

操作时，移液后用手指轻压上端的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。

（5）将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%的酒精的烧杯中。

取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。

选择培养基的配制原理

　下面是某实验室中将用到的培养基配方，请根据下表回答下面的问题。

编号

成分

含量

①

KH2PO4

1.4g

②

Na2HPO4

2.1g

③

MgSO4·7H2O

0.2g

④

葡萄糖

10.0g

⑤

尿素

1.0g

⑥

琼脂

15.0g

将上述物质溶解后，用自来水定溶到1000mL

（1）在该培养基的配方中，为微生物提供碳源的是________，提供氮源的是________。

（2）绝大多数微生物都能利用________，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解________。

（填编号）

（3）分析该培养基的配方，该培养基对微生物是否具有选择作用？

如果具有，又是如何进行选择的？

【审题导析】

→

→

【精讲精析】　表中营养成分中只有葡萄糖含有碳元素，只有尿素含有氮元素。

绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，所以这种培养基对微生物有选择作用。

选择的原理是只有能够利用尿素的微生物才能够生长。

【答案】　

（1）葡萄糖　尿素

（2）④　⑤

（3）有选择作用。

以尿素为氮源的微生物才能生长。

解决选择培养基的问题，关键看培养基中的特殊成分（或缺少的成分），因为它们对应着一类微生物，如：

纤维素为唯一碳源——分解纤维素的微生物

缺氮源——固氮微生物

加青霉素——有抗青霉素基因的细菌、真菌

1．在培养微生物的培养基中加入某些物质能分离出所需的微生物。

下列前项是在培养基中加入的物质，后项是能分离出的微生物，正确的是（　　）

A．氢氧化钠，酵母菌

B．盐酸，放线菌

C．适量的青霉素，霉菌

D．适量的伊红和美蓝，大肠杆菌

【解析】　氢氧化钠和盐酸都不利于微生物的生长；青霉素可以抑制细菌的生长，因而能选出酵母菌和霉菌；加入伊红和美蓝能够鉴别出大肠杆菌的存在，但不能选择出来。

【答案】　C

选择培养基的应用

　（xx·全国卷Ⅰ）植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。

回答下列问题：

（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。

（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成________色复合物。

用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。

（3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：

酵母膏

无机盐

淀粉

纤维素粉

琼脂

CR溶液

水

培养基甲

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

培养基乙

＋

＋

＋

－

＋

＋

＋

注：

“＋”表示有，“－”表示无。

据表判断，培养基甲________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是________________________________；

培养基乙________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_________________________________________。

【解析】　

（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。

（2）刚果红是一种染料，可以与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（3）纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，而用于分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，并且培养基中需含有纤维素，才能与CR形成红色复合物，有纤维素分解菌时才能形成以纤维素分解菌为中心的透明圈。

【答案】　

（1）纤维二糖　葡萄糖　

（2）红　透明圈

（3）不能　液体培养基不能用于分离单菌落　不能　培养基中没有纤维素，不会形成CR—纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌

2．分离菌落特征明显的微生物，还可以用（　　）

A．划线法和稀释平板涂布法

B．液体培养基培养法

C．加青霉素的选择培养基

D．振荡式培养法

【解析】　分离微生物可以使用固体培养基，采用划线法或稀释平板涂布法分离出来。

【答案】　A

1．若在固体培养基中放入纤维滤纸作唯一碳源，下列哪种微生物可以生存

（　　）

A．可以分泌纤维素酶的微生物

B．由于缺乏营养物质，所有微生物均无法生存

C．所有微生物均可以生存

D．病毒

【答案】　A

2．用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是（　　）

A．未接种的选择培养基

B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基

D．接种了的选择培养基

【答案】　C

3．有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。

某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。

下列叙述错误的一项是（　　）

A．在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以原油为唯一碳源的固体培养基上。

从功能上讲，该培养基属于选择培养基

B．无菌技术要求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

C．为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈小说明该菌株的降解能力强

D．通常情况下，在微生物培养过程中，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

【解析】　本题考查高效降解原油的菌株筛选的有关知识。

欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中只含有原油而无其他碳源，这样，不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基，故A正确；无菌技术要求实验室操作应在酒精灯火焰附近进行，故B正确；降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大，故C错误；实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，故D正确。

【答案】　C

学业达标测评

（二）

一、选择题

1．鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成，这些物质是（　　）

A．指示剂或化学药品　B．青霉素或琼脂

C．高浓度食盐D．维生素或指示剂

【解析】　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制而成，用以鉴别不同种类的微生物。

【答案】　A

2．天然培养基与合成培养基是按照什么分类的（　　）

A．物理状态B．化学成分

C．用途D．配制方法

【解析】　培养基的分类有多种方法，按照化学成分可分为天然培养基和合成培养基。

【答案】　B

3．制备培养基的步骤是（　　）

①溶解　②称量　③计算　④倒平板　⑤灭菌　⑥调pH　⑦分装

A．①②③④⑤⑥⑦B．③②①⑥⑦④⑤

C．③②①⑥⑦⑤④D．③②①⑤④⑥⑦

【解析】　制备培养基的步骤是：

计算、称量、溶解、调pH、分装、灭菌、倒平板。

【答案】　C

4．关于制备牛肉膏蛋白胨琼脂培养基的说法，叙述错误的是（　　）

A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌

B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯

C．待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板

D．等平板冷却凝固约5min～10min后将平板倒过来放置

【解析】　制备牛肉膏蛋白胨琼脂培养基时，正确的操作顺序是：

计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。

【答案】　A

5．有关稀释涂布平板法，叙述错误的是（　　）

A．首先将菌液进行一系列的梯度稀释

B．然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面

C．适宜条件下培养

D．结果都可在培养基表面形成单个的菌落

【解析】　稀释涂布平板法接种后培养，培养基表面有的可以形成单个菌落，有的则不能。

【答案】　D

6．下列斜面培养基正确的画线示意图，正确的是（　　）

【解析】　正确的接种方法是将带菌的接种环伸入待接种的试管中，在培养基面上由底部向上轻划“S”型曲线，将菌种接种到培养基上。

【答案】　A

7．（xx·江苏高考改编）漆酶属于木质素降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。

下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述不正确的是（　　）

A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品

B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落

C．在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化

D．对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法

【解析】　生活污水中含木质素的物质相对较少，产漆酶菌株也较少，不宜作为分离产漆酶菌株的样品，A选项错误；产漆酶菌株可降解木质素，在筛选培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株，筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，B选项正确；在涂布平板上生长的菌落可能还有其他杂菌，可再通过平板划线法进一步纯化，C选项正确。

【答案】　A

8．在细菌的连续培养过程中，要以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样速度放出“老”的培养基。

右图表示培养基的稀释率（培养基的更新速率）与培养容器中营养物质浓度、细菌代时（细菌数目增加一倍所需的时间）、细菌密度的关系。

下列相关叙述不正确的是（　　）

A．在稀释率很低的情况下，稀释率的增加会导致细菌密度增加

B．稀释率从A点到B点的变化过程中，细菌生长速率不断提高

C．稀释率超过B点后，营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大，细菌密度降低

D．为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在B点附近

【解析】　当稀释率大于B点时，营养物质的浓度还会进一步增加，代时也还会进一步缩小，但是由于培养液更新的速度太快，细菌很快就会随“老”的培养基被放出，而在这个培养环境中存留的时间非常的短暂，最后导致细菌的密度较低。

C叙述错误。

ABD叙述正确。

【答案】　C

二、非选择题

9．在细菌的纯培养中，可在无菌条件下，用已灭菌的接种环（或接种针），把纯种细菌（培养在试管中）接种在含有营养物质的固体培养基上（一般可用培养皿放置），该种细菌在适宜条件下会迅速繁殖，形成菌落。

请根据提供的材料设计一个简单实验探究抗生素A和抗生素B的杀菌效果。

（1）在下图中画出设计方案示意图并注明名称（三个培养皿均含相同培养基，无菌条件操作）。

（2）预测实验结果并分析：

①经过一段时间后，Ⅱ号培养皿和Ⅲ号培养皿均没有菌落，抗生素A和抗生素B杀菌效果相同；

②____________________________________________________________；

③____________________________________________________________；

④若Ⅱ、Ⅲ号培养皿内均有大量菌落，说明抗生素A和抗生素B均无杀菌功效。

【答案】　

（1）

（2）②若Ⅱ号培养皿内无菌落，而Ⅲ号培养皿内菌落与Ⅰ号相同，说明抗生素A有杀菌功效，而抗生素B无杀菌功效

③若Ⅲ号培养皿内无菌落，而Ⅱ号培养皿内菌落与Ⅰ号相同，说明抗生素B有杀菌功效，而抗生素A无杀菌功效

10．（xx·全国丙卷）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。

分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。

回答下列问题：

（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_____________________________。

（2）推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有________和________。

分离纯化时应挑选出________的菌落作为候选菌。

（3）乳酸菌在－20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________（填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”）。

【解析】　

（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释，这样既可避免杂菌污染，又可将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。

（2）乳酸的积累影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢（无氧呼吸）过程中产生的乳酸，另外，乳酸和碳酸钙反应，进而导致碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鉴别和分离。

（3）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。

将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。

【答案】　

（1）无菌水　泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落　

（2）鉴别乳酸菌　中和产生的乳酸（或酸）　具有透明圈　（3）甘油

2019-2020年高中生物第1章生物科学与健康第1节抗生素的合理使用课后训练新人教版选修2

一、选择题

1．细菌携带的耐药性基因主要位于（　　）。

A．拟核DNA分子B．质粒C．线粒体D．染色体

2．细菌抗药性的提高是由下列哪种原因造成的？

（　　）

A．隔离B．变异C．选择D．适应

3．下列四个实验方案中，四个培养皿内都含有相同适合细菌生长的培养基。

其中可用来检验抗生素P和抗生素Q杀菌效果的是（　　）。

4．下列对概念的叙述，不正确的是（　　）。

A．抗菌药的抗菌范围称为抗菌谱

B．抗菌药的抑制或杀灭病原微生物的能力称为抗菌活性

C．抑菌药一般是指抑制病原菌生长繁殖的药物

D．只有应用抗肿瘤的药才称为化学治疗

5．影响细菌蛋白质合成的抗生素有（　　）。

①头孢菌素　②红霉素　③多黏菌素　④四环素　⑤青霉素　⑥氯霉素　⑦链霉素　⑧喹诺酮类

A．①②③④B．②④⑥⑦C．①③⑤⑧D．⑤⑥⑦⑧

6．（xx·安徽蚌埠二中模拟）结合以下图表分析，下列有关说法正确的是（　　）。

抗菌药物

抗菌机理

青霉素

抑制细菌细胞壁的合成

环丙沙星

抑制细菌DNA解旋酶的活性

红霉素

能与核糖体结合

利福平

抑制RNA聚合酶的活性

A．环丙沙星和红霉素可分别抑制细菌的①和③

B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制

C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中

D．①～⑤可发生在人体健康细胞中

7．下列有关叙述中，正确的是（　　）。

A．长期饮用抗生素牛奶对人体健康有害

B．使用含抗生素的清洁剂可防治病毒感染

C．服用抗生素时，病情减弱就应停止服药

D．只要自己合理使用抗生素就能确保自己健康

8．下图显示四种细菌（1、2、3、4）对琼脂板上的抗生素X的不同反应，请问抗生素X可以有效地阻止哪种细菌的生长？

（　　）

A．细菌1B．细菌2C．细菌3D．细菌4

9．下列有关抗生素应用的说法，正确的是（　　）。

A．患轻微感冒后立即服用抗生素，以防引起炎症

B．每次用抗生素要用最新抗生素，有利于病情治愈

C．每次用抗生素要用广谱抗生素，有利于杀死更多细菌

D．每次用抗生素要用最对症的，且服用时间合适

10．四环素的作用机制是（　　）。

A．影响细胞膜的通透性B．抑制果胶的合成

C．影响蛋白质的合成D．抑制脂肪的合成

二、非选择题

11．有些人在病毒引起的传染病的预防以及治疗初期，会选择服用抗生素。

你认为这种做法合适吗？

利用生物学知识说明理由。

___________________________________________

________________________________________________________________________。

12．机体、药物和病原体三者间的相互作用如下图。

（1）使用抗生素必须注意____________的关系，首先应调动机体的____________，增强__________；其次警惕药物对人体的______________，并注意____________。

（2）理想的抗菌药应__________________________________________________。

13．为了研究细菌对青霉素抗药性形成的机理，有人设计了如下实验方案：

步骤1，取培养皿A若干（A1、A2、A3……），加入普通细菌培养基；取培养皿B若干（B1、B2、B3……），加入含青霉素的细菌培养基。

步骤2，将适量细菌培养液涂抹在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基的表面会出现一些菌落（细菌的群落）。

步骤3，用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”，在A1上轻轻盖一下，再在B1上轻轻盖一下，这样A1中的细菌就按一定的方位准确“复制”到了B1之中。

将B1培养一段时间后，B1中一定部位出现了少量菌落。

步骤4，根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置菌落取出（如下图所示），均匀涂抹在A2的表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。

反复重复步骤3、4在B2、B3……中保留下来的菌落越来越多。

直到最后，所有“复制”到B中的菌落全部保留下来，都具有了对青霉素的抗药性。

（1）通过实验可以知道，细菌抗药性产生的原因首先是细菌出现______________。

青霉素在细菌抗药性形成的过程中起________________作用。

（2）实验中所用细菌的代谢类型属于________型。

（3）如果B1中没有菌落保留下来，实验就无法进行下去。

若要使实验进行下去，可采用的方法是______________________。

14．下面是最早发现抗生素——青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。

观察及对问题的认识：

培养细菌的培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围的细菌没有生长。

为什么出现这种现象？

进行实验：

把青霉菌放在培养液中培养后，观察这些培养液对细菌生长的影响。

结果：

培养液阻止了细菌的生长和繁殖。

结论：

青霉菌可生产一种阻止细菌繁殖的物质。

弗莱明在持续的研究中分离出了一种物质，分析出它的特征并将之命名为青霉素。

根据上述探索过程，请回答下列问题。

（1）作为这一实验的假设，下列最为恰当的是________。

A．青霉菌能产生有利于人类的物质

B．青霉菌污染了细菌生长的培养基

C．青霉菌可能产生了有利于细菌繁殖的物质

D．青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质

（2）青霉菌和细菌的关系是________。

A．共生B．竞争C．捕食D．寄生

（3）为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的而不是培养液中产生的，则应进一步设计________实验，其实验方法是____________________________________________________。

若实验结果为______________，则能充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的青霉素。

（4）最初使用较少的青霉素有较好的杀菌效果，现在青霉素使用量常达到800万单位，说明细菌的抗药性增强了，这种抗药性的形成是________的结果，其根本原因是______________。

15．下表所示是利用无菌操作技术，将某种细菌接种到不同的琼脂平板上，然后用不同方法对其进行处理并加盖。

平板

1

2

3

4

5

处理

浸有抗生素的圆纸片

抗生素P

抗生素Q

抗生素P＋Q

醋

盐水

温度

25℃

结果（阴影显示细菌生长区）

（1）解释4号和5号琼脂平板上实验结果产生的原因。

①4号琼脂平板____________________________________________________________；

②5号琼脂平板____