选修一生物21微生物的实验室培养学案人教版.docx

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选修一生物21微生物的实验室培养学案人教版

选修一生物2.1微生物的实验室培养学案（人教版）

题1　微生物的实验室培养

问题导学

一、培养基和无菌技术

活动与探究1

1．配制培养基所用的琼脂的成分和作用是什么？

2．为什么有的微生物培养基中需加入特殊营养物质？

3．培养基是如何分类的？

4．消毒和灭菌的原理、实质相同吗？

．请判断以下材料或用具是需要消毒还是灭菌。

（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。

迁移与应用1

灭菌的标准是（　　）。

A．杀死所有的病原微生物

B．杀死物体表面所有的微生物

．杀死所有的微生物，包括芽孢和孢子

D．使病原菌不生长1．培养基的类型及应用

标准培养基类型配制特点主要应用

物

理

性

质固体培养基加入琼脂较多菌种分离，

鉴定，计数

半固体培养基加入琼脂较少菌种保藏

液体培养基不加入琼脂工业生产，

连续培养

化

学

成

分天然培养基含化学成分不明

确的天然物质工业生产

合成培养基培养基成分明确分类鉴定

目

的

用

途鉴别培养基添加某种指示剂

或化学药剂菌种的鉴别

选择培养基添加（或缺少）

某种化学成分菌种的分离

注：

培养基中的营养物质是维持机体生命活动，保证生殖、发育所需的外物质。

在人和动物中，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类；在植物中，营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳三类；微生物共有的营养成分有水、无机盐、碳、氮，有些微生物还需要特殊营养物质。

2．实验室常用的消毒或灭菌方法

灭菌或消毒种类主要方法应用范围

灼烧灭菌酒精灯火焰灼烧接种环、接种针及试管口等

干热灭菌干热灭菌箱内，在160～170℃下加热1～2h玻璃器皿、金属用具等

巴氏消毒70～7℃下煮30in牛奶、啤酒等一些不耐高温的液体

高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌锅内，100Pa，121℃下持续加热1～30in培养基等

紫外线消毒30紫外线灯照射30in接种室空气等

化学药物消毒用体积分数为70%～7%的乙醇、碘酒涂抹等用于皮肤、伤口、动植物组织表面消毒，手术器械、玻璃器皿等消毒

二、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

活动与探究2

1．用流程图表示该培养基的制备过程。

2．如果倒平板过程中，皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？

为什么？

3．培养基灭菌后，需要冷却至0℃左右时，才能用倒平板。

你用什么办法估计培养基的温度？

4．平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

迁移与应用2

关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，下列叙述错误的是（　　）。

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

．待培养基冷却至0℃左右时进行倒平板

D．待平板冷却凝固约～10分钟后将平板倒过放置1．由于不同的微生物生长对pH的需求不同，如培养霉菌时需将培养基调至酸性，培养细菌时需将培养基调至中性或微碱性，所以在培养基各组分溶化后需要先用酸或碱将pH调至微生物生长的最适宜条，再进行灭菌处理。

2．培养基需要冷却至0℃时才能开始倒平板的原因：

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0℃则会烫手，低于0℃时若不能及时操作，琼脂会凝固。

三、纯化大肠杆菌

活动与探究3

1．纯化大肠杆菌时需要接种，请列举接种的技术并说出它们共同的核心操作。

2．什么叫菌落？

如何从“菌落”角度评价平板划线法或稀释涂布平板法的成功性？

3．学习教材第18页平板划线操作，思考下列问题。

（1）为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？

在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？

（2）在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？

（3）平板划线时不能划破培养基的原因是什么？

4．学习教材第19页稀释涂布平板操作，思考下列问题。

（1）稀释涂布平板法的所有操作都应在火焰附近进行。

结合平板划线法与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第二步应如何进行无菌操作？

（2）操作结束后，为什么要将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养？

迁移与应用3

下图是微生物平板划线示意图。

划线的顺序为1→2→3→4→。

下列操作方法正确的是（　　）。

A．只在操作前将接种环放在火焰边灼烧灭菌

B．划线操作须在火焰上进行

．在区域中才可以得到所需菌落

D．在1、2、3、4、区域中划线前后都要对接种环灭菌1．接种方法的比较及分析

（1）平板划线法：

操作简单，但是单菌落不易分离。

（2）稀释涂布平板法：

操作复杂，但是单菌落易分离。

（3）稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。

这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。

2．结果评价

如果培养基上生长的菌落在颜色、形状、大小上基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，重新操作。

答案：

前•预习导学

【预习导引】

一、1．生长繁殖

2．

（1）液体　

（2）液体　琼脂　琼脂固体　固体　菌落

3．

（1）水　碳　氮　

（2）pH　氧气　维生素　酸性　中性　微碱　无氧

预习交流1：

（1）提示：

构成细胞的基本元素有、H、、N4种，由此推测培养基应含有提供的物质（碳）、提供N的物质（氮）、提供H和的物质（H2）。

（2）提示：

还有P、S、、a、g等，据此推测培养基中应含有提供P、S、、a、g等元素的物质（无机盐）。

（3）提示：

自养微生物的碳是含碳的无机物，主要是2、NaH3等，而异养微生物的碳则是含碳的有机物，如糖类、脂肪酸等。

二、1．外杂菌

2．物理　化学　一部分　芽孢　孢子

3．理化因素　内外　芽孢　孢子

4．

（1）空间　衣着　手　

（2）器皿　接种用具　培养基　（3）酒精灯火焰　（4）灭菌　周围的物品

．

（1）巴氏消毒　

（2）灼烧　（3）干热　（4）100　121　1～30　（）紫外线　化学药物

预习交流2：

（1）提示：

被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。

（2）提示：

家畜阉割后，要在其伤口涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。

（3）提示：

打针时，注射部位要用酒精棉球擦洗；家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精。

三、2．容易吸潮

3．琼脂糊底

4．高压蒸汽　干热

．0　酒精灯火焰

四、1．平板划线法　稀释涂布平板法

2．一个　子细胞群体

五、临时保藏　甘油管藏

堂•合作探究

【问题导学】

活动与探究1：

1．提示：

琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基时作为凝固剂。

2．提示：

因为有的微生物缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。

3．提示：

按物理性质分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基；按化学成分分为天然培养基和合成培养基；按用途分为选择培养基和鉴别培养基。

4．提示：

原理相同，都是使微生物的蛋白质变性，借此杀死微生物；实质不同，灭菌可杀死物体内外的全部微生物（包括芽孢和孢子），而消毒仅杀死部分微生物。

．提示：

（1）

（2）需要灭菌，（3）需要消毒。

迁移与应用1：

　解析：

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。

活动与探究2：

1．提示：

计算→称量→溶化→灭菌→倒平板

2．提示：

不能。

空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖，并污染皿内培养基，因此，最好不要用这种平板培养微生物。

3．提示：

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。

4．提示：

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。

迁移与应用2：

A　解析：

制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，不能颠倒。

牛肉膏容易吸潮，所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻棒取出称量纸。

待培养基冷却至0℃左右，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时进行倒平板。

平板冷却几分钟后还需倒置。

活动与探究3：

1．提示：

菌种的接种技术包括平板划线操作、稀释涂布平板操作、斜面接种、穿刺接种等，它们共同的核心操作是防止杂菌污染，保证培养物的纯度。

2．提示：

在培养基上由一个细胞繁殖而的肉眼可见的子细胞群体叫菌落。

平板划线法或稀释涂布平板法如能在培养基上得到单个的菌落就是成功的。

3．

（1）提示：

操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；以后每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到单菌落。

划线结束后需要灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者。

（2）提示：

以免接种环温度太高杀死菌种。

（3）提示：

一是划破培养基会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；二是即使在划破处有单个细胞，也无法形成规则的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。

4．

（1）提示：

应从操作的各个细节保证“无菌”。

例如，酒精灯与培养皿的距离要合适，吸管头不要接触任何其他物体，吸管要在酒精灯火焰周围等。

（2）提示：

培养未接种培养基的作用是对照，未接种的培养基在恒温箱中保温1～2d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。

若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底，或培养基被污染了，需要重新制备。

迁移与应用3：

D　解析：

操作前后都要对接种环进行灭菌；划线操作须在火焰旁进行，而不是火焰上；所有的划线区都有可能得到所需菌落。

当堂检测

1．某培养基的配方表如下，下列叙述正确的是（　　）。

成分蛋白胨葡萄糖2HP4伊红美蓝蒸馏水

含量10g10g2g04g006g定容至1000L

A．从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于选择培养基

B．培养基中属于碳的物质主要是葡萄糖，属于氮的物质是蛋白胨

．该培养基缺少提供生长因子的物质

D．培养基调节好pH后就可以接种菌种

答案：

B　解析：

此配方中，葡萄糖主要作碳，蛋白胨作氮，同时还可提供生长因子。

从用途看该培养基为鉴别培养基。

在调节好pH后还需灭菌，然后才可用于菌种的培养。

2．不同的微生物对营养物质的需要各不相同。

但一般都需要水、碳、氮和无机盐。

下列有关微生物所需营养物质的描述中，正确的是（　　）。

A．氮物质只能为该微生物提供必要的氮元素

B．有些碳也可以给微生物的生长提供能

．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质，所以无机盐越多越好

D．固体培养基中不含水分

答案：

B　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；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。

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。

固体培养基中也含有水分，因为含有凝固剂琼脂，所以呈固态。

3．关于灭菌和消毒的理解不正确的是（　　）。

A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子

B．消毒和灭菌实质上是完全相同的

．接种环用灼烧法灭菌

D．常用灭菌方法有灼烧法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法

答案：

B　解析：

消毒是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。

4．下列有关平板划线操作的说法正确的是（　　）。

A．使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌

B．打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞

．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可

D．最后将平板倒置，放入培养箱中培养

答案：

D　解析：

使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中对接种环也要灭菌；含菌种的试管在打开后和塞棉塞前都要通过酒精灯火焰灭菌；要分区域多次划线，第二次划线要从第一次划线的末端开始。

．产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是（　　）。

A．一个细菌，液体培养基

B．许多细菌，液体培养基

．一个细菌，固体培养基

D．许多细菌，固体培养基

答案：

　解析：

菌落是由一个细胞繁殖而的肉眼可见的子细胞群体，因此标准菌落应于最初的一个细菌。

产生菌落的培养基不可能是液体培养基。

　　绘制牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备及大肠杆菌纯化的流程图。