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养的基本理论学案.docx

1、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养的基本理论学案第1课时微生物分离和培养的基本理论学习导航明目标、知重点难点掌握培养基的用途和种类。(重点)能区别消毒和灭菌，会运用常用的消毒、灭菌方法。(难点)结合教材，认识常用的接种工具及使用方法。 学生用书P5阅读教材P89完成微生物分离和培养的基本理论1无菌操作技术实验室常利用高温处理达到灭菌效果，包括采用干热灭菌或湿热灭菌等方法。(1)干热灭菌方法是将准备灭菌的物品放在干热灭菌箱内，在160170 下加热12 h以达到灭菌的目的。(2)湿热灭菌方法常采用高压蒸汽灭菌锅进行，如手提式高压蒸汽灭菌锅就是实验室常用

2、的灭菌仪器之一。高压蒸汽灭菌锅的使用包括加水、装锅、加热排气、保温保压、出锅等步骤。2配制培养基(1)培养基的概念：为人工培养微生物而制备的适合微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质。(2)培养基的类型天然培养基含义：是指采用动植物组织或微生物细胞以及它们的提取物或粗消化物配制而成的培养基。优点：取材便利、营养丰富、配制简便。缺点：营养成分难以控制、实验结果的重复性较差。合成培养基含义：是指由准确称量的分析纯等级别的高纯度化学试剂加蒸馏水配制而成的培养基。优点：化学成分及其含量明确、实验的可重复性好。缺点：配制繁琐、成本较高。(3)培养基的成分：各种培养基的配方虽然不同，但一般都含有水、碳源

3、、氮源和无机盐等最基本的物质。(4)配制培养基时，常常要在液体培养基中加入一定量的凝固剂。琼脂是常用的凝固剂之一。3接种微生物(1)接种的概念：在无菌条件下将微生物接入培养基的操作过程。(2)常用的接种工具：玻璃涂布器、接种针、接种环等。(3)接种方法用接种针进行穿刺接种；用接种环进行斜面接种或在固体培养基平板上进行划线接种；用玻璃涂布器进行涂布平板接种等。 判一判(1)天然培养基取材便利、营养丰富、配制简便、实验结果的重复性好。()(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。(

4、)(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实验室常利用高温处理达到灭菌效果，包括采用干热灭菌或湿热灭菌等方法。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100 kPa，温度达到121 时，控制热源，保持压力，维持2030 mi

5、n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，160170 12 h1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

6、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56 min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

7、、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()解析：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)

8、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。 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。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。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。 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

9、培养基的配方回答下列问题：成分含量NaNO33 gK2HPO41 gKCl0.5 gMgSO47H2O0.5 gFeSO40.01 g(CH2O)30 g H2O1 000 mL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

10、琼脂。(2)普通培养基能培养病毒吗？为什么？提示：不能。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无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐；有机化合物：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

11、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工业生产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、鉴定续表划分标准种类特点用途用途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

12、养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度食盐)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解析：选B。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

13、的微生物所需要的营养物质可能不同。自养型微生物的培养基主要以无机营养为主。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()成分牛肉膏葡萄糖K2HPO4伊红美蓝青霉素琼脂蒸馏水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1万单位适量1 000 mLA.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

14、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解析：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

15、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沙门氏菌解析：选C。多数细菌和真菌的营养细胞在60 左右处理15 min后即可杀死，而枯草芽孢杆菌的芽孢一般要在121 处理15 min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解析：选D。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

16、法常用于酒、奶等食品的消毒，该消毒法就是加热到7075 、保持30 min，或加热到80 、保持15 min，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，包括孢子解析：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

17、()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：A5三个培养皿中分别加入10 mL不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液，培养24 h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琼脂、葡萄糖35琼脂、葡萄糖、生长因子250琼脂、生长因子0A.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和对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子D和对照，说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖解析：选D。该培养基加入了琼脂，故为固体培养基；和对照，说明大肠杆菌生长需要葡萄糖，但不能

18、证明是否需要生长因子；和对照，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。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：成分粉状硫MgSO47H2O(NH4)2SO4FeSO4KH2PO4CaCl2H2O含量10 g0.5 g0.4 g0.01 g4 g25 g1 000 mL请分析回答：(1)菌落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 DA或B(2)如果要获得具有固氮能力的菌株，应选用菌

19、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_。解析：由题目可知：A培养基以蛋白质为唯一碳源，则菌落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。答案：(1)B(2)(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煮沸灭菌解析：选B。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()加水排冷气装置

20、待灭菌物品100 kPa下灭菌加盖0 kPa下排气，打开灭菌锅A BC D解析：选A。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解析：选C。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解析：选C。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

21、，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添加防腐剂解析：选A。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、碳源和能源物质解析：选D。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

22、养()A大肠杆菌 B酵母菌C毛霉 DHIV解析：选D。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灭菌必须在接种前解析：选B。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

23、不可能提供能量解析：选A。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，

24、以免污染环境解析：选B。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解析：选A。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(

25、)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解析：选D。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)_。答案：(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7

26、5%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

27、称为_。解析：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。答案：(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3.5 g/L)中的生长状态，其中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：成分含量葡萄糖10 gKH2PO40.2 gMgSO40.2 gNaCl0.2 gCaSO40.2 gCaCO35 g琼脂3