学年人教版选修1 专题2 第5课时 微生物的实验室培养二 学案.docx

1、学年人教版选修1 专题2 第5课时 微生物的实验室培养二 学案第5课时微生物的实验室培养(二)学习导航1.通过阅读教材P1617“(一)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基”，掌握配制培养基的步骤和倒平板操作的过程。2.结合教材P1819“(二)纯化大肠杆菌”，理解并掌握利用平板划线法和稀释涂布平板法来纯化微生物的方法。重难点击1.掌握制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法。2.学会用平板划线法和稀释涂布平板法纯化微生物。一、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基牛肉膏蛋白胨固体培养基是细菌培养中常用的一种培养基，大肠杆菌的纯化就是用的该培养基。1.牛肉膏蛋白胨培养基的成分及各成分提供的营养培养基组分提供的主要营养物质牛

2、肉膏5.0 g碳源、氮源、磷酸盐和维生素蛋白胨10.0 g碳源、氮源和维生素NaCl 5.0 g无机盐蒸馏水定容至1 000 mL氢元素、氧元素2.制备步骤(1)培养基的配制计算：根据牛肉膏蛋白胨培养基配方的比例，计算配制100 mL培养基时各成分的用量称量溶化调节pH：1 moL的NaOH、pH试纸，将pH调为7.4 7.6分装：趁热分装到洁净锥形瓶中加棉塞：用棉花不用脱脂棉，脱脂棉吸水包扎：外包牛皮纸，且挂标签(2)灭菌(3)倒平板将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰。用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形

3、瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。等待平板冷却凝固后，将平板倒过来放置。1.填表比较溶化时两次使用玻棒搅拌的目的操作搅拌的目的往烧杯中加入蛋白胨和氯化钠后用玻棒搅拌促使蛋白胨和氯化钠溶解加入琼脂，加热使其熔化的过程中使用玻棒搅拌防止琼脂糊底而导致烧杯破裂2.倒平板时的注意事项(1)培养基灭菌后，需要冷却至50 左右时，才能倒平板的原因是什么？你用什么办法来估计培养基的温度？答案琼脂是一种多糖，在98 以上熔化，在44 以下凝固，倒平板时高于50 则会烫手，低于50 时若不及时操作，琼脂会凝固。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、。(2)分析下图，回答、问题：为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？答案通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。从防止杂菌污染的角度思考，平板冷凝后将平板倒置的原因是什么？答案平板冷凝后，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。(3)怎样判断制备的培养基是否合格、成功，是否受到污染？答案未接种的培养基在恒温箱中保温一段时间后，如果无菌落生长，说明培养基制备成功、合格，未受到污染。1.某学校开展大肠杆菌培养活动，首先对实验室进行清扫和消毒处理，然后准备各种原料和用具。请回答下列问题：(1)对买回来

5、的菌种进行扩大培养，首先制备试管培养基，写出制备牛肉膏蛋白胨固体培养基所需的原料：_。(2)微生物在生长过程中对各种成分需求量不同，配制培养基时各成分要有合适的_。在烧杯中加入琼脂后要不停_，防止_。(3)将配制好的培养基分装到试管中，加棉塞后若干支试管一捆，包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入_中灭菌。灭菌完毕后拔掉电源，待压力表的压力自然降到0时，将试管取出。如果棉塞上沾有培养基，此试管应_。答案(1)牛肉膏、蛋白胨、蒸馏水、NaCl、琼脂(2)比例搅拌琼脂糊底引起烧杯破裂(3)高压蒸汽灭菌锅废弃2.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中，关于倒平板的具体描述正确的是()待培养基冷却至40 左右时，在酒

6、精灯火焰附近倒平板将灭过菌的培养皿放在桌面上，左手拔出棉塞右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰用左手的拇指和食指完全打开皿盖右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖等待平板冷却510 s，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上A. B.C. D.问题导析(1)培养基灭菌后，需冷却至50 左右时倒平板，原因是琼脂在44 以下凝固。(2)倒平板的过程要在酒精灯火焰附近进行。答案C解析琼脂是一种多糖，在98 以上可溶解于水，在44 以下凝固，倒平板时高于50 则会烫手，低于50 时若不能及时操作，琼脂会凝固。无菌操作应贯穿于操作的全过程，皿盖全打开则空气中的微生物会进入培养基。等待平板冷

7、却凝固(大约需510 min)后，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上。一题多变倒平板的过程需要进行无菌操作，在培养基的制备过程中，还有哪些环节需要进行无菌操作？答案要对培养基进行高压蒸汽灭菌，对培养皿进行干热灭菌，酒精灯火焰旁属于灼烧灭菌。二、微生物的分离与纯化技术1.纯化大肠杆菌(1)平板划线法原理：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。步骤接种环灭菌：将接种环放在酒精灯火焰上灼烧直至烧红取菌种培养：将平板倒置，放入培养箱中培养(2)稀释涂布平板法原理：将菌液进行一系列的梯度稀释，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，进行培

8、养。步骤.系列稀释操作a.编号为101106试管中分别盛有9 mL水。b.用移液管吸取1 mL培养的菌液，注入101倍稀释的试管中，得到稀释菌液。c.从101倍稀释的试管中吸取1 mL稀释液，注入102倍稀释的试管中。依次类推，完成菌液的稀释。注意移液管要经过灭菌，并且操作应在酒精灯火焰附近完成。.涂布平板操作涂布器消毒：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中取菌液：取少量菌液滴加到培养基表面涂布器灭菌：将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却810 s涂布平板：用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，涂布时可转动培养皿，使菌液分布均匀2.菌种保藏比较项目临时保藏甘油管藏适用范围频繁使用的菌种

9、长期保存的菌种培养基固体斜面培养基液体培养基保藏温度4 20 具体方法接种到固体斜面培养基上适宜温度下培养4 冰箱中保藏甘油瓶中装入甘油后灭菌将菌液转移至甘油瓶中混匀后冷冻箱中保存1.平板划线操作的注意事项(1)平板划线法接种菌种时，哪些操作可防止杂菌污染？答案接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。划完一个区域后，将接种环灼烧，冷却后再划下一区域。接种环沾取菌液时，要将试管口、棉塞等通过火焰。划线时将培养皿打开一条缝隙，将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内。(2)在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？答案避免接种环温度太高，杀死菌种。(3)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

10、？答案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。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来源于上次划线的末端，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，以便得到菌落。(4)在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？答案需要。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。(5)在做第二次划线以及其后的操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？答案划线后末端含有的细菌数目较少，每次从上一次的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少，最终分散

11、成单个的细菌。(6)为何最后一次划线不能与第一次划线相连？答案最后一次划线已经将细菌稀释成单个的细胞，如果与第一次划线相连则增加了细菌的数目，得不到纯化的效果。2.稀释涂布平板操作注意事项(1)涂布平板的所有操作都应在酒精灯火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想将菌液滴加到培养基上时应如何进行无菌操作？答案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附近等。(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？未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键。如果有菌落生长，说明了什么？答案培

12、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12 d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的；若有菌落生长，说明培养基灭菌不彻底，或培养基被污染，需要重新制备。归纳总结两种接种方法比较平板划线法稀释涂布平板法用途一般用于菌种的纯化一般用于筛选菌株优点可对混合菌进行分离可以计数缺点不能计数较麻烦，平板不干燥，效果不好；若菌液浓度大则长不出单菌落培养结果3.稀释涂布平板法是微生物培养中常用的一种接种方法。下列相关叙述错误的是()A.操作中需要将菌液进行一系列的梯度稀释B.需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面C.不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个菌落D.操作过程中对培养基和涂布

13、器等均需进行严格灭菌处理答案C解析稀释涂布平板法要先将菌液进行一系列的梯度稀释，A项正确；只有在稀释度足够高的菌液中，聚集在一起的微生物才被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，故而要将不同稀释度的菌液分别涂布平板，B项正确，C项错误；在稀释涂布过程中，为防止杂菌污染，要对培养基和涂布器等进行严格灭菌处理，D项正确。一题多变(1)B项中不同稀释度的菌液一般涂布几个平板为宜？答案为保证结果准确，每个稀释度的菌液一般涂布3个平板，并对结果取平均值。(2)如何证明该接种过程是成功的？答案将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入适宜温度的恒温箱中，培养12 h和24 h后，观察培养基上的菌

14、落情况，若未接种的培养基上无菌落生长，则证明操作是成功的；否则不成功。(3)题中如果不同稀释度的菌液接种后都不能得到单细胞菌落，原因可能是什么？答案可能是稀释度不够，聚集在一起的微生物没能被分散成单个细胞。(4)如果不进行D项操作，培养基上的菌落可能有哪些变化？答案菌落种类和数目增多。4.图甲是稀释涂布平板法中的部分操作，图乙是平板划线法操作结果。下列叙述中，错误的是()A.甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液B.对于浓度较高的菌液，如果甲中的稀释倍数仅为102，则所得的菌落不是由单一的细胞或孢子繁殖而成C.乙中培养皿中所得的菌落都符合要求D.乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端问题导

15、析(1)对菌液进行稀释时，菌液中菌体的浓度越高，则稀释的倍数也要越高，菌体的浓度低时，则稀释的倍数不必太高。(2)高温会杀死菌体，所以一些经过高温或灼烧灭菌的器材需要冷却后才能接触菌种。(3)平板划线法的多次划线中，菌体越来越少，即不同划线处的菌体数目不同，所以形成的菌落并非全部是由单个菌体繁殖而成的。答案C解析灼烧后的接种环如果没有冷却就接触菌种，会将菌体杀死，A正确；稀释倍数过低，会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落，B正确；平板划线法中一般最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成的，这种菌落才符合要求，C错误；连续划线中，除了第一次划线外，每一次划线的起点是上一次划线的

16、末端，目的是使得菌体密度越来越小，保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成。一题多变稀释倍数和划线次数是两种接种方法的关键，决定稀释倍数和划线次数的因素是什么？答案决定稀释倍数及划线次数的因素是菌液的浓度，如果菌液的浓度较高则需要高倍数的稀释，所划线次数也要较多，否则就可以低倍稀释或减少划线次数。拓展提升两种接种方法中，只有稀释涂布平板法才适合对细菌进行计数的原因只要稀释倍数足够高，则稀释涂布平板法中形成的每个菌落都是由单一菌体繁殖而成的，即一个肉眼看不见的细菌对应着一个可以看见的菌落，可以通过统计菌落的数目推测出细菌的数目。而平板划线法中除了最后一次划线末端处的菌落是由单一的细菌

17、繁殖而成的，其他每个菌落往往是由多个细菌一起繁殖而成，即一个菌落并非对应着一个细菌，所以不适合用于细菌的计数。1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是()A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板答案C解析制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，应先根据需要计算各成分用量，然后称量、溶化、灭菌、倒平板。2.平板冷凝后，要将平板倒置，其原因是()A.接种时再拿起来方便B.在皿底上标记日期等方便C.正着放置容易破碎D.防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染答案D解析平板倒置主要是防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。3.如

18、图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为12345。下列操作方法正确的是()A.操作前不用进行任何处理B.划线操作必须在火焰上进行C.在5区域中才可以得到所需菌落D.在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌答案D解析划线之前应对接种环灭菌；划线操作在酒精灯火焰旁进行；从1区域至5区域菌落密度越来越小，可能会在3、4、5区域得到所需菌落。4.分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的叙述错误的是()A.均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面B.获得的每个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群C.都应在火焰附近进行操作，以防止杂菌污染D.稀释分散菌种的原理不同

19、，均能达到分离纯化大肠杆菌的目的答案B解析用稀释涂布平板法时，如果稀释得当，在平板表面就可出现分散的单个菌落，这个菌落可能是由一个细菌细胞繁殖形成的。平板划线中最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成，这种菌落才符合要求。5.请回答与大肠杆菌纯化培养有关的问题：(1)制备培养基配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行_，培养基在接种前要进行_灭菌。(2)纯化大肠杆菌通过接种环在琼脂固体培养基的表面进行连续划线的操作，将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面，在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这种方法称为_。用该方法统计样本菌落数时_(填“是”

20、或“否”)需要设置对照组？为什么？_。(3)讨论分析纯化大肠杆菌时，_(填“可”或“不可”)用加入抗生素的方法防止杂菌感染。用该方法分离大肠杆菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是_。大肠杆菌与酵母菌的最本质区别是_。答案(1)调pH高压蒸汽(2)平板划线法是需要判断培养基是否被污染(3)不可线条末端的细菌数量少，最终可得到由单个细菌繁殖而形成的菌落大肠杆菌无成形的细胞核解析(1)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行调节pH，培养基在接种前要进行高压蒸汽灭菌。(2)通过接种环在琼脂固体培养基的表面进行连续划线的操作，将聚集的菌种逐步分散到培养

21、基的表面，在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这种方法称为平板划线法。因需要判断培养基是否被污染，故需要设置对照。(3)讨论分析纯化大肠杆菌时，不可用加入抗生素的方法防止杂菌污染，因为抗生素也可以杀死大肠杆菌。线条末端的细菌数量少，最终可得到由单个细菌繁殖而形成的菌落。大肠杆菌为原核生物，无成形的细胞核。基础过关1.下列关于倒平板的叙述，错误的是()A.右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞，为避免污染需放在酒精灯火焰附近B.倒平板整个过程应在火焰旁进行C.完全打开培养皿皿盖，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖D.为避免水滴滴入培养基，

22、平板应倒过来放置答案C解析C项应是用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不是完全打开，以防杂菌污染。2.下列有关平板划线操作的叙述，不正确的是()A.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B.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的菌种C.在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于菌液D.划线结束后，灼烧接种环，能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者答案C解析在第二区域内划线时，接种环上的菌种来源于第一次划线的末端。3.下列依次表示倒平板、接种的位置以及平板划线法接种的路径的示意图，其中错误的是()答案D解析平板划线法除第

23、一次划线外，以后的每一次划线都从上一次划线的末端开始。4.涂布平板操作需要用到()A.接种环、滴管、酒精灯B.接种环、移液管、酒精灯C.涂布器、移液管、酒精灯D.涂布器、接种环、酒精灯答案C5.将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37 恒温箱的目的是()A.对比观察培养基有没有被微生物利用B.对比分析培养基上是否生有杂菌C.没必要放入未接种的培养基 D.为了下次接种时再使用答案B6.获得纯净培养物的关键是()A.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B.接种纯种细菌C.适宜环境条件下培养 D.防止外来杂菌的入侵答案D能力提升7.利用稀释涂布平板法纯化的大肠杆菌，经培养后发

24、现培养基上出现了多种菌落，不可能的原因是()A.培养基制备过程中被杂菌污染B.接种过程中，无菌操作不符合要求C.系列稀释时，无菌操作不符合要求D.由大肠杆菌的种类不同造成的答案D解析大肠杆菌培养基中出现了多种菌落，说明培养基中污染了杂菌，杂菌可能来自培养基，也可能是因为操作过程中无菌操作不符合要求。8.做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是()A.高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖B.倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上答案D解析A项错，高压

25、灭菌加热结束后，自然冷却至压力表指针回到零后再慢慢打开排气阀以排除余气，然后才能开盖取物；B项错，倒平板时左手拿培养皿，右手拿锥形瓶，左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖；C项错，灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种；D项对，在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，应在皿底上用记号笔做标记。9.为了保持菌种的纯净，需要进行菌种的保藏，下列有关叙述不正确的是()A.对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法B.临时保藏的菌种一般是接种到试管的固体斜面培养基上C.临时保藏的菌种容易被污染或产生变异D.对于需要长期保存的菌种，可以采用低温4 保藏的方

26、法答案D解析对于需要长期保存的菌种，可采用甘油管藏法，即在3 mL的甘油瓶中加入1 mL甘油后灭菌，将1 mL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。10.平板划线法和稀释涂布平板法是常用的两种接种方法。下列相关叙述中错误的是()A.平板划线法要求要连续多次划线，且除了第一次划线外，每一次划线的起点都是上一次划线的终点B.除了第一次划线需要将接种环灼烧灭菌外，以后的划线可以不用灭菌C.如果菌液本来浓度不高，则可以适当降低稀释倍数D.充分稀释和连续划线的目的都是为了使形成的菌落是由单一的细菌细胞繁殖而成答案B解析平板划线法需要连续划线的目的就是使得细菌的浓度降低，所以除了

27、第一次划线外，以后的每次划线的起点都是上一次划线的终点，A正确；除了第一次划线需要将接种环灼烧灭菌外，以后的每一次划线前也要将接种环进行灼烧，将上次划线结束后残留的细菌杀死，使细菌尽快分散成单个，B错误；稀释倍数要随菌液的浓度而定，如果菌液的浓度太大，则需要更高的稀释倍数，否则就可以适当降低稀释的倍数，C正确；稀释涂布平板法中的充分稀释及平板划线法中的连续划线，目的都是为了保证菌落是由单一的细菌细胞繁殖而成的，D正确。11.回答以下关于微生物的培养和发酵的问题：(1)某中学生物兴趣小组在进行A细菌的培养过程中，发现了另一种B细菌，在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制，这有可能是B细菌产生了不利

28、于(抑制)A细菌生存的物质。现在请你在以下实验的基础上，继续完成验证A细菌生长繁殖受到抑制的原因的实验过程：_ (用序号、文字和箭头作答)。(2)上图所示培养基中加入了凝固剂(或琼脂)，致使该培养基属于_。培养微生物前，所用培养基一般需采用_法进行灭菌，接种微生物常用的方法有_和_，其中后者也可用于微生物的计数。答案(1)去除步骤中培养皿里的B细菌并保留培养基再接种A细菌培养一段时间观察A细菌的生长情况(答案合理即可)(2)固体培养基高压蒸汽灭菌平板划线法稀释涂布平板法(后两空答案顺序不可颠倒)解析(1)在去除B细菌的培养基上再接种A细菌，可根据A细菌的生长情况来验证是否是B细菌产生了不利于A细菌生存的物质。(2)固体培养基中一般需加入琼脂。一般培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法，接种微生物的常用方法为平板划线法和稀释涂布平板法，其中只有稀释涂布平板法可用于微生物