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(共37张PPT)
第2单元
细胞的代谢
第6课时　微生物的基本培养技术
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 阐明培养基的成分和种类。2. 了解纯化酵母菌的方法和操作过程，说出消毒与灭菌的区别。3. 举例说明微生物接种和培养的方法。
核 心 体 系
活 动 方 案
下面是某微生物培养基的配方表，请回答下列问题。
活动一 阐明培养基的成分和种类
编号 ① ② ③ ④ ⑤
成分 (NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O
含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL
(1) 按物理性质划分，此培养基属于什么类型？原因是什么？
【答案】 液体培养基。没有加凝固剂(琼脂)。
(2) 按功能划分，此培养基属于什么培养基？原因是什么？此培养基能培养什么类型的微生物？
【答案】 选择培养基。因为没有碳源，只有自养型微生物才能生长(利用空气中的CO2)。
(3) 此培养基含有的微生物的营养成分包括哪几类？若加入氨基酸，则它可充当的营养成分是什么？
【答案】 水、无机盐和氮源三类。碳源、氮源和生长因子。
(4) 若要观察微生物的菌落特征，培养基中应添加的成分是什么？
【答案】 凝固剂(琼脂)。
(5) 若用该培养基来分离尿素分解菌，应除去表中哪一类成分？同时还需添加什么成分？
【答案】 (NH4)2SO4。加入尿素和不含氮元素的有机物。
下图是酵母菌纯培养的操作步骤。请回答下列问题。
步骤1制备培养基→步骤2接种和分离→步骤3培养→步骤4结果分析与评价
(1) 培养基的配制原则有哪些？调节pH需要在灭菌之前进行，原因是什么？
【答案】 目的明确、营养协调、pH适宜等。灭菌后调节pH，容易造成杂菌污染。
活动二 了解纯化酵母菌的方法和操作过程、熟悉灭菌和无菌操作的要求
(2) 培养基灭菌采用的方法是_______________，该方法灭菌的条件是___________________________________________________________，在这种条件下，不仅杀死微生物的_________，还能杀死微生物的____________。
(3) 培养皿、接种针等工具还可以用干热灭菌法进行灭菌，干热灭菌时的温度是____________，灭菌时间是________。
高压蒸汽灭菌
在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下保持15～30 min
营养体
芽孢、孢子
160～170 ℃
2～3 h
(4) 培养基灭菌后，需要冷却到______℃左右时，才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶来估计培养基温度；倒平板在酒精灯火焰附近进行，目的是_________________________________________；平板冷却凝固后，需将平板倒置，目的是___________________________ _____________________________________________________________。
(5) 步骤2可采用___________法纯化、分离微生物。
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酒精灯火焰周围存在无菌区，避免杂菌污染
平板倒置后，既可使培养基表
面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染
平板划线
(6) 步骤3培养时如何检测是否有杂菌污染？
【答案】 设置对照组(未接种平板)与实验组(接种)一起培养，对照组若有菌落生长，则说明培养基被杂菌污染。
(7) 如何根据实验结果判断分离是否成功？
【答案】 接种的培养基表面出现单菌落，菌落大小、形状、颜色等一致，且符合该微生物特征。
为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的大肠杆菌含量，并进行了大肠杆菌的分离等工作。请回答下列问题。
(1) 该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做的目的是什么？在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是什么？
【答案】 检查培养基灭菌是否彻底。培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果。
活动三 举例说明微生物接种和培养方法
(2) 该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过__________灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是什么？
【答案】 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。
(3) 接种后，应放置在什么条件下培养？
【答案】 37 ℃恒温培养。
灼烧
(4) 下图是采用两种接种法接种后培养的结果，A、B分别采用的是什么接种法？
【答案】 A是划线接种法，B是平板涂布法。
(5) 该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。原因是什么？
【答案】 振荡培养能提高培养液的溶解氧的含量，同时可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。
(6) 一般情况下，使用过的培养基不能随便丢弃，原因是什么？应该如何处理？
【答案】 有些微生物可能是致病微生物，需灭菌后方可丢弃。
检 测 反 馈
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1 灭菌、消毒是生物学实验中常见的无菌操作。下列叙述正确的是(　　)
A. 动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B. 微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C. 制作果酒的发酵瓶在清洗干净后还需用70%的酒精消毒处理
D. 牛肉膏蛋白胨培养基灭菌后蛋白质变性失活不利于培养微生物
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【答案】 C
【解析】 动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，但抗生素具有杀菌作用，因此微生物的培养不一定能加入抗生素，B错误；发酵瓶使用前要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，是为了避免杂菌污染，C正确；一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，培养基中的蛋白质变性失活不影响微生物的利用，D错误。
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2 下列关于无菌操作的叙述，错误的是(　　)
A. 无菌操作的目的是防止杂菌污染
B. 用酒精擦拭双手的方法对操作者进行消毒
C. 微生物接种操作应在酒精灯火焰附近进行
D. 消毒不属于无菌技术，因为它不可能消灭全部微生物
【答案】 D
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3 某同学进行了下面的实验操作：将 5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻按一下，用肥皂洗手后再在贴有“洗手后”的培养基上进行相同操作，将这两个培养基置于恒温箱中培养24 h，结果贴有“洗手后”标签的培养基菌落较少。下列相关叙述正确的是(　　)
A. “指尖在培养基上轻按”和“肥皂洗手”分别相当于微生物培养中的接种和灭菌过程
B. 两个培养基均可在表面形成单个的菌落，且具有相同的形状、颜色和隆起程度
C. 恒温箱设置为37 ℃较为适宜，且需同时放入未接种的空白培养基同时进行培养
D. 该实验结果说明，养成良好的洗手习惯和正确佩戴口罩有利于传染病的防控
【答案】 C
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4 实验室培养微生物时，接种前、后均需要进行平板倒置。下列有关平板倒置原因的叙述，错误的是(　　)
A. 可将营养成分富集在培养基表面，有利于乳酸菌等微生物的生长
B. 可防止冷凝水落入培养基造成培养基与皿底黏附不牢，易脱离
C. 可减慢培养基中水分的蒸发，避免培养基干裂，缩短培养时间
D. 可防止冷凝水落入培养基造成污染，且拿取时不易误打开皿盖
【答案】 A
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5 下列依次表示倒平板、接种位置及划线法接种的路径示意图，其中错误的是(　　)
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【答案】 D
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6 (多选)下列有关微生物培养的叙述，错误的有(　　)
A. 涂布接种时，需将涂布器沾酒精后在酒精灯外焰上引燃，冷却后再使用
B. 纯化培养时，培养皿应倒置放在恒温培养箱内的摇床上培养
C. 分离计数时，可用稀释涂布平板法对需计数的微生物进行分离
D. 观察菌落时，应将培养皿盖拿掉以利于看清菌落的形态特征
【答案】 BD
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7 (多选)下列有关微生物培养与应用技术的叙述，错误的有(　　)
A. 培养微生物所用的培养基中都必须含有水、无机盐、碳源和氮源等基本营养成分
B. 若要检测饮水机的直饮水中大肠杆菌是否超标，待检测水样需要经过灭菌后再检测
C. 采用稀释涂布平板法接种后，不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落
D. 分离土壤中分解尿素菌纯化培养后，利用含酚红的尿素培养基可作进一步鉴定
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【答案】 ABC
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【解析】 有些微生物可以利用空气中的CO2(自养型)或N2(固氮型)，A错误；待检测水样若经过灭菌，则无法检测其原有污染的微生物，B错误；采用稀释涂布平板法接种后，例如稀释度较小的菌液不一定能在培养基表面形成单菌落，C错误；尿素分解后产生的氨使培养基pH上升可使其中的酚红呈现红色，因此分离土壤中分解尿素菌纯化培养后，利用含酚红的尿素培养基可作进一步鉴定，D正确。
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8 下表是用于从土壤中分离纯化细菌的培养基配方。请回答下列相关问题。
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试剂 牛肉膏 蛋白胨 NaCl X 水
用量 5 g 10g 5 g 20 g 1 000 mL
(1) 培养基配方表中“X成分”最可能是________，作出上述判断的依据是_____________________________。该培养基中牛肉膏、蛋白胨可以为微生物生长、繁殖提供_________________________________。
琼脂
分离纯化细菌使用固体培养基
碳源、氮源、无机盐、维生素
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(2) 在培养基配制过程中需要调节培养基pH，其目的是__________________________。培养细菌的培养基一般要调节pH至__________________。
(3) 某同学在倒平板时，将少量培养基沾到了培养皿壁上，应该如何处理？_______________________。
(4) 培养基灭菌常用仪器是________________。如何检测培养基是否完全灭菌？_____________________________________________________ ____。
1
为细菌的繁殖提供适宜的pH
中性或微碱性
灭菌后丢弃，重新倒平板
高压蒸汽灭菌锅
将未接种的培养基与接种的培养基置于适宜条件下培养后观
察
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9 泡菜传统自然发酵方式的发酵周期相对较长，生产效率低。研究人员欲从泡菜中分离筛选出高产酸乳酸菌，为泡菜工厂化生产提供依据。请分析并回答下列问题。
(1) 配制CaCO3-MRS培养基。成分：蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、磷酸氢二钾、葡萄糖、琼脂粉、碳酸钙等。
①根据物理性质分类，该培养基属于________培养基，为乳酸菌种提供氮源的成分是______________________________________；
②培养过程中，乳酸菌产生乳酸溶解碳酸钙，形成溶钙圈，便于________________。
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(2) 高产酸乳酸菌的培养与分离。其部分实验目的与具体操作如下图表所示，请完成下表。
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实验目的 简要操作过程
梯度稀释 在无菌条件下取样品中泡菜汁1 mL，加入①________进行10倍梯度稀释，依次得到10－5、10－6、10－7的稀释液
接种培养 取上述稀释液1 mL分别加入无菌培养皿中，然后将CaCO3-MRS培养基浇注混匀冷凝后，将培养皿②________，并连续培养48 h
分离纯化 挑取③______________进行平板划线培养
长期保存 将菌种加入30%的甘油中在－20 ℃保存
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(3) 高产酸乳酸菌的鉴定。提取筛选乳酸菌的DNA，通常采用16S rDNA(编码rRNA对应的DNA序列)的通用引物进行PCR扩增并测序鉴定。以16S rDNA作为细菌分类依据的原因是不同菌属的16S rDNA具有________。
(4) 高产酸乳酸菌发酵效果检测。研究人员研究了两种高产酸乳酸菌(乳酸菌A50f7和A50b9)在发酵泡菜过程中pH的变化，结果如下图所示。据图分析，该研究实验的自变量是__________________________，可以看出，接种两种乳酸菌效果相近，其相近之处表现为均能快速降低_________________，且接种量越大作用效果越明显。
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【解析】 (1) ①该培养基含有琼脂，琼脂是凝固剂，根据物理性质分类，该培养基属于固体培养基；氮源是指提供氮元素的物质，蛋白胨、牛肉膏、酵母粉含有氮元素，可为乳酸菌种提供氮源。②培养基中含有碳酸钙，乳酸菌产生乳酸会与碳酸钙反应形成溶钙圈，便于筛选高产酸乳酸菌。(2) 要分离和培养高产乳酸菌，首先可以对泡菜汁进行梯度稀释，稀释时需要用无菌水，如1 mL泡菜汁＋9 mL无菌水，相当于对泡菜汁稀释了10倍，以此类推；培养时为了防止冷凝水滴落冲散菌落，应将培养皿倒置培养；溶钙圈明显的菌落，产乳酸菌的能力强，应挑选有明显溶钙圈的菌落进行平板划线培养。(3) 不同菌属的16S rDNA具有差
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【答案】 (1) ①固体　蛋白胨、牛肉膏、酵母粉　②筛选高产酸乳酸菌　(2) ①9 mL无菌水
②倒置　③有明显溶钙圈　(3) 差(特)异性　(4) 乳酸菌种类和接种量(发酵时间)　泡菜发酵过程中的pH值
1
(特)异性，PCR能鉴定不同的DNA，因此能采用16S rDNA(编码 rRNA对应的DNA序列)的通用引物进行PCR扩增并测序鉴定不同菌属。(4) 自变量是人为改变的量，据图分析，该研究实验的自变量是乳酸菌种类(乳酸菌A50f7和A50b9)和接种量(发酵时间)；结合图示结果可知，两种乳酸菌均能快速降低泡菜发酵过程中的pH值，且接种量越大作用效果越明显，效果相近。
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