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1.2.1微生物的基本培养技术学案
【预习新知】
（一）培养基的配制
1．培养基的概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出供其生长繁殖的 。
2．作用：用以 、 、 、保存微生物或积累其 。
3．培养基种类
标准 培养基种类 培养基特点 作用
物理性质 培养基 加凝固剂，如琼脂 微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种
培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定
培养基 不加凝固剂 常用于工业生产
功能 培养基 根据某种微生物的特殊营养要求配制 选择分离
培养基 加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂 鉴定
来源 培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产
培养基 用已知的化学物质配制 分类鉴定
(1)固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂， (“能”、“不能”)为微生物生长提供能量和碳源。
(2)病毒为非细胞结构生物，只能在活细胞中营寄生生活，目前 (“能”、“不能”)利用人工培养基来培养。
4．培养基的营养组成
(1)主要营养物质：水、 (提供碳元素的物质)、 (提供氮元素的物质)和无机盐。
(2)某种常见的细菌培养基——牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成
组分 含量 提供的主要营养
牛肉膏 5 g 、磷酸盐和维生素等
蛋白胨 10 g 和维生素等
NaCl 5 g 无机盐
H2O 定容至1 000 mL 水
(3)还需满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如：
①在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加 ；
②在培养霉菌时，一般需要将培养基pH调至 性；
③在培养细菌时，一般需要将培养基pH调至 性或 性；
④在培养厌氧微生物时，需要提供 的条件。
（二）无菌技术
1．获得纯净的微生物培养物的关键：防止________。
2．消毒和灭菌
项目 消毒 灭菌
概念 使用较为________的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部________微生物 使用________的理化方法杀死物体内外________的微生物，包括________
常用 方法 ________消毒法、巴氏消毒法、________消毒法、紫外线消毒法 ________灭菌、干热灭菌、________灭菌
适用 对象 操作的空间、操作者的衣着和双手等 接种用具(接种环、接种针)、玻璃器皿、培养基等
3.具体操作
(1)对实验操作的________、操作者的衣着和手进行清洁和________。
(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行________。
4．注意事项
(1)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与____________接触。
(2)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在____________上并在____________附近进行。
（三）微生物的纯培养
1．平板划线法
平板划线操作及培养结果：接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。平板划线示意图(A)及培养后菌落分布示意图(B)如下图所示。
2．稀释涂布平板法
(1)主要操作环节：系列稀释和涂布平板。
(2)系列稀释和涂布平板后培养结果如图所示：
3．平板划线法与稀释涂布平板法的注意事项
(1)平板划线法：
①接种环的灼烧：
a．第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物。
b．每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端。
c．划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。
②灼烧接种之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种。
③划线时最后一区域不要与第一区域相连。
④划线用力要大小适当，防止用力过大划破培养基。
(2)稀释涂布平板法：
①稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2 cm处。
②涂布平板时：
a．涂布器浸在体积分数为70%的酒精中，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。
b．不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精。
c．酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不接触任何物体。
4．两种纯化细菌方法的比较
项目 优点 缺点
平板划线法 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 不能计数
稀释涂布平板法 可以计数，可以观察菌落特征 吸收量较小，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延
【巩固训练】
1.如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤。下列叙述错误的是( )
A.①倒平板时，培养皿倒入培养基待其冷却凝固后倒放于超净实验台上
B.②步骤接种环经灼烧灭菌冷却后蘸取菌液
C.③步骤应多个方向划线，使接种物逐渐稀释
D.④步骤若从1开始划线，则该区域单菌落最多
2.无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌操作的叙述，正确的是( )
A.无菌技术可以有效避免操作者自身被微生物感染
B.用紫外线照射可以消除物体内部的全部微生物
C.配制好选择培养基后将其分装到培养皿中，再进行湿热灭菌
D.用巴氏消毒法处理食品后会将所有的细菌或芽孢杀死
3.在实验室进行微生物的培养过程中，无菌技术发挥了重要的作用。下列关于无菌技术的说法，正确的是( )
A.与灭菌相比，消毒对微生物的杀灭更彻底
B.无菌技术包括湿热灭菌、灼烧灭菌和巴氏消毒等
C.只要是没有生物活性的材料就必须用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
D.实验室中使用无菌技术的目的只是避免操作者自身被微生物感染
4.天冬氨酸缺陷型菌株不能合成天冬氨酸，必须从外界环境中获取天冬氨酸才能生长繁殖。影印法（部分过程如图所示）可用于天冬氨酸缺陷型菌株的筛选，其中基本培养基中不含氨基酸，完全培养基中含所有种类的氨基酸；转印是将揭起的丝绒布平移到培养基上，使吸附的菌体“印”在培养基平板上。下列叙述正确的是( )
A.培养皿1中的培养基是基本培养基
B.过程①和过程②应使用相同的接种工具
C.过程②中，应将揭起的丝绒布先转印至培养皿2中
D.菌落A可能是天冬氨酸缺陷型菌株的菌落
5.根据食品安全标准灭菌乳的微生物标准为每毫升合格牛奶中细菌总数不超过50000个。牛奶消毒及细菌检测实验的过程如图所示，下列相关叙述错误的是( )
A.步骤①为湿热灭菌法，能够杀死牛奶中几乎所有的微生物，包括芽孢和孢子
B.实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌，这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品
C.在该稀释度下，灭菌合格的样品可能因菌落过多无法计数，从而无法判断灭菌效果
D.实验中采用稀释涂布平板法计数，可能导致实验结果偏低
6.甜面酱是以小麦粉为原料的自然发酵产物，咸中带甜。酵母菌、霉菌等多种微生物参与了甜面酱的发酵过程。不同品系的酵母菌能影响甜面酱的口味，因此需对甜面酱中的酵母菌进行纯化和鉴定。下列叙述不合理的是( )
A.甜面酱的甜味主要来源于酵母菌等微生物水解淀粉形成的还原糖
B.利用稀释涂布平板法分离纯化甜面酱中的酵母菌，能得到纯培养物
C.用平板划线法和显微镜直接计数能估算一定培养液中活酵母菌的数量
D.对酵母菌的DNA进行测序并与基因库数据对比，可确定酵母菌的品系
7.将两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌（菌株a和b）进行如图所示的实验。下列叙述正确的是( )
A.基本培养基中包含菌株a和b所需的特殊营养物质
B.菌株a和b需要的特殊营养物有所不同
C.接种至基本培养基的方法是平板划线法
D.基本培养基出现的少量菌落皆为单菌落
8.南通某学校生物兴趣小组探究洋葱研磨液对大肠杆菌生长的抑制作用，相关实验操作正确的是( )
A.药品称量、溶化和倒平板等操作都必须在酒精灯火焰旁进行
B.采用平板划线法将大肠杆菌菌体逐步稀释分散到培养基表面
C.分别将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置
D.通过比较不同滤纸片周围大肠杆菌的菌落数判断其抑制作用
9.袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。某同学选择一过期的胀袋密封酸奶，按图中的操作流程，研究其中的某微生物生长情况，有关叙述正确的是( )
A.酸奶胀袋是酸奶中的乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
B.使用巴氏消毒法可以杀死牛奶中的微生物和芽孢
C.图中过期酸奶中的菌种被稀释了10倍
D.推测图中用到的接种方法为平板划线法
10.如图所示,科研人员利用诱变方式选育可高产β-胡萝卜素的三拖布拉霉负菌,未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。随β-胡萝卜素含量增加，菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲表示选育菌种及获得伊胡萝卜素的流程，以下相关说法错误的是( )
A.经过①紫外线照射后，可能有少数三殉布拉霉负菌能在含β-紫罗酮的培养基上生长
B.进行③操作时，应选择橙红色区域较大的菌落中的菌株继续接种培养
C.要得到图乙所示的菌落,可用平板划线法进行②操作接种后再培养
D.能在添加了β-紫罗酮的图乙培养基上长成菌落的目的菌,其基因都发生了改变
参考答案
1.答案：D
2.答案：A
3.答案：B
解析：A、灭菌是指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)，消毒是指用较为温和的物理和化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢与孢子)，因此相比于消毒，灭菌对微生物的杀灭更彻底，A错误;B、无菌技术包括消毒和灭菌，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌，使用对象主要有接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等;常用的方法主要有煮沸消毒法，巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法，使用对象主要有操作空间、某些液体、双手等，B正确;C、没有生物活性的材料不一定要用高压蒸汽灭菌法灭菌，如玻璃器皿可用干热灭菌法灭菌，C错误;D、实验室中使用无菌技术可以避免微生物培养物被杂菌污染，同时避免微生物感染操作者和污染环境等，D错误。
4.答案：D
解析：A、两种培养基分别培养是为了筛选出氨基酸缺陷型菌株，因此与基本培养基相比，培养皿1中特有的成分有氨基酸，类似于完全培养基，A错误；
B、过程①导致菌落均匀分布，因此该方法为稀释涂布平板法，所用工具是涂布器，而过程②所用的工具通常是丝绒布，B错误；
C、过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至培养皿3基本培养基上，原因是防止基本培养基中混入氨基酸，C错误；
D、比较基本培养基和完全培养基中的菌落可知，菌落A能在完全培养基上生长，但不能在基本培养基生长，说明菌落A可能是天冬氨酸缺陷型菌株的菌落，D正确。
故选D。
5.答案：A
解析：A、步骤①中对生牛奶的消毒方法是80°C处理15min，这属于巴氏消毒法，处理时间较短的目的是减少营养物质的损失，同时杀死大多数的微生物和一部分芽孢，A错误;B、实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌，这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品，该方法灭菌能杀死包括芽孢在内的所有的微生物，B正确;C、在该稀释度下，即在稀释103倍的情况下，稀释液稀释不均匀，灭菌合格的样品可能因菌落过多无法计数，从而无法判断灭菌效果，C正确;D、实验中采用稀释涂布平板法计数，由于在培养基中当一个或多个细胞聚集在一起时，我们观察到的只是一个菌落，因而可能导致实验结果偏低，D正确。
6.答案：C
解析：A.甜面酱是以淀粉为原料制成的，在制作过程中，酵母菌等微生物将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等还原性糖使面酱具有甜味，故A正确。B.利用稀释涂布平板法分离纯化甜面酱中的酵母菌，能得到纯培养物，故B正确。C.平板划线法最开始的划线很可能菌类会长成一片，导致无法计数，故C错误。D.酵母菌的遗传物质是DNA，对酵母菌的DNA进行测序并与基因库数据对比，可确定酵母菌的品系，故D正确。
7.答案：B
解析：菌株a和菌株b混合在一起。才能够产生菌落,因此基本培养基中无法提供他们单独生长的生长因子。而他们能够互相提供相应的生长因子,而无法独立生长,因此他们所需要的生长因子有所不同。该培养宜用涂布分离,出现的菌落可能是重叠的菌落。
8.答案：C
解析：A、药品称量、溶化是进行配置培养基的过程，培养基配置后需要灭菌，称量和溶化不需要无菌操作，倒平板过程需要进行无菌操作，A错误；
B、可用稀释涂布平板法进行接种，吸取适当稀释度的菌悬液滴在平板上并涂布均匀，B错误；
C、可分别将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置，加入洋葱研磨液的是实验组，无菌水作为对照组，C正确；
D、将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置，通过比较不同滤纸片抑菌圈的大小来判断其抑制作用，D错误。
故选C。
9.答案：C
解析：乳酸菌属于厌氧性微生物，进行无氧呼吸时产生乳酸，不会释放二氧化碳，A错误；无菌技术包括消毒和灭菌两个方面，其中消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子)，因此使用巴氏消毒法不可以杀死牛奶中的微生物和芽孢，B错误：据图可知，本实验中首先将10mL的酸奶加入到90mL无菌水，被稀释了10倍，随后又稀释了103倍，因此图中过期酸奶中的菌种被稀释了10倍，C正确；据图可知，图中是先将过期酸奶梯度稀释，然后进行涂布平板，因此图中用到的接种方法为稀释涂布平板法，D错误。
10.答案：D
解析：本题主要考查微生物的培养与分离，考查学生的实验与探究能力。过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导发生基因突变，由于突变的不定向性，被照射的三孢布拉霉负菌只有少数能在含β-紫罗酮的培养基上生长，A项正确；橙红色的菌体为高产菌，进行③操作时，应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养，B项正确；图乙中的菌落均匀分布于平板，说明接种方法是稀释涂布平板法，C项正确；能在添加了β-紫罗酮的乙上长成菌落的细菌是经过紫外线照射后的高产菌，其遗传物质都发生了改变，D项错误。

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