资源简介

1.2.1 微生物的基本培养技术学案
【学习目标】
1.生命观念：理解防止杂菌污染对成功获得培养物及确保操作者自身安全的重要性。
2．科学思维：掌握培养基的制备方法，通过体验，感受科学研究的严谨性，养成良好的科学研究习惯，提高科学素养。
3．科学探究：尝试阐述酵母菌的纯培养思路及操作过程。
【学习重难点】
重点:
1.微生物纯培养的基本操作及微生物选择培养的原理。
2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。
难点:土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。
【预习新知】
培养基的配制
1．培养基
人们按照微生物对___________的不同需求，配制出的供其________的营养基质。
2．培养基的用途：用以培养、分离、鉴定、________或____________。
3．培养基的配方
(1)各种培养基一般都含有水、________(提供________的物质)、________(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。如下表为某微生物培养基的成分：
KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O
1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 定容至 1 000 mL
该培养基中可以为微生物提供氮源的是________，可以为微生物提供碳源的是________和________。此培养基中加入了________，为固体培养基。
(2)还需要满足微生物生长对pH、____________以及O2的需求。
微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物
特殊 需求 添加维生素 pH调至 酸性 pH调至中性 或弱碱性 提供无 氧环境
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
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____或内部一部分微生物 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 操作空间、双手等 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____。
(3)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在_________附近进行。
(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与__________接触。
微生物的纯培养
1、将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为 。
2、由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为 。
3、获得纯培养物的过程就是 。
4、纯培养步骤：微生物的纯培养包括 、 、 、 等。
5、探究·实践——酵母菌的纯培养
（1）.实验原理：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是 。
（2）. 实验方法：采用 法和 法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
（3） 实验步骤
A、制备培养基：① ；② ；③ 。
Ⅰ.如果需要调节培养基的pH，应该在定容完成后，灭菌之 进行操作。
Ⅱ.倒平板时，要使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰。通过 灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
Ⅲ.倒平板时应待培养基冷却至 ℃左右时，在 附近倒平板。
Ⅳ.平板冷却凝固后，要将平板 。既可以防止水分过快蒸发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
B、接种和分离酵母菌
通过接种环在固体培养基表面 的操作，将聚集的菌种逐步 到培养基表面。经过数次划线后培养，可以分离得到单菌落。
【巩固训练】
1.某同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2、KH2PO4、微量元素溶液，但缺少两种必需的大量元素，为补充这两种元素，应添加的化合物是( )
A.Ca(NO3)2 B.MgSO4 C.FeCl3 D.ZnSO4
2.如图为酵母菌纯培养的部分操作过程示意图，下列相关叙述正确的是( )
A.①②③步骤的完成均需要在酒精灯火焰附近操作以防止杂菌污染
B.②步骤中用接种环蘸取一环菌液后应立即将试管直接塞上棉塞
C.③到④的过程中接种环共灼烧4次，而且1区和5区的划线不能相连
D.将接种后的平板放入28℃左右的恒温培养箱中培养24～48h
3.在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌污染。下列相关叙述正确的是( )
A.在实验室中，玻璃和金属材质的实验用具不可采用干热灭菌
B.配制好培养基后，先进行高压蒸汽灭菌，然后定容
C.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染
D.外科手术需要对医生的双手和手术器械进行严格的灭菌
4.下列有关细菌纯化培养的说法，不正确的是( )
A.实验操作者接种前要用70％的酒精棉球擦手消毒
B.每次划线后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌
C.培养基上的单个菌落都是一个细菌细胞的克隆
D.分离并纯化硝化细菌时，培养基中需要添加氮源无需添加碳源
5.布拉迪酵母是迄今为止发现的唯一一种具有益生菌作用的酵母。布拉迪酵母提高了人和小鼠小肠黏膜乳糖酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、果糖酶等的水平，且它能分泌一种蛋白酶a，可高效降解毒素A和B，进而减少病原性肠炎的发生。布拉迪酵母细胞表面的寡糖结构能吸附具有鞭毛的细菌，病原菌与酵母细胞壁结合后随着粪便排出体外，从而促进肠道菌群平衡。下列有关说法错误的是( )
A.布拉迪酵母是一种兼性厌氧微生物
B.布拉迪酵母可促进动物细胞直接吸收乳糖、蔗糖、麦芽糖、果糖等
C.蛋白酶a在承担生命活动的过程中涉及信息传递
D.构建生态农业过程中，可以引用布拉迪酵母提高收益
6.下列关于微生物培养和利用的叙述，正确的是( )
A.接种前要了解固体培养基是否被污染，需用完全培养基接种菌液培养检测
B.培养基和培养皿需要的灭菌方法是干热灭菌
C.接种时连续划线的目的，是将聚集的菌体逐步稀释获得单个菌落
D.接种时，每次划线前都不需要灼烧接种环，只需要在接种前和接种完成后灼烧
7.某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下，然后将该手洗干净，再将5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37℃恒温培养箱中培养24h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等
B.“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种
C.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
D.该实验结果表明，养成良好的洗手习惯有利于疾病的预防
8.垃圾分类有利于变废为宝，减少环境污染。如图为分类后餐厨垃圾资源化处理的流程设计。下列叙述错误的是( )
A.压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品
B.添加的木屑有利于堆肥体通气，还可作为某些微生物的碳源
C.X中需要添加合适的菌种，才能产生沼气
D.为保证堆肥体中微生物的活性，不宜对堆肥体进行翻动
9.平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
10.灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。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.为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
参考答案
1.答案：B
解析：由题可知，某同学配制的培养基中有NH4NO3、KNO3、CaCl2、KH2PO4、微量元素溶液等，组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；C、H、O主要来自空气和水，因此对比发现，缺少植物必需的大量元素Mg，同时S元素也缺乏，因此可选择MgSO4补充，ACD错误，B正确。
故选B。
2.答案：A
解析：A、①是倒平板，②是用接种环沾取菌液，③是进行平板划线，为防止杂菌污染，①②③步骤的完成均需要在酒精灯火焰附近操作，A正确； B、打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后还需通过火焰灭菌，再塞上棉塞，B错误； C、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，③到④的过程中接种环共灼烧6次，C错误； D、培养酵母菌时，将接种后的平板倒置放入28℃左右的培养箱内中培养24~48h,D错误。
3.答案：C
解析：A、能耐高温的，需要保持干燥的物品可以采用干热灭菌，例如在实验室中，玻璃和金属材质的实验用具可以采用干热灭菌，A错误；
B、配制好培养基后，应先定容，然后进行高压蒸汽灭菌，B错误；
C、在微生物培养过程中，如果有杂菌混入，可能会与目标微生物竞争营养物质和生存空间，影响目标微生物的生长和繁殖。杂菌还可能产生一些有害物质，抑制目标微生物的生长，甚至导致培养失败，因此获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，C正确；
D、外科手术需要对医生的双手进行消毒，手术器械进行严格的灭菌，D错误。
故选C。
4.答案：C
解析：A、对操作者的衣着和手要进行消毒，一般实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒，A正确； B、最后一个划线区之前接种时，每次划线后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌，杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少。最后一个区划线结束后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌，防止菌种污染环境，B正确； C、培养基上的单个菌落也可能由两个连在一起的细菌细胞分裂而来，C错误； D、硝化细菌为化能自养型微生物，分离并纯化硝化细菌时，培养基中需要添加氮源无需添加碳源，D正确。故选：C。
5.答案：B
解析：A、酵母菌是兼性厌氧型微生物，A正确；
B、布拉迪酵母提高动物和小鼠小肠黏膜乳糖酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、果糖酶等的水平，可促进多糖和二糖的水解，促进动物细胞直接吸收单糖，B错误；
C、蛋白酶a在降解毒素A和B的过程中需要识别并与毒素A和B结合，涉及信息传递，C正确；
D、布拉迪酵母能分泌一种蛋白酶a，可高效降解毒素A和B，进而减少病原性肠炎的发生，在养殖业上可以发挥好的作用，增加收益，D正确。
故选B。
6.答案：C
解析：A、检测培养基是否被污染的方法是将未接种的空白培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，A错误;B、培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法，培养皿的灭菌方法是干热灭菌，B错误;C、用平板划线法接种时，需要用接种环或接种针连续划线，目的是将聚集的菌体逐步稀释获得单个菌落，C正确;D、接种时，每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，D错误。
7.答案：C
解析：A、为了避免杂菌污染，这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等，A正确;B、“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种，B正确;C、由于没有进行稀释，两个培养基不一定能在表面形成单个的菌落，也有可能是连在一起的菌落,且洗手前后接种的微生物种类和数量不同，菌落的形状、颜色和隆起程度不同，C错误;D、贴有洗手后标签的培养皿中菌落较少，说明养成良好的洗手习惯有利于疾病的预防，D错误。故选C。
8.答案：D
解析：A、压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品，有利于实现物质的循环再生和能量的多级利用，A正确；B、添加的木屑有利于堆肥体通气，木屑也可作为某些微生物的碳源，B正确；C、X中需要添加合适的菌种，通过分解有机物才能产生沼气，C正确；D、为保证堆肥体中微生物的活性，可以对堆肥体进行翻动，D错误。故选D。
9.答案：D
解析：不含氮源的平板可用于筛选可以固氮的微生物，A错误。平板涂布时涂布器使用前必须进行灭菌，B错误。接种后未长出菌落的培养基中也可能贪有微生物，需进行灭菌，再丢弃，C错误。能分解尿素的细菌（能合成脲酶）能够在以尿素为唯一氮源的培养基上正常生长和繁殖，故D正确。
10.答案：D
解析：A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；B、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，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误；C、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，C错误；D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。
故选：D。

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