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第1章
第2节　微生物的培养技术及应用
发酵工程
第1课时　微生物的基本培养技术
学习目标 素养目标
1．概述培养基的营养构成，无菌技术的原理、常用设备和方法； 2．通过进行酵母菌的纯培养，说明微生物纯培养的基本操作要求，初步掌握无菌操作、倒平板和平板划线等基本技能(重难点) 科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成；通过评估论点的可信程度发展批判性思维；
科学探究：讨论并掌握无菌技术的实验操作方法；讨论并掌握微生物纯培养的方法
核心概念
1．培养基的营养组成
各种培养基一般都含有______、________、________和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对________、特殊营养物质以及______的需求。
2．[连线]无菌技术——消毒和灭菌
水
碳源
氮源
pH
O2
3．微生物的纯培养
(1)步骤：配制培养基→________→______________→培养等。
(2)获得单菌落的方法：____________法和________________法。
灭菌
接种和分离
平板划线
稀释涂布平板
[概 念 辨 析]
(1)培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分。 (　　)
提示：琼脂属于凝固剂，固体培养基中才加入琼脂。
(2)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。 (　　)
提示：水是液体培养基和固体培养基的基本成分。
(3)培养基中除水以外的无机物，其作用只能是提供无机盐。 (　　)
提示：培养基中的部分无机盐可以维持培养基的pH和渗透压。
(4)无机氮源不可能提供能量。 (　　)
提示：无机氮源可以为某些微生物，特别是自养型微生物，提供能量和氮源。例如，硝化细菌能够利用氨气作为能源，并从中获取氮元素用于生长。
(5)接种实验的操作过程应在酒精灯火焰附近进行。 (　　)
×
×
×
×
√
(6)经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，所以不能在常温长期保存。 (　　)
(7)培养基灭菌后调节pH，然后倒平板。 (　　)
提示：配制培养基时应先调pH再灭菌，防止杂菌污染。
(8)倒平板时需将培养基冷却至室温，再在酒精灯火焰旁倒平板。 (　　)
提示：倒平板时，培养基灭菌后需要冷却到50 ℃左右，再在酒精灯火焰旁倒平板，室温下琼脂会凝固，无法倒平板。
(9)平板划线时，转换划线角度后需要灼烧接种环并冷却后再进行划线。 (　　)
(10)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。 (　　)
√
×
×
√
√
目标导学
什么是培养基，如何配制
1
目标
一
1．教材P9“图1－6”及正文——培养基
(1)培养基的概念、用途和类型
①概念：人们按照微生物对___________的不同需求，配制出供其___________ 的营养基质。
②用途：用以__________________________微生物或积累其__________。
营养物质
生长繁殖
培养、分离、鉴定、保存
代谢物
(2)培养基的种类
培养基种类 划分标准 培养基特点 作用
①_______培养基 ③__________ 加凝固剂，如④________ 微生物的分离与鉴定、活菌计数、保藏菌种
②_______培养基 不加凝固剂 常用于工业生产
固体
液体
物理性质
琼脂
2．教材P10“表1－1”及“旁栏思考题”——培养基的配制
(1)表格中，培养基所需碳源和氮源主要由__________________提供。
(2)培养基中的有机碳源能提供能量，氮源是微生物合成________________等物质所必需的，有些化合物既是碳源又是氮源。自养微生物可不添加有机碳源；固氮菌能利用空气中的N2，不需要加入氮源。
牛肉膏、蛋白胨
蛋白质、核酸
小结 几种特殊微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 、等 光能
硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化
根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物
(3)培养基营养成分的共同点：都含有水、无机盐、________、________；不同点：不同培养基还要满足微生物生长对________、特殊营养物质(如__________、氨基酸、嘌呤、嘧啶等)以及O2的需求。
(4)几种特殊微生物对特殊营养条件的需求
碳源
氮源
pH
维生素
微生物 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加__________
霉菌 将培养基调至______性
细菌 将培养基调至______________性
厌氧微生物 提供________的条件
维生素
酸
中性或弱碱
无氧
方法规律 培养基的配制原则
(1)目的要明确：不同的微生物需求不同，根据培养目的进行配制。
(2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜。
(3)pH要适宜：为维持pH的相对恒定，可在培养基中加入缓冲剂，常用K2HPO4－KH2PO4。
　　　下表为培养某种微生物的培养基配方，下列叙述错误的是 (　　)
1
A．按物理性质划分，该培养基属于液体培养基
B．由培养基的原料可知，所培养微生物的同化作用类型是异养型，培养的微生物可以是酵母菌
C．培养基中的唯一碳源是(CH2O)，唯一氮源是NaNO3
D．该培养基也可用于培养大肠杆菌
成分 NaNO3 K2HPO4 KCl MgSO4·7H2O
含量 3 g 1 g 0.5 g 0.5 g
成分 FeSO4 (CH2O) H2O 青霉素
含量 0.01 g 30 g 定容至1 L 0.1万单位
D
解析：该培养基配方中没有凝固剂琼脂，按物理性质划分，该培养基属于液体培养基，A正确；由培养基的原料可知，(CH2O)属于有机碳源，因此所培养微生物的同化作用类型是异养型，培养的微生物可以是酵母菌，B正确；从表格中可以看出，培养基中的唯一碳源是(CH2O)，唯一氮源是NaNO3，C正确；大肠杆菌对青霉素敏感，含青霉素的培养基不能用于培养大肠杆菌，D错误。
什么是无菌技术
1
目标
二
教材P11“资料卡”——常用的消毒和灭菌方法
(1)获得纯净的微生物培养物的关键是________________，主要包括________和________。
[填表]灭菌与消毒的比较
防止杂菌污染
项目 消毒 灭菌
作用强度 较为①________的理化因素 ②________的理化因素
作用程度 杀死物体表面或内部③__________微生物 杀死物体内外④________的微生物
芽孢和孢子 一般不能杀灭 能杀灭
消毒
灭菌
温和
强烈
一部分
所有
(2)[填表]常用灭菌与消毒方法的比较
比较项目 主要方法 应用范围
灭 菌 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌法) 100 kPa、①_______℃维持②__________ min 培养基及多种器材、物品
干热灭菌 干热灭菌箱在③_____ _______℃加热1～2 h 耐高温和需保持④________的物品，如⑤________器皿 (如试管、培养皿、吸管)、⑥________用具 (如针头、 镊子、剪刀等)
灼烧灭菌 ⑦_________________ _________灼烧 微生物接种工具，如接种环、接种针或其他金属用具等，接种过程中的试管口或瓶口等容易被⑧________的部位
121
15～30
160
～170
干燥
玻璃
金属
　酒精灯火焰的充分燃烧层
污染
比较项目 主要方法 应用范围
消 毒 煮沸消毒法 100 ℃煮沸⑨________min 家庭餐具等生活用品
巴氏消毒法 63～65 ℃消毒30 min或72～76 ℃处理15 s或80～85 ℃处理10～15 s 牛奶、啤酒、果酒和酱油等⑩____ ___________________________的液体
紫外线消毒 紫外线照射30 min 接种室、接种箱、超净工作台的表面或空气
化学药物 消毒 用体积分数为70%的 _____ ______、碘酒涂抹，石炭酸、煤酚皂溶液喷洒等 皮肤、伤口、动植物组织表面和空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等
________ 水源
5～6
不
宜进行高温灭菌(不耐高温)
酒精
溶液
氯气
　　　(安徽江南十校联考)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．实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒
B．实验室里不可吃东西，离开时一定要洗手以防被微生物感染
C．接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌
D．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
C
2
解析：在实验室中，化学药物(如体积分数为70%的酒精、含氯消毒剂等)可用于物体表面消毒，紫外线可用于空气和物体表面消毒，A正确；实验室可能存在各种微生物，吃东西可能会导致微生物进入人体引发感染，洗手能去除手上沾染的微生物，防止微生物感染人体，B正确；酒精灯火焰的外焰温度比内焰高，因此接种环、接种针等金属用具应在酒精灯火焰的充分燃烧层(外焰)灼烧灭菌，C错误；使用后的培养基可能含有微生物，如果随意丢弃，这些微生物可能会污染环境，甚至造成生物危害，所以要进行灭菌处理后再丢弃，D正确。
◆衍射思考
(1)对培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气和牛奶常采用的灭菌或消毒方法分别是什么？
提示：分别为湿热灭菌(高压蒸汽灭菌法)、干热灭菌、灼烧灭菌、化学药物消毒、紫外线消毒、巴氏消毒法。
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是什么？
提示：在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。
(3)为什么体积分数为70%的酒精杀菌效果较好？
提示：若酒精浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；若酒精浓度过低，杀菌能力减弱。
(4)无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？
提示：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
怎样进行酵母菌的纯培养
1
目标
三
1．微生物的纯培养概念辨析
(1)培养物：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类________________称为培养物。
(2)纯培养物：由____________繁殖所获得的微生物群体。
(3)纯培养：获得____________的过程。
(4)菌落：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______________，这就是菌落。
微生物的群体
单一个体
纯培养物
子细胞群体
2．教材P12～13“探究·实践”——酵母菌的纯培养
协调
高压蒸汽灭菌
干热灭菌
50 ℃
3．倒平板的操作步骤
迅速
立即
冷却凝
固
倒过来
注意事项：
(1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。
(2)要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物________培养基。
(3)倒平板时，要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，不能完全打开，以免杂菌污染培养基。
污染
(4)平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可________________________________，又可________________________ _______，造成污染。
(5)在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生物。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
(6)整个操作过程要在________________进行，避免杂菌污染。
避免培养基表面的水分过快挥发
防止皿盖上的水珠落入培
养基
酒精灯火焰旁
4．教材P13——平板划线操作流程，据流程图回答下列问题：
a　　　　　　　b　　　　　　　c　　　　　　d
e　　　　　　　　f　　　　　 　g　　　　　 　h
(1)用字母和箭头表示平板划线操作的正确步骤：________________________。
(2)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？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？请完善下方的表格。
灼烧时期 目的
取菌种前 杀死接种环上________________
每次划线前 杀死上次划线时残留的菌种，使下一次划线的菌种直接来源于_________________，从而使_____________________________，直至得到____________
接种结束后 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
d→b→f→a→e→c→h→g
原有的微生物
上次划线的末端
每次划线时菌种数目逐渐减少
单个细胞
(3)若要按照如图h进行划线，那么在接种划线的操作过程中，共灼烧了_____次接种环。
提示：图h中共划了5个区域，在每次划线前后均需要对接种环灼烧灭菌，因此共需要灼烧接种环6次。
(4)为什么最后一次的划线与第一次的划线不能相连？
提示：最后一次的划线已经将细菌稀释成单个细胞，如果与第一次的划线相连，则增加了细菌的数目，得不到纯化的效果。
(5)设置未接种平板组的意义是什么？
提示：通过观察未接种平板是否有菌落生长以确定培养基是否被污染或灭菌是否彻底。
6
　　　(阜阳期中)下列关于微生物培养的叙述，正确的是 (　　)
A．初筛菌种前，要利用固体培养基扩大培养目标菌种
B．培养皿倒置培养有利于减少培养基中水分的蒸发，减少杂菌污染，方便观察计数
C．平板划线法在每次划线前后灼烧接种环的目的都是防止杂菌污染
D．培养基灭菌后，应立即在酒精灯火焰旁倒平板，以免冷却后凝固
B
3
解析：扩大培养目标菌种用的是液体培养基，因为液体培养基能让菌种与营养物质充分接触，有利于其大量繁殖，而固体培养基常用于菌种的分离与计数，A错误；培养皿倒置培养，一方面能减少培养基水分蒸发，另一方面可避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成杂菌污染，同时方便观察计数，B正确；接种环在每次划线前后都要放在酒精灯上进行灼烧灭菌，第一次灼烧的目的是防止杂菌污染，最后一次灼烧的目的是避免接种环上的微生物造成环境污染，操作中间灼烧接种环的目的是杀死残留菌种，保证每次划线时菌种来自上一次划线的末端，C错误；培养基灭菌后，需要冷却至50 ℃左右时才能用来倒平板，以避免温度过高烫手和产生过多水汽，污染培养基，D错误。
方法规律 平板划线操作的注意事项
(1)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
(2)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
(3)利用平板划线法接种时，单细胞菌落从后划线的区域挑取。
随堂内化
一、 知识自主构建
消毒
煮沸消毒
湿热灭菌
灼烧灭菌
涂布平板
二、 学情随堂评价
1．(卓越县中联盟期中)外科手术要严格遵循无菌操作流程，如手术室消毒、手术器械灭菌等，以防止病原微生物通过空气或手术器械等进入患者体内。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．病人手术创口愈合前要常用温水清洗消毒
B．外科手术器械灭菌的标准是杀死芽孢和孢子
C．手术钳、止血钳等金属器械不能进行干热灭菌
D．病人饮用的牛奶一般要进行高压蒸汽灭菌
B
解析：手术创口愈合前应保持干燥清洁，避免频繁清洗，若用温水清洗易引入细菌，A错误；外科手术器械要灭菌，即杀灭一切生物，包括芽孢和孢子，B正确；能耐高温的、需要保持干燥的物品可以采用干热灭菌，如手术钳、止血钳等金属器械，C错误；病人饮用的牛奶一般进行巴氏消毒，高压蒸汽灭菌会破坏牛奶营养和风味，D错误。
2．(皖中名校联盟期中)牛肉膏蛋白胨培养基是一种常见的细菌培养基，用尿素为唯一氮源的选择培养基可用于筛选尿素分解菌，下列相关叙述错误的是(　　)
A．培养细菌时一般需要将培养基调至酸性
B．蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等
C．培养基倒入培养皿后不用再灭菌，冷凝后倒过来放置
D．欲知选择培养基是否起到了选择作用，可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
A
解析：培养细菌时一般需要将培养基调至中性或弱碱性，培养霉菌时一般需要将培养基调至酸性，A错误；蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等，B正确；培养基先经过高压蒸汽灭菌，在无菌操作台上倒入培养皿后不用再灭菌，冷凝后倒置，可防止皿盖上水珠落入培养基造成污染，C正确；为判断选择培养基是否起到选择作用，应设置没有选择作用的培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)作为对照，若选择培养基上菌落数目小于对照组，说明选择培养基起了选择作用，D正确。
3．为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整
B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落
C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的
D．配制培养基时不需要根据微生物的种类调整培养基的pH
B
解析：倒平板后无需晃动，A错误；Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，故应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，C错误；不同的微生物适宜生长的pH不同，所以配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，D错误。
4．(安徽A10联盟期中)某科研团队在实验室进行珍稀丝状真菌发酵产酶实验。在无菌操作和培养基处理过程中，出现了以下几种情况，其中处理方式不合理的是 (　　)
A．将培养皿洗净晾干后，装入金属容器中进行灭菌，灭菌结束后待温度降至 50 ℃左右时取出
B．配制好的培养基用不完可放在4 ℃冰箱中保存，下次用时取出加热融化后倒入培养皿中直接使用
C．接种时先将接种环灼烧灭菌，冷却后挑取丝状真菌的孢子，整个接种过程始终在酒精灯火焰旁进行
D．实验结束后对含有真菌的培养基进行湿热灭菌处理，然后将废弃物按生物安全要求分类丢弃
B
解析：玻璃培养皿采用干热灭菌，装入金属容器防止灭菌过程中损坏，待温度降至 50 ℃左右取出可避免因温度骤变导致玻璃器皿破裂，A正确；配制好的培养基用不完可放在 4 ℃冰箱中保存，使用前需先检查有无污染，加热融化后还需再次调节 pH 等参数，然后再灭菌，防止杂菌污染，B错误；接种环灼烧灭菌冷却后挑取孢子，为避免杂菌污染，需在酒精灯火焰旁操作，C正确；对含有真菌的培养基湿热灭菌处理后按生物安全要求丢弃，可防止污染环境，D正确。
5．某社区采用微生物降解厨余垃圾，需配制专用培养基，其组成成分如下表，下列配制方法中正确的是 (　　)
A．将厨余浸出液与其他成分混合后，121 ℃灭菌20 min再倒平板
B．先对厨余浸出液单独过滤灭菌，再与其他已灭菌成分混合
C．琼脂既可以作为凝固剂，又可以为微生物提供营养物质和能量
D．为了保证pH适宜，培养基应该先灭菌再调节pH
培养基组分 含量/g 特性说明
厨余浸出液 100(根据实际调整) 含热敏感成分
琼脂 15～20 凝固剂
NH4Cl 1～2 提供氮源
KH2PO4 0.5～1 提供磷源和钾源，调节pH
B
解析：由于厨余浸出液含有热敏感成分，如果将其与其他成分混合后再进行高温灭菌，可能会破坏这些热敏感成分，从而影响培养基的效果，A错误；为了避免高温对厨余浸出液中热敏感成分的破坏，可以先对厨余浸出液进行单独过滤灭菌，然后再与其他已经灭菌的成分混合，这样可以保证培养基中各组分的活性，同时达到灭菌的目的，B正确；琼脂在培养基中主要作为凝固剂，使培养基能够凝固，便于操作和观察，琼脂不提供物质和能量，C错误；培养基应该先调节pH再灭菌，保证灭菌效果，D错误。第2节　微生物的培养技术及应用
第1课时　微生物的基本培养技术
1．Ashby培养基是一种常用的培养基，其基本配方如下表所示。下列有关Ashby培养基的叙述，错误的是(　　)
成分 甘露醇 KH2PO4 MgSO4· 7H2O NaCl CaCO3 蒸馏水 琼脂
含量 10 g 0.2 g 0.2 g 0.2 g 5 g 1 000 mL 适量
A．可用于筛选具有固氮能力的菌株
B．可用于观察目的菌株的菌落形态
C．适合对菌株进行大规模富集培养
D．碳酸钙可以防止培养基过度酸化
2．(安徽六校联盟期中)获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染，无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述错误的是(　　)
A．耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌
B．酒精能使细胞中的蛋白质变性，体积分数为95%的酒精较体积分数为75%的酒精消毒效果好
C．为了避免周围环境中微生物的污染，微生物接种应在酒精灯火焰旁进行
D．巴氏消毒可杀死绝大多数微生物，同时不破坏物质的营养成分，可用于果酒消毒
3．某小组从有机废水中用平板划线法接种并分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是(　　)
A．培养基分装到培养皿后进行灭菌
B．转换角度划线前需灼烧接种环并冷却
C．接种后的培养皿需放在CO2培养箱中培养
D．培养过程中每隔一周观察一次
4．下列关于微生物培养的叙述，正确的是(　　)
A．微生物在培养液中培养一段时间后用显微镜观察，可见到形成的菌落
B．NH3可以作为硝化细菌的氮源和能源物质
C．固体培养基中加入的琼脂能提供额外的碳源和氮源
D．某些细菌生长过程中需要额外补充营养物质，比如培养酵母菌时要添加维生素
5．沉降法是指让空气中的细菌自然降至平板表面的方法。某研究小组欲采用该方法检测校园空气中的微生物数量，实验步骤如表所示。对题干中“沉降法”操作及其结果的分析，错误的是(　　)
步骤 操作
第一步 配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基，高压灭菌后倒平板
第二步 在教室、食堂、实验室分别放置3组平板，开盖暴露15 min后加盖
第三步 同时设置未开盖的平板作为对照，所有平板置于25 ℃恒温条件下培养5 d后统计菌落数
A．培养基中添加琼脂可以起到使培养基凝固的作用
B．为使结果准确，应在菌落数目稳定时进行统计
C．开盖暴露的时间是自变量，其不会影响实验结果
D．未开盖的对照平板若有菌落生长，则需重新实验
6．(黄山期中)如图是倒平板的操作，下列相关叙述错误的是(　　)
甲 乙
　
丙 丁
A．正确的操作顺序应该是丙→乙→甲→丁
B．甲在酒精灯火焰附近进行可以避免杂菌污染
C．丁操作必须待平板冷却凝固后才能进行
D．培养基应冷却到50 ℃倒平板是因为该温度下不易受杂菌污染
7．(淮南期末)下列有关微生物培养基种类及配制原则的叙述，正确的是(　　)
A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、水、无机盐及特殊的营养物质
B．液体培养基可用于观察菌落，固体培养基可用于工业生产
C．微生物的生长除受营养因素影响外，还受pH、O2、渗透压等的影响
D．淀粉可作为所有微生物的碳源
8．为了检测饮用水中是否含有某种微生物，配制的培养基的配方如下表，请分析回答下列问题：
蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 伊红 亚甲蓝 蒸馏水
10 g 5 g 5 g 2 g 0.4 g 0.065 g 定容至 1 000 mL
将培养基pH调至7.2
注：伊红—亚甲蓝是由两种染色剂组成的细胞染料，可使大肠杆菌菌落呈现深紫色。
(1)该培养基所含碳源有________________________________________________________________________，其功能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)该培养基所含氮源有____________，其功能是____________。
(3)该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的营养物质是____________________。
(4)该细菌在同化作用上的代谢类型是________型。
(5)该培养基可用来培养________(填“霉菌”或“细菌”)。
9．(亳州期中)杨梅营养价值高，杨梅酒的品质很大程度上取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘杨梅主产区的酵母资源，筛选出酒精转化率高、酒精耐受力强的优质杨梅酿酒酵母，部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．过程②的目的主要是对从杨梅表面获得的酵母菌进行扩大培养
B．与过程②所用培养基相比，过程③所用培养基可能添加了琼脂成分
C．过程③所用接种工具是涂布器，过程③的划线顺序是a→e→d→c→b
D．如果划线区域c上无菌落生长，可能是接种工具灼烧后未冷却就划线
10．(合肥期中改编)某科研团队想从土壤中分离乳酸菌进行纯培养及相关特性研究。请回答下列问题：
(1)配制用于乳酸菌纯培养的培养基时，除了提供乳酸菌生长所需的碳源、氮源、水和无机盐等基本营养物质外，还需调整培养基的pH，应使用________(填“酸性物质”或“碱性物质”)进行调节，因为乳酸菌适宜在此pH环境下生长。
(2)在无菌操作过程中，对玻璃器皿进行灭菌可采用________法。对试管口、瓶口等容易被污染的部位，可采用________法进行灭菌。
(3)如图为实验室培养和纯化醋酸菌的部分操作步骤，请回答下列问题：
a b
c d
①步骤a是制备培养基时________的操作，该操作需待培养基冷却至________左右时进行。
②该实验中纯化醋酸菌的接种方法是____________；完成步骤d的操作，接种环共需要________次灼烧处理，其中最后一次灼烧的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③划线的某个平板经培养后，如果分离效果不佳，可能的操作失误有：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(回答2个即可)。
11．某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基，成功筛选到高效降解化合物A的细菌(目的菌)，实验的主要步骤如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．该培养基中化合物A可能既作碳源，又作氮源
B．实验需要振荡培养，由此推测目的菌呼吸作用的类型是有氧呼吸
C．培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量显著降低的培养液接种
D．若要研究目的菌的生长特点，可挑取培养过程中任意菌落进行液体培养并观察分析
第1课时　微生物的基本培养技术
题号 1 2 3 4 5 6 7 9 11
答案 C B B B C D C C D
1．C　解析：Ashby培养基中不含氮源，只有具有固氮能力的菌株才能在其上生长，可用于筛选固氮菌株，A正确；是固体培养基，在该固体培养基上，目的菌株生长形成菌落，可观察菌落形态，B正确；固体培养基不适合大规模富集培养菌株，大规模富集培养常用液体培养基，C错误；碳酸钙可与微生物代谢产生的酸性物质反应，防止培养基过度酸化，D正确。
2．B　解析：干热灭菌法适用于耐高温、需保持干燥的物品，像玻璃器皿、金属用具等，A正确；75%酒精浓度是临床消毒浓度，过高浓度的酒精(如95%)会使细菌表面的蛋白质迅速凝固形成保护膜，阻止酒精进一步渗入，导致杀菌效果不佳，B错误；微生物接种在酒精灯火焰旁进行，能利用火焰形成的无菌区，避免周围环境微生物污染，C正确；巴氏消毒法在较低温度下进行，可杀死绝大多数微生物，还能保留物质营养成分，可用于果酒等消毒，D正确。
3．B　解析：培养基应该先灭菌，再分装到灭菌后的培养皿中，A错误；平板划线法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表面，转换划线角度后需灼烧接种环，杀死上次划线残留的菌种，冷却后再划线，防止高温杀死菌种，B正确；一般微生物放在恒温培养箱中培养即可，C错误；培养过程中观察的间隔时间不能太长，通常每隔24 h或间隔较短时间观察，以便记录微生物的生长情况，D错误。
4．B　解析：微生物在固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落，A错误；硝化细菌可利用氧化NH3释放的能量合成有机物，B正确；固体培养基中加入的琼脂不能被微生物分解利用，故琼脂不能提供额外的碳源和氮源，C错误；酵母菌属于真菌，D错误。
5．C　解析：琼脂是常用的凝固剂，可以起到使培养基凝固的作用，A正确；为使结果准确，应在菌落数目稳定时进行统计，可防止因培养时间不足导致菌落数的遗漏，B正确；开盖暴露的时间是无关变量，各组暴露时间应保持相同，暴露时间不同会使接种的微生物数量不同，影响实验结果，C错误；未开盖的平板若出现菌落，说明培养基灭菌不彻底或操作过程中被污染，实验数据不可靠，需重新制备培养基并严格进行无菌操作，D正确。
6．D　解析：倒平板正确的操作顺序应该是丙(拔出棉塞)→乙(将瓶口通过火焰)→甲(倒平板)→丁(将平板倒置)，A正确；将培养基倒入培养皿(甲)，在酒精灯火焰附近进行可以避免杂菌污染，B正确；丁操作为将培养基倒置，必须待平板冷却凝固后才能进行，C正确；培养基冷却到50 ℃时既不烫手，也不发生凝固，适宜进行倒平板，而不是防止杂菌污染，D错误。
7．C　解析：培养基不一定都含有碳源、氮源，如培养自养型微生物的培养基中不需加入碳源，培养自生固氮菌的培养基中不需加入氮源，A错误；一般固体培养基可用于观察菌落，液体培养基可用于工业生产，B错误；微生物可利用的碳源种类多样，如糖类、有机酸等，有些微生物能利用无机碳源，D错误。
8．(1)乳糖、蔗糖、蛋白胨　主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢物　(2)蛋白胨　主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢物　(3)水、K2HPO4　(4)异养　(5)细菌
解析：培养基中含有机碳源，可知该微生物的同化作用类型是异养型。该培养基pH为7.2，而霉菌培养一般需要酸性条件，故该培养基可用来培养细菌，而不能培养霉菌。
9．C　解析：过程②振荡培养，能为酵母菌提供充足氧气和营养，实现从杨梅表面获取的酵母菌的扩大培养，A正确；过程②是振荡培养(液体培养基)，过程③是平板划线(固体培养基)，固体培养基需添加琼脂作为凝固剂，所以过程③的培养基可能比过程②的培养基多了琼脂成分，B正确；过程③是平板划线，接种工具是接种环，平板划线顺序应是每次划线从上次划线末端开始，以逐渐稀释菌种，正确顺序是b→c→d→e→a，C错误；若划线区域c上几乎无菌落生长，原因可能是接种环灼烧后未冷却就划线导致微生物死亡，也可能是未从上一区域末端开始划线，D正确。
10．(1)酸性物质　(2)干热灭菌　灼烧　(3)①倒平板　50 ℃　②平板划线法　6
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　③接种量过大，菌落过于密集，划线后不能形成单菌落；划线技术不规范或没有充分灼烧接种环等
解析：(1)配制用于乳酸菌纯培养的培养基时，除了提供乳酸菌生长所需的碳源、氮源、水和无机盐等基本营养物质外，还需调整培养基的pH，应使用“酸性物质”进行调节，因为乳酸菌适宜在此pH环境下生长，即酸性环境中乳酸菌会成为优势种。(2)在无菌操作过程中，对玻璃器皿等需要保持干燥的器皿在进行灭菌时可采用干热灭菌法。对试管口、瓶口等容易被污染的部位，可采用(火焰)灼烧法进行灭菌，避免杂菌污染。(3)①步骤a是制备培养基时倒平板的操作，培养基灭菌后，需冷却到50 ℃左右时进行，此时培养基不烫手且未凝固，便于操作。②根据步骤d培养基上细菌生长情况可知，该实验纯化醋酸菌的接种方法是平板划线法；平板划线时，每次划线前和划线结束后都要对接种环进行灼烧灭菌，在平板上划线5次，接种环共需要灼烧6次；最后一次灼烧的目的是杀死接种环上残留的菌种，避免接种环上残留的菌种污染环境和感染操作者。③划线的平板培养后，菌落的分离效果不佳，可能菌落过密、没有菌落或杂菌太多等，菌落过密可能是接种量过大导致的，没有菌落则可能是因为划线技术不规范等原因，杂菌太多可能是没有充分灼烧接种环等。
11．D　解析：磷酸盐、镁盐以及一些微量元素中不含有N和C，由此可推测该培养基中化合物A可能既作碳源，又作氮源，A正确；振荡培养可以增加培养液中氧气浓度，实验需要振荡培养，由此推测目的菌呼吸作用的类型是有氧呼吸，B正确；培养瓶中化合物A含量显著降低，说明该培养瓶内的菌体降解化合物A的能力较强，因此培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量显著降低的培养液接种，以获得高效降解化合物A的细菌，C正确；只有培养到后期获得的单菌落才是目的菌，应挑取目的菌进行液体培养并观察分析，D错误。第2节　微生物的培养技术及应用
第1课时　微生物的基本培养技术
学习目标 素养目标
1．概述培养基的营养构成，无菌技术的原理、常用设备和方法； 2．通过进行酵母菌的纯培养，说明微生物纯培养的基本操作要求，初步掌握无菌操作、倒平板和平板划线等基本技能(重难点) 科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成；通过评估论点的可信程度发展批判性思维； 科学探究：讨论并掌握无菌技术的实验操作方法；讨论并掌握微生物纯培养的方法
1．培养基的营养组成
各种培养基一般都含有____、____、____和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对____、特殊营养物质以及___的需求。
2．[连线]无菌技术——消毒和灭菌
3．微生物的纯培养
(1)步骤：配制培养基→____→____→培养等。
(2)获得单菌落的方法：____法和____法。
[概 念 辨 析]
(1)培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分。 (　　)
(2)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。(　　)
(3)培养基中除水以外的无机物，其作用只能是提供无机盐。(　　)
(4)无机氮源不可能提供能量。(　　)
(5)接种实验的操作过程应在酒精灯火焰附近进行。(　　)
(6)经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，所以不能在常温长期保存。(　　)
(7)培养基灭菌后调节pH，然后倒平板。(　　)
(8)倒平板时需将培养基冷却至室温，再在酒精灯火焰旁倒平板。(　　)
(9)平板划线时，转换划线角度后需要灼烧接种环并冷却后再进行划线。(　　)
(10)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。 (　　)
什么是培养基，如何配制
1．教材P9“图1－6”及正文——培养基
(1)培养基的概念、用途和类型
①概念：人们按照微生物对______________的不同需求，配制出供其_____________的营养基质。
②用途：用以_______________微生物或积累其_______________。
(2)培养基的种类
培养基种类 划分标准 培养基特点 作用
①____________培养基 ③_____________ 加凝固剂，如④________ 微生物的分离与鉴定、活菌计数、保藏菌种
②__ __培养基 不加凝固剂 常用于工业生产
2．教材P10“表1－1”及“旁栏思考题”——培养基的配制
(1)表格中，培养基所需碳源和氮源主要由_____________提供。
(2)培养基中的有机碳源能提供能量，氮源是微生物合成____________等物质所必需的，有些化合物既是碳源又是氮源。自养微生物可不添加有机碳源；固氮菌能利用空气中的N2，不需要加入氮源。
小结 几种特殊微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 、等 光能
硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化
根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物
(3)培养基营养成分的共同点：都含有水、无机盐、_ __、____；不同点：不同培养基还要满足微生物生长对____、特殊营养物质(如____、氨基酸、嘌呤、嘧啶等)以及O2的需求。
(4)几种特殊微生物对特殊营养条件的需求
微生物 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加_____________
霉菌 将培养基调至___________性
细菌 将培养基调至______________性
厌氧微生物 提供___________的条件
方法规律 培养基的配制原则
(1)目的要明确：不同的微生物需求不同，根据培养目的进行配制。
(2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜。
(3)pH要适宜：为维持pH的相对恒定，可在培养基中加入缓冲剂，常用K2HPO4－KH2PO4。
下表为培养某种微生物的培养基配方，下列叙述错误的是(　　)
成分 NaNO3 K2HPO4 KCl MgSO4·7H2O
含量 3 g 1 g 0.5 g 0.5 g
成分 FeSO4 (CH2O) H2O 青霉素
含量 0.01 g 30 g 定容至1 L 0.1万单位
A．按物理性质划分，该培养基属于液体培养基
B．由培养基的原料可知，所培养微生物的同化作用类型是异养型，培养的微生物可以是酵母菌
C．培养基中的唯一碳源是(CH2O)，唯一氮源是NaNO3
D．该培养基也可用于培养大肠杆菌
什么是无菌技术
教材P11“资料卡”——常用的消毒和灭菌方法
(1)获得纯净的微生物培养物的关键是_____________，主要包括__________和_____________。
[填表]灭菌与消毒的比较
项目 消毒 灭菌
作用强度 较为①__ __的理化因素 ②___________的理化因素
作用程度 杀死物体表面或内部③__ __微生物 杀死物体内外④________的微生物
芽孢和孢子 一般不能杀灭 能杀灭
(2)[填表]常用灭菌与消毒方法的比较
比较项目 主要方法 应用范围
灭 菌 湿热灭菌 (高压蒸 汽灭菌法) 100 kPa、①__121__℃维持②____ min 培养基及多种器材、物品
干热灭菌 干热灭菌箱在③___℃加热1～2 h 耐高温和需保持④__ __的物品，如⑤__ __器皿 (如试管、培养皿、吸管)、⑥__金属__用具 (如针头、 镊子、剪刀等)
灼烧灭菌 ⑦______________灼烧 微生物接种工具，如接种环、接种针或其他金属用具等，接种过程中的试管口或瓶口等容易被⑧__ __的部位
消 毒 煮沸消 毒法 100 ℃煮沸⑨___min 家庭餐具等生活用品
巴氏消 毒法 63～65 ℃消毒30 min或72～76 ℃处理15 s或80～85 ℃处理10～15 s 牛奶、啤酒、果酒和酱油等⑩_____________ 的液体
紫外线 消毒 紫外线照射30 min 接种室、接种箱、超净工作台的表面或空气
化学药物 消毒 用体积分数为70%的 _____________、碘酒涂抹，石炭酸、煤酚皂溶液喷洒等 皮肤、伤口、动植物组织表面和空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等
_______________ 水源
(安徽江南十校联考)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．实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒
B．实验室里不可吃东西，离开时一定要洗手以防被微生物感染
C．接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌
D．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
◆衍射思考
(1)对培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气和牛奶常采用的灭菌或消毒方法分别是什么？
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是什么？
(3)为什么体积分数为70%的酒精杀菌效果较好？
(4)无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？
怎样进行酵母菌的纯培养
1．微生物的纯培养概念辨析
(1)培养物：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类______________称为培养物。
(2)纯培养物：由_______________繁殖所获得的微生物群体。
(3)纯培养：获得______________的过程。
(4)菌落：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_____________，这就是菌落。
2．教材P12～13“探究·实践”——酵母菌的纯培养
3．倒平板的操作步骤
注意事项：
(1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。
(2)要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物_______________培养基。
(3)倒平板时，要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，不能完全打开，以免杂菌污染培养基。
(4)平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可______________，又可______________，造成污染。
(5)在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生物。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
(6)整个操作过程要在_____________进行，避免杂菌污染。
4．教材P13——平板划线操作流程，据流程图回答下列问题：
　　　　　　
a　　　　　b　　　　c　　　　d
　　　　　　　　　
e　　　　　f　　　　　g　　　　　h
(1)用字母和箭头表示平板划线操作的正确步骤：____________。
(2)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？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？请完善下方的表格。
灼烧时期 目的
取菌种前 杀死接种环上_____________
每次划线前 杀死上次划线时残留的菌种，使下一次划线的菌种直接来源于______________，从而使_______________，直至得到_____________
接种结束后 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
(3)若要按照如图h进行划线，那么在接种划线的操作过程中，共灼烧了____次接种环。
(4)为什么最后一次的划线与第一次的划线不能相连？
(5)设置未接种平板组的意义是什么？
(阜阳期中)下列关于微生物培养的叙述，正确的是(　　)
A．初筛菌种前，要利用固体培养基扩大培养目标菌种
B．培养皿倒置培养有利于减少培养基中水分的蒸发，减少杂菌污染，方便观察计数
C．平板划线法在每次划线前后灼烧接种环的目的都是防止杂菌污染
D．培养基灭菌后，应立即在酒精灯火焰旁倒平板，以免冷却后凝固
方法规律 平板划线操作的注意事项
(1)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
(2)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
(3)利用平板划线法接种时，单细胞菌落从后划线的区域挑取。
一、 知识自主构建
二、 学情随堂评价
1．(卓越县中联盟期中)外科手术要严格遵循无菌操作流程，如手术室消毒、手术器械灭菌等，以防止病原微生物通过空气或手术器械等进入患者体内。下列相关叙述正确的是(　　)
A．病人手术创口愈合前要常用温水清洗消毒
B．外科手术器械灭菌的标准是杀死芽孢和孢子
C．手术钳、止血钳等金属器械不能进行干热灭菌
D．病人饮用的牛奶一般要进行高压蒸汽灭菌
2．(皖中名校联盟期中)牛肉膏蛋白胨培养基是一种常见的细菌培养基，用尿素为唯一氮源的选择培养基可用于筛选尿素分解菌，下列相关叙述错误的是(　　)
A．培养细菌时一般需要将培养基调至酸性
B．蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等
C．培养基倒入培养皿后不用再灭菌，冷凝后倒过来放置
D．欲知选择培养基是否起到了选择作用，可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
3．为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整
B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落
C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的
D．配制培养基时不需要根据微生物的种类调整培养基的pH
4．(安徽A10联盟期中)某科研团队在实验室进行珍稀丝状真菌发酵产酶实验。在无菌操作和培养基处理过程中，出现了以下几种情况，其中处理方式不合理的是(　　)
A．将培养皿洗净晾干后，装入金属容器中进行灭菌，灭菌结束后待温度降至 50 ℃左右时取出
B．配制好的培养基用不完可放在4 ℃冰箱中保存，下次用时取出加热融化后倒入培养皿中直接使用
C．接种时先将接种环灼烧灭菌，冷却后挑取丝状真菌的孢子，整个接种过程始终在酒精灯火焰旁进行
D．实验结束后对含有真菌的培养基进行湿热灭菌处理，然后将废弃物按生物安全要求分类丢弃
5．某社区采用微生物降解厨余垃圾，需配制专用培养基，其组成成分如下表，下列配制方法中正确的是(　　)
培养基组分 含量/g 特性说明
厨余浸出液 100(根据实际调整) 含热敏感成分
琼脂 15～20 凝固剂
NH4Cl 1～2 提供氮源
KH2PO4 0.5～1 提供磷源和钾源，调节pH
A．将厨余浸出液与其他成分混合后，121 ℃灭菌20 min再倒平板
B．先对厨余浸出液单独过滤灭菌，再与其他已灭菌成分混合
C．琼脂既可以作为凝固剂，又可以为微生物提供营养物质和能量
D．为了保证pH适宜，培养基应该先灭菌再调节pH
第2节　微生物的培养技术及应用
第1课时　微生物的基本培养技术
学习目标 素养目标
1．概述培养基的营养构成，无菌技术的原理、常用设备和方法； 2．通过进行酵母菌的纯培养，说明微生物纯培养的基本操作要求，初步掌握无菌操作、倒平板和平板划线等基本技能(重难点) 科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成；通过评估论点的可信程度发展批判性思维； 科学探究：讨论并掌握无菌技术的实验操作方法；讨论并掌握微生物纯培养的方法
1．培养基的营养组成
各种培养基一般都含有__水__、__碳源__、__氮源__和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对__pH__、特殊营养物质以及__O2__的需求。
2．[连线]无菌技术——消毒和灭菌
提示：①—b—Ⅰ　②—b—Ⅱ　③—a　④—a　⑤—a—(Ⅲ、Ⅳ)　⑥—b
3．微生物的纯培养
(1)步骤：配制培养基→__灭菌__→__接种和分离__→培养等。
(2)获得单菌落的方法：__平板划线__法和__稀释涂布平板__法。
[概 念 辨 析]
(1)培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分。 (　×　)
提示：琼脂属于凝固剂，固体培养基中才加入琼脂。
(2)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。(　×　)
提示：水是液体培养基和固体培养基的基本成分。
(3)培养基中除水以外的无机物，其作用只能是提供无机盐。(　×　)
提示：培养基中的部分无机盐可以维持培养基的pH和渗透压。
(4)无机氮源不可能提供能量。(　×　)
提示：无机氮源可以为某些微生物，特别是自养型微生物，提供能量和氮源。例如，硝化细菌能够利用氨气作为能源，并从中获取氮元素用于生长。
(5)接种实验的操作过程应在酒精灯火焰附近进行。(　√　)
(6)经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，所以不能在常温长期保存。(　√　)
(7)培养基灭菌后调节pH，然后倒平板。(　×　)
提示：配制培养基时应先调pH再灭菌，防止杂菌污染。
(8)倒平板时需将培养基冷却至室温，再在酒精灯火焰旁倒平板。(　×　)
提示：倒平板时，培养基灭菌后需要冷却到50 ℃左右，再在酒精灯火焰旁倒平板，室温下琼脂会凝固，无法倒平板。
(9)平板划线时，转换划线角度后需要灼烧接种环并冷却后再进行划线。(　√　)
(10)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。 (　√　)
什么是培养基，如何配制
1．教材P9“图1－6”及正文——培养基
(1)培养基的概念、用途和类型
①概念：人们按照微生物对__营养物质__的不同需求，配制出供其__生长繁殖__的营养基质。
②用途：用以__培养、分离、鉴定、保存__微生物或积累其__代谢物__。
(2)培养基的种类
培养基种类 划分标准 培养基特点 作用
①__固体__培养基 ③__物理性质__ 加凝固剂，如④__琼脂__ 微生物的分离与鉴定、活菌计数、保藏菌种
②__液体__培养基 不加凝固剂 常用于工业生产
2．教材P10“表1－1”及“旁栏思考题”——培养基的配制
(1)表格中，培养基所需碳源和氮源主要由__牛肉膏、蛋白胨__提供。
(2)培养基中的有机碳源能提供能量，氮源是微生物合成__蛋白质、核酸__等物质所必需的，有些化合物既是碳源又是氮源。自养微生物可不添加有机碳源；固氮菌能利用空气中的N2，不需要加入氮源。
小结 几种特殊微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 、等 光能
硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化
根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物
(3)培养基营养成分的共同点：都含有水、无机盐、__碳源__、__氮源__；不同点：不同培养基还要满足微生物生长对__pH__、特殊营养物质(如__维生素__、氨基酸、嘌呤、嘧啶等)以及O2的需求。
(4)几种特殊微生物对特殊营养条件的需求
微生物 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加__维生素__
霉菌 将培养基调至__酸__性
细菌 将培养基调至__中性或弱碱__性
厌氧微生物 提供__无氧__的条件
方法规律 培养基的配制原则
(1)目的要明确：不同的微生物需求不同，根据培养目的进行配制。
(2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜。
(3)pH要适宜：为维持pH的相对恒定，可在培养基中加入缓冲剂，常用K2HPO4－KH2PO4。
下表为培养某种微生物的培养基配方，下列叙述错误的是(　D　)
成分 NaNO3 K2HPO4 KCl MgSO4·7H2O
含量 3 g 1 g 0.5 g 0.5 g
成分 FeSO4 (CH2O) H2O 青霉素
含量 0.01 g 30 g 定容至1 L 0.1万单位
A．按物理性质划分，该培养基属于液体培养基
B．由培养基的原料可知，所培养微生物的同化作用类型是异养型，培养的微生物可以是酵母菌
C．培养基中的唯一碳源是(CH2O)，唯一氮源是NaNO3
D．该培养基也可用于培养大肠杆菌
解析：该培养基配方中没有凝固剂琼脂，按物理性质划分，该培养基属于液体培养基，A正确；由培养基的原料可知，(CH2O)属于有机碳源，因此所培养微生物的同化作用类型是异养型，培养的微生物可以是酵母菌，B正确；从表格中可以看出，培养基中的唯一碳源是(CH2O)，唯一氮源是NaNO3，C正确；大肠杆菌对青霉素敏感，含青霉素的培养基不能用于培养大肠杆菌，D错误。
什么是无菌技术
教材P11“资料卡”——常用的消毒和灭菌方法
(1)获得纯净的微生物培养物的关键是__防止杂菌污染__，主要包括__消毒__和__灭菌__。
[填表]灭菌与消毒的比较
项目 消毒 灭菌
作用强度 较为①__温和__的理化因素 ②__强烈__的理化因素
作用程度 杀死物体表面或内部③__一部分__微生物 杀死物体内外④__所有__的微生物
芽孢和孢子 一般不能杀灭 能杀灭
(2)[填表]常用灭菌与消毒方法的比较
比较项目 主要方法 应用范围
灭 菌 湿热灭菌 (高压蒸 汽灭菌法) 100 kPa、①__121__℃维持②__15～30__ min 培养基及多种器材、物品
干热灭菌 干热灭菌箱在③__160～170__℃加热1～2 h 耐高温和需保持④__干燥__的物品，如⑤__玻璃__器皿 (如试管、培养皿、吸管)、⑥__金属__用具 (如针头、 镊子、剪刀等)
灼烧灭菌 ⑦__酒精灯火焰的充分燃烧层__灼烧 微生物接种工具，如接种环、接种针或其他金属用具等，接种过程中的试管口或瓶口等容易被⑧__污染__的部位
消 毒 煮沸消 毒法 100 ℃煮沸⑨__5～6__min 家庭餐具等生活用品
巴氏消 毒法 63～65 ℃消毒30 min或72～76 ℃处理15 s或80～85 ℃处理10～15 s 牛奶、啤酒、果酒和酱油等⑩__不宜进行高温灭菌(不耐高温)__ 的液体
紫外线 消毒 紫外线照射30 min 接种室、接种箱、超净工作台的表面或空气
化学药物 消毒 用体积分数为70%的 __酒精溶液__、碘酒涂抹，石炭酸、煤酚皂溶液喷洒等 皮肤、伤口、动植物组织表面和空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等
__氯气__ 水源
(安徽江南十校联考)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(　C　)
A．实验室里可用化学药物或紫外线对物体表面或空气进行消毒
B．实验室里不可吃东西，离开时一定要洗手以防被微生物感染
C．接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌
D．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
解析：在实验室中，化学药物(如体积分数为70%的酒精、含氯消毒剂等)可用于物体表面消毒，紫外线可用于空气和物体表面消毒，A正确；实验室可能存在各种微生物，吃东西可能会导致微生物进入人体引发感染，洗手能去除手上沾染的微生物，防止微生物感染人体，B正确；酒精灯火焰的外焰温度比内焰高，因此接种环、接种针等金属用具应在酒精灯火焰的充分燃烧层(外焰)灼烧灭菌，C错误；使用后的培养基可能含有微生物，如果随意丢弃，这些微生物可能会污染环境，甚至造成生物危害，所以要进行灭菌处理后再丢弃，D正确。
◆衍射思考
(1)对培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气和牛奶常采用的灭菌或消毒方法分别是什么？
提示：分别为湿热灭菌(高压蒸汽灭菌法)、干热灭菌、灼烧灭菌、化学药物消毒、紫外线消毒、巴氏消毒法。
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是什么？
提示：在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。
(3)为什么体积分数为70%的酒精杀菌效果较好？
提示：若酒精浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；若酒精浓度过低，杀菌能力减弱。
(4)无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？
提示：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
怎样进行酵母菌的纯培养
1．微生物的纯培养概念辨析
(1)培养物：在微生物学中，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__称为培养物。
(2)纯培养物：由__单一个体__繁殖所获得的微生物群体。
(3)纯培养：获得__纯培养物__的过程。
(4)菌落：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__，这就是菌落。
2．教材P12～13“探究·实践”——酵母菌的纯培养
3．倒平板的操作步骤
注意事项：
(1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。
(2)要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物__污染__培养基。
(3)倒平板时，要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，不能完全打开，以免杂菌污染培养基。
(4)平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可__避免培养基表面的水分过快挥发__，又可__防止皿盖上的水珠落入培养基__，造成污染。
(5)在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生物。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
(6)整个操作过程要在__酒精灯火焰旁__进行，避免杂菌污染。
4．教材P13——平板划线操作流程，据流程图回答下列问题：
　　　　　　
a　　　　　b　　　　c　　　　d
　　　　　　　　　
e　　　　　f　　　　　g　　　　　h
(1)用字母和箭头表示平板划线操作的正确步骤：__d→b→f→a→e→c→h →g__。
(2)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？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？请完善下方的表格。
灼烧时期 目的
取菌种前 杀死接种环上__原有的微生物__
每次划线前 杀死上次划线时残留的菌种，使下一次划线的菌种直接来源于__上次划线的末端__，从而使__每次划线时菌种数目逐渐减少__，直至得到__单个细胞__
接种结束后 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
(3)若要按照如图h进行划线，那么在接种划线的操作过程中，共灼烧了__6__次接种环。
提示：图h中共划了5个区域，在每次划线前后均需要对接种环灼烧灭菌，因此共需要灼烧接种环6次。
(4)为什么最后一次的划线与第一次的划线不能相连？
提示：最后一次的划线已经将细菌稀释成单个细胞，如果与第一次的划线相连，则增加了细菌的数目，得不到纯化的效果。
(5)设置未接种平板组的意义是什么？
提示：通过观察未接种平板是否有菌落生长以确定培养基是否被污染或灭菌是否彻底。
(阜阳期中)下列关于微生物培养的叙述，正确的是(　B　)
A．初筛菌种前，要利用固体培养基扩大培养目标菌种
B．培养皿倒置培养有利于减少培养基中水分的蒸发，减少杂菌污染，方便观察计数
C．平板划线法在每次划线前后灼烧接种环的目的都是防止杂菌污染
D．培养基灭菌后，应立即在酒精灯火焰旁倒平板，以免冷却后凝固
解析：扩大培养目标菌种用的是液体培养基，因为液体培养基能让菌种与营养物质充分接触，有利于其大量繁殖，而固体培养基常用于菌种的分离与计数，A错误；培养皿倒置培养，一方面能减少培养基水分蒸发，另一方面可避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成杂菌污染，同时方便观察计数，B正确；接种环在每次划线前后都要放在酒精灯上进行灼烧灭菌，第一次灼烧的目的是防止杂菌污染，最后一次灼烧的目的是避免接种环上的微生物造成环境污染，操作中间灼烧接种环的目的是杀死残留菌种，保证每次划线时菌种来自上一次划线的末端，C错误；培养基灭菌后，需要冷却至50 ℃左右时才能用来倒平板，以避免温度过高烫手和产生过多水汽，污染培养基，D错误。
方法规律 平板划线操作的注意事项
(1)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
(2)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
(3)利用平板划线法接种时，单细胞菌落从后划线的区域挑取。
一、 知识自主构建
二、 学情随堂评价
1．(卓越县中联盟期中)外科手术要严格遵循无菌操作流程，如手术室消毒、手术器械灭菌等，以防止病原微生物通过空气或手术器械等进入患者体内。下列相关叙述正确的是(　B　)
A．病人手术创口愈合前要常用温水清洗消毒
B．外科手术器械灭菌的标准是杀死芽孢和孢子
C．手术钳、止血钳等金属器械不能进行干热灭菌
D．病人饮用的牛奶一般要进行高压蒸汽灭菌
解析：手术创口愈合前应保持干燥清洁，避免频繁清洗，若用温水清洗易引入细菌，A错误；外科手术器械要灭菌，即杀灭一切生物，包括芽孢和孢子，B正确；能耐高温的、需要保持干燥的物品可以采用干热灭菌，如手术钳、止血钳等金属器械，C错误；病人饮用的牛奶一般进行巴氏消毒，高压蒸汽灭菌会破坏牛奶营养和风味，D错误。
2．(皖中名校联盟期中)牛肉膏蛋白胨培养基是一种常见的细菌培养基，用尿素为唯一氮源的选择培养基可用于筛选尿素分解菌，下列相关叙述错误的是(　A　)
A．培养细菌时一般需要将培养基调至酸性
B．蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等
C．培养基倒入培养皿后不用再灭菌，冷凝后倒过来放置
D．欲知选择培养基是否起到了选择作用，可设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
解析：培养细菌时一般需要将培养基调至中性或弱碱性，培养霉菌时一般需要将培养基调至酸性，A错误；蛋白胨可以为细菌提供碳源、氮源和维生素等，B正确；培养基先经过高压蒸汽灭菌，在无菌操作台上倒入培养皿后不用再灭菌，冷凝后倒置，可防止皿盖上水珠落入培养基造成污染，C正确；为判断选择培养基是否起到选择作用，应设置没有选择作用的培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)作为对照，若选择培养基上菌落数目小于对照组，说明选择培养基起了选择作用，D正确。
3．为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是(　B　)
A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整
B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落
C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的
D．配制培养基时不需要根据微生物的种类调整培养基的pH
解析：倒平板后无需晃动，A错误；Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，故应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，C错误；不同的微生物适宜生长的pH不同，所以配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，D错误。
4．(安徽A10联盟期中)某科研团队在实验室进行珍稀丝状真菌发酵产酶实验。在无菌操作和培养基处理过程中，出现了以下几种情况，其中处理方式不合理的是(　B　)
A．将培养皿洗净晾干后，装入金属容器中进行灭菌，灭菌结束后待温度降至 50 ℃左右时取出
B．配制好的培养基用不完可放在4 ℃冰箱中保存，下次用时取出加热融化后倒入培养皿中直接使用
C．接种时先将接种环灼烧灭菌，冷却后挑取丝状真菌的孢子，整个接种过程始终在酒精灯火焰旁进行
D．实验结束后对含有真菌的培养基进行湿热灭菌处理，然后将废弃物按生物安全要求分类丢弃
解析：玻璃培养皿采用干热灭菌，装入金属容器防止灭菌过程中损坏，待温度降至 50 ℃左右取出可避免因温度骤变导致玻璃器皿破裂，A正确；配制好的培养基用不完可放在 4 ℃冰箱中保存，使用前需先检查有无污染，加热融化后还需再次调节 pH 等参数，然后再灭菌，防止杂菌污染，B错误；接种环灼烧灭菌冷却后挑取孢子，为避免杂菌污染，需在酒精灯火焰旁操作，C正确；对含有真菌的培养基湿热灭菌处理后按生物安全要求丢弃，可防止污染环境，D正确。
5．某社区采用微生物降解厨余垃圾，需配制专用培养基，其组成成分如下表，下列配制方法中正确的是(　B　)
培养基组分 含量/g 特性说明
厨余浸出液 100(根据实际调整) 含热敏感成分
琼脂 15～20 凝固剂
NH4Cl 1～2 提供氮源
KH2PO4 0.5～1 提供磷源和钾源，调节pH
A．将厨余浸出液与其他成分混合后，121 ℃灭菌20 min再倒平板
B．先对厨余浸出液单独过滤灭菌，再与其他已灭菌成分混合
C．琼脂既可以作为凝固剂，又可以为微生物提供营养物质和能量
D．为了保证pH适宜，培养基应该先灭菌再调节pH
解析：由于厨余浸出液含有热敏感成分，如果将其与其他成分混合后再进行高温灭菌，可能会破坏这些热敏感成分，从而影响培养基的效果，A错误；为了避免高温对厨余浸出液中热敏感成分的破坏，可以先对厨余浸出液进行单独过滤灭菌，然后再与其他已经灭菌的成分混合，这样可以保证培养基中各组分的活性，同时达到灭菌的目的，B正确；琼脂在培养基中主要作为凝固剂，使培养基能够凝固，便于操作和观察，琼脂不提供物质和能量，C错误；培养基应该先调节pH再灭菌，保证灭菌效果，D错误。

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