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第一节　微生物的培养需要适宜条件
素养测练
对点达标练
题组一　培养基的成分和类型
1.(台州十校高二期中)下列不属于微生物生长所需营养物质的是(　B　)
A.碳源 B.琼脂 C.氮源 D.水
解析:微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、氮源和无机盐四类,其中培养基中加琼脂会得到固体培养基,琼脂起凝固剂的作用,不属于微生物生长所需营养物质。
2.下列关于斜面培养基的叙述,错误的是(　B　)
A.灭菌过的固体培养基注入试管,将试管斜放在台面上凝固后制成
B.常用于菌种的筛选
C.斜面培养基是固体培养基的一种形式
D.优点是能增大接种面积、增大厚度等
解析:斜面培养基是将灭菌过的固体培养基定量分装于试管内,将试管斜放在台面上凝固后制成;斜面培养基可用于菌种的保存;斜面培养基是固体培养基的一种形式;斜面培养基的优点是能增大接种面积、厚度增大等。
3.“细菌喜荤,霉菌喜素”的意思是在配制培养基时(　B　)
A.要调整培养基的pH
B.要考虑不同微生物的代谢特性
C.要调整培养基的渗透压
D.要考虑不同微生物的结构特性
解析:不同的微生物代谢需求不同,只有满足目标微生物的代谢需求,才能使其快速生长。“细菌喜荤,霉菌喜素”,是说细菌培养基中要含有较高的有机氮,因此常用蛋白胨和酵母提取物等来配制;霉菌培养基一般用可溶性淀粉加无机物配制,或用添加蔗糖的豆芽汁等
配制。
4.甲、乙、丙为三种微生物,下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是(　D　)
项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
粉状硫10 g + + +
K2HPO4 4 g + + +
FeSO4 0.5 g + + +
续　表
项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
蔗糖10 g + - +
(NH4)2SO4 0.4 g - + +
H2O 100 mL + + +
MgSO4 9.25 g + + +
CaCl2 0.5 g + + +
注:“+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。
A.甲、乙、丙都是异养型微生物
B.甲、乙都是自养型微生物,丙是异养型微生物
C.甲是异养型微生物,乙是固氮微生物,丙是自养型微生物
D.甲是固氮微生物,乙是自养型微生物,丙是异养型微生物
解析:由题表数据可知,Ⅰ培养基不含氮源,只有能固氮的微生物才能在其上正常生长繁殖;Ⅱ培养基不含碳源,只有自养型微生物才能在其上正常生长繁殖;Ⅲ培养基含有氮源、碳源、水、无机盐等,营养成分全面,适合多种微生物生长繁殖。再结合题干分析可知,甲是固氮微生物、乙是自养型微生物、丙是异养型微生物。
题组二　灭菌和无菌操作技术
5.微生物培养都需要无菌操作,下列不适宜用高压蒸汽来灭菌的是(　D　)
A.移液管 B.锥形瓶和广口瓶
C.培养基 D.用于培养的微生物
解析:用于培养的微生物不能用高压蒸汽灭菌,因为温度过高会导致微生物死亡。
6.微生物的培养和分离实验通常需要进行高压蒸汽灭菌。下列相关叙述正确的是(　A　)
A.实验前,采用高压蒸汽灭菌法对涂布器进行灭菌
B.培养基中有尿素时,降低高压蒸汽灭菌的压力与温度即可
C.经高压蒸汽灭菌后的器具可直接用于微生物实验
D.实验后的培养基不需要进行高压蒸汽灭菌,直接丢弃即可
解析:无菌操作的首要条件是各种器皿必须是无菌的,如各种大小的培养皿、试管、三角瓶、涂布器等通常用高压蒸汽灭菌法灭菌;尿素受热会分解,采用G6玻璃砂漏斗进行过滤除菌,但G6玻璃砂漏斗使用前也要在121 ℃下高压蒸汽灭菌;通常要将高压蒸汽灭菌后的实验器具放入60～80 ℃的烘箱中烘干(除去灭菌时高压蒸汽产生的水分以免金属器械锈蚀)后再使用;为防止污染环境,实验后的培养基需要灭菌后再丢弃。
7.下列微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染。请分析下列操作中正确的是(　B　)
A.煮沸消毒可以杀死所有微生物细胞和一部分芽孢
B.接种操作要在酒精灯火焰附近进行
C.为了保证超净工作台中空气无菌,实验人员在操作时也要打开紫外灯和过滤风
D.加入培养基中的指示剂不需要灭菌
解析:消毒指使用较为温和的物理、化学方法杀死物体表面或内部一部分不需要的微生物;酒精灯火焰附近存在一个无菌区,为了无菌操作,接种操作要在酒精灯火焰附近进行;紫外线对人体有害,在超净工作台操作时可以打开过滤风,但不能打开紫外灯;指示剂中可能混有微生物,故加入培养基前需灭菌。
8.(绍兴高二期中)无菌操作是微生物培养过程中的关键环节,下列叙述错误的是(　C　)
A.培养真菌时,在培养基中加入头孢克洛等抗生素可抑制某些细菌的生长
B.煮沸可以杀死微生物细胞和一部分芽孢,达到消毒目的
C.高压蒸汽法灭菌时间到了,可以打开放气阀,加速高压气体排出,以迅速结束灭菌过程
D.接种后培养皿倒置,可以减少其内部空气中微生物落入培养基的可能性
解析:头孢克洛等抗生素可抑制某些细菌的生长,对真菌的生长无影响;煮沸可以杀死微生物细胞和一部分芽孢,达到消毒目的;高压蒸汽灭菌法灭菌,加热结束后,需要等压力表指针回到零后,才能开启锅盖;接种后培养皿倒置,可以减少其内部空气中微生物落入培养基的可能性,从而减少污染。
题组三　配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖培养基
9.配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖斜面培养基时,在进行高压蒸汽灭菌前,下列做法错误的是(　C　)
A.注意控制好温度,防止培养基提前凝固
B.不要让培养基粘在试管口
C.试管中的液体量约为试管长度的一半
D.试管加棉塞后,用牛皮纸包好
解析:制作斜面培养基时,要注意控制好温度,防止培养基提前凝固,不要让培养基粘在试管口,试管中的液体量约为试管长度的1/4,试管加棉塞后,用牛皮纸包好。
10.制备培养酵母菌的培养基时相关的操作正确的是(　D　)
A.常在培养基中加入牛肉膏或蛋白胨作为氮源
B.在培养基中加入适量葡萄糖,调节pH后在121 ℃ 下灭菌10 min
C.用脱脂棉制作棉塞时,注意上大下小,塞住瓶口
D.斜面制备时,注意试管保持倾斜,在酒精灯火焰旁操作
解析:制备培养酵母菌的培养基时通常用马铃薯浸汁作为氮源;培养基中加入的是蔗糖,无须调pH,且高压蒸汽灭菌一般在压力为1 kg/cm2,温度为121 ℃的条件下,维持15～20 min;棉塞应上大下小,棉塞长度要保证既塞住瓶口(进入瓶口3～4 cm),在瓶口外又要留有一定的长度(约2 cm),棉塞粗细也要适当,以不易脱落为度;为避免杂菌污染,斜面制备时,注意试管保持倾斜,在酒精灯火焰旁操作。
综合提升练
11.如表为某培养基的配方,下列叙述正确的有(　B　)
成分 含量 成分 含量
蛋白胨 10 g 美蓝 0.065 g
葡萄糖 10 g 蒸馏水 1 000 mL
K2HPO4 2 g 琼脂 20 g
伊红 0.4 g
注:伊红和美蓝为相关指示剂。
①从物理性质看该培养基属于固体培养基,从用途看该培养基属于鉴别培养基　②培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨　③该培养基调节合适的pH和消毒后就可以接种使用　④该培养基可以用于培养HIV
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
解析:该培养基中含有凝固剂(琼脂),因此从物理性质看该培养基属于固体培养基,该培养基中含有指示剂(伊红、美蓝),因此从用途看该培养基属于鉴别培养基,①正确;培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨,②正确;该培养基调节合适的pH和灭菌后才可以接种使用,③错误;病毒没有细胞结构,不能独立生存,因此不能用培养基直接培养病毒,④错误。
12.将甲、乙、丙、丁四种细菌分别接种到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种培养基中,经培养后分别测得它们繁殖一代所需的时间,结果如表所示:
培养基 组别 培养基成分 繁殖一代所需时间/min
甲 乙 丙 丁
Ⅰ 葡萄糖、NaCl、 P、MgSO4 43 100 - -
Ⅱ 葡萄糖、NaCl、 P、MgSO4、 8种氨基酸 28 40 - -
Ⅲ 葡萄糖、NaCl、 P、MgSO4、 19种氨基酸 25 25 80 -
Ⅳ NaCl、MgSO4、 N - - - 80
注:“-”表示细菌没有生长。
下列相关分析正确的是(　B　)
A.甲、乙相比,均能在Ⅰ培养基中生长,且乙增长较快
B.甲、乙、丙和丁四种细菌,丁同化作用类型与蓝细菌相似
C.四种培养基均需要通过121 ℃高压蒸汽灭菌15 min 以上
D.氨基酸是甲、乙、丙、丁四种细菌生长的限制条件
解析:甲、乙相比,均能在Ⅰ培养基中生长,且甲增长较快;甲、乙、丙和丁四种细菌,丁在没有葡萄糖和氨基酸的培养基中生长,属于自养型细菌,同化作用类型与蓝细菌相似;培养基中有葡萄糖,为防止葡萄糖焦化,要在112 ℃(500 g/cm2压力)下灭菌30 min;由表格分析可知,氨基酸是丙细菌生长的限制条件。
13.下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方。
成分 含量 成分 含量
蛋白胨 10.0 g K2HPO4 2.0 g
乳糖 5.0 g 显色剂 0.2 g
蔗糖 5.0 g 琼脂 12.0 g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)该培养基属于　　　　(填“固体”或“液体”)培养基,该培养基中的碳源是　
　　　　　　　　。
(2)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行　　　　(填“消毒”或“灭菌”);操作者的双手需要进行清洗和　　　　(填“消毒”或“灭菌”);空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能　　　　　　　　　　。
(3)将配制好的培养基分装到试管中,加棉塞后若干支试管扎成一捆,包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入　　　　　　　　　　　中灭菌,温度为　　　　,时间为　　　　　　　。灭菌完毕后拔掉电源,待锅内压力自然降到大气压时,将试管取出,摆成斜面。
(4)细菌通常要求在　　　　　　的环境中生长,因此在制备培养基时要注意调节培养基的pH。调pH应在灭菌　　　　(填“前”或“后”)进行。
(5)接种时应注意接种环要在酒精灯　　　　(填“内焰”或“外焰”)灼烧灭菌,并且待接种环冷却后再蘸取菌种。
解析:(1)在液体培养基中加入凝固剂琼脂后,制成琼脂固体培养基;该培养基中的蔗糖、乳糖、蛋白胨元素组成都含有C,故都是碳源。
(2)灭菌是用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,所以对培养基和培养皿进行灭菌;消毒是用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分不需要的微生物,操作者的双手需要进行清洗和消毒;由于紫外线能使蛋白质变性,还能使核酸变性,故空气中的细菌可用紫外线杀灭。
(3)将配制好的培养基分装到试管中,加棉塞,包上牛皮纸,并用皮筋勒紧,再放入高压蒸汽灭菌锅,在压力为1 kg/cm2、温度为121 ℃条件下,灭菌15～20 min。
(4)细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长,因此在制备培养基时要注意调节培养基的pH;为防止杂菌污染,调pH应在灭菌前进行。
(5)酒精灯外焰温度更高,接种环要在酒精灯的外焰进行灭菌,接种环冷却后再蘸取菌种,以防温度过高导致菌种死亡。
答案:(1)固体　乳糖、蔗糖、蛋白胨　(2)灭菌　消毒　使核酸变性　(3)高压蒸汽灭菌锅　121 ℃　15～20 min　(4)中性偏碱　前　(5)外焰
14.某兴趣小组配制含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基后,对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌,当培养基温度下降到60 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,待培养基冷却至室温,按下表进行处理,将处理完毕的平板置于适宜温度下培养2～3天,观察培养基中的菌落特征和数目。
组别 距地面高度 处理方法
A 0 m 打开皿盖暴露15 min
B 0.3 m 打开皿盖暴露15 min
C 0.6 m 打开皿盖暴露15 min
D 0.9 m 打开皿盖暴露15 min
E 1.2 m 打开皿盖暴露15 min
F 0 m 不打开皿盖
回答下列问题。
(1)上述实验的实验目的是探究 　。
若F组的培养基表面有菌落生长,说明 　。
(2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微生物生长提供　　　　　。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了　 。
(3)实验过程特别强调温度控制,“待培养基冷却至室温”的目的是 　;
“将处理完毕的平板置于适宜温度下培养”的目的是　 。
(4)培养微生物时将培养皿倒置的目的主要是 　。
解析:(1)根据表格可知,该实验的自变量是距离地面的高度,观察的指标是培养基中菌落特征和数目,因此该实验的实验目的是探究不同高度空气中微生物的种类和数量;若F组的培养基表面有菌落生长,说明培养基灭菌不合格(受到杂菌污染)。
(2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微生物生长提供碳源和氮源。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了避免周围环境中的微生物污染。
(3)“待培养基冷却至室温”的目的是使培养基凝固,同时防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物。“将处理完毕的平板置于适宜温度下培养”的目的是让微生物在适宜的温度下生长(繁殖)。
(4)培养微生物时将培养皿倒置的目的主要是防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上造成污染。
答案:(1)不同高度空气中微生物的种类和数量　培养基灭菌不合格(受到杂菌污染)
(2)碳源、氮源　避免周围环境中的微生物污染
(3)使培养基凝固,同时防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物　让微生物在适宜的温度下生长(繁殖)
(4)防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上造成污染(共35张PPT)
第一节　微生物的培养
需要适宜条件
第一章　发酵工程
[学习目标]
1.说明培养基为目标微生物提供适宜的生长环境。
2.举例说明灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰。
知识梳理
一、发酵工程的概念及微生物培养的条件
1.概念
采用现代工程技术手段,利用 的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接利用 的工作过程。
2.微生物
人们对所有形体微小、 的生物的统称。
微生物
微生物
肉眼不可见
3.微生物培养的条件
在培养目标微生物时,一方面需要提供其适宜的 ,另一方面需要除掉与目标微生物具有竞争和寄生关系的 。
二、培养基为目标微生物提供适宜的生长环境
1.培养基的概念和成分
(1)定义:人们为满足微生物 或 的需求而配制的混合养料。
(2)成分:水、无机盐、 、 、 等。
生长环境
异种微生物
生长繁殖
积累代谢产物
碳源
氮源
生长因子
(3)在满足微生物生长所需的各种物质的同时,还要考虑微生物生活所需要的能量来源。
微生物类型 能量来源
自养型 的能量
异养型 培养基中的
光能或化学反应释放
有机物
2.培养基的理化特性影响微生物的生长(以细菌与霉菌为例)
(1)细菌喜荤、碱:培养基中要含有较高的有机氮,常用 和酵母提取物等来配制,pH调至中性偏碱。
(2)霉菌喜素、酸:培养基一般用 加无机物配制,或用添加蔗糖的豆芽汁等配制,pH调至中性偏酸。
蛋白胨
可溶性淀粉
3.培养基的类型
(1)按物理特征分。
种类 特征 用途
固体培 养基 加入凝固剂,微生物生长速度慢 平板:常用于微生物的分离、鉴定和活菌计数等
:常用于菌种保存
液体培 养基 不加凝固剂,微生物生长速度快 常用于大规模 某种微生物
斜面
快速繁殖
(2)按化学成分分。
种类 特征 用途
合成 培养基 化学成分完全清楚 一般用于在实验室进行的、要求
的各种研究工作
天然 培养基 用化学成分还不十分清楚或成分不恒定的天然有机物制成 除了在实验室常用外,更多地被用于大规模的
可重复性强
生物发酵工业
【易错判断】
(1)培养基的主要成分为水、碳源、氮源、无机盐等,此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。(　 　)
(2)作为碳源的物质可为有机物,也可为无机碳,如CO2。(　 　)
(3)同种微生物在液体培养基和固体培养基中的繁殖速度相同。(　 　)
√
√
×
提示:细胞与固体培养基的接触面积较小,细胞与环境间物质交换速度相对较慢,固体培养基中的微生物生长速度比在液体培养基中慢。
三、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰
1.无菌技术
在培养某种微生物时,防止 混入,保持无菌物品及无菌区域不被污染的操作技术。
2.实验器具与培养基灭菌
(1)高压灭菌。
①装置: 。
②灭菌时所需的温度、压力和时间:根据要消灭的 等结构的耐热性决定。在微生物实验中常用121 ℃(1 kg/cm2压力)对实验器具和培养基进行15～20 min的灭菌处理。
其他微生物
高压灭菌锅
微生物芽孢
(2)较高温度下会分解的物质如尿素,可使用灭菌的G6玻璃砂漏斗进行
,再在超净工作台内添加到培养基中;对含葡萄糖的培养基,可采用适当降低温度、压力以及延长时间的高压灭菌方法灭菌。
3.分装和接种的无菌操作
(1)超净工作台杀菌:将需要使用的、已灭菌的用具从烘箱中取出,放到超净工作台中,打开 和过滤风开关,杀菌30 min。
(2)分装:在超净工作台内的 完成;分装时注意不要让培养基黏附在三角瓶口、试管口、培养皿内壁上,以免非目标微生物从瓶口沿器皿内壁上的培养基向内生长而发生污染。
过滤除菌
紫外灯
酒精灯火焰旁
(3)接种(将目标微生物转移到培养基中):
用具 涂布器
无菌操作 接种前 明火灼烧→ 浸泡→灼烧→冷却
接种时 ①打开塞子后和塞上塞子前都要将瓶口或试管口在酒精灯火焰上 ; ②要靠近酒精灯的火焰接种,尽量减少各种器皿 的时间和机会
接种环
冷却
75%的酒精
灼烧灭菌
敞口向上
4.对于接种间、培养间应定期采用 的方法进行杀菌或消毒。在全部培养工作结束后,所有使用过的器皿、废弃物等都必须先经过 后再洗涤或倾倒,以免有害菌体致病或污染环境。
紫外线或药物熏蒸
高压灭菌
【易错判断】
(1)培养基的配制、分装及微生物的接种过程都需要进行无菌操作。(　　)
×
提示:培养基的配制不需要无菌操作,需要保持环境卫生,在培养基配制完成后再进行高压灭菌操作,培养基分装和微生物的接种过程需要进行无菌操作。
(2)接种前需要对培养基、培养皿、实验操作者的双手进行严格的灭菌处理。
(　 　)
×
提示:接种前需要对培养基、培养皿进行灭菌,对实验操作者的双手进行消毒。
(3)为了防止污染,接种环经火焰灼烧灭菌后应趁热快速蘸取菌液。(　 　)
×
提示:接种环需冷却后才能蘸取菌液。
四、配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖培养基
1.活动目的
配制液体培养基和固体培养基。
2.20%马铃薯蔗糖培养基配方
去皮 (或小块)20 g、蔗糖2 g、琼脂1.5～2 g、水100 mL(自然pH)。
马铃薯丝
3.方法步骤
过
滤
加热
溶化
【易错判断】
(1)配制马铃薯蔗糖培养基时,不需要加入蛋白胨。(　 　)
(2)马铃薯蔗糖固体培养基中的琼脂能作为酵母菌的碳源。(　 　)
√
×
提示:琼脂的作用是凝固剂,不能作为碳源。
(3)配制好的马铃薯蔗糖培养基分装后需要调节pH。(　 　)
×
提示:调节pH需要在灭菌之前,且马铃薯蔗糖培养基为天然培养基,一般不需要人工调节pH。
(4)马铃薯蔗糖培养基为天然培养基,不需要加无机盐。(　 　)
(5)制备斜面培养基时,试管中的液体量约为试管长度的1/3。(　 　)
√
×
提示:试管中的液体量约为试管长度的1/4。
任务突破
任务1　分析微生物培养基的营养成分和类型
某微生物培养基成分见下表,请据此回答问题。
编号 成分 含量
① 粉状硫 10 g
② (NH4)2SO4 0.4 g
③ K2HPO4 4.0 g
④ MgSO4 9.25 g
⑤ FeSO4 0.5 g
⑥ CaCl2 0.5 g
⑦ H2O 100 mL
(1)上表培养基可培养的微生物类型是 (填“自养”或“异养”)型微生物。
(2)若除去成分②,加入葡萄糖,该培养基可用于培养 。
(3)表中营养成分共有 类。
(4)若上表培养基用于菌种鉴定,应该增加的成分是 。
自养
固氮微生物
三
琼脂(或凝固剂)
[迁移应用]
1.(嘉兴八校高二期中)培养基为微生物提供适宜的生长环境。下列关于培养基的叙述正确的是(　 　)
A.培养基为微生物的生长繁殖提供营养
B.所有的培养基都需要添加水、碳源、氮源和无机盐
C.合成培养基更多用于大规模生物发酵工业
D.液体培养基常用于微生物的分离和鉴定
A
解析:培养基可以为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质;培养自养型微生物的培养基不需要添加碳源,培养固氮微生物的培养基不需要添加氮源;天然培养基营养成分丰富且复杂,一般不需要添加额外的物质,且成本较低,通常用于大规模生物发酵工业;在液体培养基中加琼脂制成的固体培养基,常用于菌种的分离与鉴定。
2.如表所示为某培养基的配方,
成分 含量
NaNO3 3 g
K2HPO4 1 g
MgSO4·7H2O 0.5 g
糖类 30 g
蒸馏水 定容至1 000 mL
下列叙述错误的是(　 　)
A.根据物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B.微生物无法在该培养基表面形成肉眼可见的菌落
C.根据培养基的配方可知,该培养基培养的微生物的同化作用类型是异养型
D.固体培养基中加入少量水即可形成液体培养基
D
解析:液体培养基中加入凝固剂(如琼脂)可形成固体培养基,题表所示的培养基配方中没有凝固剂,因此属于液体培养基;微生物在固体培养基表面生长,能形成肉眼可见的菌落;该培养基中的糖类可作为有机碳源,因此其培养的微生物的同化作用类型是异养型;固体培养基中再加入少量水不能形成液体培养基。
任务2　对比分析灭菌和消毒
阅读教材相关内容,将下面的表格补充完整。
项目 结果 方法 应用范围
灭菌 杀灭物体表面以及内部一切微生物 微生物接种工具,如涂布器、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
干热 灭菌 玻璃器皿(如吸管、培养皿)和金属用具等
培养基及多种实验器具
高温下会分解的化合物
灼烧灭菌
高压蒸汽灭菌
过滤除菌
消毒 仅杀死物体表面或内部一部分不需要的微生物 煮沸 消毒 家庭餐具等生活用品的消毒
接种室、接种箱、超净工作台
化学药 剂消毒 用消毒剂对 、水果或饮用水进行消毒
紫外线消毒
皮肤
[迁移应用]
3.在生产、生活和科研实践中,经常通过无菌操作技术避免杂菌的污染。下列叙述正确的是(　 　)
A.通过消毒或灭菌,可杀死所有的微生物,包括孢子和芽孢
B.接种环、涂布器等接种用具的灭菌方式只有灼烧灭菌
C.为避免污染,操作尽量在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行
D.对于牛奶等不耐高温的液体,一般采用紫外线照射法进行消毒
C
解析:只有通过灭菌,才可以将所有的杂菌、孢子和芽孢等都杀灭;接种环、涂布器等接种用具的灭菌方式除了灼烧灭菌外,也可用其他灭菌法,如高压蒸汽灭菌法;为避免污染,操作尽量在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行;对于一些不耐高温的液体,如牛奶一般采用巴氏消毒法。
4.(A9协作体高二期中)在生产、生活和科研实践中,避免杂菌的污染十分关键。下列关于无菌操作技术的叙述,错误的是(　 　)
A.接种环在接种前需在酒精灯火焰上灼烧
B.将培养基转移到试管中时必须使用玻璃漏斗
C.含尿素的培养基需500 g/cm2压力灭菌30 min
D.高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从高压蒸汽灭菌锅达到要求温度时开始计时
C
解析:接种环属于金属材质,在接种前需在酒精灯火焰上灼烧;将培养基转移到试管中时必须使用玻璃漏斗,防止培养基粘在试管口;含有尿素的培养基,不能加热灭菌,高温会使尿素分解,通常使用G6玻璃砂漏斗过滤除菌;高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从高压蒸汽灭菌锅达到要求温度时开始计时,直至灭菌完成为止。
课堂小结第一节　微生物的培养需要适宜条件
学习目标
1.说明培养基为目标微生物提供适宜的生长环境。
2.举例说明灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰。
一、发酵工程的概念及微生物培养的条件
1.概念
采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接利用微生物的工作过程。
2.微生物
人们对所有形体微小、肉眼不可见的生物的统称。
3.微生物培养的条件
在培养目标微生物时,一方面需要提供其适宜的生长环境,另一方面需要除掉与目标微生物具有竞争和寄生关系的异种微生物。
二、培养基为目标微生物提供适宜的生长环境
1.培养基的概念和成分
(1)定义:人们为满足微生物生长繁殖或积累代谢产物的需求而配制的混合养料。
(2)成分:水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
(3)在满足微生物生长所需的各种物质的同时,还要考虑微生物生活所需要的能量来源。
微生物类型 能量来源
自养型 光能或化学反应释放的能量
异养型 培养基中的有机物
2.培养基的理化特性影响微生物的生长(以细菌与霉菌为例)
(1)细菌喜荤、碱:培养基中要含有较高的有机氮,常用蛋白胨和酵母提取物等来配制,pH调至中性偏碱。
(2)霉菌喜素、酸:培养基一般用可溶性淀粉加无机物配制,或用添加蔗糖的豆芽汁等配制,pH调至中性偏酸。
3.培养基的类型
(1)按物理特征分。
种类 特征 用途
固体培 养基 加入凝固剂,微生物生长速度慢 平板:常用于微生物的分离、鉴定和活菌计数等 斜面:常用于菌种保存
液体培 养基 不加凝固剂,微生物生长速度快 常用于大规模快速繁殖某种微生物
(2)按化学成分分。
种类 特征 用途
合成 培养基 化学成分完全清楚 一般用于在实验室进行的、要求可重复性强的各种研究工作
天然 培养基 用化学成分还不十分清楚或成分不恒定的天然有机物制成 除了在实验室常用外,更多地被用于大规模的生物发酵工业
【易错判断】
(1)培养基的主要成分为水、碳源、氮源、无机盐等,此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。(　√　)
(2)作为碳源的物质可为有机物,也可为无机碳,如CO2。(　√　)
(3)同种微生物在液体培养基和固体培养基中的繁殖速度相同。(　×　)
提示:细胞与固体培养基的接触面积较小,细胞与环境间物质交换速度相对较慢,固体培养基中的微生物生长速度比在液体培养基中慢。
三、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰
1.无菌技术
在培养某种微生物时,防止其他微生物混入,保持无菌物品及无菌区域不被污染的操作
技术。
2.实验器具与培养基灭菌
(1)高压灭菌。
①装置:高压灭菌锅。
②灭菌时所需的温度、压力和时间:根据要消灭的微生物芽孢等结构的耐热性决定。在微生物实验中常用121 ℃(1 kg/cm2压力)对实验器具和培养基进行15～20 min的灭菌处理。
(2)较高温度下会分解的物质如尿素,可使用灭菌的G6玻璃砂漏斗进行过滤除菌,再在超净工作台内添加到培养基中;对含葡萄糖的培养基,可采用适当降低温度、压力以及延长时间的高压灭菌方法灭菌。
3.分装和接种的无菌操作
(1)超净工作台杀菌:将需要使用的、已灭菌的用具从烘箱中取出,放到超净工作台中,打开紫外灯和过滤风开关,杀菌30 min。
(2)分装:在超净工作台内的酒精灯火焰旁完成;分装时注意不要让培养基黏附在三角瓶口、试管口、培养皿内壁上,以免非目标微生物从瓶口沿器皿内壁上的培养基向内生长而发生污染。
(3)接种(将目标微生物转移到培养基中):
用具 接种环 涂布器
无菌操作 接种前 明火灼烧→冷却 75%的酒精浸泡→灼烧→冷却
接种时 ①打开塞子后和塞上塞子前都要将瓶口或试管口在酒精灯火焰上灼烧灭菌; ②要靠近酒精灯的火焰接种,尽量减少各种器皿敞口向上的时间和机会
4.对于接种间、培养间应定期采用紫外线或药物熏蒸的方法进行杀菌或消毒。在全部培养工作结束后,所有使用过的器皿、废弃物等都必须先经过高压灭菌后再洗涤或倾倒,以免有害菌体致病或污染环境。
【易错判断】
(1)培养基的配制、分装及微生物的接种过程都需要进行无菌操作。(　×　)
提示:培养基的配制不需要无菌操作,需要保持环境卫生,在培养基配制完成后再进行高压灭菌操作,培养基分装和微生物的接种过程需要进行无菌操作。
(2)接种前需要对培养基、培养皿、实验操作者的双手进行严格的灭菌处理。(　×　)
提示:接种前需要对培养基、培养皿进行灭菌,对实验操作者的双手进行消毒。
(3)为了防止污染,接种环经火焰灼烧灭菌后应趁热快速蘸取菌液。(　×　)
提示:接种环需冷却后才能蘸取菌液。
四、配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖培养基
1.活动目的
配制液体培养基和固体培养基。
2.20%马铃薯蔗糖培养基配方
去皮马铃薯丝(或小块)20 g、蔗糖2 g、琼脂1.5～2 g、水100 mL(自然pH)。
3.方法步骤
【易错判断】
(1)配制马铃薯蔗糖培养基时,不需要加入蛋白胨。(　√　)
(2)马铃薯蔗糖固体培养基中的琼脂能作为酵母菌的碳源。(　×　)
提示:琼脂的作用是凝固剂,不能作为碳源。
(3)配制好的马铃薯蔗糖培养基分装后需要调节pH。(　×　)
提示:调节pH需要在灭菌之前,且马铃薯蔗糖培养基为天然培养基,一般不需要人工调节pH。
(4)马铃薯蔗糖培养基为天然培养基,不需要加无机盐。(　√　)
(5)制备斜面培养基时,试管中的液体量约为试管长度的1/3。(　×　)
提示:试管中的液体量约为试管长度的1/4。
任务1　分析微生物培养基的营养成分和类型
某微生物培养基成分见下表,请据此回答问题。
编号 成分 含量
① 粉状硫 10 g
② (NH4)2SO4 0.4 g
③ K2HPO4 4.0 g
④ MgSO4 9.25 g
⑤ FeSO4 0.5 g
⑥ CaCl2 0.5 g
⑦ H2O 100 mL
(1)上表培养基可培养的微生物类型是自养(填“自养”或“异养”)型微生物。
(2)若除去成分②,加入葡萄糖,该培养基可用于培养固氮微生物。
(3)表中营养成分共有三类。
(4)若上表培养基用于菌种鉴定,应该增加的成分是琼脂(或凝固剂)。
迁移应用
1.(嘉兴八校高二期中)培养基为微生物提供适宜的生长环境。下列关于培养基的叙述正确的是(　A　)
A.培养基为微生物的生长繁殖提供营养
B.所有的培养基都需要添加水、碳源、氮源和无机盐
C.合成培养基更多用于大规模生物发酵工业
D.液体培养基常用于微生物的分离和鉴定
解析:培养基可以为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质;培养自养型微生物的培养基不需要添加碳源,培养固氮微生物的培养基不需要添加氮源;天然培养基营养成分丰富且复杂,一般不需要添加额外的物质,且成本较低,通常用于大规模生物发酵工业;在液体培养基中加琼脂制成的固体培养基,常用于菌种的分离与鉴定。
2.如表所示为某培养基的配方,下列叙述错误的是(　D　)
成分 含量
NaNO3 3 g
K2HPO4 1 g
MgSO4·7H2O 0.5 g
糖类 30 g
蒸馏水 定容至1 000 mL
A.根据物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B.微生物无法在该培养基表面形成肉眼可见的菌落
C.根据培养基的配方可知,该培养基培养的微生物的同化作用类型是异养型
D.固体培养基中加入少量水即可形成液体培养基
解析:液体培养基中加入凝固剂(如琼脂)可形成固体培养基,题表所示的培养基配方中没有凝固剂,因此属于液体培养基;微生物在固体培养基表面生长,能形成肉眼可见的菌落;该培养基中的糖类可作为有机碳源,因此其培养的微生物的同化作用类型是异养型;固体培养基中再加入少量水不能形成液体培养基。
任务2　对比分析灭菌和消毒
阅读教材相关内容,将下面的表格补充完整。
项目 结果 方法 应用范围
灭菌 杀灭物体表面以及内部一切微生物 灼烧灭菌 微生物接种工具,如涂布器、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
干热 灭菌 玻璃器皿(如吸管、培养皿)和金属用具等
高压蒸 汽灭菌 培养基及多种实验器具
过滤除菌 高温下会分解的化合物
消毒 仅杀死物体表面或内部一部分不需要的微生物 煮沸 消毒 家庭餐具等生活用品的消毒
紫外线 消毒 接种室、接种箱、超净工作台
化学药 剂消毒 用消毒剂对皮肤、水果或饮用水进行消毒
迁移应用
3.在生产、生活和科研实践中,经常通过无菌操作技术避免杂菌的污染。下列叙述正确的是(　C　)
A.通过消毒或灭菌,可杀死所有的微生物,包括孢子和芽孢
B.接种环、涂布器等接种用具的灭菌方式只有灼烧灭菌
C.为避免污染,操作尽量在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行
D.对于牛奶等不耐高温的液体,一般采用紫外线照射法进行消毒
解析:只有通过灭菌,才可以将所有的杂菌、孢子和芽孢等都杀灭;接种环、涂布器等接种用具的灭菌方式除了灼烧灭菌外,也可用其他灭菌法,如高压蒸汽灭菌法;为避免污染,操作尽量在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行;对于一些不耐高温的液体,如牛奶一般采用巴氏消毒法。
4.(A9协作体高二期中)在生产、生活和科研实践中,避免杂菌的污染十分关键。下列关于无菌操作技术的叙述,错误的是(　C　)
A.接种环在接种前需在酒精灯火焰上灼烧
B.将培养基转移到试管中时必须使用玻璃漏斗
C.含尿素的培养基需500 g/cm2压力灭菌30 min
D.高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从高压蒸汽灭菌锅达到要求温度时开始计时
解析:接种环属于金属材质,在接种前需在酒精灯火焰上灼烧;将培养基转移到试管中时必须使用玻璃漏斗,防止培养基粘在试管口;含有尿素的培养基,不能加热灭菌,高温会使尿素分解,通常使用G6玻璃砂漏斗过滤除菌;高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从高压蒸汽灭菌锅达到要求温度时开始计时,直至灭菌完成为止。
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一　培养基的成分和类型
1.(台州十校高二期中)下列不属于微生物生长所需营养物质的是(　B　)
A.碳源 B.琼脂 C.氮源 D.水
解析:微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、氮源和无机盐四类,其中培养基中加琼脂会得到固体培养基,琼脂起凝固剂的作用,不属于微生物生长所需营养物质。
2.下列关于斜面培养基的叙述,错误的是(　B　)
A.灭菌过的固体培养基注入试管,将试管斜放在台面上凝固后制成
B.常用于菌种的筛选
C.斜面培养基是固体培养基的一种形式
D.优点是能增大接种面积、增大厚度等
解析:斜面培养基是将灭菌过的固体培养基定量分装于试管内,将试管斜放在台面上凝固后制成;斜面培养基可用于菌种的保存;斜面培养基是固体培养基的一种形式;斜面培养基的优点是能增大接种面积、厚度增大等。
3.“细菌喜荤,霉菌喜素”的意思是在配制培养基时(　B　)
A.要调整培养基的pH
B.要考虑不同微生物的代谢特性
C.要调整培养基的渗透压
D.要考虑不同微生物的结构特性
解析:不同的微生物代谢需求不同,只有满足目标微生物的代谢需求,才能使其快速生长。“细菌喜荤,霉菌喜素”,是说细菌培养基中要含有较高的有机氮,因此常用蛋白胨和酵母提取物等来配制;霉菌培养基一般用可溶性淀粉加无机物配制,或用添加蔗糖的豆芽汁等
配制。
4.甲、乙、丙为三种微生物,下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是(　D　)
项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
粉状硫10 g + + +
K2HPO4 4 g + + +
FeSO4 0.5 g + + +
续　表
项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
蔗糖10 g + - +
(NH4)2SO4 0.4 g - + +
H2O 100 mL + + +
MgSO4 9.25 g + + +
CaCl2 0.5 g + + +
注:“+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。
A.甲、乙、丙都是异养型微生物
B.甲、乙都是自养型微生物,丙是异养型微生物
C.甲是异养型微生物,乙是固氮微生物,丙是自养型微生物
D.甲是固氮微生物,乙是自养型微生物,丙是异养型微生物
解析:由题表数据可知,Ⅰ培养基不含氮源,只有能固氮的微生物才能在其上正常生长繁殖;Ⅱ培养基不含碳源,只有自养型微生物才能在其上正常生长繁殖;Ⅲ培养基含有氮源、碳源、水、无机盐等,营养成分全面,适合多种微生物生长繁殖。再结合题干分析可知,甲是固氮微生物、乙是自养型微生物、丙是异养型微生物。
题组二　灭菌和无菌操作技术
5.微生物培养都需要无菌操作,下列不适宜用高压蒸汽来灭菌的是(　D　)
A.移液管 B.锥形瓶和广口瓶
C.培养基 D.用于培养的微生物
解析:用于培养的微生物不能用高压蒸汽灭菌,因为温度过高会导致微生物死亡。
6.微生物的培养和分离实验通常需要进行高压蒸汽灭菌。下列相关叙述正确的是(　A　)
A.实验前,采用高压蒸汽灭菌法对涂布器进行灭菌
B.培养基中有尿素时,降低高压蒸汽灭菌的压力与温度即可
C.经高压蒸汽灭菌后的器具可直接用于微生物实验
D.实验后的培养基不需要进行高压蒸汽灭菌,直接丢弃即可
解析:无菌操作的首要条件是各种器皿必须是无菌的,如各种大小的培养皿、试管、三角瓶、涂布器等通常用高压蒸汽灭菌法灭菌;尿素受热会分解,采用G6玻璃砂漏斗进行过滤除菌,但G6玻璃砂漏斗使用前也要在121 ℃下高压蒸汽灭菌;通常要将高压蒸汽灭菌后的实验器具放入60～80 ℃的烘箱中烘干(除去灭菌时高压蒸汽产生的水分以免金属器械锈蚀)后再使用;为防止污染环境,实验后的培养基需要灭菌后再丢弃。
7.下列微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染。请分析下列操作中正确的是(　B　)
A.煮沸消毒可以杀死所有微生物细胞和一部分芽孢
B.接种操作要在酒精灯火焰附近进行
C.为了保证超净工作台中空气无菌,实验人员在操作时也要打开紫外灯和过滤风
D.加入培养基中的指示剂不需要灭菌
解析:消毒指使用较为温和的物理、化学方法杀死物体表面或内部一部分不需要的微生物;酒精灯火焰附近存在一个无菌区,为了无菌操作,接种操作要在酒精灯火焰附近进行;紫外线对人体有害,在超净工作台操作时可以打开过滤风,但不能打开紫外灯;指示剂中可能混有微生物,故加入培养基前需灭菌。
8.(绍兴高二期中)无菌操作是微生物培养过程中的关键环节,下列叙述错误的是(　C　)
A.培养真菌时,在培养基中加入头孢克洛等抗生素可抑制某些细菌的生长
B.煮沸可以杀死微生物细胞和一部分芽孢,达到消毒目的
C.高压蒸汽法灭菌时间到了,可以打开放气阀,加速高压气体排出,以迅速结束灭菌过程
D.接种后培养皿倒置,可以减少其内部空气中微生物落入培养基的可能性
解析:头孢克洛等抗生素可抑制某些细菌的生长,对真菌的生长无影响;煮沸可以杀死微生物细胞和一部分芽孢,达到消毒目的;高压蒸汽灭菌法灭菌,加热结束后,需要等压力表指针回到零后,才能开启锅盖;接种后培养皿倒置,可以减少其内部空气中微生物落入培养基的可能性,从而减少污染。
题组三　配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖培养基
9.配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖斜面培养基时,在进行高压蒸汽灭菌前,下列做法错误的是(　C　)
A.注意控制好温度,防止培养基提前凝固
B.不要让培养基粘在试管口
C.试管中的液体量约为试管长度的一半
D.试管加棉塞后,用牛皮纸包好
解析:制作斜面培养基时,要注意控制好温度,防止培养基提前凝固,不要让培养基粘在试管口,试管中的液体量约为试管长度的1/4,试管加棉塞后,用牛皮纸包好。
10.制备培养酵母菌的培养基时相关的操作正确的是(　D　)
A.常在培养基中加入牛肉膏或蛋白胨作为氮源
B.在培养基中加入适量葡萄糖,调节pH后在121 ℃ 下灭菌10 min
C.用脱脂棉制作棉塞时,注意上大下小,塞住瓶口
D.斜面制备时,注意试管保持倾斜,在酒精灯火焰旁操作
解析:制备培养酵母菌的培养基时通常用马铃薯浸汁作为氮源;培养基中加入的是蔗糖,无须调pH,且高压蒸汽灭菌一般在压力为1 kg/cm2,温度为121 ℃的条件下,维持15～20 min;棉塞应上大下小,棉塞长度要保证既塞住瓶口(进入瓶口3～4 cm),在瓶口外又要留有一定的长度(约2 cm),棉塞粗细也要适当,以不易脱落为度;为避免杂菌污染,斜面制备时,注意试管保持倾斜,在酒精灯火焰旁操作。
综合提升练
11.如表为某培养基的配方,下列叙述正确的有(　B　)
成分 含量 成分 含量
蛋白胨 10 g 美蓝 0.065 g
葡萄糖 10 g 蒸馏水 1 000 mL
K2HPO4 2 g 琼脂 20 g
伊红 0.4 g
注:伊红和美蓝为相关指示剂。
①从物理性质看该培养基属于固体培养基,从用途看该培养基属于鉴别培养基　②培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨　③该培养基调节合适的pH和消毒后就可以接种使用　④该培养基可以用于培养HIV
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
解析:该培养基中含有凝固剂(琼脂),因此从物理性质看该培养基属于固体培养基,该培养基中含有指示剂(伊红、美蓝),因此从用途看该培养基属于鉴别培养基,①正确;培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨,②正确;该培养基调节合适的pH和灭菌后才可以接种使用,③错误;病毒没有细胞结构,不能独立生存,因此不能用培养基直接培养病毒,④错误。
12.将甲、乙、丙、丁四种细菌分别接种到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种培养基中,经培养后分别测得它们繁殖一代所需的时间,结果如表所示:
培养基 组别 培养基成分 繁殖一代所需时间/min
甲 乙 丙 丁
Ⅰ 葡萄糖、NaCl、 P、MgSO4 43 100 - -
Ⅱ 葡萄糖、NaCl、 P、MgSO4、 8种氨基酸 28 40 - -
Ⅲ 葡萄糖、NaCl、 P、MgSO4、 19种氨基酸 25 25 80 -
Ⅳ NaCl、MgSO4、 N - - - 80
注:“-”表示细菌没有生长。
下列相关分析正确的是(　B　)
A.甲、乙相比,均能在Ⅰ培养基中生长,且乙增长较快
B.甲、乙、丙和丁四种细菌,丁同化作用类型与蓝细菌相似
C.四种培养基均需要通过121 ℃高压蒸汽灭菌15 min 以上
D.氨基酸是甲、乙、丙、丁四种细菌生长的限制条件
解析:甲、乙相比,均能在Ⅰ培养基中生长,且甲增长较快;甲、乙、丙和丁四种细菌,丁在没有葡萄糖和氨基酸的培养基中生长,属于自养型细菌,同化作用类型与蓝细菌相似;培养基中有葡萄糖,为防止葡萄糖焦化,要在112 ℃(500 g/cm2压力)下灭菌30 min;由表格分析可知,氨基酸是丙细菌生长的限制条件。
13.下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方。
成分 含量 成分 含量
蛋白胨 10.0 g K2HPO4 2.0 g
乳糖 5.0 g 显色剂 0.2 g
蔗糖 5.0 g 琼脂 12.0 g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)该培养基属于　　　　(填“固体”或“液体”)培养基,该培养基中的碳源是　
　　　　　　　　。
(2)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行　　　　(填“消毒”或“灭菌”);操作者的双手需要进行清洗和　　　　(填“消毒”或“灭菌”);空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能　　　　　　　　　　。
(3)将配制好的培养基分装到试管中,加棉塞后若干支试管扎成一捆,包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入　　　　　　　　　　　中灭菌,温度为　　　　,时间为　　　　　　　。灭菌完毕后拔掉电源,待锅内压力自然降到大气压时,将试管取出,摆成斜面。
(4)细菌通常要求在　　　　　　的环境中生长,因此在制备培养基时要注意调节培养基的pH。调pH应在灭菌　　　　(填“前”或“后”)进行。
(5)接种时应注意接种环要在酒精灯　　　　(填“内焰”或“外焰”)灼烧灭菌,并且待接种环冷却后再蘸取菌种。
解析:(1)在液体培养基中加入凝固剂琼脂后,制成琼脂固体培养基;该培养基中的蔗糖、乳糖、蛋白胨元素组成都含有C,故都是碳源。
(2)灭菌是用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,所以对培养基和培养皿进行灭菌;消毒是用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分不需要的微生物,操作者的双手需要进行清洗和消毒;由于紫外线能使蛋白质变性,还能使核酸变性,故空气中的细菌可用紫外线杀灭。
(3)将配制好的培养基分装到试管中,加棉塞,包上牛皮纸,并用皮筋勒紧,再放入高压蒸汽灭菌锅,在压力为1 kg/cm2、温度为121 ℃条件下,灭菌15～20 min。
(4)细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长,因此在制备培养基时要注意调节培养基的pH;为防止杂菌污染,调pH应在灭菌前进行。
(5)酒精灯外焰温度更高,接种环要在酒精灯的外焰进行灭菌,接种环冷却后再蘸取菌种,以防温度过高导致菌种死亡。
答案:(1)固体　乳糖、蔗糖、蛋白胨　(2)灭菌　消毒　使核酸变性　(3)高压蒸汽灭菌锅　121 ℃　15～20 min　(4)中性偏碱　前　(5)外焰
14.某兴趣小组配制含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基后,对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌,当培养基温度下降到60 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,待培养基冷却至室温,按下表进行处理,将处理完毕的平板置于适宜温度下培养2～3天,观察培养基中的菌落特征和数目。
组别 距地面高度 处理方法
A 0 m 打开皿盖暴露15 min
B 0.3 m 打开皿盖暴露15 min
C 0.6 m 打开皿盖暴露15 min
D 0.9 m 打开皿盖暴露15 min
E 1.2 m 打开皿盖暴露15 min
F 0 m 不打开皿盖
回答下列问题。
(1)上述实验的实验目的是探究 　。
若F组的培养基表面有菌落生长,说明 　。
(2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微生物生长提供　　　　　。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了　 。
(3)实验过程特别强调温度控制,“待培养基冷却至室温”的目的是 　;
“将处理完毕的平板置于适宜温度下培养”的目的是　 。
(4)培养微生物时将培养皿倒置的目的主要是 　。
解析:(1)根据表格可知,该实验的自变量是距离地面的高度,观察的指标是培养基中菌落特征和数目,因此该实验的实验目的是探究不同高度空气中微生物的种类和数量;若F组的培养基表面有菌落生长,说明培养基灭菌不合格(受到杂菌污染)。
(2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微生物生长提供碳源和氮源。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了避免周围环境中的微生物污染。
(3)“待培养基冷却至室温”的目的是使培养基凝固,同时防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物。“将处理完毕的平板置于适宜温度下培养”的目的是让微生物在适宜的温度下生长(繁殖)。
(4)培养微生物时将培养皿倒置的目的主要是防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上造成污染。
答案:(1)不同高度空气中微生物的种类和数量　培养基灭菌不合格(受到杂菌污染)
(2)碳源、氮源　避免周围环境中的微生物污染
(3)使培养基凝固,同时防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物　让微生物在适宜的温度下生长(繁殖)
(4)防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上造成污染

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