选修一专题2课题1

1、课题课题1微生物的实验室培养微生物的实验室培养课标领航课标领航1举例说明有关培养基的基础知识。举例说明有关培养基的基础知识。2概述无菌操作技术包括的主要内容。概述无菌操作技术包括的主要内容。3能制备培养基，并进行微生物的分离和能制备培养基，并进行微生物的分离和培养。培养。【重点】【重点】培养基中各营养要素的作用及配培养基中各营养要素的作用及配制原则。制原则。【难点】【难点】微生物培养中的有关实验操作。微生物培养中的有关实验操作。情境导引情境导引拿破仑曾经说过，部队只有吃饱了才能行军。但是在拿破仑曾经说过，部队只有吃饱了才能行军。但是在行军过程中，却不能经常给士兵提供新鲜的食物，所行军过程中，却

2、不能经常给士兵提供新鲜的食物，所以他决定出大价钱悬赏对此有所发明的人，结果，法以他决定出大价钱悬赏对此有所发明的人，结果，法军的一个叫弗朗屯斯军的一个叫弗朗屯斯阿贝特的炊事班长赢得了这笔阿贝特的炊事班长赢得了这笔奖金。阿贝特保存食物的方法是这样的，把食物放在奖金。阿贝特保存食物的方法是这样的，把食物放在一个带盒子的玻璃罐中，然后进行蒸煮，在煮的过程一个带盒子的玻璃罐中，然后进行蒸煮，在煮的过程中中,不能把盖子拧紧。用蒸煮的方式杀死微生物，这实不能把盖子拧紧。用蒸煮的方式杀死微生物，这实际上是高温消毒。盖子在煮时稍松，煮后拧紧，这样际上是高温消毒。盖子在煮时稍松，煮后拧紧，这样里面近似真空，微生

3、物缺乏生长繁衍的环境，所以食里面近似真空，微生物缺乏生长繁衍的环境，所以食物可长期不变质。这就是原始的罐头。物可长期不变质。这就是原始的罐头。核心要点突破核心要点突破知能过关演练知能过关演练课课题题1微微生生物物的的实实验验室室培培养养基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理一、培养基的概念、种类及营养要素一、培养基的概念、种类及营养要素1概念：人们按照微生物对概念：人们按照微生物对_的不的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。2种类：按照培养基的形态划分。种类：按照培养基的形态划分。(1)液体培养基：配制成的液体培养基：配制成的_状态的基质。状

4、态的基质。营养物质营养物质液体液体(2)固体培养基：配制成的固体培养基：配制成的_状态的基质。在液状态的基质。在液体培养基中加入凝固剂，如琼脂，制成琼脂固体培体培养基中加入凝固剂，如琼脂，制成琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培养基之一，微生物在养基，是实验室中最常用的培养基之一，微生物在其上面生长，可形成肉眼可见的其上面生长，可形成肉眼可见的_，主要用于，主要用于微生物的分离、鉴定等。微生物的分离、鉴定等。3营养要素：各种培养基一般都含有水、碳源、营养要素：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对_、特殊营养物质以及氧气的要求

5、。特殊营养物质以及氧气的要求。固体固体菌落菌落pH二、无菌技术二、无菌技术1获得纯净培养物的关键是防止获得纯净培养物的关键是防止_的入的入侵，具体操作如下：侵，具体操作如下：(1)对实验操作的对实验操作的_、操作者的衣着和手进行清、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。洁和消毒。(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。等器具进行灭菌。(3)为避免周围环境中为避免周围环境中_的污染，实验操作的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。应在酒精灯火焰附近进行。(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与_

6、相接触。相接触。外来杂菌外来杂菌空间空间微生物微生物周围的物品周围的物品2消毒和灭菌消毒和灭菌(1)消毒消毒概念：使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物概念：使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或体表面或_一部分对人体有危害的微生物一部分对人体有危害的微生物(不不包括芽孢和孢子包括芽孢和孢子)。常用方法：常用方法：_消毒法、巴氏消毒法、化学药消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法等。剂消毒法等。(2)灭菌灭菌概念：使用强烈的理化因素杀死物体内外概念：使用强烈的理化因素杀死物体内外_的的微生物。微生物。常用方法：灼烧灭菌、干热灭菌、常用方法：灼烧灭菌、干热灭菌、_灭灭菌。菌。内部内部煮沸煮沸所有

7、所有高压蒸汽高压蒸汽三、纯化大肠杆菌的无菌操作三、纯化大肠杆菌的无菌操作本实验使用本实验使用_固体培养基进行大肠固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养，可分成杆菌的纯化培养，可分成_和纯化大和纯化大肠杆菌两个阶段进行。肠杆菌两个阶段进行。1制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的一般步骤：计制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的一般步骤：计算、称量、溶化、算、称量、溶化、_、倒平板。、倒平板。2纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌(1)平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面面_的操作，将聚集的菌种逐步稀释分的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。散到培养基的表面。牛肉膏蛋白胨牛肉膏

8、蛋白胨制备培养基制备培养基灭菌灭菌连续划线连续划线(2)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。基的表面，进行培养。3结果分析结果分析(1)如果接种大肠杆菌的培养基上生长的菌落颜色、如果接种大肠杆菌的培养基上生长的菌落颜色、形状、大小基本一致，说明接种操作符合要求。形状、大小基本一致，说明接种操作符合要求。(2)若培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中若培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中_未达到要求。未达到要求。(3)未接种大肠杆菌的

9、作为对照的培养基，在培养过未接种大肠杆菌的作为对照的培养基，在培养过程中若长出菌落，则说明培养基程中若长出菌落，则说明培养基_不彻底，不彻底，实验失败。实验失败。无菌操作无菌操作灭菌灭菌思考感悟思考感悟你还知道哪些微生物的接种技术？这些技术的你还知道哪些微生物的接种技术？这些技术的核心是什么？核心是什么？【提示】【提示】微生物接种技术很多，除了最常用微生物接种技术很多，除了最常用的平板划线法和稀释涂布平板法外，还包括斜的平板划线法和稀释涂布平板法外，还包括斜面接种、穿刺接种等方法。虽然这些技术的操面接种、穿刺接种等方法。虽然这些技术的操作方法各不相同，但是其核心都是要防止杂菌作方法各不相同，但

10、是其核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度。污染，保证培养物的纯度。四、菌种保存四、菌种保存1临时保藏法：适用于临时保藏法：适用于_使用的菌种。使用的菌种。(1)过程过程接种：将菌种接种到试管的接种：将菌种接种到试管的_培养基上培养基上,合适温度下培养。合适温度下培养。保藏：菌落长成后，放入保藏：菌落长成后，放入4冰箱中。冰箱中。转移：每隔转移：每隔36个月，将菌种从旧的培养基上转个月，将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。移到新鲜的培养基上。(2)缺点：菌种容易被缺点：菌种容易被_或产生变异。或产生变异。2甘油管藏法：适用于需要甘油管藏法：适用于需要_保存的菌种。保存的菌种。操作：将培

11、养的菌液与等体积灭菌后的操作：将培养的菌液与等体积灭菌后的_混合混合均匀，放在均匀，放在20的冷冻箱中保存。的冷冻箱中保存。频繁频繁固体斜面固体斜面污染污染长期长期甘油甘油核心要点突破核心要点突破培养基培养基按照微生物对营养物质的不同需求，人们可以配制按照微生物对营养物质的不同需求，人们可以配制出供微生物生长和繁殖的营养基质，即培养基。出供微生物生长和繁殖的营养基质，即培养基。1培养基的种类培养基的种类培养基种类培养基种类特点特点用途用途液体培养基液体培养基不加凝固剂不加凝固剂工业生产工业生产半固体培养基半固体培养基加凝固剂，加凝固剂，如琼脂如琼脂观察微生物的运动、观察微生物的运动、分类鉴定分

12、类鉴定固体培养基固体培养基微生物分离、鉴定、微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种活菌计数、保藏菌种2.微生物所需的有机营养物质及其功能微生物所需的有机营养物质及其功能碳源碳源氮源氮源生长因子生长因子概念概念凡能为微生物提供所需碳凡能为微生物提供所需碳元素的营养物质元素的营养物质凡能为微生物提供所需凡能为微生物提供所需氮元素的营养物质氮元素的营养物质微生物生长不可缺微生物生长不可缺少的微量有机物少的微量有机物来源来源无机碳源：无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等石油等无机氮源：无机氮源：N2、氨、铵、氨、铵盐、硝酸盐等；

13、有机氮盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等白胨、氨基酸等酵母膏、蛋白胨、酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液动植物组织提取液最常用最常用来源来源糖类，尤其是葡萄糖糖类，尤其是葡萄糖铵盐、硝酸盐铵盐、硝酸盐维生素、氨基酸、维生素、氨基酸、碱基碱基作用作用主要用于构成微生物的细主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物；胞物质和一些代谢产物；异养微生物的主要能源物异养微生物的主要能源物质质主要用于合成蛋白质、主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产核酸以及含氮的代谢产物物酶和核酸的组成成酶和核酸的组成成分分3.配制培养基所遵循的原则配制培养基所遵循的原则(1)目的

14、要明确，要根据所培养的微生物的种类、目的要明确，要根据所培养的微生物的种类、培养的目的选择原料。培养的目的选择原料。(2)营养要协调，配制培养基时必须要注意各种营营养要协调，配制培养基时必须要注意各种营养物质的浓度和比例，否则会产生不良后果。养物质的浓度和比例，否则会产生不良后果。(3)pH要适宜，这是因为各种微生物适宜生长的要适宜，这是因为各种微生物适宜生长的pH范围不同。范围不同。(2011年南京市高二检测年南京市高二检测)科学家发现家蝇体科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白，这种蛋白质具有极强的内存在一种抗菌活性蛋白，这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。抗菌能力，受到研究者重

15、视。(1)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白质的抗菌特性可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白质的抗菌特性.抗菌实验中所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为抗菌实验中所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供细菌生长提供_和和_。(2)分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养一定时间后，比较两种培养基中菌等量菌液。培养一定时间后，比较两种培养基中菌落的落的_，确定该蛋白质的抗菌效果。，确定该蛋白质的抗菌效果。(3)细菌培养常用的接种方法有细菌培养常用的接种方法有_和和_。实验结束后，对使用过的培。实验结束后，对使用过的培养基应进行养基应进行_处理。

16、处理。【尝试解答】【尝试解答】(1)碳源氮源碳源氮源(2)数量数量(3)平板平板划线法稀释涂布平板法灭菌划线法稀释涂布平板法灭菌【解析】【解析】牛肉膏和蛋白胨都是天然培养基成分，牛肉膏和蛋白胨都是天然培养基成分，含有丰富的蛋白质、糖类等营养成分，可以为微含有丰富的蛋白质、糖类等营养成分，可以为微生物的生长提供碳源和氮源以及生长因子；在培生物的生长提供碳源和氮源以及生长因子；在培养细菌时，往往采用平板划线法和稀释涂布平板养细菌时，往往采用平板划线法和稀释涂布平板法进行接种；操作过程中用完的培养基都要进行法进行接种；操作过程中用完的培养基都要进行灭菌处理，以防止污染环境和对人造成感染。灭菌处理，以

17、防止污染环境和对人造成感染。【探规寻律】【探规寻律】(1)在微生物所需要的化合物中需在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源。对异养微生物来说，含要量最大的是碳源。对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。的化合物既是碳源，又是氮源。(2)灭菌所依据的原理基本都是使菌体内的蛋白质灭菌所依据的原理基本都是使菌体内的蛋白质和核酸发生变性，从而达到杀菌的效果。和核酸发生变性，从而达到杀菌的效果。(3)消毒时一般不能杀死微生物的芽孢的原因是：消毒时一般不能杀死微生物的芽孢的原因是：芽孢是细胞生长发育后期，在细胞内形成的一个芽孢是细胞生长发育后期，在细胞内形成的一个圆柱或椭圆形圆柱

18、或椭圆形 、厚壁、含水量极低、抗逆性很、厚壁、含水量极低、抗逆性很强的休眠体，它抗热、抗化学药物、抗静水压的强的休眠体，它抗热、抗化学药物、抗静水压的能力极强。能力极强。跟踪训练跟踪训练(2011年泰安市高二检测年泰安市高二检测)下表是关于下表是关于几种微生物能利用的碳源物质和氮源物质的描几种微生物能利用的碳源物质和氮源物质的描述，描述错误的微生物有几种述，描述错误的微生物有几种()硝化细硝化细菌菌圆褐固氮圆褐固氮菌菌甲烷氧化甲烷氧化菌菌乳酸菌乳酸菌碳源物碳源物质质CO2CO2葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖氮源物氮源物质质NH3N2尿素尿素N2A.1种种B2种种C3种种D4种种解析：解析：选选C。硝

19、化细菌为化能自养型，以。硝化细菌为化能自养型，以CO2为为碳源，以碳源，以NH3为氮源。圆褐固氮菌为异养固氮菌，为氮源。圆褐固氮菌为异养固氮菌，碳源为含碳有机物，氮源为分子态氮。甲烷氧碳源为含碳有机物，氮源为分子态氮。甲烷氧化菌对碳源要求严格，只能是甲烷或甲醇。乳化菌对碳源要求严格，只能是甲烷或甲醇。乳酸菌不能固氮，其氮源不可能是酸菌不能固氮，其氮源不可能是N2。微生物培养中有关实验操作的注意事项微生物培养中有关实验操作的注意事项1倒平板操作倒平板操作(1)培养基灭菌后，需冷却至培养基灭菌后，需冷却至50左右时才能倒平左右时才能倒平板，原因是琼脂在板，原因是琼脂在44以下凝固。以下凝固。(2)

20、培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开。打开。(3)整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染。菌污染。(4)平板冷凝后要倒置的原因：防止皿盖上的冷凝平板冷凝后要倒置的原因：防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。水落入培养基，造成污染。(5)若倒平板时，培养基溅在皿盖和皿底之间的部若倒平板时，培养基溅在皿盖和皿底之间的部位，这个平板应丢弃。位，这个平板应丢弃。2平板划线操作平板划线操作(1)第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环，每

21、次灼烧目菌，划线操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：的如下表：第一次灼第一次灼烧烧每次划线之前灼烧每次划线之前灼烧划线结束灼烧划线结束灼烧目目的的避免接种避免接种环上可能环上可能存在的微存在的微生物污染生物污染培养物培养物杀死上次划线结束杀死上次划线结束后接种环上残留的后接种环上残留的菌种，使每次划线菌种，使每次划线的菌种来自上次划的菌种来自上次划线末端线末端杀死接种环上杀死接种环上残留的菌种，残留的菌种，避免细菌污染避免细菌污染环境和感染操环境和感染操作者作者(2)灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。以免温度太高杀

22、死菌种。(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连。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，防止用力过大将培养基划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。划破。3稀释涂布平板操作稀释涂布平板操作(1)稀释操作时：每支试管及其中稀释操作时：每支试管及其中9mL水、移液管水、移液管均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰12cm处。处。(2)涂布平板时：稀释涂布平板的操作比较复杂，涂布平板时：稀释涂布平板的操作比较复杂，且各个细节均需保证且各个细节均需保证“无菌无菌”，应特别注意：，应特别注意：酒精灯与培养皿的距离要合适；酒精灯与

23、培养皿的距离要合适；吸管头不要接触任何其他物体；吸管头不要接触任何其他物体；吸管要在酒精灯火焰周围使用。吸管要在酒精灯火焰周围使用。特别提醒特别提醒(1)移液管需要经过灭菌。操作时，移液后用手指移液管需要经过灭菌。操作时，移液后用手指轻压上端的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分轻压上端的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。混匀。(2)将涂布器末端浸在盛有体积分数为将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%的酒精的酒精的烧杯中。取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴的烧杯中。取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。(3)操作中一

24、定要注意防火！不要将过热的涂布器操作中一定要注意防火！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。放在盛放酒精的烧杯中。以免引燃其中的酒精。(2)设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入入A、B两个发酵瓶，并各留有两个发酵瓶，并各留有1/3空间，空间，A组加组加入酵母菌，入酵母菌，B组不加，进行发酵，可证明葡萄酒组不加，进行发酵，可证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用。证明葡萄汁中有醋的产生是由于酵母菌的作用。证明葡萄汁中有醋酸生成，简单易行的方法是品尝或用酸生成，简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴试纸鉴定。定。(3)制作的葡萄酒色泽鲜艳

25、、爽口、柔和、有浓郁制作的葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味；果醋为琥珀色或棕红色，具有独特的果实香味；果醋为琥珀色或棕红色，具有独特的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。微生物与人类关系密切。虽然有些微生微生物与人类关系密切。虽然有些微生物能使动植物患病，但多数微生物对人类是有物能使动植物患病，但多数微生物对人类是有益的。请回答下列问题：益的。请回答下列问题：(1)培养微生物的培养基配方中一般含有水、碳培养微生物的培养基配方中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。从土壤中分离分解尿素的源、氮源和无机盐。从土壤中分离分解尿素的细菌时，培养基中加的唯一氮源为细菌

26、时，培养基中加的唯一氮源为_，这种培养基称为选择培养基。这种培养基称为选择培养基。(2)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，为什么要将平板倒置？作时，平板冷凝后，为什么要将平板倒置？_。(3)微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和法和_法。在用平板划线法接种时，为什法。在用平板划线法接种时，为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环种环_。在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？什么？_。【尝

27、试解答尝试解答】(1)尿素尿素(2)皿盖上会凝有水珠，皿盖上会凝有水珠，防止水珠落入培养皿造成污染，还可使培养基表防止水珠落入培养皿造成污染，还可使培养基表面的水分更好地挥发面的水分更好地挥发(3)稀释涂布平板第一步稀释涂布平板第一步灼烧接种环是防止接种环上有其他微生物而污染灼烧接种环是防止接种环上有其他微生物而污染培养基。每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次培养基。每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次接种时留下的菌种，使下一次划线时接种环上的接种时留下的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来自上次划线的末端，以便通过多次划菌种直接来自上次划线的末端，以便通过多次划线后，得到单个的菌落划线结束后

28、仍要灼烧接线后，得到单个的菌落划线结束后仍要灼烧接种环以免菌种对环境造成污染种环以免菌种对环境造成污染【解析解析】从土壤中分离出分解尿素的细菌，从土壤中分离出分解尿素的细菌，需用选择性培养基，唯一的氮源是尿素。接种需用选择性培养基，唯一的氮源是尿素。接种过程中，最常用的是平板划线法和稀释涂布平过程中，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法两种方法。每次划线前都要灼烧接种环的板法两种方法。每次划线前都要灼烧接种环的目的是杀死上次接种时留下的菌种，使下一次目的是杀死上次接种时留下的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来自上次划线的末划线时接种环上的菌种直接来自上次划线的末端，以便通过多次划线后，得到单个的菌落。端，以便通过多次划线后，得到单个的菌落。操作