高中生物1.2.1微生物的基本培养技术知识梳理新人教版选择性必修3

1.2.1微生物的基本培育技术学问梳理微生物：难以用______肉眼______视察的微小生物的统称。包括以下类群：病毒（无细胞结构生物）：SARS病毒、新冠病毒等______RNA______病毒；T2噬菌体等______DNA______病毒。细菌（原核生物）：蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等；放线菌：衣氏放线菌等。真菌（真核生物）：酵母菌、毛霉等；原生生物：草履虫、变形虫等。防止______杂菌污染______，获得纯净的微生物培育物是探讨和应用微生物的前提，也是酵工程的重要基础。试验室培育微生物的条件：①要为人们须要的微生物供应合适的______养分______和______环境______条件；②要确保______其他微生物______无法混入，并将______须要的微生物______分别出来。一、培育基的配制1.培育基的概念和类型（1）概念：人们依据微生物对______养分物质______的不同需求，配制出供其______生长繁殖______的养分基质，即培育基。（2）培育基的作用：用以______培育______、______分别______、______鉴定______、______保存______微生物或______积累______其代谢物。（3）培育基的类型标准培育基种类培育基特点作用物理性质_____固体培育基_____加凝固剂，如琼脂微生物的分别与鉴定，活菌计数，保藏菌种___半固体培育基_____容器放倒不致流出，猛烈振动则破散视察微生物的运动、分类鉴定____液体培育基______不加凝固剂常用于工业生产功能____选择培育基______依据某种微生物的特别养分要求配置选择分别____鉴别培育基______加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂鉴定成分来源____自然培育基______含化学成分不明确的自然物质工业生产____合成培育基______用已知的化学物质配制分类鉴定2.培育基的配制（1）基本成分：水、碳源、氮源、无机盐。①碳源：a.无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-→______自养______微生物；b.有机碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等→______异养______微生物。②氮源：a.无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等。b.有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、______尿素______、氨基酸等。留意：含C、H、O、N的有机物是______异养型______微生物的碳源、氮源、能源。如______氨基酸______等。（2）特别需求：某些微生物对___pH___、特别养分物质以及____O2___的需求。特别养分物质：______维生素______、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）①培育乳酸杆菌时，须要在培育基中添加______维生素______；②培育霉菌时，须要将培育基调至______酸性______；③培育细菌时，须要将培育基调至______中性______或______弱碱性______；④培育厌氧微生物时，须要供应______无氧______的条件。3.培育基的配制原则（1）目的要明确：不同的微生物需求不同，依据培育目的进行配制。（2）养分要协调：养分物质的浓度和比例要相宜。（3）pH要相宜：为维持pH的相对恒定，可在培育基中加入缓冲剂，常用K2HPO4－KH2PO4。4.培育基的成分及功能养分物质作用功能主要来源碳源能为微生物代谢供应碳元素构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂质、蛋白质、有机酸等氮源能为微生物的代谢供应氮元素合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等水是生命活动所必需的不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定外界摄入无机盐为微生物供应除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素细胞内的组成成分，生理调整物质，某些化能自养菌的能源，酶的激活剂无机化合物二、无菌技术获得纯净的微生物培育物的关键是______防止杂菌污染______。无菌技术应围围着如何避开杂菌的污染绽开，主要包括______消毒______和______灭菌______。消毒和灭菌工作的两个方面：（1）对试验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和______消毒______。（2）将用于微生物培育的器皿、接种用具和培育基等进行______灭菌______。留意：避开已经______灭菌______处理的材料用具与四周的物品接触。为了避开四周环境中微生物的污染，操作都应在超净工作台并在______酒精灯火焰______旁边进行。1.消毒（1）概念：指运用______较为和顺______的物理、化学或生物等方法杀死物体______表面______或______内部______一部分微生物。（2）常用的消毒方法①煮沸消毒法：100℃煮沸5～6min，可以杀死微生物的______养分细胞______和一部分______芽孢______。②巴氏消毒法：62～65℃下消毒30min或80～90℃处理30s～1min，适合一些______不耐高温______的液体，如牛奶。可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的养分成分。③化学药剂消毒法：用______70%酒精______擦拭双手、用______氯气______消毒水源等。④紫外线消毒法：接种室、接种箱或超净工作台在运用前可用______紫外线______照耀30min。在照耀前，适量喷洒______石碳酸______或______煤酚皂______溶液等消毒液，可以加强消毒效果。2.灭菌（1）概念：指运用______猛烈______的理化方法杀死物体______内外全部______的微生物，包括______芽孢______和______孢子______。（2）常用的灭菌方法①湿热灭菌：利用沸水、流通蒸汽或______高压蒸汽______进行灭菌的方法。______高压蒸汽______灭菌效果最好，100kPa、121℃下维持15～30min，常用于______培育基______、______无菌水______等的灭菌。②干热灭菌：将灭菌物品放入密闭容器如干热灭菌箱，在160～170℃的热空气中维持2～3h。常用于______耐高温的______和______须要保持干燥______的物品（如玻璃器皿、金属用具等）。③灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如涂布器、______接种环______、______接种针或其他______金属用具，干脆在酒精灯火焰的______充分燃烧______层（外焰）灼烧，可以快速彻底地灭菌。此外，在接种过程中，试管口、瓶口等简洁被污染的部位，也可以通过______火焰灼烧______来灭菌。3.目的：获得纯净的培育物。4.关键：防止杂菌污染。5.常用灭菌和消毒方法的比较灭菌和消毒的种类主要方法应用范围灭菌湿热灭菌（高压蒸汽灭菌法）100kPa、121℃维持15～30min培育基及多种器材、物品干热灭菌干热灭菌箱160～170℃加热2～3h玻璃器皿（如吸管、培育皿等）、金属用具等凡不相宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品灼烧灭菌酒精灯火焰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消毒煮沸消毒法100℃煮沸5～6min家庭餐具等生活用品巴氏消毒法62～65℃煮30min或80～90℃煮30s～1min牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温灭菌的液体紫外线消毒30W紫外灯照耀30min接种室空气化学药物消毒用体积分数为70%～75%的乙醇、碘酒涂抹等皮肤、伤口、动植物组织表面和空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等6.其他操作①做好消毒和灭菌工作后，要留意避开已经灭菌处理的材料用具与四周的物品接触。②为了避开四周环境中微生物的污染，接下来的很多操作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰旁边进行。三、微生物的纯培育在微生物学中，将接种于培育基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为______培育物______。1.微生物的纯培育的概念：由______单一个体______繁殖所获得的微生物群体称为______纯培育物______，获得______纯培育物______的过程就是纯培育。2.微生物的纯培育步骤：（1）配置培育基；（2）灭菌；（3）接种；（4）分别和培育。【探究·实践·酵母菌的纯培育】1.培育原理：微生物群分散或稀释→单个细胞→单个菌落。菌落：分散的微生物在相宜的____固体____培育基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有确定______形态结构______的______子细胞群体______，这就是菌落。2.获得单菌落的方法：接受______平板划线______法和______稀释涂布平板______法将单个微生物分散在固体培育基上，之后得到的单菌落一般是由______单个微生物______形成的纯培育物。3.方法步骤（1）制备培育基：配制培育基→灭菌→______倒平板______。倒平板的详细操作步骤：①拔出锥形瓶的棉塞→②将瓶口快速通过______火焰______→③用拇指和食指将培育皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培育基（10～20mL）倒入培育皿，立即盖上皿盖→④等待培育基______冷却凝固______后，将培育皿倒转过来放置。倒平板既可以防止培育基______表面的水分挥发______；又可以防止皿盖上的水珠落入培育基，造成______污染______。（2）接种和分别酵母菌：通过______接种环______在固体培育基表面______连续划线______的操作，将聚集的菌种逐步______稀释分散______到培育基表面。经数次划线后培育，可以分别得到______单菌落______。平板划线法的详细操作：①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红→②在火焰旁______冷却______接种环，拔出酵母菌培育液试管的棉塞→③试管口通过火焰→④在火焰旁边用______接种环______蘸取一环菌液→⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞→⑥将皿盖打开一条缝隙，用______接种环______在培育基表面快速划三至五条平行线，盖上皿盖→⑦灼烧接种环，待其______冷却______后，从第一次划线的______末端______起先作其次次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线。留意：①接种环只蘸___一___次菌液，但要在培育基不同位置连续划线多次；②划线首尾______不能相接______；③每次划线前接种环进行______灭菌______；④划线后，培育皿______倒置______培育。【思索】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，照旧须要灼烧接种环吗？为什么？灼烧时期目的取菌种前杀死接种环上原有微生物每次划线前杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种干脆来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目渐渐削减，直至得到单个细胞接种结束后杀死接种环上残留的菌种，避开细菌污染环境和感染操作者（3）培育酵母菌完成平板划线后，待菌液被培育基吸取，将______接种后______的平板和一个______未接种______的平板倒置，放入28℃左右（培育温度因酵母菌种类的不同而稍有差异）的恒温培育箱中培育24～48h。四、平板划线法和稀释涂布平板法1.平板划线法平板划线操作及培育结果：接种环在固体培育基表面连续划线，将聚集的菌种逐步分散到培育基的表面。平板划线示意图（A）及培育后菌落分布示意图（B）如下图所示。平板划线法操作步骤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育结果如图所示：3.平板划线法与稀释涂布平板法的留意事项（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，避开污染培育物。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，避开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划线时最终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育基。（2）稀释涂布平板