2015-2016学年青海师大附属第二中学高二生物导学案：2.1微生物的实验室培养2(新人教版选修1)

微生物的实验室培养

课程目标：了解培养基的基础知识，进行微生物培养和无菌技术的操作。 课题重点：无菌技术的操作 基础知识 一、培养基：

1．概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出供其 的营养基质叫培养基。可分为 培养基和 培养基。

2．营养构成：各种培养基一般都含有 、 、 和 ，此外还

要满足微生物生长对 、 以及 的要求。

3．培养乳酸杆菌时需在培养基中添加 、培养霉菌时需将培养基PH调至 、培养细菌时需将PH调至 、培养厌氧微生物则需提供 条件。

〖思考1〗从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？

二、无菌技术：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题：

(一)获得纯净培养物的关键是 ，具体操作如下： 1．对实验操作的 、操作者的 和 进行 。

2．将用于微生物培养的 、 和 等器具进行。 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 相接触。 (二)消毒和灭菌

1．消毒是指 。常用的方法有 、 、 消毒法。

2．灭菌是指 。常用的方法有： 、 、 灭菌。分别适用于那些用具？ 〖思考2〗无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是什么？

〖思考3〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是什么？

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〖思考4〗物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是 ；随后关闭排气阀继续加热，气压升至 ，温度为 ，并维持 min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至 时打开锅盖，其目的是防止 实验操作----大肠杆菌的纯化培养：

本实验所用的培养基是 ，本实验可分成 和 两个阶段进行。

一、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 1制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作步骤是： 、 、 、 、 。

〖思考5〗在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的称量操作中，动作要迅速，原因是什么？

溶化操作中需要不断用玻璃棒搅拌的目的是什么？

〖思考6〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供什么等营养物质？

2． 倒平板：待培养基冷却至 ℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。 其过程是：

①在火焰旁右手拿 ，左手 ； ②使锥形瓶的瓶口 ；

③左手将培养皿 ，右手 ，立刻盖上皿盖。 ④待平板冷却凝固后，将平板 。 〖思考7〗锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是什么？

〖思考8〗倒平板的目的是什么？

〖思考9〗若皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？为什么？

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〖思考10〗配制斜面培养基作用是什么？，试管为什么要加塞棉塞？ 二、纯化大肠杆菌

微生物接种：最常用的是 法和 法。另外还有穿刺接种和斜面接种等。

1．平板划线法是 的操作，将

聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

其操作步骤是：①将 在酒精灯火焰上灼烧直至 。②在酒精灯火焰

旁冷却接种环，并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。③将菌种试管口通过火焰达到 的目的。④将冷却的接种环伸入到 。⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。⑥将皿盖打开一条缝隙，把接种环 ，盖上皿盖，不要划破培养基。⑦灼烧接种环，冷却后从 划线。重复上述过程，完成三、四、五区域内划线。注意不要将 相连。

⑧将平板 培养。 〖思考11〗取菌种前灼烧接种环的目的是什么？

为什么除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环？

取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，其目的是？

最后灼烧接种环的目的是？ 在第1次划线后都从上次划线末端开始的目的是？

2．稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将 进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的标准菌落。 系列稀释操作：

①取盛有 mL水的无菌试管6支 ，编号101、102、103、104、105、106。 ②用灼烧冷却的移液管吸取 mL菌液注入编号为101试管中，并吹打3次使之混匀。 ③从101倍液中吸取 mL菌液注入到编号为102试管内吹打均匀，获得102倍液。依此类推。

〖思考12〗系列稀释操作的注意事项是什么？

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〖思考13〗涂布平板操作的步骤是什么？ 结果分析与评价

1 培养未接种培养基的作用是什么？，若有菌落形成，说明什么？ 2 在肉汤培养基上，大肠杆菌菌落颜色？形态？

3 培养12h和24h后的菌落大小？ ；菌落分布位置？ 原因？ 〖思考14〗在某培养基上出现了3种特征不同的菌落是什么原因？

〖思考15〗频繁使用的菌种利用什么法保存？长期保存菌种的方法是什么？ 典例精析

类型一 微生物的营养要素 【1】、下列关于微生物营养的说法，正确的是 ( )

A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源 B．凡是碳源都能提供能量 c．除水以外的无机物仅提供无机盐 D．无机氮源也能提供能量

类型二 无菌技术 【2】、细菌培养过程中分别采用了高压蒸气、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌 ( )

A．接种针、手、培养基 B．高压锅、手、接种针C．培养基、手、接种针 D．接种针、手、高压锅 制备培养基 类型三

【3】、以下关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述错误的是 ( )

A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同

放人烧杯

C．待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板 D．待平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置

【4】、下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是（ ）

A.防止杂菌污染 B.消灭杂菌 C.培养基和发酵设备都必须灭菌 D.灭菌必须在接种前

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知识拓展题

为了检测饮用水中是否含有某种细菌，配制如下培养基： 成分 含量 乳糖 5g 蔗糖 5g 磷酸氢钾 伊红Y 2g 0.4g 美蓝 0.065g 蒸馏水 1000g PH 7.2 （1）该培养基所含的碳源是 ，其功能是 。 （2）该培养基所含的氮源是 ，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

（5）该培养基用来鉴别的细菌是（ ）A霉菌 B大肠杆菌 C 酵母菌 D 乳酸菌 参考答案

基础知识【补充1】碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。

氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。 一、1.营养物质 生长繁殖 液体 固体

2水.碳源 氮源 无机盐 PH 特殊营养物质 氧气 3维生素，酸性，中性或微碱性，无氧

〖思考1〗:C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素，约占原生质总量的97％以上。

二 （一）杂菌 1.空间 衣着 手，清洁和消毒 2.器皿 接种用具，培养基，灭菌 3. 酒精灯火焰 4.周围的物品

（二）1.略 巴氏消 酒精 2.略 灼烧 干热 高压蒸气

〖思考2〗:防止感染实验操作者 。 〖思考3〗避免妨碍热空气流通。

〖思考4〗有利于锅内温度升高，100k Pa，121℃，15～30，零，容器中的液体暴沸， 实验操作、

一1计算→称量→溶化→灭菌→倒平板

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思考5：防止牛肉膏吸收空气中水分。防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。 〖思考6〗糖 维生素 和 有机氮

2：50，锥形瓶，拔出棉塞，迅速通过火焰，打开一条缝隙，将培养基倒入培养皿，倒过来放置

〖思考7〗消灭瓶口的杂菌，防止杂菌感染培养基。

〖思考8〗防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面。

〖思考9〗不能。空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖，并污染皿内培养基。 〖思考10〗增大接种面积，保持通气并防止杂菌感染。 答案。二、平板划线 .稀释涂布平板

1通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线，①接种环，烧红。③，消灭试管口杂菌。 ④菌液中取出一环菌种。⑥，伸入平板内划3～5条平行线，⑦，第一区划线末端开始向第二区域内，，第五区的划线与第一区划线，⑧，倒置放在培养箱中

〖思考11〗消灭接种环上的微生物，的目的是消灭接种环上残留菌种，防止高温杀死菌种；防止细菌污染环境和操作者。获得由单个细菌形成的标准菌落。

2不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面， ①，9mL，灭菌。②，1。③，1

〖思考12〗操作中试管口和移液管应在离火焰1～2cm处。整个操作过程中使用了1支移液管

结果分析与评价

1对照，培养基灭菌不彻底。2呈白色，为圆形，光滑有光泽，边缘整齐。3大小不同；菌落分布位置相同。原因是时间越长，菌落中细菌繁殖越多，菌落体积越大；菌落的位置不动，但菌落数增多。

〖思考14〗有培养基灭菌不彻底或杂菌感染等。

〖思考15〗临时保藏法和甘油管藏法。前者利用固体斜面培养基培养后，保存在4℃冰箱中，每3～6个月转种培养一次，缺点是保存时间较短，容易发生污染和变异；后者将菌种与无菌体积等量混合后保存在－20℃冷冻箱中。

【例1】解析：此题考查学生对微生物的营养和能源的理解。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。CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量。CO2和N。是无机物，也是微生物的碳源和氮源。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨，同时氨也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能源。答案：D

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启示：含C、H、o、N的化合物既是微生物的碳源，又是微生物的氮源；有机碳源能提供能量，无机碳源不能提供能量；无机物也可提供碳源、氮源和能源。

【例2】 解析：此题考查学生对无菌技术的掌握。高压蒸气灭菌锅是灭菌的一个设备，通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。 答案：C 启示：微生物培养过程中的无菌操作包括消毒和灭菌两大类，分别又有各种不同的方法。对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；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。

【例3】解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，不能颠倒。牛肉膏容易吸潮，所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻棒取出称量纸。待培养基冷却至50℃，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态。平板冷却几分钟后还需倒置。答案：A

启示：固体培养基的制作步骤是：“计算→称量→溶化→灭菌→倒平板” 顺序不能颠倒。并且在制作过程特别是倒平板时彻底做到“无菌”。

【例4】解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），所以是正确的；B是错误的，因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。C是正确的，因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌；发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。答案：B

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