121微生物的培养技术及应用（原卷版）

微生物的培养技术及应用Part1Part1目标任务：对接课标，了解目标Part2预习导学：自主梳理+预习检测，掌握基本知识点Part3探究提升：代入情景+典例精讲，深入学习知识要点酵母菌的纯培养Part4网络梳理：建立知识间的联系Part5强化训练：必刷经典试题，能力提升内容导航新课程标准学习目标1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。2.阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。1.明确微生物培养的关键，掌握培养基配制的基础知识。2.讨论并掌握无菌技术的实验操作方法。3.讨论并掌握微生物的纯培养的方法。自主梳理微生物的基本培养技术研究和应用微生物的前提是。在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的条件;另一方面要确保无法混入，并将。一、培养基的配制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.作用：用以、、、微生物或积累其代谢物——培养基。3．种类：、；微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的。4．培养基的组成：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、以及的需求。例如培养乳酸杆菌时，需要添加；培养霉菌时需要将培养基调至；培养细菌时需要将培养基调至；培养厌氧微生物时需要提供的条件。二、无菌技术1．获得纯净的微生物培养物的关键：防止。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括和。2.消毒(1)概念：指使用较为的物理、化学或等方法杀死物体表面或内部微生物。(2)适用对象：操作的、操作者的和手等。(3)常用方法：消毒（在消毒或处理，可以杀死牛奶中的绝大多数微生物且基本不会破坏牛奶的营养成分）、消毒（在100℃煮沸56分钟）等。3.灭菌(1)概念：指使用的理化方法杀死物体内外的微生物，包括和。(2)适用对象：用于微生物培养的、用具和等。(3)常用方法：灭菌（微生物的接种工具，如、、或其他金属工具，、等易被污染的部位）、灭菌（耐高温的和的物品）和（的效果最好，一般用于的灭菌）灭菌等。三、微生物的纯培养1.概念：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的的群体称为培养物。由繁殖所获得的微生物群体称为，获得的过程就是纯培养。2.纯培养步骤：、、、预习检测（限时10分钟）1．下列不属于微生物生长所需营养物质的是（

）A．琼脂 B．碳源 C．氮源 D．无机盐2．琼脂在培养基中的作用是（

）A．碳源 B．氮源 C．凝固剂 D．生长因子3．下列叙述正确的是（

）A．微生物的培养基中都必须加入碳源、氮源、无机盐、水及特殊营养物质B．无菌技术包括对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌C．微生物的生长除受营养因素影响外，还受pH、氧气、渗透压的影响D．固体培养基中的琼脂可为微生物的生长提供能量4．消毒和灭菌是两个不同的概念。下列哪些事物适用于消毒处理？（

）①皮肤②饮用水③牛奶④注射器⑤培养皿⑥接种环⑦培养基⑧果汁⑨接种室⑩手术刀A．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩ C．①②③④⑧ D．以上全部5．微生物培养都需要无菌操作，下列不适宜干热灭菌的是（

）A．吸管 B．培养皿C．金属用具 D．用于培养的微生物6．如图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列相关叙述正确的是（

）A．对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌处理B．步骤①待培养基温度降至40℃左右进行倒平板操作C．步骤③每次划线前和划线后都需要对接种环灼烧灭菌D．步骤③划线结束后在皿盖上标注菌种及接种日期等信息7．采用平板法培养微生物的过程中，使微生物均匀分布在培养基上需要用到的工具是（

）A．接种环 B．涂布器 C．接种针 D．移液管8．下图为平板划线法接种微生物的示意图，下列说法错误的是（

）A．观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是④B．划线时要注意不能将④区域的划线与①区域相连C．每次划线后，都应将接种环放在酒精灯火焰上灼烧D．划线结束时即可看到划线末端出现不连续单菌落探究提升探究提升►酵母菌的纯培养【情景材料】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。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。下面，我们尝试在马铃薯琼脂培养基上进行酵母菌的纯培养。目的要求1.学会配制培养酵母菌的培养基并倒平板。2.学会进行无菌操作3.尝试通过平板划线操作来获得纯化的酵母菌菌落材料用具酵母菌培养液、马铃薯、葡萄糖(或蔗糖)、琼脂、蒸馏水、天平、小刀、纱布.烧杯、锥形瓶、棉塞、牛皮纸(或报纸).皮筋、培养皿、接种环、酒精灯、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、干热灭菌箱和恒温地养箱等。方法步骤1.制备培养基配制培养基称取去皮的马铃薯200g.切成小块，加水1000mL，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15~20g琼脂用蒸留水定容至1000mL。灭菌将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为100kPa、温度为121C的条件下，灭菌15~30min。将58套培养皿包成一包用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，在160~170C灭菌2h。倒平板待培养基冷却至50C左右时在酒精灯火焰附近倒平板。倒平板的具体操作步骤如下。制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。2.接种和分离酵母菌通过接种环在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的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。3.培养酵母菌完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放人28C左右(培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异)的恒温培养箱中培养。【问题探究】1.为什么倒平板和接种整个过程要在酒精灯火焰旁进行？2.平板冷却凝固后，要将平板倒放过来的原因。3.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，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？4.怎么确定所倒平板未被杂菌污染或灭菌彻底？5.取菌种前、每次划线前、接种结束后接种环都要进行灼烧灭菌原因分别是什么？6.在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因？7.在第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线的原因是？8.为什么最后一次划线与第一次的划线不能相连？要点归纳1.培养基：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，是进行微生物培养的物质基础。2.培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。3.按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。4.碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。5.氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。6.菌和消毒的主要方法和应用范围7.无菌技术可用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物感染。8.做好消毒和灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。为了避免周围环境中微生物的污染，接下来许多操作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。（酒精灯火焰附近是无菌区域，在其附近操作可以避免周围环境中微生物的污染。）【注意问题】高压蒸汽灭菌的2个注意点(1)高压蒸汽灭菌开始之前要将锅内的冷空气排尽。因为空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压，所以，当水蒸气中含有空气时，在同一压力下，含空气蒸汽的温度低于饱和蒸汽的温度。(2)灭菌完毕后，要待压力降到0时才能打开排气阀。否则会导致锅内压力突然下降，使容器内的培养基由于内外压力不平衡而冲出烧瓶口或试管口，造成棉塞沾染培养基而发生污染。典例精讲【例1】获取纯净微生物的关键在于无菌技术，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌技术的叙述错误的是（

）A．牛奶一般通过100℃煮沸5~6min来消毒B．紫外线照射30min可以杀死物体表面的微生物C．吸管和培养皿通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌D．接种环、试管口、棉塞通过灼烧灭菌法进行灭菌【例2】下列有关细菌纯化培养的说法，不正确的是（

）A．实验操作者接种前要用70％的酒精棉球擦手消毒B．每次划线后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌C．培养基上的单个菌落都是一个细菌细胞的克隆D．分离并纯化硝化细菌时，培养基中需要添加氮源无需添加碳源【例3】下列关于实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作，说法错误的是（

）A．紫外线照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强消毒效果B．配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行C．连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面D．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线【例4】下列有关微生物培养基制备的叙述，正确的是（

）A．培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分B．在微生物的实验室培养中，培养皿可用体积分数为70%的酒精擦拭灭菌C．在熔化琼脂时，需要控制火力并不断搅拌，以免发生糊底D．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【例5】下列关于平板划线法和稀释涂布平板法的叙述，错误的是（

）A．倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近进行B．这两种方法均需同时将接种的平板和未接种的平板倒置进行培养C．这两种方法都能在固体培养基上得到单菌落D．用平板划线法分离菌种，划线五个区域，接种环需要灼烧灭菌5次【例6】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．实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒B．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌C．若培养皿皿盖和皿底之间溅有培养基，则不宜用此培养基培养大肠杆菌D．使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境【例7】为了观察手掌上附着的微生物，某同学制作培养基，将自己的手掌在配制的牛肉膏蛋白胨固体培养基上轻轻按压后，盖上培养皿盖，将平板倒置放在恒温培养箱中培养48h，结果如图所示。与此实验相关的叙述错误的是（）

A．培养结果显示出手掌上布满了菌落B．待灭菌后的培养基冷却至50℃左右后，再进行倒平板C．在超净工作台上和酒精灯火焰旁进行操作，是为了防止杂菌污染D．手掌在牛肉膏蛋白胨固体培养基上轻轻按压属于接种操作【例8】如图为平板划线法接种微生物的示意图。下列说法正确的是（

）

A．倒平板后需要间歇晃动培养皿，以保证表面平整B．划线时，将培养皿盖完全打开后再进行划线C．每次划线后，都要将接种环放在酒精灯火焰上灼烧D．观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是①1．关于微生物的营养，下列说法正确的是（

）A．同一种物质不可能既作为碳源又作为氮源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．无机氮源也可能提供能量2．培养微生物需要提供适宜的培养基。下列关于培养微生物的培养基的叙述，错误的是（

）A．培养基为目标微生物提供适宜的生长环境B．培养基的成分需根据微生物的代谢特点而定C．培养基需满足各种微生物生长繁殖的需求D．培养基通常需包含水、无机盐、碳源、氮源等营养物质3．下列有关微生物的纯培养、分离及计数的叙述，正确的是（

）A．培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分B．用纤维素为唯一氮源的培养基可以选择分离出尿素分解菌C．用稀释涂布平板法统计的样品活菌数目往往与实际数目多D．平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散，但不宜用于计数4．下表是培养某种微生物的培养基配方，以下说法正确的是（

）成分NH4NO3KH2PO4CaCl2FeSO4维生素蒸馏水含量0.5g3.0g0.5g0.5g少许定容至1000mlA．该培养基中含有碳源、氮源、水和无机盐四类物质B．该培养基可用来培养硝化细菌，不能用来培养酵母菌C．该培养基在培养硝化细菌时，需要密封D．要用该培养基培养酵母菌，需要加入葡萄糖作为氮源5．下图为微生物实验室培养的有关操作，下列叙述正确的是（

）A．图中接种方法是平板划线法，培养霉菌时需将培养基的pH调至中性或弱碱性B．图示操作的正确步骤是：d→b→f→a→e→c→h→gC．步骤d为灭菌操作，需将接种工具灼烧至变红，本次操作一共进行了5次步骤dD．该过程使用的是固体培养基，接种前需要对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和灭菌6．无菌技术是获得纯净微生物培养物的关键。下列相关叙述正确的是（）A．实验过程中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理B．酒精能使细胞中的蛋白质变性失活，70%的酒精用来灭菌效果最好C．试管口、瓶口等易被污染的部位，接种时可通过火焰灼烧来灭菌D．不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法，其优点是能够杀死全部微生物，保留牛奶风味7．灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（

）A．为了防止杂菌污染，应将配制好的选择培养基分装到培养皿中再进行高压蒸汽灭菌B．配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行C．为防止蛋白质变性，不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌D．可用干热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌8．研究人员采用下图所示方法获得高耐酒精的高产醋酸菌，相关叙述错误的是（）

A．制备的醋酸菌培养基属于液体培养基B．接种时所用的甘蔗渣需灭菌处理C．振荡培养可使菌体与营养物质充分接触D．纯化培养过程可采用稀释涂布平板法接种9．分散的微生物在适宜的固体培养基表面繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的细胞群体，称为纯培养物。获取纯培养物的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的说法，错误的是（

）A．这两种方法的关键都是要防止杂菌污染以保证获得培养物的纯度B．这两种方法均需同时将接种的平板和未接种的平板倒置进行培养C．接种环和涂布器均需要在火焰上灼烧，且涂布器灼烧前需用酒精引燃D．用稀释涂布平板法统计菌落数目时，所获得的数据往往比实际值大10.研究人员从市售酸奶中分离出一种叫嗜热链球菌(St)的细菌,为了便于培养和纯化,首先制备甲酚绿(BCG)牛乳培养基:将脱脂乳粉100g加入500mL蒸馏水中,再加入1.6%的BCG乙醇溶液(一种指示剂)1mL,高压蒸汽灭菌(80~90℃)20min,即得溶液A。将酵母膏(富含蛋白质和B族维生素等)10g,琼脂20g,蒸馏水500mL,分别配制成pH为5.5和7.0的溶液,121℃高压蒸汽灭菌20min,即得溶液B。以无菌操作将A、B两溶液等体积混合均匀,倒于平板,待冷凝后置于37℃恒温培养箱中倒置培养24h,若无杂菌生长,即可使用