2024-2025学年高中生物第1章无菌操作技术实践第1节微生物的分离和培养学案苏教版选修1

PAGE9-第一节微生物的分别和培育[学习目标]1.简述高压蒸汽灭菌锅的运用方法及留意事项。(重点)2.驾驭制备细菌培育基的方法。(重点)3.学会利用无菌操作技术接种与培育大肠杆菌。(难点)学问点一|培育基及接种操作一、高压蒸汽灭菌锅1．试验室常采纳的灭菌方法试验室常利用高温处理达到灭菌效果，包括采纳干热灭菌或湿热灭菌等方法。2．高压蒸汽灭菌锅的运用运用步骤包括：加水→装锅→加热排气→保温保压→出锅等。二、配制培育基1．培育基的概念为人工培育微生物而制备的，适合微生物生长、繁殖或积累代谢产物的养分基质。2．培育基的类型3．培育基的成分各种培育基的配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质。三、接种微生物1．接种的概念指在无菌条件下将微生物接入培育基的操作过程。2．不同接种工具的运用(1)穿刺接种要用接种针。(2)斜面划线接种或平板划线接种要用到接种环。(3)涂布平板接种要用到玻璃涂布器。eq\o([合作探讨])探讨eq\o(1)：高压蒸汽灭菌锅是依靠高压灭菌吗？提示：不是，是通过高压来提高湿热的温度灭菌的。探讨eq\o(2)：在固体培育基中加入的琼脂能为微生物供应养分吗？为什么？提示：不能。微生物不能分解琼脂。探讨eq\O(3)：为什么要对培育基、接种环、试验空间、一些液体等进行消毒或灭菌处理？提示：培育某种微生物的目的是获得数量较多的、单一的该种微生物，假如不进行消毒或灭菌，则会出现其他一些杂菌，影响微生物的纯度。eq\o([思维升华])1．消毒与灭菌的区分条件结果常用的方法消毒较为温柔的物理或化学方法仅杀死物体上绝大多数微生物(包括病原微生物和有害微生物的养分细胞)煮沸消毒法(如100℃下5～6min可以杀死微生物的养分细胞和一部分芽孢)、巴氏消毒法、化学药剂消毒法灭菌剧烈的物理学或化学方法杀死物体内外全部的微生物，包括芽孢和孢子干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌2.培育基的成分养分物质定义作用主要来源碳源能供应所需碳元素的物质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化合物：CO2、NaHCO3等；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源能供应所需氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等；有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等特别养分物质(生长因子)生长必不行少的微量有机物酶和核酸的组成成分维生素、氨基酸、碱基等水在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定无机盐为微生物供应除碳、氮以外的各种重要元素细胞内的组成成分，生理调整物质，某些化能自养细菌的能源，酶的激活剂3.培育基类型的划分划分标准培育基种类特点用途物理性质液体培育基不加凝固剂工业生产半固体培育基加凝固剂，如琼脂视察微生物的运动、分类、鉴定固体培养基微生物分别、鉴定、活菌计数、保藏菌种化学成分自然培养基含化学成分不明确的自然物质工业生产合成培养基培育基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴定用途选择培养基培育基中加入某种化学物质，以抑制不须要的微生物的生长，促进所须要的微生物的生长培育、分别出特定微生物(如培育酵母菌和霉菌，可在培育基中加入青霉素；培育金黄色葡萄球菌，可在培育基中加入高浓度食盐)鉴别培养基依据微生物的代谢特点，在培育基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物，如可用伊红—美蓝培育基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，菌落呈现黑色，并带有金属光泽)1．细菌培育过程中分别采纳了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法可分别用于杀灭哪些部位的杂菌()A．接种针、手、培育基 B．高压锅、手、接种针C．培育基、手、接种针 D．接种针、手、高压锅C[培育基通常用高压蒸汽灭菌，常用酒精擦拭对手进行消毒，接种环、接种针等用火焰灼烧的方法进行灭菌。]2．下表是某微生物培育基成分，请据此回答：编号①②③④⑤⑥⑦成分粉状硫(NH4)2SO4K2HPO4MgSO4FeSO4CaCl2H2O含量10g0.4g4.0g9.25g0.5g0.5g100mL(1)上表培育基可培育的微生物类型是______________________________。(2)若不慎将过量NaCl加入培育基中，如不想奢侈此培育基，可再加入________，用于培育__________________________________________________。(3)若除去成分②，加入(CH2O)，该培育基可用于培育________________。(4)表中养分成分共有________类。(5)不论何种培育基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是_________。(6)上表中各成分质量确定的原则是_________________________________。(7)若上表培育基用于菌种鉴定，应当增加的成分是__________________。[解析]题表中的养分物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和特别养分物质。若该培育基中没有碳源，说明培育的微生物是从空气中获得碳源的，即可推断培育的微生物是自养型微生物。若该培育基中加入了过量食盐，就可以培育耐盐的金黄色葡萄球菌，但金黄色葡萄球菌是异养型微生物，这个培育基还须要加入有机碳源。该培育基若加入(CH2O)，培育基中就有了碳源，但除去成分②，却使培育基中没有了氮源，这时就只能用于培育固氮微生物了。微生物生长须要确定的pH，所以培育基装瓶前须要调整pH。培育基中各成分含量要依据微生物的生长须要来确定。对于菌种鉴定，往往用的是固体培育基，而表中没有凝固剂，故须要加入常见的凝固剂——琼脂。[答案](1)自养型微生物(2)含碳有机物金黄色葡萄球菌(3)固氮微生物(4)三(5)调整pH(6)依微生物的生长须要确定(7)琼脂(或凝固剂)学问点二|大肠杆菌的接种与分别培育1．配制牛肉膏蛋白胨培育基eq\x(配制培育基)→eq\x(调整pH)→eq\x(分装)→eq\x(包扎)→eq\x(灭菌)→eq\x(搁置斜面)2．斜面接种和培育大肠杆菌(1)斜面接种的主要目的菌种转移、扩大培育和保存纯净菌种等。(2)详细操作步骤打算接种→接种环灭菌→试管口灭菌→挑取少许菌种→划线接种→培育大肠杆菌→低温保存。3．平板划线分别和培育大肠杆菌(1)牛肉膏蛋白胨固体培育基的平板制作①在酒精灯火焰旁一只手拿着装有培育基的锥形瓶，另一只手拔出瓶塞，使瓶口快速通过火焰2～3次，并转动瓶口，确保瓶口被灭菌。②再取无菌培育皿，在火焰旁用拇指和食指将培育皿打开一条稍大于锥形瓶瓶口的缝隙，将锥形瓶中的培育基倒入培育皿中。③等平板冷却凝固后，将平板倒置备用。(2)平板划线分别与培育大肠杆菌①平板划线法的含义：用带有微生物的接种环在平板培育基表面通过分区划线而达到纯化分别微生物的方法。②留意事项：接种和划线操作时须要在酒精灯火焰旁边进行。③培育结果：可以得到由单个细菌增殖而形成的菌落。eq\o([合作探讨])探讨eq\o(1)：牛肉膏蛋白胨能培育病毒吗？为什么？提示：不能，因为病毒只能进行活细胞寄生生活。探讨eq\o(2)：通常在酒精灯火焰旁边接种微生物的缘由是什么？提示：酒精灯火焰旁边的局部高温使得微生物不能存活。探讨eq\O(3)：将培育基分装到试管中时，为什么培育基的高度约为试管长度的1/5?提示：培育液加入试管的量为总容积的1/5，其目的是为了后面的搁置斜面操作，而搁置斜面的目的是增大培育基表面积，以接种更多的微生物。探讨eq\O(4)：接种24h后培育基上长出了什么？肉眼看到的一个菌落确定是由一个大肠杆菌生长和繁殖形成的吗？提示：菌落。不确定，因为当两个或多个细胞连在一起时，在平板上得到的还是一菌落。eq\o([思维升华])1．倒平板操作的留意事项(1)培育基要冷却到50℃左右时起先倒平板。其缘由是琼脂是一种多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，倒平板时高于50℃则会烫手，低于50℃时若不能刚好操作，琼脂会凝固。(2)要使锥形瓶的瓶口通过火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培育基。(3)倒平板时，要用左手的拇指和食指将培育皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开，以免杂菌污染培育基。(4)平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝聚水珠，培育基表面的温度也较高，平板倒置后，既可使培育基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培育基，造成污染。(5)在倒平板的过程中，假如不当心将培育基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培育微生物，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培育基上滋生。(6)整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避开杂菌污染。2．几种常用的划线方法及留意事项(1)划线方法(2)交叉划线中的留意事项从操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都须要将接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束后，仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的见下表：项目第一次划线之前每次划线之前划线结束目的杀死接种环上原有的微生物杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种干脆来源于上次划线的末端，使每次划线后菌种数目削减杀死接种环上残存的菌种，避开细菌污染环境和感染操作者从其次次的划线操作后的每次划线总是从上一次划线末端起先，能使细菌的数目随着划线次数的增加渐渐削减，最终得到单个细菌繁殖而来的菌落。1．如图为试验室培育和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤，下列说法不正确的是()A．①步骤运用的培育基已经灭菌并调整过pHB．①②③步骤操作时须要在酒精灯火焰旁进行C．操作③到④的过程中，每次接种前后都须要对接种环进行灼烧处理D．图中操作结束后需在培育基皿盖上标注菌种及接种日期等信息D[①步骤表示倒平板，在倒平板之前已经灭菌并调整过pH，A正确；①②③步骤操作时须要在酒精灯火焰旁进行，防止被杂菌污染，B正确；接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，C正确；图中操作结束后需在培育基皿底标注菌种及接种日期等信息，D错误。]2．下图显示微生物的接种试验中的一些步骤，请据图回答问题：(1)图中的接种工具的名称是________。(2)说明步骤①和②的操作：步骤①中，为何要将接种工具灼烧至变红？__________________________________________________________________________________________。步骤②中，为何要将接种工具冷却？_______________________________________________________________________________________________。(3)图示接种方法的目的是__________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)图中所用的接种工具是接种环。(2)步骤①中，将接种工具灼烧至变红的目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物；步骤②中，将接种工具冷却的目的是避开烫死接种物。(3)图示接种方法是平板划线法，目的是使接种物渐渐稀释，经培育后获得单个菌落。[答案](1)接种环(2)杀灭接种环上可能引起污染的微生物避开烫死接种物(3)使接种物渐渐稀释，经培育后获得单个菌落[课堂小结]学问网络构建核心语句归纳1.培育基的成分：水、无机盐、碳源、氮源和特别养分物质。2.在无菌条件下将微生物接入培育基的操作过程叫做接种。3.细菌培育基的配制过程：配制培育液→调整pH→分装→包扎→灭菌→搁置斜面。4.消毒和灭菌的实质不同：前者只杀死绝大多数微生物，后者则杀死全部的微生物。1．下表是对四种生物的能源、碳源、氮源、新陈代谢类型的描述，正确的一组是()选项项目硝化细菌乳酸菌根瘤菌衣藻A能源NH3乳酸N2光能B碳源CO2糖类等糖类等CO2C氮源NH3N2N2NOeq\o\al(－,3)D代谢类型自养需氧型异养厌氧型自养需氧型自养需氧型B[从能源来看，硝化细菌的能源是氧化氨气为硝酸盐过程，释放的能量，乳酸菌和根瘤菌需糖类等有机物供能；从氮源看，乳酸菌须要NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)；从代谢类型看，根瘤菌为异养需氧型；从碳源看，硝化细菌与衣藻需CO2，乳酸菌和根瘤菌需糖类等有机物。]2．有关培育基配制原则的表述正确的是()A．任何培育基都必需含有碳源、氮源、矿质元素、水及生长因子B．碳源和氮源必需具有确定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素C．微生物的生长除受养分因素影响外，还受到pH、氧、渗透压的影响D．养分物质的浓度越高越好C[不同的微生物对每种成分的需求不同，所以培育基的成分也各有不同。培育基中各种养分物质的浓度和比例要相宜。]3．高压湿热灭菌的操作依次应当是()①加水②排冷气③装灭菌物品④100kPa下灭菌⑤加盖⑥0