人教版選修1 專題2 課題1 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) 學(xué)案.doc

課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)1知道培養(yǎng)基的種類、營(yíng)養(yǎng)要素及配制原則。(重點(diǎn))2掌握消毒、滅菌的原理和方法。(重點(diǎn))3學(xué)會(huì)配制培養(yǎng)基和純化大腸桿菌的方法。(重、難點(diǎn))培 養(yǎng) 基 及 無(wú) 菌 技 術(shù)1培養(yǎng)基(1)概念：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出的供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。(2)種類：按物理性質(zhì)分(3)營(yíng)養(yǎng)組成：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源(提供碳元素的物質(zhì))、氮源(提供氮元素的物質(zhì))和無(wú)機(jī)鹽，此外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)ph、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如維生素、氨基酸和堿基等)以及氧氣的要求。2無(wú)菌技術(shù)(1)無(wú)菌技術(shù)的目的是防止外來(lái)雜菌的入侵。主要內(nèi)容包括：對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。(2)消毒和滅菌：消毒滅菌概念使用較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物(包括芽孢和孢子)常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法、化學(xué)藥劑消毒法、紫外線消毒法灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌適用對(duì)象操作空間、操作者雙手等接種環(huán)、接種針、玻璃器皿、培養(yǎng)基等探討：雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但是一般都含有哪些成分？提示：雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子。另外，還必須滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)ph、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。探討：對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實(shí)驗(yàn)者的雙手、空氣和牛奶常采用的滅菌或消毒方法分別是什么？提示：分別為高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌、化學(xué)消毒、紫外線滅菌、巴氏消毒法。探討：無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外，還有什么目的？提示：無(wú)菌技術(shù)還能有效避免操作者被微生物感染。1 培養(yǎng)基的成分及功能營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作用功能主要來(lái)源碳源能為微生物代謝提供碳元素構(gòu)成生物體的細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物，有些是異養(yǎng)生物的能源物質(zhì)無(wú)機(jī)碳源：co2、nahco3等；有機(jī)碳源：糖類、脂肪酸、花生粉餅、石油等氮源能為微生物的代謝提供氮元素合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物無(wú)機(jī)化合物：n2、nh3、銨鹽、硝酸鹽等；有機(jī)氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等生長(zhǎng)因子是生長(zhǎng)必不可少的酶和核酸的組成成分維生素、氨基酸、堿基等水是生命活動(dòng)所必需的不僅是優(yōu)良的溶劑而且可維持生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定外界攝入無(wú)機(jī)鹽為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素，包括大量元素細(xì)胞內(nèi)的組成成分，生理調(diào)節(jié)物質(zhì)，某些化能自養(yǎng)菌的能源，酶的激活劑無(wú)機(jī)化合物2.培養(yǎng)基的配制原則(1)目的要明確：不同的微生物需求不同，根據(jù)培養(yǎng)目的進(jìn)行配制。(2)營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例要適宜。(3)ph要適宜：為維持ph的相對(duì)恒定，可在培養(yǎng)基中加入緩沖劑，常用磷酸氫二鉀磷酸二氫鉀。3幾種常用滅菌和消毒方法的比較滅菌和消毒種類主要方法應(yīng)用范圍巴氏消毒法7075 煮30 min或80 煮15 min牛奶、啤酒、果酒和醬油等不宜進(jìn)行高溫滅菌的液體灼燒滅菌酒精燈火焰灼燒微生物接種工具；如接種環(huán)、接種針或其他金屬用具等，接種過(guò)程中的試管口或瓶口等干熱滅菌干熱滅菌箱160170 加熱12 h玻璃器皿(如吸管、培養(yǎng)皿等)、金屬用具等凡不適宜用其他方法滅菌而又能耐高溫的物品高壓蒸汽滅菌100 kpa、121 維持1530 min培養(yǎng)基及多種器材、物品煮沸消毒法100 煮沸56 min家庭餐具等生活用品的消毒紫外線消毒30 w紫外燈照射30 min接種室空氣化學(xué)藥物消毒用體積分?jǐn)?shù)為70%75%的乙醇、碘酒涂抹，來(lái)蘇爾噴灑等用于皮膚、傷口、動(dòng)植物組織表面消毒和空氣、手術(shù)器械、塑料或玻璃器皿等的消毒1關(guān)于滅菌和消毒的不正確的理解是()a滅菌是指殺死環(huán)境中的一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子b消毒和滅菌實(shí)質(zhì)上是相同的c接種環(huán)用灼燒的方法滅菌d常用滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌等【解析】消毒是指用溫和的理化方法殺死體表或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)，滅菌則是用強(qiáng)烈的理化因素殺死體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。【答案】b2空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、nacl、x、h2o)；制作無(wú)菌平板；設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)操作；將各組平板置于37 恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。回答下列問(wèn)題：(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來(lái)源于_。若要完成步驟，該培養(yǎng)基中的成分x通常是_。(2)步驟中，實(shí)驗(yàn)組的操作是_。(3)若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說(shuō)明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了_現(xiàn)象?！窘馕觥?1)牛肉膏和蛋白胨中均含有氮元素，因此微生物所需的氮來(lái)源于牛肉膏和蛋白胨。若要完成步驟，需要進(jìn)行倒平板操作，用到的是固體培養(yǎng)基，所以培養(yǎng)基中要有瓊脂。(2)該實(shí)驗(yàn)的空白對(duì)照組為不進(jìn)行處理的無(wú)菌平板，實(shí)驗(yàn)組的操作為將各無(wú)菌平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露相同時(shí)間。(3)若空白對(duì)照組的平板上出現(xiàn)了菌落，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象?！敬鸢浮?1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間(3)污染大 腸 桿 菌 的 純 化 培 養(yǎng)1制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(1)(2)培養(yǎng)基應(yīng)采用高壓蒸汽滅菌；倒平板時(shí)要待培養(yǎng)基冷卻至50_左右時(shí)，在酒精燈火焰附近進(jìn)行，等平板冷凝后將平板倒置。2純化大腸桿菌(1)純化培養(yǎng)的原理：想方設(shè)法在培養(yǎng)基上得到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見的菌落，即獲得較純的菌種。(2)純化培養(yǎng)方法：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上純化大腸桿菌，最常用的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法：通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。釋釋涂布平板法：將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。(3)培養(yǎng)：將接種后的培養(yǎng)基和一個(gè)未接種的培養(yǎng)基都放入37_恒溫箱中，培養(yǎng)12 h和24 h后，分別記錄觀察。(4)菌種保存：臨時(shí)保藏法甘油管藏法適用對(duì)象頻繁使用的菌種長(zhǎng)期保存的菌種培養(yǎng)基類型固體斜面培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基溫度4 20 方法菌落長(zhǎng)成后放入冰箱中保存，以后每36個(gè)月將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上將培養(yǎng)的菌液與等體積滅菌后的甘油混合均勻后放在冷凍箱內(nèi)保存缺點(diǎn)菌種易被污染或產(chǎn)生變異探討：接種操作時(shí)每次劃線接種前與接種后都要灼燒接種環(huán)或接種針，其目的分別是什么？提示：(1)劃線前灼燒是為了殺死上次劃線結(jié)束后殘留的菌種。(2)劃線結(jié)束后灼燒，能及時(shí)殺死接種環(huán)或接種針上殘留的菌種，避免污染環(huán)境和感染操作者。探討：在倒平板時(shí)為何要在酒精燈的火焰旁進(jìn)行？提示：酒精燈的火焰旁是無(wú)菌區(qū)域，在酒精燈的火焰旁操作，可以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。探討：接種結(jié)束后，為什么要將一個(gè)未接種的培養(yǎng)基和一個(gè)接種的培養(yǎng)基放在一起培養(yǎng)，未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長(zhǎng)很關(guān)鍵。如果有菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明了什么？提示：培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是對(duì)照，未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12 d后無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的。若有菌落形成，說(shuō)明培養(yǎng)基滅菌不徹底，或培養(yǎng)基被污染了，需要重新制備。1微生物培養(yǎng)中有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)(1)倒平板操作：培養(yǎng)基要冷卻到50 左右時(shí)開始倒平板。其原因是瓊脂是一種多糖，在98 以上熔化，在44 以下凝固，倒平板時(shí)高于50 則會(huì)燙手，低于50 時(shí)若不能及時(shí)操作，瓊脂會(huì)凝固。要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰。通過(guò)灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。倒平板時(shí)，要用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，不要完全打開，以免雜菌污染培養(yǎng)基。平板冷凝后，要將平板倒置。因?yàn)槠桨謇淠?，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，培養(yǎng)基表面的溫度也較高，平板倒置后，既可使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，那么這個(gè)平板不能用來(lái)培養(yǎng)微生物，因?yàn)榭諝庵械奈⑸锟赡茉诿笊w與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生。整個(gè)操作過(guò)程要在酒精燈火焰旁進(jìn)行，避免雜菌污染。(2)平板劃線操作：第一次劃線及每次劃線之前都需灼燒接種環(huán)滅菌，劃線操作結(jié)束仍需灼燒接種環(huán)。灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。在做第二次以及其后的劃線操作時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線，這樣才能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。劃線時(shí)最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。劃線用力要大小適當(dāng)，防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基劃破。(3)稀釋涂布平板操作：稀釋涂布平板法操作比較復(fù)雜，且各個(gè)細(xì)節(jié)均需保證無(wú)菌操作，應(yīng)特別注意：稀釋操作中的每支試管及其中9 ml的水、移液管均需滅菌；操作時(shí)，試管口和移液管應(yīng)在離火焰12 cm處。酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適。吸管頭不要接觸任何其他物體。吸管要在酒精燈火焰周圍使用。2平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍平板劃線分離法可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離不能計(jì)數(shù)適用于好氧菌稀釋涂布平板法可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征吸收量較少、較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延適用于厭氧菌和兼性厭氧菌1制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的過(guò)程中，關(guān)于倒平板的具體描述正確的是()等培養(yǎng)基冷卻至40 左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在桌面上，左手拔出棉塞右手拿錐形瓶，使瓶口迅速通過(guò)火焰用左手的拇指和食指打開皿蓋右手將錐形瓶中培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上皿蓋等待平板冷卻510 s，將平板倒過(guò)來(lái)放置，使皿蓋在下，皿底在上abc d【解析】培養(yǎng)基冷卻至50 左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板；將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞；用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，而不是打開皿蓋；等待平板冷卻510 min后，將平板倒過(guò)來(lái)放置，使皿蓋在下，皿底在上。改正后的步驟為倒平板的具體操作?！敬鸢浮縞2平板劃線法和稀釋涂布平板法是常用的兩種接種方法。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是()a平板劃線法要求要連續(xù)多劃幾次，且除了第一次劃線外，每一次劃線的起點(diǎn)都是上一次劃線的終點(diǎn)b除了第一次劃線需要將接種環(huán)灼燒滅菌外，以后的劃線可以不用滅菌即可劃線c如果菌液本來(lái)濃度不高，則可以適當(dāng)降低稀釋倍數(shù)d充分稀釋和連續(xù)劃線的目的都是為了使形成的菌落是由單一的細(xì)菌繁殖而成【解析】平板劃線法需要連續(xù)劃線的目的就是使得細(xì)菌的濃度降低，所以除了第一次劃線外，以后的每次劃線的起點(diǎn)是上一次劃線的終點(diǎn)，a正確；為了防止被雜菌污染，每一次劃線前要將接種環(huán)都進(jìn)行灼燒滅菌，b錯(cuò)誤；稀釋倍數(shù)要隨菌液的濃度而定，如果菌液的濃度太大，則需要更高的稀釋倍數(shù)，否則就可以適當(dāng)降低稀釋的倍數(shù)，c正確；稀釋涂布平板法中的充分稀釋及平板劃線法中的連續(xù)劃線，目的都是為了保證菌落是由單一的細(xì)菌繁殖而成，d正確?！敬鸢浮縝3為了保存菌種的純凈需要進(jìn)行菌種的保藏，下列有關(guān)敘述不正確的是()a對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用臨時(shí)保藏的方法b臨時(shí)保藏的菌種一般是接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上c臨時(shí)保藏菌種容易被污染或發(fā)生變異d對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用低溫4 保藏的方法【解析】對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可采用甘油管藏法，即在3 ml甘油瓶中加入1 ml的甘油后滅菌，將1 ml的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，放在20 的冷凍箱中保存?！敬鸢浮縟1在培養(yǎng)基的配制過(guò)程中，具有如下步驟，其正確順序?yàn)?)溶化調(diào)ph加棉塞包扎分裝稱量a bc d【解析】上述步驟中，培養(yǎng)基的配制順序?yàn)榉Q量溶化調(diào)ph分裝加棉塞包扎?！敬鸢浮縝2下列關(guān)于四種生物的能源、碳源、氮源和代謝類型的描述，其中正確的一組是()項(xiàng)目硝化細(xì)菌乳酸菌酵母菌衣藻能源氧化nh3分解乳酸固定n2利用光能碳源co2糖類糖類co2氮源nh3n2n2no代謝類型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型a.硝化細(xì)菌、乳酸菌b乳酸菌、酵母菌c酵母菌、衣藻d硝化細(xì)菌、衣藻【解析】本題考查的知識(shí)有：各種微生物的代謝類型，微生物所需的能源、碳源和氮源的不同。解答此題時(shí)應(yīng)明確：硝化細(xì)菌、乳酸菌屬于細(xì)菌，酵母菌屬于真菌，衣藻屬于真核生物。微生物所需的能源、碳源、氮源因其同化作用類型的不同而不同?！敬鸢浮縟3無(wú)菌技術(shù)包括以下幾個(gè)方面的敘述，其中錯(cuò)誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05520012】a對(duì)培養(yǎng)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行滅菌b對(duì)培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌c為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行d實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍物品相接觸【解析】滅菌是采用強(qiáng)烈的理化因素對(duì)用于微生物培養(yǎng)的培養(yǎng)皿、接種用具和培養(yǎng)基進(jìn)行處理，使物體內(nèi)外一切微生物，包括芽孢和孢子都被殺死；實(shí)驗(yàn)操作者的衣著和手以及操作空間只能進(jìn)行消毒?！敬鸢浮縜4細(xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理，這些方法依次用于殺死哪些部位的雜菌()a接種環(huán)、手、培養(yǎng)基b高壓鍋、手、接種環(huán)c培養(yǎng)基、手、接種環(huán)d接種環(huán)、手、高壓鍋【解析】高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌的一個(gè)設(shè)備，通常用于培養(yǎng)基的滅菌；用酒精擦拭雙手是消毒的一種