生物學(xué)案：專題課題微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)問題導(dǎo)學(xué)一、培養(yǎng)基和無菌技術(shù)活動(dòng)與探究11．配制培養(yǎng)基所用的瓊脂的成分和作用是什么？2．為什么有的微生物培養(yǎng)基中需加入特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)？3．培養(yǎng)基是如何分類的？4．消毒和滅菌的原理、實(shí)質(zhì)相同嗎?5．請(qǐng)判斷以下材料或用具是需要消毒還是滅菌。（1）培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿。（2)玻璃棒、試管、燒瓶和吸管.（3)實(shí)驗(yàn)操作者的雙手。遷移與應(yīng)用1滅菌的標(biāo)準(zhǔn)是（）。A．殺死所有的病原微生物B．殺死物體表面所有的微生物C．殺死所有的微生物，包括芽孢和孢子D．使病原菌不生長(zhǎng)1．培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基類型配制特點(diǎn)主要應(yīng)用物理性質(zhì)固體培養(yǎng)基加入瓊脂較多菌種分離，鑒定，計(jì)數(shù)半固體培養(yǎng)基加入瓊脂較少菌種保藏液體培養(yǎng)基不加入瓊脂工業(yè)生產(chǎn),連續(xù)培養(yǎng)化學(xué)成分天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確分類鑒定目的用途鑒別培養(yǎng)基添加某種指示劑或化學(xué)藥劑菌種的鑒別選擇培養(yǎng)基添加(或缺少)某種化學(xué)成分菌種的分離注:培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是維持機(jī)體生命活動(dòng)，保證生殖、發(fā)育所需的外源物質(zhì)。在人和動(dòng)物中，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類；在植物中，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括礦質(zhì)元素、水、二氧化碳三類；微生物共有的營(yíng)養(yǎng)成分有水、無機(jī)鹽、碳源、氮源,有些微生物還需要特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2．實(shí)驗(yàn)室常用的消毒或滅菌方法滅菌或消毒種類主要方法應(yīng)用范圍灼燒滅菌酒精燈火焰灼燒接種環(huán)、接種針及試管口等干熱滅菌干熱滅菌箱內(nèi)，在160～170℃下加熱1～2h玻璃器皿、金屬用具等巴氏消毒70～75℃下煮30min牛奶、啤酒等一些不耐高溫的液體高壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)，100kPa，121℃下持續(xù)加熱15~30min培養(yǎng)基等紫外線消毒30W紫外線燈照射30min接種室空氣等化學(xué)藥物消毒用體積分?jǐn)?shù)為70％～75%的乙醇、碘酒涂抹等用于皮膚、傷口、動(dòng)植物組織表面消毒，手術(shù)器械、玻璃器皿等消毒二、制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基活動(dòng)與探究21．用流程圖表示該培養(yǎng)基的制備過程.2．如果倒平板過程中，皿蓋和皿底之間粘有培養(yǎng)基，則該平板能否培養(yǎng)微生物?為什么?3．培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻至50℃左右時(shí)，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計(jì)培養(yǎng)基的溫度?4．平板冷凝后，為什么要將平板倒置？遷移與應(yīng)用2關(guān)于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基，下列敘述錯(cuò)誤的是（）.A．操作順序?yàn)橛?jì)算、稱量、溶化、倒平板、滅菌B．將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯C．待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時(shí)進(jìn)行倒平板D．待平板冷卻凝固約5～10分鐘后將平板倒過來放置1．由于不同的微生物生長(zhǎng)對(duì)pH的需求不同，如培養(yǎng)霉菌時(shí)需將培養(yǎng)基調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)需將培養(yǎng)基調(diào)至中性或微堿性，所以在培養(yǎng)基各組分溶化后需要先用酸或堿將pH調(diào)至微生物生長(zhǎng)的最適宜條件，再進(jìn)行滅菌處理。2．培養(yǎng)基需要冷卻至50℃時(shí)才能開始倒平板的原因：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。三、純化大腸桿菌活動(dòng)與探究31．純化大腸桿菌時(shí)需要接種，請(qǐng)列舉接種的技術(shù)并說出它們共同的核心操作.2．什么叫菌落？如何從“菌落”角度評(píng)價(jià)平板劃線法或稀釋涂布平板法的成功性？3．學(xué)習(xí)教材第18頁(yè)平板劃線操作,思考下列問題。(1)為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？(2)在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？（3)平板劃線時(shí)不能劃破培養(yǎng)基的原因是什么？4．學(xué)習(xí)教材第19頁(yè)稀釋涂布平板操作,思考下列問題.(1）稀釋涂布平板法的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線法與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第二步應(yīng)如何進(jìn)行無菌操作?(2）操作結(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)?遷移與應(yīng)用3下圖是微生物平板劃線示意圖。劃線的順序?yàn)?→2→3→4→5。下列操作方法正確的是(）。A．只在操作前將接種環(huán)放在火焰邊灼燒滅菌B．劃線操作須在火焰上進(jìn)行C．在5區(qū)域中才可以得到所需菌落D．在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對(duì)接種環(huán)滅菌1．接種方法的比較及分析（1)平板劃線法：操作簡(jiǎn)單，但是單菌落不易分離.（2）稀釋涂布平板法：操作復(fù)雜,但是單菌落易分離。(3）稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中菌落的數(shù)目往往比實(shí)際數(shù)目低。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落.2．結(jié)果評(píng)價(jià)如果培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落在顏色、形狀、大小上基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點(diǎn)，則說明接種操作是符合要求的；如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落,則說明接種過程中,無菌操作還未達(dá)到要求，需要分析原因,重新操作.答案：課前·預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)【預(yù)習(xí)導(dǎo)引】一、1．生長(zhǎng)繁殖2．（1)液體（2)液體瓊脂瓊脂固體固體菌落3．（1）水碳源氮（2）pH氧氣維生素酸性中性微堿無氧預(yù)習(xí)交流1：(1)提示：構(gòu)成細(xì)胞的基本元素有C、H、O、N4種，由此推測(cè)培養(yǎng)基應(yīng)含有提供C的物質(zhì)（碳源）、提供N的物質(zhì)(氮源）、提供H和O的物質(zhì)（H2O）。(2）提示:還有P、S、K、Ca、Mg等，據(jù)此推測(cè)培養(yǎng)基中應(yīng)含有提供P、S、K、Ca、Mg等元素的物質(zhì)（無機(jī)鹽）。（3）提示：自養(yǎng)微生物的碳源是含碳的無機(jī)物，主要是CO2、NaHCO3等，而異養(yǎng)微生物的碳源則是含碳的有機(jī)物，如糖類、脂肪酸等。二、1．外來雜菌2．物理化學(xué)一部分芽孢孢子3．理化因素內(nèi)外芽孢孢子4．（1）空間衣著手（2）器皿接種用具培養(yǎng)基（3）酒精燈火焰（4)滅菌周圍的物品5．（1）巴氏消毒（2）灼燒（3）干熱（4)10012115～30(5)紫外線化學(xué)藥物預(yù)習(xí)交流2：（1）提示:被褥、鞋襪要常曬;肉制品儲(chǔ)存時(shí)用鹽腌等。(2)提示:家畜閹割后，要在其傷口涂抹一些酒精或白酒；初冬楊樹樹干涂刷生石灰水等.（3）提示：打針時(shí)，注射部位要用酒精棉球擦洗；家畜閹割后，要在其傷口處涂抹一些酒精。三、2．容易吸潮3．瓊脂糊底4．高壓蒸汽干熱5．50酒精燈火焰四、1．平板劃線法稀釋涂布平板法2．一個(gè)子細(xì)胞群體五、臨時(shí)保藏甘油管藏課堂·合作探究【問題導(dǎo)學(xué)】活動(dòng)與探究1:1．提示：瓊脂是從紅藻中提取的多糖，在配制培養(yǎng)基時(shí)作為凝固劑。2．提示：因?yàn)橛械奈⑸锶狈铣蛇@些物質(zhì)所需的酶或合成能力有限.3．提示:按物理性質(zhì)分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基；按化學(xué)成分分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基；按用途分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。4．提示：原理相同,都是使微生物的蛋白質(zhì)變性,借此殺死微生物;實(shí)質(zhì)不同，滅菌可殺死物體內(nèi)外的全部微生物（包括芽孢和孢子）,而消毒僅殺死部分微生物。5．提示：（1）（2）需要滅菌,（3）需要消毒.遷移與應(yīng)用1:C解析：滅菌是指使用強(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.活動(dòng)與探究2：1．提示：計(jì)算→稱量→溶化→滅菌→倒平板2．提示：不能?？諝庵须s菌會(huì)在這些粘附培養(yǎng)基上繁殖,并污染皿內(nèi)培養(yǎng)基，因此，最好不要用這種平板培養(yǎng)微生物。3．提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí)，就可以進(jìn)行倒平板了。4．提示：平板冷凝后，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染。遷移與應(yīng)用2：A解析：制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板，不能顛倒。牛肉膏容易吸潮，所以當(dāng)牛肉膏溶化并與稱量紙分離后，用玻棒取出稱量紙。待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右，用手觸摸錐形瓶剛剛不燙手，并且培養(yǎng)基處于溶化狀態(tài)時(shí)進(jìn)行倒平板.平板冷卻幾分鐘后還需倒置?；顒?dòng)與探究3:1．提示：菌種的接種技術(shù)包括平板劃線操作、稀釋涂布平板操作、斜面接種、穿刺接種等，它們共同的核心操作是防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度。2．提示:在培養(yǎng)基上由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體叫菌落。平板劃線法或稀釋涂布平板法如能在培養(yǎng)基上得到單個(gè)的菌落就是成功的。3．（1）提示：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；以后每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時(shí),接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到單菌落。劃線結(jié)束后需要灼燒接種環(huán)，能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免菌種污染環(huán)境和感染操作者。（2）提示：以免接種環(huán)溫度太高殺死菌種.（3）提示：一是劃破培養(yǎng)基會(huì)造成劃線不均勻，難以達(dá)到分離單菌落的目的；二是即使在劃破處有單個(gè)細(xì)胞，也無法形成規(guī)則的菌落，菌落會(huì)沿著劃破處生長(zhǎng)，會(huì)形成一個(gè)條狀的菌落。4．（1）提示：應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無菌”。例如，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等。（2)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1～2d后無菌落生長(zhǎng)，說明培養(yǎng)基的制備是成功的。若有菌落形成，說明培養(yǎng)基滅菌不徹底，或培養(yǎng)基被污染了，需要重新制備。遷移與應(yīng)用3：D解析:操作前后都要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌；劃線操作須在火焰旁進(jìn)行,而不是火焰上;所有的劃線區(qū)都有可能得到所需菌落。當(dāng)堂檢測(cè)1．某培養(yǎng)基的配方表如下，下列敘述正確的是(）。成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊紅美藍(lán)蒸餾水含量10g10g2g0。4g0.065g定容至1000mLA．從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，從用途看該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基B．培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)主要是葡萄糖，屬于氮源的物質(zhì)是蛋白胨C．該培養(yǎng)基缺少提供生長(zhǎng)因子的物質(zhì)D．培養(yǎng)基調(diào)節(jié)好pH后就可以接種菌種答案：B解析：此配方中，葡萄糖主要作碳源，蛋白胨作氮源，同時(shí)還可提供生長(zhǎng)因子。從用途看該培養(yǎng)基為鑒別培養(yǎng)基。在調(diào)節(jié)好pH后還需滅菌，然后才可用于菌種的培養(yǎng).2．不同的微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要各不相同。但一般都需要水、碳源、氮源和無機(jī)鹽.下列有關(guān)微生物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的描述中，正確的是(）.A．氮源物質(zhì)只能為該微生物提供必要的氮元素B．有些碳源也可以給微生物的生長(zhǎng)提供能源C．無機(jī)鹽是該微生物不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),所以無機(jī)鹽越多越好D．固體培養(yǎng)基中不含水分答案:B解析：含氮的有機(jī)物既可給微生物提供氮元素，也可給微生物提供能源；含碳的有機(jī)物既可給微生物提供碳元素,也可給微生物提供能源。微生物生長(zhǎng)需要無機(jī)鹽,但不是越多越好,過多會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基滲透壓過高，使微生物因失水過多而不能生存。固體培養(yǎng)基中也含有水分，因?yàn)楹心虅┉傊?所以呈固態(tài)。3．關(guān)于滅菌和消毒的理解不正確的是(）。A．滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物，包括芽孢和孢子B．消毒和滅菌實(shí)質(zhì)上是完全相同的C．接種環(huán)用灼燒法滅菌D．常用滅菌方法有灼燒法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法答案:B解析：消毒是使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子)，滅菌則是使用強(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。4．下列有關(guān)平板劃線操作的說法正確的是（）.A．使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，操作過程中不再滅菌B．打開含菌種的試管需通過火焰滅菌,取出菌種后需馬上塞上棉塞C．將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線即可D．最后將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)答案：D解析:使用已滅