新教材高中生物發(fā)酵工程.1微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)學(xué)案新人教版選擇性必修3

18/1817/18/微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基一、培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基的概念:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)——培養(yǎng)基,用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。2.培養(yǎng)基的分類(lèi):按照物理性質(zhì)不同分為兩類(lèi)。(1)液體培養(yǎng)基:呈液體狀態(tài)的培養(yǎng)基,不加入凝固劑(如瓊脂)。(2)固體培養(yǎng)基:呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基,加入凝固劑(如瓊脂)。3.營(yíng)養(yǎng)組成:各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無(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)以及O2的需求。4.培養(yǎng)基特殊需求:(1)培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí),在培養(yǎng)基中添加維生素。(2)培養(yǎng)霉菌時(shí),將培養(yǎng)基調(diào)至酸性。(3)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性。(4)培養(yǎng)厭氧微生物時(shí),需要提供無(wú)氧的條件。有同學(xué)認(rèn)為液體培養(yǎng)基含有水,而固體培養(yǎng)基是沒(méi)有水的,這種想法對(duì)嗎?為什么?提示:不對(duì)。液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基都含有水分,它們的區(qū)別為是否添加凝固劑。二、無(wú)菌技術(shù)1.無(wú)菌技術(shù)關(guān)鍵:防止雜菌污染。2.消毒與滅菌:(1)概念:①消毒:使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。②滅菌:使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。(2)類(lèi)型與方法:連一連:將無(wú)菌技術(shù)類(lèi)型、常用方法和適用對(duì)象用線連起來(lái)。在無(wú)菌技術(shù)中,為什么許多實(shí)驗(yàn)操作都要在酒精燈火焰附近進(jìn)行?提示:酒精燈火焰周?chē)鷾囟雀?細(xì)菌少,甚至無(wú)菌,這樣可以避免周?chē)h(huán)境中微生物的污染。三、微生物的純培養(yǎng)1.微生物純培養(yǎng)的概念:由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物,獲得純培養(yǎng)物的過(guò)程就是純培養(yǎng)。2.酵母菌的純培養(yǎng):(1)純培養(yǎng)的原理:設(shè)法在培養(yǎng)基上得到由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物(單菌落)。(2)純培養(yǎng)方法:平板劃線法和稀釋涂布平板法。(3)純培養(yǎng)過(guò)程:①制備培養(yǎng)基:配制培養(yǎng)基→滅菌→倒平板②接種和分離酵母菌:用平板劃線法在馬鈴薯培養(yǎng)基表面接種酵母菌。下列接種過(guò)程正確的順序是baefcgd③培養(yǎng)酵母菌:待菌液被培養(yǎng)基吸收,將接種后的平板和一個(gè)未接種的平板倒置,放入28℃左右恒溫箱中培養(yǎng)24～48(4)結(jié)果分析與評(píng)價(jià):結(jié)合酵母菌純培養(yǎng)的過(guò)程,判斷下列分析的正誤:①未接種的平板上沒(méi)有菌種,此實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要培養(yǎng)。 (×)提示:培養(yǎng)未接種的平板起到對(duì)照作用,可以檢驗(yàn)培養(yǎng)基的制備是否合格。②在未接種的培養(yǎng)基表面長(zhǎng)出了菌落,說(shuō)明培養(yǎng)基制備不合格。 (√)③若無(wú)菌操作合格,在接種酵母菌的培養(yǎng)基上應(yīng)觀察到不同形態(tài)、不同顏色的酵母菌菌落。 (×)提示:應(yīng)該是觀察到形態(tài)、顏色一致的酵母菌單菌落。④如果將酵母菌放置在35℃恒溫箱中培養(yǎng),相同時(shí)間后觀察,菌落會(huì)比28℃條件下的大提示:酵母菌適宜生長(zhǎng)溫度為28℃,35⑤某同學(xué)使用平板劃線法純化酵母菌,培養(yǎng)48h后,只在培養(yǎng)基的第一劃線區(qū)域長(zhǎng)出密集的菌落,其他區(qū)域未長(zhǎng)出菌落,可能是這位同學(xué)第二次灼燒接種環(huán)未冷卻就直接劃線導(dǎo)致的。 (√)將接種后的平板放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)有必要嗎?為什么?提示:有必要。恒溫培養(yǎng)箱可以提供微生物生長(zhǎng)的適宜溫度。關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成知識(shí)點(diǎn)一培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基的成分及功能:營(yíng)養(yǎng)要素來(lái)源功能碳源(提供碳元素的物質(zhì))無(wú)機(jī)碳源NaHCO3等含碳無(wú)機(jī)物①構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物;②有機(jī)碳既是碳源又是能源有機(jī)碳源糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、石油等氮源(提供氮元素的物質(zhì))無(wú)機(jī)氮源銨鹽、硝酸鹽等將無(wú)機(jī)氮合成含氮的代謝產(chǎn)物有機(jī)氮源牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等合成蛋白質(zhì)、核酸及含氮的代謝產(chǎn)物生長(zhǎng)因子(生長(zhǎng)必不可少的微量有機(jī)物)維生素、氨基酸、堿基①酶和核酸的組成成分;②參與代謝過(guò)程中的酶促反應(yīng)水外界攝入①良好的溶劑②維持生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)物為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素【特別提醒】有關(guān)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的三點(diǎn)提醒(1)培養(yǎng)不同的微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可能不同。①自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基主要以無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主。②異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基主要以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主。(2)微生物需要補(bǔ)充生長(zhǎng)因子,是由于缺乏合成這些物質(zhì)所需要的酶或合成能力有限。(3)微生物需要量最大的是碳源。能合成含碳有機(jī)物的是自養(yǎng)型,反之則為異養(yǎng)型。2.培養(yǎng)基的種類(lèi):分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類(lèi)培養(yǎng)基特點(diǎn)作用物理性質(zhì)固體培養(yǎng)基加凝固劑,如瓊脂微生物的分離與鑒定、活菌計(jì)數(shù)、保藏菌種半固體培養(yǎng)基容器放倒不致流出,劇烈震動(dòng)則破散觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分類(lèi)鑒定液體培養(yǎng)基不加凝固劑常用于工業(yè)生產(chǎn)功能選擇培養(yǎng)基根據(jù)某種微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求配制選擇、分離鑒別培養(yǎng)基加入能與目的菌的代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑鑒定成分來(lái)源天然培養(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)基用已知的化學(xué)物質(zhì)配制分類(lèi)鑒定微生物種類(lèi)繁多,培養(yǎng)條件也各不相同。下列關(guān)于微生物培養(yǎng)基的描述正確的是 ()A.同一物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源B.凡是碳源都能提供能量,氮源有些也能提供能量C.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是培養(yǎng)細(xì)菌、病毒等常用的培養(yǎng)基D.培養(yǎng)硝化細(xì)菌,可用無(wú)機(jī)碳源的培養(yǎng)基【解題導(dǎo)引】【解析】選D。對(duì)異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō),含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源,如牛肉膏,A錯(cuò)誤;有機(jī)碳源能提供能量,無(wú)機(jī)碳源不能提供能量,有些氮源也能提供能量,B錯(cuò)誤;病毒必須寄生在活細(xì)胞內(nèi)才能生活,不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng),必須先培養(yǎng)細(xì)胞再培養(yǎng)病毒,C錯(cuò)誤;硝化細(xì)菌是自養(yǎng)微生物,可以通過(guò)化能合成作用合成含碳有機(jī)物,D正確。【誤區(qū)警示】微生物的碳源、氮源和能源物質(zhì)的兩個(gè)認(rèn)識(shí)“誤區(qū)”(1)誤認(rèn)為所有碳源和氮源都可提供能量:有機(jī)碳源和有機(jī)氮源是異養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)。(2)誤認(rèn)為所有微生物的能源都是有機(jī)碳源:自養(yǎng)微生物的碳源一般是CO2,光能自養(yǎng)微生物的能源是光能,例如藍(lán)細(xì)菌等;化能自養(yǎng)微生物的能源是化學(xué)物質(zhì),例如硝化細(xì)菌的能源物質(zhì)是NH3。【素養(yǎng)·探究——母題追問(wèn)】(1)科學(xué)思維——分析與推理結(jié)合病毒的特點(diǎn),試分析如何培養(yǎng)病毒,寫(xiě)出簡(jiǎn)要思路。提示:可以先在特定培養(yǎng)基上培養(yǎng)病毒的宿主細(xì)胞,然后讓病毒侵染宿主細(xì)胞,從而達(dá)到培養(yǎng)病毒的目的。(2)科學(xué)思維——演繹與推理結(jié)合相關(guān)知識(shí),判斷下面培養(yǎng)基的各種成分能提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類(lèi)別:成分蔗糖(NH4)2SO4FeSO4維生素提供的營(yíng)養(yǎng)____?____?____?____?提示:碳源氮源(無(wú)機(jī)鹽)無(wú)機(jī)鹽生長(zhǎng)因子【素養(yǎng)·遷移】下表是某微生物培養(yǎng)基成分,請(qǐng)據(jù)此回答:編號(hào)成分含量①粉狀硫10②(NH4)2SO40.4③K2HPO44.0④MgSO49.25⑤FeSO40.5⑥CaCl20.5⑦H2O100mL(1)上表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類(lèi)型是__________________________。?(2)若除去成分②,加入(CH2O),該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng)________________。?(3)表中營(yíng)養(yǎng)成分共有________類(lèi)。?(4)不論何種培養(yǎng)基,在各種成分都溶化后分裝前,要進(jìn)行的是________________________。?(5)若上表培養(yǎng)基用于菌種鑒定,應(yīng)該增加的成分是________________。?【解析】(1)由題表可知,該培養(yǎng)基中沒(méi)有碳源,說(shuō)明培養(yǎng)的微生物是從外界環(huán)境中獲取碳源的,因此培養(yǎng)的微生物是自養(yǎng)型微生物。(2)該培養(yǎng)基若加入(CH2O),培養(yǎng)基中就有了碳源,但除去成分②,培養(yǎng)基中就沒(méi)有了氮源,該培養(yǎng)基就只能用于培養(yǎng)固氮微生物。(3)題表中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有水、無(wú)機(jī)鹽、無(wú)機(jī)氮源三類(lèi),缺乏碳源和特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(4)微生物生長(zhǎng)需要一定的pH,所以培養(yǎng)基裝瓶前需要調(diào)節(jié)pH。(5)該培養(yǎng)基中無(wú)凝固劑,為液體培養(yǎng)基。菌種的純化和鑒定通常利用固體平板培養(yǎng)基以獲得單細(xì)胞菌落,因此需要加入凝固劑,如瓊脂,將液體培養(yǎng)基轉(zhuǎn)變成固體培養(yǎng)基。答案:(1)自養(yǎng)型微生物(2)固氮微生物(3)3(4)調(diào)節(jié)pH(5)瓊脂(或凝固劑)【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于培養(yǎng)基的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.氮源、無(wú)機(jī)鹽、水等是微生物生長(zhǎng)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)B.根據(jù)微生物自身的特點(diǎn),使用不同碳源的培養(yǎng)基C.可在培養(yǎng)基中加入磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀,用于維持pH的相對(duì)穩(wěn)定D.若要將微生物擴(kuò)大培養(yǎng),應(yīng)使用固體培養(yǎng)基【解析】選D。微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水和生長(zhǎng)因子,A正確;根據(jù)微生物自身的特點(diǎn),使用含不同碳源的培養(yǎng)基,例如培養(yǎng)自養(yǎng)型的細(xì)菌,在培養(yǎng)基中不需加入碳源,B正確;微生物培養(yǎng)基調(diào)節(jié)pH時(shí)可以用磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀,C正確;若要將微生物擴(kuò)大培養(yǎng),一般用液體培養(yǎng)基,D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)二無(wú)菌技術(shù)1.無(wú)菌技術(shù)的概念:防止外來(lái)雜菌的入侵,并保持已滅菌物品及無(wú)菌區(qū)域不再被污染的方法,稱為無(wú)菌技術(shù)。2.無(wú)菌技術(shù)的目的:(1)可防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他微生物污染。(2)有效避免操作者自身被微生物感染。3.無(wú)菌技術(shù)的選擇原則:(1)考慮效果:滅菌的效果比消毒要好。(2)考慮操作對(duì)象的承受能力:活體生物材料、操作者的手等只能采用消毒的方法,而不能采用滅菌的方法。4.無(wú)菌技術(shù)的方法——消毒與滅菌:方法條件應(yīng)用范圍消毒煮沸消毒法在100℃一般物品,如家庭餐具等生活用品巴氏消毒法62～6530min或80～90℃處理30s～1一些不耐高溫的液體,如牛奶、啤酒、果酒和醬油等化學(xué)藥物消毒法70%～75%的酒精、碘酒、氯氣、石炭酸、煤酚皂溶液等用于雙手、皮膚、傷口、動(dòng)植物組織表面消毒和空氣、水源、手術(shù)器械、塑料或玻璃器皿等消毒紫外線消毒法30W紫外燈照射30min接種室、接種箱、超凈工作臺(tái)滅菌灼燒滅菌在酒精燈火焰充分燃燒層灼燒涂布器、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滅菌干熱滅菌干熱滅菌箱內(nèi)160～170℃下滅菌2～3h玻璃器皿、金屬用具等不適宜用其他方法滅菌需要保持干燥和能耐高溫的物品濕熱滅菌高壓蒸汽滅菌鍋:100kPa、121℃條件下15～30培養(yǎng)基及容器的滅菌【特別提醒】消毒和滅菌的兩點(diǎn)提醒(1)作用原理是借助理化因素,通過(guò)使蛋白質(zhì)變性來(lái)抑制微生物生命活動(dòng)或殺死微生物。(2)最根本區(qū)別是芽孢和孢子是否滅活,滅菌能殺死芽孢和孢子,因而滅菌更徹底。防止雜菌入侵,獲得純凈的培養(yǎng)物,是研究和應(yīng)用微生物的前提。下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.實(shí)驗(yàn)室里可以用紫外線或化學(xué)藥物進(jìn)行消毒B.在實(shí)驗(yàn)室中,不可吃東西、喝水,離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)一定要洗手,以防止被微生物感染C.接種環(huán)、接種針等金屬用具,直接在酒精燈火焰的內(nèi)焰部位灼燒滅菌D.使用后的培養(yǎng)基丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理,以免污染環(huán)境【解題導(dǎo)引】明確以下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):(1)對(duì)操作空間消毒的方法:紫外線消毒、化學(xué)藥物消毒。(2)適于灼燒滅菌的物品:接種環(huán)、接種針等金屬用具。(3)防止微生物感染:做好自身防護(hù),對(duì)使用后的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。【解析】選C。為防止雜菌污染,研究和應(yīng)用微生物時(shí)應(yīng)進(jìn)行消毒和滅菌,實(shí)驗(yàn)室可以用紫外線或化學(xué)藥物進(jìn)行消毒,A正確;在實(shí)驗(yàn)室中,不可吃東西、喝水,離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)一定要洗手,以防止被微生物感染,B正確;接種環(huán)、接種針等金屬用具,直接在酒精燈火焰的充分燃燒層即外焰部位灼燒滅菌,C錯(cuò)誤;使用后的培養(yǎng)基丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理,以免污染環(huán)境,D正確?！痉椒ㄒ?guī)律】灼燒滅菌的適用范圍和方法(1)灼燒滅菌適用于接種工具和試管口、瓶口的滅菌。(2)接種工具灼燒滅菌:用酒精燈外焰按順序充分燃燒;試管口、瓶口滅菌:迅速通過(guò)酒精燈外焰。【素養(yǎng)·探究——母題追問(wèn)】(1)科學(xué)思維——分析與綜合某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不小心將滅菌的培養(yǎng)皿和未滅菌的培養(yǎng)皿混合了,那么這些培養(yǎng)皿還能用于實(shí)驗(yàn)嗎?為什么?提示:不能。已滅菌的材料物品不能與周?chē)锲方佑|,以防止污染。所以這位同學(xué)應(yīng)將培養(yǎng)皿再次滅菌后才能用于實(shí)驗(yàn)。(2)科學(xué)思維——演繹與推理題中A項(xiàng)的化學(xué)藥物消毒時(shí),某同學(xué)想酒精濃度越高,消毒效果可能越好,于是他就用了95%的酒精進(jìn)行消毒,他的這種做法對(duì)嗎?解釋原因。提示:不對(duì)。用酒精消毒時(shí),體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒效果最好,原因是濃度過(guò)高,菌體表面蛋白質(zhì)凝固成一層保護(hù)膜,酒精不能滲入其中?！舅仞B(yǎng)·遷移】在生產(chǎn)、生活和科研實(shí)踐中,經(jīng)常通過(guò)消毒和滅菌來(lái)避免雜菌的污染?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)在實(shí)驗(yàn)室中,玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具_(dá)_________(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。?(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法,與煮沸消毒法相比,這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是?______________________________________________。?(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒,其原因是紫外線能__________。在照射前,適量噴灑____________________________,可強(qiáng)化消毒效果。?(4)水廠供應(yīng)的自來(lái)水通常是經(jīng)過(guò)__________________(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。?(5)某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),若壓力達(dá)到設(shè)定要求,而鍋內(nèi)并沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)溫度,最可能的原因是?______________________________________。?【解析】(1)玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具可以通過(guò)干熱滅菌的方法來(lái)滅菌。(2)巴氏消毒法是在70～75℃煮30min或在80(3)紫外線有消毒、滅菌的作用,在照射前,適量噴灑消毒液,可以強(qiáng)化消毒效果。(4)自來(lái)水消毒通常采用“氯氣”或“紫外線”等方法。(5)使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),若壓力達(dá)到設(shè)定要求,但沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)溫度,最可能的原因是鍋內(nèi)冷空氣沒(méi)有排盡。答案:(1)可以(2)在達(dá)到消毒目的的同時(shí),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少(3)破壞DNA結(jié)構(gòu)消毒液(4)氯氣(5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡【補(bǔ)償訓(xùn)練】高溫滅菌的原理是 ()A.每種微生物生長(zhǎng)的最適溫度是一定的B.微生物對(duì)高溫環(huán)境不適應(yīng)C.高溫破壞了細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸,影響其生命活動(dòng)D.高溫降低了環(huán)境中氧的濃度【解析】選C。高溫滅菌的目的是利用高溫殺死包括芽孢和孢子在內(nèi)的一切微生物。原理是高溫能使細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性,同時(shí)破壞核酸的結(jié)構(gòu),從而影響其正常的生命活動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)三酵母菌的純培養(yǎng)1.制備馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基:(1)配制培養(yǎng)基:(2)滅菌:培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移至錐形瓶,加棉塞,包上牛皮紙,如圖所示,然后放入高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌,培養(yǎng)皿包扎后放入干熱滅菌箱內(nèi)滅菌。(3)倒平板:待培養(yǎng)基冷卻到50℃左右時(shí),【特別提醒】關(guān)于制備培養(yǎng)基的四點(diǎn)提醒(1)如果需要調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,應(yīng)該在定容完成后,滅菌之前進(jìn)行操作。(2)滅菌之后,倒平板時(shí)培養(yǎng)基的溫度是50℃左右。因?yàn)槟虅┉傊?8℃以上熔化,在44℃以下凝固,倒平板時(shí)高于50(3)倒平板的整個(gè)操作在酒精燈火焰旁進(jìn)行,避免雜菌的污染。(4)倒平板時(shí)不要將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間,否則此培養(yǎng)基不能用來(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。2.平板劃線法接種和分離酵母菌:(1)平板劃線法:通過(guò)接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。(2)平板劃線法結(jié)果:平板劃線示意圖(A)及培養(yǎng)后菌落分布示意圖(B)如下圖所示。(3)幾次灼燒的目的:灼燒時(shí)期目的第一次操作(取菌種前)殺死接種環(huán)上原有的微生物,避免污染培養(yǎng)物每次劃線之前殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種,使下次劃線的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端,使每次劃線菌種數(shù)目減少劃線結(jié)束殺死接種環(huán)上殘存的菌種,避免微生物污染環(huán)境和感染操作者【特別提醒】(1)灼燒接種環(huán)后,要冷卻后才能進(jìn)行操作,以免溫度太高殺死菌種。(2)第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開(kāi)始,能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終得到由單個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的菌落。(3)劃線用力大小要適當(dāng),防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基劃破。(4)最后一次的劃線不要與第一次的劃線相連。3.培養(yǎng)酵母菌:接種和未接種的平板在溫度適宜的恒溫箱中培養(yǎng)。4.結(jié)果分析與評(píng)價(jià):(1)培養(yǎng)未接種的培養(yǎng)基的目的是檢查培養(yǎng)基制備是否合格。未接種的培養(yǎng)基表面若有菌落生長(zhǎng),則說(shuō)明培養(yǎng)基被污染,應(yīng)該重新制備;若無(wú)菌落生長(zhǎng),則說(shuō)明未被污染。(2)在接種酵母菌的培養(yǎng)基上可觀察到獨(dú)立的菌落,這些菌落在顏色、形狀和大小上相似,酵母菌菌落一般表面光滑,多呈乳白色。(3)若在培養(yǎng)基中觀察到不同形態(tài)的菌落,原因可能是菌液不純,混入其他雜菌,或在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中被雜菌污染。如圖表示酵母菌純培養(yǎng)的部分操作步驟,下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.步驟①操作時(shí),待倒入的培養(yǎng)基冷卻凝固后,蓋上培養(yǎng)皿蓋,將其倒置B.步驟②接種環(huán)和試管口應(yīng)先在火焰上灼燒消毒,接種環(huán)冷卻后再放入試管中蘸取菌液C.步驟③沿多個(gè)方向劃線,使接種物逐漸稀釋,最后一次的劃線不能與第一次的相連D.步驟④是將培養(yǎng)皿放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng),也需倒置,一段時(shí)間后所得到的都是酵母菌的菌落【解題導(dǎo)引】本題的解題思路是:【解析】選C。分析步驟①,倒完平板后立即蓋上培養(yǎng)皿蓋,冷卻凝固后將平板倒過(guò)來(lái)放置,A錯(cuò)誤;分析步驟②,接種環(huán)和試管口需要先在火焰上灼燒滅菌,待冷卻后才可以蘸取菌液進(jìn)行平板劃線,B錯(cuò)誤;分析步驟③,沿多個(gè)方向劃線,使接種物逐漸稀釋,最后一次的劃線不能與第一次的相連,培養(yǎng)后可出現(xiàn)單個(gè)的菌落,C正確;步驟④是將培養(yǎng)皿放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng),也需倒置,如果操作過(guò)程受到污染,一段時(shí)間后所得到的不一定都是酵母菌的菌落,D錯(cuò)誤?！菊`區(qū)警示】本題常見(jiàn)誤區(qū)有以下兩種(1)誤認(rèn)為需將培養(yǎng)基冷卻后再蓋上培養(yǎng)皿蓋:倒完平板后立即蓋上培養(yǎng)皿,而不是等培養(yǎng)基冷卻凝固后蓋上培養(yǎng)皿蓋。(2)誤認(rèn)為只要有菌落,就是純培養(yǎng)物:培養(yǎng)結(jié)果不一定是純培養(yǎng)物,只有無(wú)菌操作合格時(shí)培養(yǎng)的微生物才是純培養(yǎng)物?！舅仞B(yǎng)·探究——母題追問(wèn)】(1)科學(xué)思維——分析與綜合若要按照如圖④的區(qū)域進(jìn)行劃線,那么在接種劃線的操作過(guò)程中,共灼燒了幾次接種環(huán)?提示:圖中共劃了5個(gè)區(qū)域,在每次劃線前后均需要對(duì)接種環(huán)灼燒滅菌,因此共需要灼燒接種環(huán)6次。(2)科學(xué)思維——演繹與推理在劃線操作時(shí),如果接種環(huán)不慎劃破培養(yǎng)基,可以繼續(xù)正常進(jìn)行操作嗎?為什么?提示:不能繼續(xù)使用。因?yàn)閯澠婆囵B(yǎng)基會(huì)造成劃線不均勻,難以分離單菌落,可能導(dǎo)致微生物的無(wú)氧呼吸或雜菌污染等。【素養(yǎng)·遷移】微生物的分離和培養(yǎng)是現(xiàn)代生物工程應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。如圖甲、乙、丙是酵母菌分離和培養(yǎng)過(guò)程中部分操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題:(1)上圖甲所示的是制備固體培養(yǎng)基時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作步驟之一,它稱為_(kāi)_______,若用該培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,除考慮營(yíng)養(yǎng)條件外,還要考慮________、________和滲透壓等條件。?(2)培養(yǎng)酵母菌時(shí),在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。對(duì)于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測(cè)方法是________________________________。?(3)上圖乙是平板劃線法接種操作示意圖,正確的操作順序是A→B→__________________(用字母和箭頭表示);找出圖乙中兩處錯(cuò)誤的操作(用字母表示):________、________。?(4)上圖丙是某同學(xué)用平板劃線法接種后的培養(yǎng)基培養(yǎng)12h后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如果培養(yǎng)基上?______________,則說(shuō)明無(wú)菌操作基本符合要求。?【解析】(1)圖甲所示操作為倒平板,需要在酒精燈火焰旁進(jìn)行操作。培養(yǎng)基中除營(yíng)養(yǎng)成分外,還應(yīng)考慮pH、氧氣、無(wú)菌、溫度、滲透壓等條件。(2)檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染的方法是將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適宜的時(shí)間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生,如有菌落,說(shuō)明該培養(yǎng)基已被污染。(3)平板劃線法的操作順序?yàn)樽茻臃N環(huán),冷卻,挑取菌種,劃線,灼燒接種環(huán),劃線,灼燒接種環(huán),平板倒置培養(yǎng),即A→B→G→F→E→C→D→H。圖乙中C操作應(yīng)在酒精燈附近進(jìn)行,D中劃線的首尾不應(yīng)該相連。(4)同一菌種的菌落顏色、形狀、大小基本一致,如有雜菌污染,會(huì)有異常菌落出現(xiàn),可根據(jù)菌落的特征確定該菌落是否為酵母菌。答案:(1)倒平板溫度(氧氣)pH(無(wú)菌)(2)將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適宜的時(shí)間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生(3)G→F→E→C→D→HCD(4)生長(zhǎng)的菌落顏色、形狀、大小基本一致,并符合酵母菌菌落的特點(diǎn)【補(bǔ)償訓(xùn)練】在酵母菌的純培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,劃線接種(甲)、培養(yǎng)結(jié)果(乙)如圖所示,且甲、乙的對(duì)應(yīng)位置不變。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.配制培養(yǎng)基時(shí)需進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B.甲中a區(qū)域?yàn)閯澗€的起始位置C.連續(xù)劃線的目的是獲得單個(gè)細(xì)菌形成的菌落D.圖示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中接種環(huán)灼燒了5次【解析】選B。為了能徹底滅菌,配制的培養(yǎng)基需進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,A正確;起始劃線的區(qū)域長(zhǎng)出的菌落多且密,根據(jù)甲、乙對(duì)應(yīng)區(qū)域?qū)Ρ?甲中a區(qū)域?yàn)閯澗€的結(jié)束位置,B錯(cuò)誤;連續(xù)劃線的目的是獲得單個(gè)細(xì)菌形成的菌落,C正確;由于每次使用接種環(huán)前后都要灼燒滅菌,從圖示甲中4次劃線接種就可推出,接種過(guò)程中接種環(huán)灼燒了5次,D正確?！菊n堂回眸】課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)【概念·診斷】1.防止雜菌入侵,獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是研究和應(yīng)用微生物的前提。請(qǐng)分析下列關(guān)于微生物的純培養(yǎng)操作,錯(cuò)誤的是________。?①無(wú)菌技術(shù)的關(guān)鍵是殺滅實(shí)驗(yàn)室中所有的微生物②干熱滅菌可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢③經(jīng)巴氏消毒法處理的食品因微生物未被徹底消滅,所以不能在常溫下長(zhǎng)期保存④培養(yǎng)基要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌⑤將接種環(huán)直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒,可以迅速?gòu)氐椎販缇逕o(wú)菌技術(shù)中,若處理對(duì)象為液體,則只能消毒,不能滅菌⑦為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落【解析】選①②⑥⑦。無(wú)菌技術(shù)的關(guān)鍵是防止雜菌的污染,①錯(cuò)誤;滅菌能殺滅環(huán)境中一切微生物,包括孢子和芽孢,②錯(cuò)誤;經(jīng)巴氏消毒法處理的食品因微生物未被徹底消滅,所以不能在常溫下長(zhǎng)期保存,③正確;培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌,④正確;將接種環(huán)直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒,可以迅速?gòu)氐椎販缇?⑤正確;無(wú)菌技術(shù)中,若處理對(duì)象為液體,可以用高壓蒸汽滅菌法滅菌,⑥錯(cuò)誤。接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后冷卻后才能挑取菌落,⑦錯(cuò)誤。2.培養(yǎng)下列微生物,培養(yǎng)基中不用添加有機(jī)碳源的是 ()A.藍(lán)細(xì)菌 B.酵母菌 C.醋酸菌 D.乳酸菌【解析】選A。酵母菌、醋酸菌、乳酸菌是異養(yǎng)微生物,藍(lán)細(xì)菌是自養(yǎng)微生物,培養(yǎng)基不需要添加有機(jī)碳源。3.下列有關(guān)常見(jiàn)無(wú)菌操作的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.用酒精擦拭雙手B.用氯氣對(duì)水源消毒C.實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行D.玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)可用酒精擦拭【解析】選D。用酒精擦拭雙手屬于使用化學(xué)藥劑消毒;用氯氣消毒水源也屬于使用化學(xué)藥劑消毒;實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行,因?yàn)楦邷乜煞乐闺s菌污染;玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)等應(yīng)用干熱滅菌法滅菌,利用酒精擦拭不能將所有微生物殺滅。4.2020年,疫情中的最美逆行者,在給患者治療時(shí),要充分消毒并防護(hù),以下說(shuō)法中正確的是 ()A.醫(yī)務(wù)人員進(jìn)入工作區(qū)要全身滅菌B.接種疫苗前要對(duì)注射區(qū)域進(jìn)行消毒C.消毒與滅菌的含義本質(zhì)是相同的D.常用的消毒方法有灼燒法和高壓蒸汽法【解析】選B。醫(yī)務(wù)人員進(jìn)入工作區(qū)要全身消毒,A錯(cuò)誤;接種疫苗前要對(duì)注射區(qū)域進(jìn)行消毒,B正確;滅菌是將處理物體中的一切生物全部殺滅,在經(jīng)過(guò)滅菌后的物體中,不再存在任何活著的生命;消毒是僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分微生物,C錯(cuò)誤;常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外線或化學(xué)藥物消毒法等,D錯(cuò)誤。5.(2020·江蘇高考)為純化菌種,在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細(xì)菌,培養(yǎng)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是 ()A.倒平板后需間歇晃動(dòng),以保證表面平整B.圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細(xì)菌數(shù)量均太多,應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落C.該實(shí)驗(yàn)結(jié)果因單菌落太多,不能達(dá)到菌種純化的目的D.菌落周?chē)睦w維素被降解后,可被剛果紅染成紅色【解析】選B。本題主要考查平板劃線法的相關(guān)使用技巧。倒平板后不需要晃動(dòng),A錯(cuò)誤;Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)沒(méi)有出現(xiàn)單菌落,說(shuō)明細(xì)菌數(shù)量太多,故應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落,B正確;出現(xiàn)單菌落即達(dá)到了菌種純化的目的,C錯(cuò)誤;剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng),D錯(cuò)誤?！舅季S·躍遷】6.生長(zhǎng)圖形法是一種測(cè)定微生物營(yíng)養(yǎng)需求的簡(jiǎn)便方法。為探究某嗜熱菌所需生長(zhǎng)因子的種類(lèi),研究小組把該菌的懸浮液與不含任何生長(zhǎng)因子但含有其他必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基混合后倒成平板,然后在平板上劃分?jǐn)?shù)區(qū),將甲、乙、丙三種生長(zhǎng)因子分別添加到不同區(qū)域,培養(yǎng)結(jié)果如圖所示,下列說(shuō)法正確的是 ()A.倒成平板后直接培養(yǎng)可判斷有無(wú)污染B.倒成平板后需要進(jìn)行滅菌處理C.圖示結(jié)果表明該菌需要生長(zhǎng)因子乙或丙D.生長(zhǎng)圖形法不能用于某些菌種的篩選【解析】選A。倒成平板后直接培養(yǎng)若有雜菌生長(zhǎng)說(shuō)明已被污染,若無(wú)雜菌生長(zhǎng)說(shuō)明沒(méi)有污染,A正確;滅菌應(yīng)在倒平板之前,B錯(cuò)誤;圖示結(jié)果表明需要兩種生長(zhǎng)因子乙和丙,C錯(cuò)誤;根據(jù)某些菌種需要特殊的生長(zhǎng)因子,可用生長(zhǎng)圖形法進(jìn)行篩選,D錯(cuò)誤。7.無(wú)菌操作是微生物接種技術(shù)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和微生物分離、純化、應(yīng)用過(guò)程均要無(wú)菌操作。回答下列相關(guān)問(wèn)題:(1)消毒和滅菌是兩個(gè)不同的概念,下列哪些事物適用于消毒處理________。?①皮膚②飲用水③牛奶④注射器⑤培養(yǎng)皿⑥接種環(huán)⑦培養(yǎng)基⑧果汁⑨醬油⑩手術(shù)刀A.①②③⑧⑨B.④⑤⑥⑦⑩C.①②③④⑤ D.④⑤⑥⑧⑨(2)如下圖所示,利用________法進(jìn)行酵母菌接種。?如圖A、B、C、D所示的四種劃線方法,正確的是________。?(3)培養(yǎng)酵母菌常用的培養(yǎng)基是______________,此培養(yǎng)基的氮源是______________。氮源進(jìn)入酵母菌細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有______________、______________等。在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。對(duì)培養(yǎng)基的檢測(cè)方法是____________________________________________,?觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生?！窘馕觥?1)皮膚可用70%酒精消毒,飲用水用氯氣消毒,牛奶、果汁、醬油用巴氏消毒法