高考新教材（中）生物選擇性必修三同步學習第1章第2節(jié)第1課時微生物的基本培養(yǎng)技術含答案及解析

第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術及應用第1課時微生物的基本培養(yǎng)技術[學習目標]1.概述培養(yǎng)基的成分和配制方法。2.區(qū)分消毒和滅菌，掌握不同物品的滅菌方法。3.概述微生物純培養(yǎng)的基本操作要求。一、培養(yǎng)基的配制1．培養(yǎng)基的概念：人們按照微生物對________________的不同需求，配制出供其_______的營養(yǎng)基質(zhì)——培養(yǎng)基，用以培養(yǎng)、________、鑒定、________微生物或積累其代謝物。2．培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基種類劃分標準培養(yǎng)基特點作用_______培養(yǎng)基加凝固劑，如_______微生物的分離與鑒定，活菌計數(shù)，保藏菌種半固體培養(yǎng)基容器放倒不致流出，劇烈震動則破散觀察微生物的運動、分類鑒定_______培養(yǎng)基不加凝固劑常用于工業(yè)生產(chǎn)特別提醒固體培養(yǎng)基中的瓊脂僅作為凝固劑，不能為微生物生長提供能量和碳源。3．培養(yǎng)基的營養(yǎng)構成(1)主要營養(yǎng)物質(zhì)：水、________(提供碳元素的物質(zhì))、________(提供氮元素的物質(zhì))和無機鹽。(2)某種常見的細菌培養(yǎng)基——牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)構成組分含量提供的主要營養(yǎng)牛肉膏5g__________________________等蛋白胨10g____________等NaCl5g無機鹽H2O定容至1000mL水(3)培養(yǎng)基還需滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。例如，在培養(yǎng)乳酸桿菌時，需要在培養(yǎng)基中添加________；在培養(yǎng)霉菌時，一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至_______；在培養(yǎng)細菌時，一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至__________；在培養(yǎng)厭氧微生物時，需要提供______的條件。特別提醒培養(yǎng)基的配制原則：目的要明確；營養(yǎng)要協(xié)調(diào)；pH要適宜。判斷正誤(1)牛肉膏和蛋白胨來源于動物，含有糖、維生素和有機氮等營養(yǎng)物質(zhì)()(2)所有微生物在培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中都需加入氮源()(3)培養(yǎng)不同微生物的培養(yǎng)基成分完全一樣()任務一：概述培養(yǎng)基的種類和營養(yǎng)構成1．結合提供的資料和教材中的“1000mL牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)構成”，分析并回答下列問題：資料一配制培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基：稱取去皮的馬鈴薯200g，切成小塊，加水1000mL，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用紗布過濾。向濾液中加入20g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15～20g瓊脂，用蒸餾水定容至1000mL。資料二100g馬鈴薯中含有80g水、2g蛋白質(zhì)、16g碳水化合物，還有維生素、無機鹽等。(1)按物理性質(zhì)劃分上述兩種培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基的種類。(2)分析上述兩種培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基的營養(yǎng)構成。(3)為什么培養(yǎng)基需要氮源？2．如表是某微生物培養(yǎng)基的成分，請分析該培養(yǎng)基可用來培養(yǎng)哪種微生物？若除去①，此培養(yǎng)基可用來培養(yǎng)圓褐固氮菌嗎？編號①②③④⑤成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量0.4g4.0g0.5g0.5g100mL3．培養(yǎng)微生物時，培養(yǎng)基中是否必須有碳源和氮源？幾種微生物的營養(yǎng)和能量來源微生物碳源氮源能源藍細菌CO2NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)等光能硝化細菌CO2NH3NH3的氧化根瘤菌糖類等有機物N2有機物大腸桿菌糖類、蛋白質(zhì)等有機物蛋白質(zhì)等有機物1．關于微生物的營養(yǎng)，下列說法正確的是()A．同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源B．凡是碳源都能提供能量C．除水以外的無機物僅提供無機鹽D．無機氮源也可能提供能量2．(2023·江蘇宿遷高二期中)下列有關微生物培養(yǎng)基種類及配制原則的敘述，正確的是()A．任何培養(yǎng)基都必須含有碳源、氮源、水、無機鹽及特殊的營養(yǎng)物質(zhì)B．液體培養(yǎng)基可用于觀察菌落，固體培養(yǎng)基可用于工業(yè)生產(chǎn)C．微生物的生長除受營養(yǎng)因素影響外，還受pH、O2、滲透壓等的影響D．淀粉可作為所有微生物的碳源二、無菌技術獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關鍵是防止雜菌污染，無菌技術主要包括消毒和滅菌。1．消毒(1)概念：指使用較為________的物理、化學或__________等方法殺死物體表面或內(nèi)部________微生物。(2)適用對象：操作的__________、操作者的________和手等。(3)常用方法：__________消毒、__________消毒等。2．滅菌(1)概念：指使用________的理化方法殺死物體內(nèi)外________的微生物，包括________和孢子。(2)適用對象：用于微生物培養(yǎng)的器皿、________用具和________等。(3)常用方法：________滅菌、干熱滅菌和________滅菌等。知識拓展芽孢和孢子芽孢：有些細菌在一定的條件下，細胞里面形成一個橢圓形的休眠體(不是繁殖體)，叫作芽孢。芽孢的壁很厚，對干旱、低溫、高溫等惡劣的環(huán)境有很強的抵抗力。例如，有的細菌的芽孢煮沸3小時以后才死亡。芽孢又小又輕，可以隨風飄散。當環(huán)境適宜(如溫度、水分適宜)的時候，芽孢又可以萌發(fā)，形成一個細菌。孢子：細菌、原生動物、真菌和植物等產(chǎn)生的一種有繁殖或休眠作用的生殖細胞。孢子的特點是能直接長成新個體。判斷正誤(1)消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害()(2)滅菌相比消毒對微生物的殺滅更徹底()(3)無菌操作的對象只要是沒有生物活性的材料(如培養(yǎng)基、接種環(huán)等)，都可采用干熱滅菌法進行滅菌()任務二：消毒和滅菌的比較及無菌技術的其他作用1．請完善表格中消毒和滅菌的主要方法及應用范圍。項目主要方法應用范圍消毒巴氏消毒法________℃消毒30min或_______℃處理15s或80～85℃處理10～15s牛奶、啤酒、果酒和醬油等不耐高溫的液體煮沸消毒法100℃煮沸________min家庭餐具等生活用品紫外線消毒30W紫外燈照射_____min(損傷細菌的DNA)_______、________或_____________化學藥物消毒用體積分數(shù)為70%的______擦拭實驗者雙手水源滅菌灼燒滅菌接種工具，如_______、__________、________或其他金屬用具、________或_______等干熱滅菌干熱滅菌箱中，___________℃的熱空氣中維持________________________________的物品，如玻璃器皿、金屬用具等高壓蒸汽滅菌(濕熱滅菌)____________的條件下，維持_______________等2.牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法，與煮沸消毒法相比，這兩種方法的優(yōu)點是什么？3．為什么體積分數(shù)為70%的酒精殺菌效果最好？4．無菌技術除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么作用？3．下列有關無菌技術的說法，正確的是()A．無菌技術的關鍵是殺滅實驗室中所有的微生物B．培養(yǎng)微生物的試劑和器具都要進行濕熱滅菌C．經(jīng)巴氏消毒法處理的食品因微生物未被徹底消滅，不能在常溫下長期保存D．無菌技術中，若處理對象為液體，則只能消毒，不能滅菌4．(2023·河北邢臺高二調(diào)研)消毒和滅菌是微生物培養(yǎng)中常用的操作方法。下列說法不正確的是()A．接種疫苗前要對注射區(qū)域進行消毒B．在100℃條件下煮沸5～6min屬于滅菌方法，可以殺死微生物的營養(yǎng)細胞和一部分芽孢C．微生物接種技術的方法不同，但核心都是要防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度D．實驗操作時應避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍物品相接觸三、微生物的純培養(yǎng)1．概念(1)培養(yǎng)物：在微生物學中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類____________稱為培養(yǎng)物。(2)純培養(yǎng)物：由________繁殖所獲得的微生物群體。(3)純培養(yǎng)：獲得________的過程。2．步驟：微生物的純培養(yǎng)包括____________、________、________、________和________等步驟。3．酵母菌的純培養(yǎng)(1)原理：微生物群體分散或稀釋成單個細胞，單個細胞繁殖成單個菌落。菌落：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結構的____________，這就是菌落。(2)獲得單菌落的方法：采用________法和____________法將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。(3)步驟①制備培養(yǎng)基：配制培養(yǎng)基→滅菌→________。倒平板注意事項：a.溫度：50℃左右；b.操作：在____________附近；c.冷凝后平板倒置。②接種和分離酵母菌通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面__________的操作，將聚集的菌種逐步________到培養(yǎng)基的表面。經(jīng)數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單菌落。③培養(yǎng)酵母菌完成平板劃線后，待菌液被培養(yǎng)基吸收，將接種后的平板和一個____________的平板倒置，放入28℃左右的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～48h。判斷正誤(1)培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后再進行濕熱滅菌()(2)倒平板時，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上()(3)配制培養(yǎng)基時應先滅菌再調(diào)pH()任務三：分析酵母菌的純培養(yǎng)1．在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？2．平板冷凝后，為什么要將平板倒置？3．下列接種過程，正確的順序是__________。4．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)？在劃線操作結束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？請完善下方的表格。灼燒時期目的取菌種前殺死接種環(huán)上____________每次劃線前殺死上次劃線時殘留的菌種，使下一次劃線的菌種直接來源于___________________，從而使________________，直至得到________接種結束后殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者5.若要按照如圖d進行劃線，那么在接種劃線的操作過程中，共灼燒了幾次接種環(huán)？6．為什么最后一次的劃線與第一次的劃線不能相連？7．設置未接種平板組的意義是什么？1．配制培養(yǎng)基的注意事項(1)如果需要調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，應該在定容完成之后，滅菌之前進行操作。(2)培養(yǎng)基滅菌后要冷卻到50℃左右時開始倒平板。其原因是瓊脂是一種多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，倒平板時溫度高于50℃會燙手，低于50℃時，若不及時操作，瓊脂會凝固。(3)2．實驗結果的分析(1)培養(yǎng)未接種的培養(yǎng)基的目的是檢測培養(yǎng)基是否被雜菌污染(或檢查培養(yǎng)基制備是否合格)。未接種的培養(yǎng)基表面若有菌落生長，則說明培養(yǎng)基被污染，應該重新制備；若無菌落生長，則說明未被污染。(2)在接種酵母菌的培養(yǎng)基上可觀察到獨立的菌落，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，或在實驗操作過程中被雜菌污染。5．(2023·海南三沙高二期末)下列有關微生物的分離與培養(yǎng)的敘述，錯誤的是()A．獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止雜菌污染B．倒置平板可防止培養(yǎng)皿皿蓋上的冷凝水落入培養(yǎng)基C．倒平板時將培養(yǎng)皿的皿蓋拿開，以便于將錐形瓶中的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿D．檢驗培養(yǎng)基是否被雜菌污染的最有效方法是將未接種的培養(yǎng)基放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6.在分離、純化細菌的實驗中，劃線接種(甲)、培養(yǎng)結果(乙)如圖，a、b、c、d是劃線的四個區(qū)域。下列敘述錯誤的是()A．每次劃線前后都要對接種環(huán)灼燒滅菌B．連續(xù)劃線的目的是獲得單個細菌形成的菌落C．圖甲中的a區(qū)域為劃線的起始區(qū)域D．蘸取菌液和劃線要在酒精燈火焰旁進行

第1課時微生物的基本培養(yǎng)技術一、教材梳理1．營養(yǎng)物質(zhì)生長繁殖分離保存2．固體液體物理性質(zhì)瓊脂3．(1)碳源氮源(2)碳源、氮源、磷酸鹽和維生素碳源、氮源和維生素(3)維生素酸性中性或弱堿性無氧判斷正誤(1)√(2)×(3)×解析(2)培養(yǎng)自生固氮菌的培養(yǎng)基中可以不添加氮源。(3)培養(yǎng)不同微生物的培養(yǎng)基成分不完核心探討任務一1．(1)由于瓊脂是凝固劑，所以培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，而牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基未加凝固劑，是液體培養(yǎng)基。(2)都含有水、碳源、氮源、無機鹽和維生素等，其中培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中主要由糖類提供碳源，蛋白質(zhì)提供氮源，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中主要由牛肉膏和蛋白胨提供碳源，蛋白胨提供氮源。(3)培養(yǎng)基中的氮元素是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)所必需的。2．此培養(yǎng)基可用來培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物。圓褐固氮菌雖可以固氮，但其同化作用類型為異養(yǎng)型，培養(yǎng)基中必須提供有機碳源，所以該培養(yǎng)基不能用來培養(yǎng)圓褐固氮菌。3．不一定。例如，培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物時，一般不需要添加碳源，微生物可以利用空氣中的二氧化碳；培養(yǎng)固氮微生物時，一般不需要添加氮源，微生物可以利用空氣中的氮氣。典題應用1．D[對一些微生物來說，含C、H、O、N的有機化合物可以既是碳源，又是氮源，A錯誤；CO2是光能自養(yǎng)型細菌的碳源，但不能提供能量，B錯誤；除水以外的無機物種類繁多、功能多樣，如CO2可作自養(yǎng)型微生物的碳源，C錯誤；硝化細菌所利用的氮源是無機氮源——氨氣，同時氨氣的氧化過程也為硝化細菌提供用以化能合成作用的能量，D正確。]2．C[培養(yǎng)基不一定都含有碳源、氮源，如培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基中不需加入碳源，培養(yǎng)自生固氮菌的培養(yǎng)基中不需加入氮源；一般固體培養(yǎng)基可用于觀察菌落，液體培養(yǎng)基可用于工業(yè)生產(chǎn)；某些微生物不能利用淀粉，而只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖等糖類。]二、教材梳理1．(1)溫和生物一部分(2)空間衣著(3)煮沸巴氏2．(1)強烈所有芽孢(2)接種培養(yǎng)基(3)濕熱灼燒判斷正誤(1)√(2)√(3)×解析(3)培養(yǎng)基的滅菌一般采用濕熱滅菌法。核心探討任務二1．63～6572～765～630接種室接種箱超凈工作臺酒精氯氣充分燃燒涂布器接種環(huán)接種針試管口瓶口160～1701～2h耐高溫的、需要保持干燥100kPa、121℃15～30min培養(yǎng)基2．在達到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質(zhì)損失較少。3．若酒精濃度過高，菌體表面蛋白質(zhì)變性過快而凝固成一層保護膜，酒精不能滲入其中；若酒精濃度過低，殺菌能力減弱。4．無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。典題應用3．C[無菌技術的關鍵是防止雜菌污染，A錯誤；無菌技術中