2017-2018学年高中生物 第一章 无茵操作技术实践 第一节 微生物的培养和应用（第1课时）学案 苏教版选修1

第一课时微生物培养基的配制学习目标重点难点1.能记住培养基的概念。2能说出培养基的种类、划分原则以及应用。3能说出灭菌和消毒的区别和联系以及实验室常用的方法。4能记住细菌培养基的制备流程以及出现的问题。重点：1能说出培养基的种类以及应用。2能够分析出消毒和灭菌的区别和联系，并且掌握高压蒸汽灭菌法的操作流程和注意事项。3能解决细菌培养基的配制流程中出现的问题。难点：能解决培养基制备过程中的灭菌和消毒的基本方法和流程。一、培养基为人工培养微生物而制备的，提供适合微生物_、_或积累_的营养基质。二、培养基的分类1根据化学成分的不同可分为：（1）天然培养基：采用_或_以及它们的_或粗消化物配制而成的培养基。（2）合成培养基：由_的分析纯等高纯度_与_配制而成的培养基。（3）半合成培养基：采用部分_和部分_配制而成的培养基。2根据培养基外观的物理状态可分为：_培养基、_培养基和固体培养基。配制半固体、固体培养基需要在培养基中加入常用的凝固剂_。在培养基中它的质量分数常为_。3根据培养基的功能可分为：（1）加富培养基：指在培养基成分中的营养物质仅适合于_或_微生物，而对其他微生物不合适的一类营养丰富的培养基。（2）选择培养基：指在配制培养基时_某种化学物质或_某些营养物质以_不需要的微生物生长，而_所需微生物的生长。（3）_培养基：是用于区别_的培养基。预习交流1培养细菌常用的培养基是哪种培养基？这种培养基的优缺点各是什么？2合成培养基的优缺点各是什么？3培养真菌常用的培养基是什么？4大肠杆菌和产气肠杆菌在伊红美蓝培养基上生成的菌落各自有什么特点？三、培养基配制运用的灭菌和消毒技术1灭菌：指采用强烈的_使物体内外_永远丧失其_的措施。（1）实验室最常用的灭菌方法是_灭菌。（2）高压蒸汽灭菌是在密闭的_中进行的，要求温度应该达到_（气压为_），时间维持_。装锅是指将待灭菌物品放在_中（不要_），盖好锅盖，按_方法旋紧四周固定螺栓，打开_。出锅是指当压力表中指针降至“0”点，稍停并待温度继续降至_以下后，打开_，旋开_，开盖，取出灭菌物品。2消毒：用较温和的_或_方法杀死_微生物（包括病原微生物和有害微生物的_），实际上是_灭菌。3微生物学操作中常用的灭菌和消毒方法还有_、_灭菌和消毒、_灭菌和消毒等。预习交流1高温灭菌的原理是什么？2举例说明干热灭菌适用的物品。四、细菌培养基的配制步骤1配制_；2.调节_；3._；4._；5_；6._。答案：一、生长繁殖代谢产物二、1.（1）动植物组织微生物细胞提取物（2）准确称量化学试剂蒸馏水（3）天然物质化学试剂2液体半固体琼脂1.5%2.0%3（1）一种一类（2）加入除去抑制促进（3）鉴别不同微生物种类预习交流：1提示：牛肉膏蛋白胨培养基。优点：取材便利、营养丰富、配制简便；缺点：营养成分难以控制、实验结果的重复性差。2提示：优点：化学成分及含量明确、实验的可重复性好；缺点：配制繁琐、成本较高。3提示：马铃薯蔗糖培养基。4提示：大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生成的菌落特点为菌落小、有绿色金属光泽；产气肠杆菌在伊红美蓝培养基上生成的菌落特点为菌落大、湿润、呈灰棕色。三、1.物理或化学方法所有微生物生长繁殖能力（1）高温（2）高压蒸汽灭菌器（锅）121 100 kPa1530 min灭菌桶装得过满对称排气阀100 排气阀固定螺栓2物理化学绝大多数营养细胞部分3过滤除菌射线化学药物预习交流：1提示：高温的致死作用，主要是使微生物的蛋白质和核酸等重要生物大分子物质发生不可逆转的变性。2提示：干热灭菌适用于耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属等。四、1.培养液2pH3分装4包扎5灭菌6搁置斜面在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点一、培养基1培养基的种类（填写下列表格内容）（1）根据外观的物理状态不同划分培养基种类特点用途液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加凝固剂，如_观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物分类与鉴定、活菌计数、菌种保藏（2）按照化学成分划分种类化学成分是否明确用途天然培养基_主要用于工业生产合成培养基_主要用于微生物的分类、鉴定（3）按照用途划分种类制备方法原理用途举例选择培养基培养基中加入某种化学物质或除去某些营养物质依据某些微生物对某些物质的抗性而设计_加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基培养基中加入某种试剂或化学物质_鉴别不同种类的微生物伊红美蓝培养基鉴别大肠杆菌2.微生物所需的有机营养物质及其功能（填写表格内容）碳源氮源生长因子概念凡能为微生物提供所需碳元素的物质凡能为微生物提供所需氮元素的物质微生物生长不可缺少的微量有机物来源无机碳源：CO2、_等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等无机氮源：_、氨、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液最常用来源_作用主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物；异养微生物的主要能源物质主要用于合成_（2011山东泰安高二检测）下表是关于几种微生物能利用的碳源物质和氮源物质的描述，描述错误的微生物有几种？（）硝化细菌圆褐固氮菌甲烷氧化菌乳酸菌碳源物质CO2CO2葡萄糖葡萄糖氮源物质NH3N2尿素N2A.1种B2种 C3种 D4种各种培养基的具体配方不同，但一般都含有碳源、氮源、生长因子、水和无机盐。（1）碳源：给微生物生长提供碳元素的物质。有机碳源既可给微生物提供碳元素，也可给微生物提供能源，多用于培养异养型微生物。培养自养型微生物可加入无机碳源。（2）氮源：给微生物生长提供氮元素的物质。有机氮源既可给微生物提供氮元素，也可给微生物提供能源，多用于培养异养型微生物。培养自养型微生物可加入无机氮源。（3）生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物。（4）无机盐：给微生物提供大量元素或微量元素。二、灭菌与消毒1灭菌和消毒的比较（填写表格内容）条件结果常用的方法消毒较_方法杀死物体上绝大多数微生物（不包括芽孢和孢子）煮沸消毒法（如100 ，56 min可杀死微生物营养细胞和一部分芽孢）、巴氏消毒法、化学药剂消毒法等灭菌_物理或化学方法杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子_、_灭菌等2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。（1）培养细菌用的培养基与培养皿。（2）玻璃、试管、烧瓶和吸管。（3）实验操作者的双手。3三种灭菌方法的比较（填写表格内容）灭菌方法适用材料或用具灭菌条件灭菌时间灼烧灭菌_酒精灯火焰的充分燃烧层直到烧红干热灭菌耐高温且保持干燥的物品，如玻璃器皿（_）和金属用具等干热灭菌箱内，温度为_12 h高压蒸汽灭菌_高压蒸汽锅内，100 kPa,121 _培养基配制需要运用灭菌和消毒技术，但两者消灭的微生物种类和数量是不同的。下列哪一项能正确表示灭菌和消毒之间的关系？（）（1）灭菌所依据的原理基本都是利用高温处理使菌体内的蛋白质和核酸发生不可逆转的变性，从而达到杀菌的效果。（2）消毒时一般不能杀死微生物的芽孢的原因是：芽孢是有些细菌在一定条件下，细胞质高度浓缩脱水所形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形的休眠体。其主要的特点是抗性强，对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。（3）芽孢和孢子的区别芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为芽孢。每个细胞仅形成一个芽孢，故它无繁殖功能。芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等能力。芽孢的休眠能力十分惊人，可保持几年到几十年的生活力。孢子：孢子是生物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞。一般是单细胞，个体微小。由于它的性状不同，发生过程和结构的差异而有各种名称。生物通过无性生殖产生的孢子叫无性孢子，如分生孢子、孢囊孢子、游动孢子等；通过有性生殖产生的孢子叫有性孢子，如接合孢子、子囊孢子等；直接由营养细胞通过细胞壁加厚和积贮养料而能抵抗不良环境条件的孢子叫厚垣孢子、休眠孢子等。三、细菌培养基的配制1简述配制细菌培养基的基本流程。2如何判断培养基的制作是否合格？3培养基配制过程中如何调节pH?下列有关细菌培养基配制过程的说法，正确的是（）。A应将培养基的pH调至6.06.2B分装时，培养基高度约为试管高度的1/3C搁置斜面长度不超过试管总长的1/2D分装完成后可直接搁置斜面 培养基配制的原则（1）目的要明确，要根据所培养的微生物的种类、培养的目的选择原料。（2）营养要协调，配制培养基时必须要注意各种营养物质的浓度和比例，否则会产生不良后果。（3）pH要适宜，这是因为各种微生物适宜生长的pH范围不同。答案：活动与探究一：1（1）琼脂（2）否是（3）从众多微生物中分离所需的微生物依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应产生明显的特征而设计2NaHCO3N2糖类，尤其是葡萄糖铵盐、硝酸盐维生素、氨基酸、碱基蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物酶和核酸的组成成分迁移与应用：C解析：硝化细菌为化能自养型，以CO2为碳源，以NH3为氮源。圆褐固氮菌为异养固氮菌，碳源为含碳有机物，氮源为分子态氮。甲烷氧化菌对碳源要求严格，只能是甲烷或甲醇。乳酸菌不能固氮，其氮源不可能是N2。活动与探究二：1温和的物理或化学强烈的干热灭菌湿热2提示：（1）（2）需要灭菌；（3）需要消毒。3接种环、接种针或其他金属工具吸管、培养皿160170 培养基1530 min迁移与应用：B解析：准确理解消毒、灭菌两个概念的内涵与外延。活动与探究三：1提示：配制培养液调节pH分装包扎灭菌搁置斜面。2提示：如果未接种的培养基在恒温箱中保温12天后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。3提示：先用玻璃棒蘸取培养基测试其pH，再根据实际情况用质量分数为3%的HCl或NaOH溶液将其pH调至7.07.2。迁移与应用：C解析：应将培养基的pH调至7.07.2；分装时，培养基高度约为试管高度的1/5；分装完成后应该包扎、灭菌然后搁置斜面。1不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养型微生物营养的描述中，不正确的是（）。A氮源物质为该微生物提供必要的氮素 B碳源物质也是该微生物的能源物质C无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 D水是该微生物的营养要素之一2下列关于灭菌和消毒的理解，不正确的是（）。A灭菌是指杀灭物体内外所有的微生物的细胞、芽孢和孢子B消毒和灭菌实质上是相同的C接种环用灼烧灭菌D常用灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等3下列关于配制培养基的叙述，正确的是（）。A制作固体培养基必须加入琼脂 B加入链霉素可得到放线菌C培养自生固氮菌时不需要氮源 D发酵工程一般用半固体培养基4酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是（）。A碳源供应太充足 B葡萄糖不是酵母菌的原料C改变了酵母菌培养液的pH D细胞会失水过多5某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。请回答与此实验相关的问题。（1）培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了_和_。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是_和_。（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是_。（3）如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐_细菌，这种培养基被称为_。答案：1B解析：本题涉及微生物的培养基问题。在微生物的培养基中，要含有微生物生长所需要的各种营养物质，如碳源、水、无机盐、生长因子等，微生物才能够正常地进行生长和繁殖。本题中以CO2为唯一碳源的自养型微生物其能量来源于光能，或者氧化环境中的无机物释放的化学能，而不利用碳源物质获得能量。2B解析：本题考查无菌操作技术的主要方法。灭菌是指用强烈的物理或化学方法彻底杀灭物体内外所有的微生物的细胞、芽孢和孢子；消毒是指用较温和的物理或化学方法杀死环境中的微生物，但是不能杀死耐性强的芽孢、孢子等。3C解析：固体培养基需加入凝固剂，琼脂是常用的凝固剂，但不是唯一的；链霉素可抑制细菌和放线菌的生长；发酵工程一般用液体培养基；自生固氮菌能够将空气中的氮还原成氨，故配制培养基时不需加氮源。4D解析：当培养基中葡萄糖的浓度升高时，会导致培养液的渗透压升高，从而导致细胞失水。5解析：（1）蛋白胨既可作为碳源又可作为氮源，淀粉为碳源，除了碳源、氮源外，培养基还需含有的基本成分为水和无机盐。（2）对培养基灭菌的方法主要为高压蒸汽灭菌。（3）耐盐细菌具有很强的抗盐性（如金黄色葡萄球菌）；而其他种类的细菌在高浓度的NaCl溶液中，会因菌体失水过多而死亡，因此，这种培养基可作为选择培养基。答案：（1）碳源、氮源碳源水无机盐（2）高压蒸汽灭菌（3）盐选择培养基用精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来，并进行识记。知识精华技能要领7