高中生物选修一专题二：课题微生物的实验室培养学案

选修一：专题二：课题1微生物的实验室培养学案

【课程目标】:了解培养基的基础知识，进行微生物培养和无菌技术的操作。

【课题重点】:无菌技术的操作

【课题难点】：无菌技术的操作

基础知识

一、培养基

1．概念：人们按照微生物对的不同需求，配制出供其的营养基质叫培养基。可分为培养基和培养基。

2．营养构成：各种培养基一般都含有、、和，此外还要满足微生物生长对、以及的要求。

3．培养乳酸杆菌时需在培养基中添加、培养霉菌时需将培养基PH调

至、培养细菌时需将PH调至、培养厌氧微生物则需提供条件。

〖思考1〗从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？

【补充1】碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。

氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。

二、无菌技术：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题：

(一)获得纯净培养物的关键是，具体操作如下： 1．对实验操作的、操作者的和进行。 2．将用于微生物培养的、和等器具进行。 3．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在附近进行。

4．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与相接触。

(二)消毒和灭菌

1．消毒是指。常用的方法有、、消毒法。

2．灭菌是指。常用的方法有：、、灭菌。分别适用于那些用具？

〖思考2〗无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是什么？

〖思考3〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是什么？

〖思考4〗物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是；随后关闭排气阀继续加热，气压升至，温度为，并维持 min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至时打开锅盖，其目的是防止。

实验操作----大肠杆菌的纯化培养：

本实验所用的培养基是，本实验可分成和两个阶段进行。

一制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

1制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作步骤是、、、、。

〖思考5〗在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的称量操作中，动作要迅速，原因是什么？

溶化操作中需要不断用玻璃棒搅拌的目的是什么？

〖思考6〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供什么等营养物质？

2．倒平板：待培养基冷却至℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。

其过程是：

①在火焰旁右手拿，左手；

②使锥形瓶的瓶口；

③左手将培养皿，右手，立刻盖上皿盖。

④待平板冷却凝固后，将平板。

〖思考7〗锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是什么？

〖思考8〗倒平板的目的是什么？

〖思考9〗若皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？为什么？

〖思考10〗配制斜面培养基作用是什么？，试管为什么要加塞棉塞？

二、纯化大肠杆菌

微生物接种：最常用的是法和法。另外还有穿刺接种和斜面接种等。

1．平板划线法是的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

其操作步骤是：①将在酒精灯火焰上灼烧直至。②在酒精灯火焰旁冷却接种环，并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。③将菌种试管口通过火焰达到

的目的。④将冷却的接种环伸入到。⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。⑥将皿盖打开一条缝隙，把接种环，盖上皿盖，不要划破培养基。⑦灼烧接种环，冷却后从划线。重复上述过程，完成三、四、五区域内划线。注意不要将相连。

⑧将平板 培养。

〖思考11〗取菌种前灼烧接种环的目的是什么？

为什么除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环？

取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，其目的是？

最后灼烧接种环的目的是？ 。

在第1次划线后都从上次划线末端开始的目的是？ 。

2．稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将 进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的标准菌落。

系列稀释操作：

①取盛有 mL 水的无菌试管6支 ，编号101、102、103、104、105、106。 ②用灼烧冷却的移液管吸取 mL 菌液注入编号为101试管中，并吹打3次使之混匀。 ③从101倍液中吸取 mL 菌液注入到编号为102试管内吹打均匀，获得102倍液。依此类推。

〖思考12〗系列稀释操作的注意事项是什么？

〖思考13〗涂布平板操作的步骤是什么？

结果分析与评价

1 培养未接种培养基的作用是什么？，若有菌落形成，说明什么？

2 在肉汤培养基上，大肠杆菌菌落颜色？形态？

3 培养12h 和24h 后的菌落大小？ ；菌落分布位置？ 原因？ 〖思考14〗在某培养基上出现了3种特征不同的菌落是什么原因？

〖思考15〗频繁使用的菌种利用什么法保存？长期保存菌种的方法是什么？

典例精析

【例1】下列关于微生物营养的说法，正确的是……………………………………

( )

A ．同一种物质不可能既作碳源又作氮源

B ．凡是碳源都能提供能量 c ．除水以外的无机物仅提供无机盐 D ．无机氮源也能提供能量

【例2】细菌培养过程中分别采用了高压蒸气、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌………( )

A ．接种针、手、培养基

B ．高压锅、手、接种针

C ．培养基、手、接种针

D ．接种针、手、高压锅

【例3】以下关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述错误的是………………( )

A ．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌

B ．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放人烧杯

C ．待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板

D ．待平板冷却凝固约5～10 min 后将平板倒过来放置

【例4】下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是

A.防止杂菌污染

B.消灭杂菌

C.培养基和发酵设备都必须灭菌

D.灭菌必须在接种前 ◇◇知识拓展

3．消毒与灭菌的区别

消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。例如一些常用的对皮肤、水果、饮用水进行药剂消毒的方法；对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法，等等。

灭菌是采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。例如各种高温灭菌措施等。

4．微生物的营养类型

异养微生物生命活动所需要的能源，主要靠有机物氧化分解释放能量，碳源是异养微生物的主要能源物质，碳源对异养微生物来说，不仅可为机体提供构成细胞物质，而且为机体提供完成整个生理活动所需能量。某些异养微生物也可以光能作为能源，例如红螺菌，在环境中没有有机物的条件下，它可以利用光能，把环境中的CO 2合成为自身有机物；在有有机物存在的条件下，可以利用有机物进行生长，其代谢类型为兼性营养型细菌。依微生物生长所需碳源的性质以及所需能源，将微生物的营养类型归纳如下：

各类微生物所需碳源和能源的比较

在生产实践和社会生活中，我们可以利用某些微生物碳源的特殊性来解决环境污染、粮食危机等问题。我们可以利用某些细菌、放线菌、酵母菌以石油作为碳源的原理，消除石油污染。运用某些细菌可以分解、利用氰化物、酚等有毒物质的原理处理有毒物质。研究开发以纤维素、石油、CO 2等作为碳源和能源的工业微生物，缓解粮食危机。

自养微生物和异养微生物类型的划分，主要依靠能否以CO2

作为生长的主要或唯一碳