专题2微生物的培养与应用.docx
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专题2微生物的培养与应用
专题2 微生物的培养与应用
课题1微生物的实验室培养
【学习目标】
1结合教材P14-15，概述培养基的分类及成分。
2.结合教材P15-16，掌握无菌操作的技术方法，能选择合适的方法进行消毒或灭菌。
3.结合教材P16-17，概述培养基制作的一般步骤。
4.结合教材P18-20，掌握纯化大肠杆菌的两种方法，并解释操作原理。
【重点难点】
1.掌握无菌操作的技术方法。
2.牢记培养基的分类及成分。
3.掌握纯化大肠杆菌的两种方法，并解释操作原理。
【自主学习】
一、培养基的分类及成分
1.培养基是人们按照微生物对的不同需求，配制出供其的营养基质。
2.按照物理形态的不同，培养基一般分为培养基和培养基两种，二者在配制时的区别在于后者在前者的基础上加入了凝固剂。
微生物在______培养基表面生长时，能形成菌落。
菌落是指由单个细胞或一堆同种细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。
3．培养基一般都含、、和。
在牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏主要提供等营养，蛋白胨主要提供等营养，NaCl作为提供。
4.对于不同微生物，培养基中除含有主要营养物质外，还需要满足微生物生长对、________________及的要求。
微生物
乳酸杆菌
霉菌
细菌
厌氧微生物
特殊条件
添加_______
pH调至_____
pH调至_____________
______
结合教材P15表格，判断下面培养基的各种成分能提供的营养物质类别或作用。
成分
琼脂
FeSO4
蔗糖
（NH4）2SO4
维生素
氨基酸
提供的营养或作用
5.判断正误：
（1）所有的培养基中都要加入琼脂（ ）
（2）培养基只有液体培养基和固体培养基两种（ ）
（3）配制培养基时不添加有机碳源，则该类培养基上只能生长自养微生物（ ）
（4）微生物在培养基上正常生长繁殖都能形成菌落（ ）
（5）一个菌落就是一个种群（ ）
（6）与固体培养基相比，液体培养基更利于微生物繁殖，因而被广泛用于工业生产（ ）
二、无菌技术
获得纯净培养物的关键的__________________________，为实现这一目的必须严格遵循无菌技术。
1.目的：
防止的污染。
2.方法：
和。
项目
消毒
灭菌
概念
使用较为温和的杀死物体或的微生物（不包括和）
用的理化因素杀死物体内外的______微生物，包括和。
常用方法
________、________、化学药剂消毒法、__________消毒等
______________、______________、______________
适用对象
操作空间、操作者、一些液体
接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
3.主要应用
（1）对实验操作的、操作者的，进行清洁和。
（2）将用于微生物培养的、接种用具和培养基等进行。
（3）为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在进行。
（4）实验操作时应避免已经处理的材料用具与周围的物品相接触。
4.无菌技术除能防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效避免被微生物感染。
5.判断正误：
（1）芽孢和孢子的抗逆性很强，不易杀死（ ）
（2）一些需要保持生物活性的物体只能使用消毒（ ）
（3）能够灭菌的物体都尽量灭菌，因为灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底（ ）
（4）无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料（如培养基、接种环等）都可采用干热灭菌法进行灭菌（ ）
（5）实验室的操作空间范围较广，易采用紫外线消毒（ ）
6．下列实验材料和用具，适合使用消毒方法的是___________，适合使用灭菌方法的是____________。
①培养基 ②使用后将丢弃的培养基 ③操作者双手 ④锥形瓶 ⑤接种环 ⑥牛奶 ⑦工作台 ⑧培养皿
三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
1．制备流程：
计算→称量→→→。
（1）计算：
根据教材P17牛肉膏蛋白胨培养基的比例，计算各成分的用量；
（2）称量:
①0.5g牛肉膏：
比较黏稠，需放在__________称量；
②1g蛋白胨：
易吸潮，称取时动作要_________；
③gNaCl；④2g_______。
（3）溶化：
先加入和少量，加热使前者溶化然后取出称量纸，再加入和________，再加入，最后补加蒸馏水至______mL。
操作过程需不断用____________。
（4）灭菌：
转移到锥形瓶中，加______,包上______，用皮筋勒紧，然后采用灭菌。
（5）倒平板：
待培养基冷却至左右时，在附近操作进行：
①在火焰旁手拿锥形瓶，手拔出棉塞（如图1）。
②使锥形瓶的瓶口迅速通过，目的是进行，防止瓶口（如图2）。
③手将培养皿打开，手将培养基倒入培养皿，立刻盖上（如图3）。
④等待平板后，将平板放置（如图4）。
2.判断正误：
（1）牛肉膏易黏附在称量纸上，故需将称量纸一并放入烧杯进行溶化（ ）
（2）若需调节培养基的pH，则应在灭菌后、倒平板前进行（ ）
（3）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基过程涉及灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌（ ）
（4）倒好的平板可放在恒温箱中培养24h，若无菌落出现则说明平板无菌（ ）
（5）在溶化时要用玻璃棒不断搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂（ ）
（6）为保证倒平板的操作迅速，培养皿盖应完全打开（ ）
四、纯化大肠杆菌
纯化大肠杆菌就是为了获得大肠杆菌的纯种菌落，这需在培养时，尽量使菌落中的菌体来自于一个大肠杆菌的分裂，即这个菌落的细菌群体由繁殖而来，这就需要接种时尽量分离出现单个的大肠杆菌，最常用的接种方法是法和法。
1.平板划线法
结合示意图，完成下面步骤：
操作
示意
图
操作
将放在酒精灯火焰上灼烧，直到接种环烧红
在火焰旁接种环，并打开盛有菌液的试管的_____
将试管口通过酒精灯的____
将的接种环伸入菌液中，_____一环菌液
操作
示意
图
操作
将试管口通过酒精灯的火焰，并迅速塞上棉塞
____将培养皿皿盖打开，将沾有菌种的接种环迅速伸入，划三至五条平行线，盖上皿盖。
注意不要培养基
灼烧接种环，冷却后，从第一区域划线的开始往第二区域内划线。
重复以上操作，在三、四、五区域内划线。
注意不要将_____
_____的划线与相连
将平板，放入培养箱中培养
2.稀释涂布平板法
结合示意图，完成下面步骤：
（1）系列稀释操作
①将分别取盛有mL水的6支试管，并按101～106的顺序编号。
②用吸取mL培养的菌液，注入101倍稀释的试管中。
用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次，使________
_____________________。
③从101倍稀释的试管中吸取mL稀释液，注入102倍稀释的试管内吹吸均匀，获得倍液。
依次类推，直到完成最后一只试管的稀释。
（2）涂布平板操作
操作
示意
图
操作
将涂布器浸在盛有的烧杯中
取不超过___mL的菌液，滴加到培养基______
将沾有少量酒精的涂布器在火焰上，待酒精燃尽后,______________
用涂布器将菌液均匀地涂布在。
涂布时可转动培养皿，使_______________
五、结果分析及菌种的保存
1．实验过程中，我们常需要在相同且适宜的条件下培养未接种的培养基，其目的是，若未接种的培养基表面有菌落生长，说明。
2．对于频繁使用的菌种，我们可以采取的方法。
即将菌种接种到培养基上，待菌落长出后，将试管放入℃的冰箱保存，这种保存方法的缺有。
3．对于需要长期保存的菌种，我们采用的方法，放在℃的冷冻箱保存。
4．将菌种放在低温环境中能起到保藏目的的原因是低温降低了微生物的。
【课堂探讨】
1．不同的微生物对营养物质的需要各不相同。
下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养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元素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.碳源、氮源及生长因子的来源与适用范围归纳
营养要素
来源
适合培养的微生物
碳源
无机碳源
CO2、NaHCO3等含碳无机物
____（自养/异养）微生物
有机碳源
糖类、脂质、蛋白质等有机物
____（自养/异养）微生物
氮源
无机氮源
N2
固氮菌
NH3
铵盐、硝酸盐
____（自养/异养）微生物
有机氮源
牛肉膏、蛋白胨、尿素等含氮的有机物
____（自养/异养）微生物
生长因子
维生素、氨基酸、碱基等
有需求的微生物
2．含C、H、O、N的大分子化合物可以作为（ ）
A．异养微生物的氮源、能源B．异养微生物的碳源、氮源
C．自养微生物的氮源、能源、碳源D．自养微生物的氮源、能源
3.下列说法正确的是（ ）
A.培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B.无机氮源不可能提供能量
C.培养基只有两类：
液体培养基和固体培养基
D.除水以外的无机物只能提供无机盐
4．培养基类型划分
划分
标准
培养基种类
特点
用途
物理
性质
液体培养基
不加凝固剂
工业生产
半固体培养基
加凝固剂，如琼脂
观察微生物的运动、分类鉴定
固体培养基
实验室培养，如：
微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种等
功能
选择培养基
培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长
培养、分离出特定微生物（如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度食盐）
鉴别培养基
根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品
鉴别不同种类的微生物，如可用伊红－美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，菌落呈现黑色，并带有金属光泽）
5.甲、乙、丙为三种微生物，下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。
甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。
下列说法正确的是（ ）
培养基
粉状硫
10g
K2HPO4
4g
FeSO4
0.5g
蔗糖
10g
（NH4）2SO4
0.4g
H2O
100mL
MgSO4
9.25g
CaCl2
0.5g
Ⅰ
＋
＋
＋
＋
－
＋
＋
＋
Ⅱ
＋
＋
＋
－
＋
＋
＋
＋
Ⅲ
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
注：
“＋”表示培养基中加入了这种物质，“－”表示培养基中没有加入这种物质。
A.甲、乙、丙都是异养微生物
B.甲、乙都是自养微生物，丙是异养微生物
C.甲是异养微生物，乙是固氮微生物，丙是自养微生物
D.甲是固氮微生物，乙是自养微生物，丙是异养微生物
6．培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线消毒⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A．⑤③②①④⑥B．①②③④⑤⑥
C．⑥②③④①⑤D．③④②①⑥⑤
7.总结常用的消毒、灭菌手段
项目
方法
条件
作用对象
消毒
煮沸消毒法
100℃，煮沸5～6min
杀死微生物细胞和一部分芽孢
巴氏消毒法
70～75℃，煮30min或80℃，煮15min
不耐的______
化学药剂消毒法
70%的酒精
对双手消毒
氯气
对消毒
一定浓度的乳酸、食醋
通过熏蒸对空气进行消毒
紫外线法
紫外线照射30min
物体表面或空气中的微生物
灭菌
灼烧灭菌
在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
对接种环、接种针或其他工具灭菌，也可以对试管口、瓶口灭菌
干热灭菌
在干热灭菌箱内，160～170℃条件下，加热1～2h
耐且需保持的物品，如玻璃器皿和金属用具等
高压蒸汽灭菌
在高压蒸汽灭菌锅内，121℃，100kPa，灭菌15～30min
____________等
8.防止杂菌入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。
下列叙述错误的是（ ）
A.实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒
B.接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌
C.在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染
D.使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
9.下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，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入烧杯
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5～10min后，将平板倒过来放置
10.制备各种牛肉膏蛋白胨固体培养基，关于倒平板的具体描述正确的是（ ）
①待培养基冷却至40℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板 ②将灭过菌的培养皿放在桌面上，左手拔出棉塞 ③右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰 ④用左手的拇指和食指完全打开皿盖 ⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖 ⑥等待平板冷却5～10s，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上
A．①③④⑤B．④⑤⑥C．③⑤D．①②④⑥
11．平板冷凝后，要将平板倒置，其原因是（ ）
A．接种时再拿起来方便B．在皿底上标记日期等方便
C．正着放置容易破碎D．防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
12.如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为12345。
下列操作方法正确的是（ ）
A.只在操作前将接种环放在火焰边灼烧灭菌
B.划线操作须在火焰上进行
C.只有在5区域中才可以得到所需菌落
D.在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌
13.有关稀释涂布平板法的叙述，错误的是（ ）
A.首先将菌液进行一系列的梯度稀释
B.可将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面
C.在适宜条件下培养
D.不同稀释度菌液的涂布结果都可在培养基表面形成单个菌落
14.下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法操作结果。
下列叙述中，错误的是（ ）
A．甲图中的涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能涂布菌液
B．对于浓度较高的菌液，如果甲中的稀释倍数仅为102，则所得的菌落不是由单一的细胞或孢子繁殖而成
C．乙中培养皿中所得的菌落都符合要求
D．乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
15．分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
下列有关这两种方法的叙述错误的是（ ）
A．均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面
B．获得的每个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群
C．都应在火焰附近进行操作，以防止杂菌污染
D．稀释分散菌种的原理不同，均能达到分离纯化大肠杆菌的目的
16．在微生物的实验室培养中，下列各项操作不需要在无菌条件下进行的是（ ）
A．配制培养基B．倒平板C．接种D．培养
17.将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是（ ）
A.对比观察培养基有没有被微生物利用B.对比分析培养基上是否生有杂菌
C.没必要放入未接种的培养基D.为了下次接种时再使用
18.获得纯净培养物的关键是（ ）
A.将用于微生物培养的各种器具进行灭菌B.接种纯种细菌
C.适宜环境条件下培养D.防止外来杂菌的入侵
19．下表是从土壤中分离纯化土壤细菌的培养基配方。
请回答下面的问题。
试剂
用量
试剂
用量
牛肉膏/g
5
琼脂/g
20
蛋白胨/g
10
水/mL
1000
NaCl/g
5
—
—
（1）培养基的类型很多，但培养基中一般都含有水、碳源、__________和无机盐。
上述培养基配方中能充当碳源的成分是__________。
培养基配制完成以后，一般还要调节pH并对培养基进行__________处理。
（2）分离纯化微生物最常使用的接种方法是_________________和_________________。
（3）假设培养结束后，发现培养基上菌落连成一片，可能的原因是什么？
（列举两项）
_______________________________________________________________________________。
【巩固训练1】
1.下列说法正确的是（ ）
A.为微生物的生长繁殖提供营养基质的是固体培养基
B.培养基只有两类：
液体培养基和固体培养基
C.固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
D.微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的菌落
2.下列关于微生物的营养，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.无机氮源也可能提供能量
3.自养微生物与异养微生物的培养基的主要差别是（ ）
A.碳源B.氮源C.无机盐D.生长因子
4.牛肉膏蛋白胨培养基中加入琼脂这一理想的凝固剂，下列关于琼脂的说法不正确的是（ ）
A.不被所培养的微生物分解利用，对所培养的微生物无毒害作用
B.在微生物生长温度范围内保持固体状态
C.琼脂凝固点低，利于微生物的生长
D.琼脂在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强
5.以下部位不含有微生物的是（ ）
A.洗干净的脸上B.洗完澡后的皮肤C.刷完牙后的口腔D.灼烧之后的接种环
6.将配制好的培养基进行灭菌应用（ ）
A．灼烧灭菌B．高压蒸汽灭菌C．干热灭菌D．煮沸灭菌
7.关于灭菌和消毒的不正确理解是（ ）
A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B.消毒和灭菌的实质是相同的
C.接种环用灼烧法灭菌
D.常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸气灭菌
8.细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀死哪些部位的杂菌（ ）
A.接种环、手、培养基B.高压锅、手、接种环
C.培养基、手、接种环D.接种环、手、高压锅
9.下列选项中，不是使用选择培养基培养微生物的目的的是（ ）
A.除去其他微生物
B.使需要的微生物大量繁殖
C.通过表现特殊性状，与其他微生物相区别
D.可以增加要培养的微生物的浓度
10.除了高温加热以外，其他杀菌方法还有（ ）
A.紫外线照射B.真空包装C.用保鲜膜密闭D.添加防腐剂
11.下列关于四种生物的能源、碳源、氮源和代谢类型的描述，其中正确的一组是（ ）
项目
硝化细菌
乳酸菌
酵母菌
衣藻
能源
氧化NH3
分解乳酸
固定N2
利用光能
碳源
CO2
糖类
糖类
CO2
氮源
NH3
N2
N2
NO
代谢类型
自养需氧型
异养需氧型
异养需氧型
自养需氧型
A.硝化细菌、乳酸菌B.乳酸菌、酵母菌
C.酵母菌、衣藻D.硝化细菌、衣藻
12.金黄色葡萄球菌有很强的致病力，常引起骨髓炎等，还可能引起食物中毒，下述实验结束后的做法错误的是（ ）
A.对接种环进行灼烧处理
B.带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉
C.带菌培养基必须经加热后才能倒掉
D.接种后双手必须用肥皂洗净，再用75%的酒精棉球擦拭
13.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。
（1）培养细菌用的培养基与培养皿；
（2）玻棒、试管、烧瓶和吸管；
（3）实验操作者的双手。
如果需要，请选择合适的方法：
（1）________________________________________________________________________；
（2）________________________________________________________________________；
（3）________________________________________________________________________。
14.为了检测饮用水中是否含有某种细菌，配制的培养基的配方如下：
蛋白胨
乳糖
蔗糖
K2HPO4
伊红
美蓝
蒸馏水
10g
5g
5g
2g
0.4g
0.065g
1000mL
将培养基pH调至7.2
（1）该培养基所含碳源有________________，其功能是_________________________。
（2）该培养基所含氮源有__________，其功能是_______________________________。
（3）该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的营养物质是_________________。
（4）该细菌在同化作用上的代谢类型是__________型。
（5）该培养基可用来鉴别哪种细菌（ ）
A.霉菌B.酵母菌C.大肠杆菌D.乳酸菌
15.1982年澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌。
分析回答下列问题：
（1）幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为__________________。
（2）右图4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基（琼脂含量3.5g/L）中的生长状态，其中②号试管代表幽门螺杆菌的生长状态，由图判断，该菌在__________________的条件下不能生长。
醋酸菌的生长状态最能由试管__________代表。
（3）下表是某培养基的配方。
成分
葡萄糖
KH2PO4
MgSO4
NaCl
CaSO4
CaCO3
琼脂
蒸馏水
含量
10g
0.2g
0.2g
0.2g
0.2g
5g
3.5g
1L
将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中，置于37℃下培养一段时间后，在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时____________，主要原因是：
______________________。
巩固训练1参考答案
1-5：
DDACD6-10：
BBCCA11-12：
DC
13、
（1）灭菌；培养基用高压蒸汽灭菌，培养皿用干热灭菌
（2）灭菌；干热灭菌 （3）消毒；用75%酒精擦拭双手
14：
（1）乳糖、蔗糖、蛋白胨 满足微生物生长繁殖所需的碳元素
（2）蛋白胨 满足微生物生长繁殖所需的氮元素 （3）水、无机盐（或K2HPO4） （4）异养 （5）C
15：
（1）拟核（核区）
（2）氧气浓度过高或过低 ①
（3）少 缺少氮源
【巩固训练2】
1.以下关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序正确的是（ ）
A.计算→称量→倒平板→溶化→灭菌B.计算→称量→溶化→倒平板→灭菌
C.计算→称量→溶化→灭菌→倒平板D.计算→称量→灭菌→溶化→倒平板
2.有关
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