人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题1 微生物的实验室培养学案

这是一份人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题1 微生物的实验室培养学案，共7页。学案主要包含了学习目标，自主预习，互动探究，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

1．说出培养基的类型、用途和基本成分；
2．比较消毒与灭菌的区别及适用范围；
3．举例说明常用的消毒与灭菌的方法；
4．阐明培养基配制的方法；
5．阐明接种的方法。
【自主预习】
一、培养基
1．概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
2．种类：配制成的液体状态的基质称为液体培养基，配制成的固体状态的基质称为固体培养基。
3．成分：不同微生物培养往往需要不同的培养基配方，但是其基本成分一般都包括碳源、氮源、水和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需要将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需要将培养基的pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
二、无菌技术
1．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面
(1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。
(3)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2．消毒与灭菌的区别
三、大肠杆菌的纯化培养
1．培养基的配制步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
2．接种方法：微生物接种最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
(1)平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
(2)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养。
两种接种方法都是为了将聚集在一起的微生物分离，得到由单个细胞繁殖而来的肉眼可见的单个菌落。
四、微生物培养中有关实验操作及注意事项
1．倒平板操作
(1)培养基灭菌后，需冷却至50℃左右才能倒平板，原因是琼脂在44℃以下凝固。
(2)培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开。
(3)整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染。
(4)平板冷凝后要倒置的原因：防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。
(5)若倒平板时，培养基溅在皿盖和皿底之间的部位，这个平板应丢弃。
2．平板划线操作
(1)第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌，划线操作结束后仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：
(2)灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连。
(4)划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。
3．稀释涂布平板操作
(1)稀释操作时：每支试管及其中9 mL水、移液管均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2 cm处。
(2)涂布平板操作时：稀释涂布平板的操作比较复杂，且各个细节均需保证“无菌”，应特别注意：
①酒精灯与培养皿的距离要合适。
②吸管头不要接触任何其他物体。
③吸管要在酒精灯火焰周围使用。
4．对分离纯化效果的判断方法
(1)培养时，要将接种后的培养基和一个未接种的培养基一同培养，未接种的培养基的作用是对照，若其表面有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底，需要重新进行实验。
(2)如果对照培养基上无菌落形成，可观察接种后的培养基。如果培养基上大肠杆菌菌落呈白色，为圆形，光滑有光泽，边缘整齐，则说明接种成功；如果出现了其他颜色、形状的菌落，说明有杂菌，需要重新进行分离纯化。
【互动探究】
1．为什么各种培养基的具体配方不同，但一般都有水、无机盐、碳源和氮源？
2．配制试管培养基时搁置形成斜面的目的是什么？
【课堂练习】
在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑______、______和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。
(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行______(消毒、灭菌)；操作者的双手需要进行清洗和______(消毒、灭菌)；空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能______。
(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的______。
(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的______。
(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_________________________________。
(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过______处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散，造成污染。
答案：(1)温度 酸碱度 易培养 生活周期短
(2)灭菌 消毒 损伤DNA的结构
(3)比例合适
(4)鉴定(或分类)
(5)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生
(6)灭菌
2．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、菌落观察及计数。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)为了使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种______作为对照进行实验。
(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有______种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越______。
(5)如果要检测水中是否含有大肠杆菌，培养基中还应加入______。
答案：(1)氮源(碳源不作要求) 碳源 无机盐 水(后两空顺序可颠倒) (2)高压蒸汽灭菌 (3)无菌水 (4)多 大(或严重) (5)伊红—美蓝
消毒
灭菌
概念
使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)
使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子
常用
方法
煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法
灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用
对象
操作空间、液体、双手等
接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
第一次灼烧
每次划线之前灼烧
划线结束后灼烧
目的
避免接种环上可能存在的微生物污染培养基
杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，使每次划线的菌种来自上次划线的末端
杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者