生物學案：專題課題微生物的實驗室培養(yǎng)

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精課題1微生物的實驗室培養(yǎng)問題導學一、培養(yǎng)基和無菌技術活動與探究11．配制培養(yǎng)基所用的瓊脂的成分和作用是什么？2．為什么有的微生物培養(yǎng)基中需加入特殊營養(yǎng)物質？3．培養(yǎng)基是如何分類的？4．消毒和滅菌的原理、實質相同嗎?5．請判斷以下材料或用具是需要消毒還是滅菌。（1）培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿。（2)玻璃棒、試管、燒瓶和吸管.（3)實驗操作者的雙手。遷移與應用1滅菌的標準是（）。A．殺死所有的病原微生物B．殺死物體表面所有的微生物C．殺死所有的微生物，包括芽孢和孢子D．使病原菌不生長1．培養(yǎng)基的類型及應用標準培養(yǎng)基類型配制特點主要應用物理性質固體培養(yǎng)基加入瓊脂較多菌種分離，鑒定，計數半固體培養(yǎng)基加入瓊脂較少菌種保藏液體培養(yǎng)基不加入瓊脂工業(yè)生產,連續(xù)培養(yǎng)化學成分天然培養(yǎng)基含化學成分不明確的天然物質工業(yè)生產合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確分類鑒定目的用途鑒別培養(yǎng)基添加某種指示劑或化學藥劑菌種的鑒別選擇培養(yǎng)基添加(或缺少)某種化學成分菌種的分離注:培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質是維持機體生命活動，保證生殖、發(fā)育所需的外源物質。在人和動物中，營養(yǎng)物質包括水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質、維生素六類；在植物中，營養(yǎng)物質包括礦質元素、水、二氧化碳三類；微生物共有的營養(yǎng)成分有水、無機鹽、碳源、氮源,有些微生物還需要特殊營養(yǎng)物質。2．實驗室常用的消毒或滅菌方法滅菌或消毒種類主要方法應用范圍灼燒滅菌酒精燈火焰灼燒接種環(huán)、接種針及試管口等干熱滅菌干熱滅菌箱內，在160～170℃下加熱1～2h玻璃器皿、金屬用具等巴氏消毒70～75℃下煮30min牛奶、啤酒等一些不耐高溫的液體高壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌鍋內，100kPa，121℃下持續(xù)加熱15~30min培養(yǎng)基等紫外線消毒30W紫外線燈照射30min接種室空氣等化學藥物消毒用體積分數為70％～75%的乙醇、碘酒涂抹等用于皮膚、傷口、動植物組織表面消毒，手術器械、玻璃器皿等消毒二、制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基活動與探究21．用流程圖表示該培養(yǎng)基的制備過程.2．如果倒平板過程中，皿蓋和皿底之間粘有培養(yǎng)基，則該平板能否培養(yǎng)微生物?為什么?3．培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻至50℃左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度?4．平板冷凝后，為什么要將平板倒置？遷移與應用2關于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基，下列敘述錯誤的是（）.A．操作順序為計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌B．將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯C．待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時進行倒平板D．待平板冷卻凝固約5～10分鐘后將平板倒過來放置1．由于不同的微生物生長對pH的需求不同，如培養(yǎng)霉菌時需將培養(yǎng)基調至酸性，培養(yǎng)細菌時需將培養(yǎng)基調至中性或微堿性，所以在培養(yǎng)基各組分溶化后需要先用酸或堿將pH調至微生物生長的最適宜條件，再進行滅菌處理。2．培養(yǎng)基需要冷卻至50℃時才能開始倒平板的原因：瓊脂是一種多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，倒平板時高于50℃則會燙手，低于50℃時若不能及時操作,瓊脂會凝固。三、純化大腸桿菌活動與探究31．純化大腸桿菌時需要接種，請列舉接種的技術并說出它們共同的核心操作.2．什么叫菌落？如何從“菌落”角度評價平板劃線法或稀釋涂布平板法的成功性？3．學習教材第18頁平板劃線操作,思考下列問題。(1)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？(2)在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進行劃線？（3)平板劃線時不能劃破培養(yǎng)基的原因是什么？4．學習教材第19頁稀釋涂布平板操作,思考下列問題.(1）稀釋涂布平板法的所有操作都應在火焰附近進行。結合平板劃線法與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第二步應如何進行無菌操作?(2）操作結束后，為什么要將一個未接種的培養(yǎng)基和一個接種的培養(yǎng)基放在一起培養(yǎng)?遷移與應用3下圖是微生物平板劃線示意圖。劃線的順序為1→2→3→4→5。下列操作方法正確的是(）。A．只在操作前將接種環(huán)放在火焰邊灼燒滅菌B．劃線操作須在火焰上進行C．在5區(qū)域中才可以得到所需菌落D．在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌1．接種方法的比較及分析（1)平板劃線法：操作簡單，但是單菌落不易分離.（2）稀釋涂布平板法：操作復雜,但是單菌落易分離。(3）稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數目往往比實際數目低。這是因為當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落.2．結果評價如果培養(yǎng)基上生長的菌落在顏色、形狀、大小上基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點，則說明接種操作是符合要求的；如果培養(yǎng)基上出現了其他菌落,則說明接種過程中,無菌操作還未達到要求，需要分析原因,重新操作.答案：課前·預習導學【預習導引】一、1．生長繁殖2．（1)液體（2)液體瓊脂瓊脂固體固體菌落3．（1）水碳源氮（2）pH氧氣維生素酸性中性微堿無氧預習交流1：(1)提示：構成細胞的基本元素有C、H、O、N4種，由此推測培養(yǎng)基應含有提供C的物質（碳源）、提供N的物質(氮源）、提供H和O的物質（H2O）。(2）提示:還有P、S、K、Ca、Mg等，據此推測培養(yǎng)基中應含有提供P、S、K、Ca、Mg等元素的物質（無機鹽）。（3）提示：自養(yǎng)微生物的碳源是含碳的無機物，主要是CO2、NaHCO3等，而異養(yǎng)微生物的碳源則是含碳的有機物，如糖類、脂肪酸等。二、1．外來雜菌2．物理化學一部分芽孢孢子3．理化因素內外芽孢孢子4．（1）空間衣著手（2）器皿接種用具培養(yǎng)基（3）酒精燈火焰（4)滅菌周圍的物品5．（1）巴氏消毒（2）灼燒（3）干熱（4)10012115～30(5)紫外線化學藥物預習交流2：（1）提示:被褥、鞋襪要常曬;肉制品儲存時用鹽腌等。(2)提示:家畜閹割后，要在其傷口涂抹一些酒精或白酒；初冬楊樹樹干涂刷生石灰水等.（3）提示：打針時，注射部位要用酒精棉球擦洗；家畜閹割后，要在其傷口處涂抹一些酒精。三、2．容易吸潮3．瓊脂糊底4．高壓蒸汽干熱5．50酒精燈火焰四、1．平板劃線法稀釋涂布平板法2．一個子細胞群體五、臨時保藏甘油管藏課堂·合作探究【問題導學】活動與探究1:1．提示：瓊脂是從紅藻中提取的多糖，在配制培養(yǎng)基時作為凝固劑。2．提示：因為有的微生物缺乏合成這些物質所需的酶或合成能力有限.3．提示:按物理性質分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基；按化學成分分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基；按用途分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。4．提示：原理相同,都是使微生物的蛋白質變性,借此殺死微生物;實質不同，滅菌可殺死物體內外的全部微生物（包括芽孢和孢子）,而消毒僅殺死部分微生物。5．提示：（1）（2）需要滅菌,（3）需要消毒.遷移與應用1:C解析：滅菌是指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子.活動與探究2：1．提示：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板2．提示：不能?？諝庵须s菌會在這些粘附培養(yǎng)基上繁殖,并污染皿內培養(yǎng)基，因此，最好不要用這種平板培養(yǎng)微生物。3．提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進行倒平板了。4．提示：平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染。遷移與應用2：A解析：制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板，不能顛倒。牛肉膏容易吸潮，所以當牛肉膏溶化并與稱量紙分離后，用玻棒取出稱量紙。待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右，用手觸摸錐形瓶剛剛不燙手，并且培養(yǎng)基處于溶化狀態(tài)時進行倒平板.平板冷卻幾分鐘后還需倒置?；顒优c探究3:1．提示：菌種的接種技術包括平板劃線操作、稀釋涂布平板操作、斜面接種、穿刺接種等，它們共同的核心操作是防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度。2．提示:在培養(yǎng)基上由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體叫菌落。平板劃線法或稀釋涂布平板法如能在培養(yǎng)基上得到單個的菌落就是成功的。3．（1）提示：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；以后每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數的增加，使每次劃線時菌種的數目逐漸減少，以便得到單菌落。劃線結束后需要灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免菌種污染環(huán)境和感染操作者。（2）提示：以免接種環(huán)溫度太高殺死菌種.（3）提示：一是劃破培養(yǎng)基會造成劃線不均勻，難以達到分離單菌落的目的；二是即使在劃破處有單個細胞，也無法形成規(guī)則的菌落，菌落會沿著劃破處生長，會形成一個條狀的菌落。4．（1）提示：應從操作的各個細節(jié)保證“無菌”。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適，吸管頭不要接觸任何其他物體，吸管要在酒精燈火焰周圍等。（2)提示：培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是對照,未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2d后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的。若有菌落形成，說明培養(yǎng)基滅菌不徹底，或培養(yǎng)基被污染了，需要重新制備。遷移與應用3：D解析:操作前后都要對接種環(huán)進行滅菌；劃線操作須在火焰旁進行,而不是火焰上;所有的劃線區(qū)都有可能得到所需菌落。當堂檢測1．某培養(yǎng)基的配方表如下，下列敘述正確的是(）。成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊紅美藍蒸餾水含量10g10g2g0。4g0.065g定容至1000mLA．從物理性質看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，從用途看該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基B．培養(yǎng)基中屬于碳源的物質主要是葡萄糖，屬于氮源的物質是蛋白胨C．該培養(yǎng)基缺少提供生長因子的物質D．培養(yǎng)基調節(jié)好pH后就可以接種菌種答案：B解析：此配方中，葡萄糖主要作碳源，蛋白胨作氮源，同時還可提供生長因子。從用途看該培養(yǎng)基為鑒別培養(yǎng)基。在調節(jié)好pH后還需滅菌，然后才可用于菌種的培養(yǎng).2．不同的微生物對營養(yǎng)物質的需要各不相同。但一般都需要水、碳源、氮源和無機鹽.下列有關微生物所需營養(yǎng)物質的描述中，正確的是(）.A．氮源物質只能為該微生物提供必要的氮元素B．有些碳源也可以給微生物的生長提供能源C．無機鹽是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質,所以無機鹽越多越好D．固體培養(yǎng)基中不含水分答案:B解析：含氮的有機物既可給微生物提供氮元素，也可給微生物提供能源；含碳的有機物既可給微生物提供碳元素,也可給微生物提供能源。微生物生長需要無機鹽,但不是越多越好,過多會導致培養(yǎng)基滲透壓過高，使微生物因失水過多而不能生存。固體培養(yǎng)基中也含有水分，因為含有凝固劑瓊脂,所以呈固態(tài)。3．關于滅菌和消毒的理解不正確的是(）。A．滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物，包括芽孢和孢子B．消毒和滅菌實質上是完全相同的C．接種環(huán)用灼燒法滅菌D．常用滅菌方法有灼燒法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法答案:B解析：消毒是使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子)，滅菌則是使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子。4．下列有關平板劃線操作的說法正確的是（）.A．使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，操作過程中不再滅菌B．打開含菌種的試管需通過火焰滅菌,取出菌種后需馬上塞上棉塞C．將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三至五條平行線即可D．最后將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)答案：D解析:使用已滅