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第2讲微生物的培养与应用考点1考点2栏目导航[随堂巩固•达标检测]考纲要求核心素养1.微生物的分离和培养2．培养基对微生物的选择作用3．某种微生物数量的测定科学探究通过实验探究微生物培养的条件，培养学生针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。科学思维通过分析培养基的成分及其作用，比较平板划线法和稀释涂布平板法的异同，比较鉴别培养基和选择培养基的异同，提高分析与综合的能力。考点1微生物的实验室培养[基础突破——抓基础，自主学习]1．培养基2．无菌技术(1)含义：培养微生物的操作中，所有的方法。(2)关键：防止外来杂菌的污染。(3)无菌技术的方法①消毒：、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、。②灭菌：、干热灭菌、。防止杂菌污染煮沸消毒法紫外线消毒法灼烧灭菌高压蒸汽灭菌3．大肠杆菌的纯化培养4．菌种的保存方法(1)对于频繁使用的菌种，可以采用的方法。(2)对于需要长期保存的菌种，可以采用的方法。临时保藏甘油管藏[重难突破——攻重难，名师点拨]1．消毒和灭菌的比较项目条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基及容器2.纯化培养方法方法平板划线法稀释涂布平板法原理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。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，即菌落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的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落优点可以观察菌落特征，对混合菌进行分离可以计数，可以观察菌落特征缺点不能计数较复杂，平板不干燥效果不好，需涂布多个平板适用范围适用于好氧菌适用于厌氧菌和兼性厌氧菌[特别提醒](1)分离微生物所用的选择培养基一定是固体培养基，因为菌落只能在固体培养基上形成。(2)平板划线法只适用于微生物的纯化，不适用于微生物的计数，并且在最后一次划线末端处的菌种最纯，进行平板划线应注意如下操作：①每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。②灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。③划线时最后一块区域不要与第一区域相连。(3)倒平板的温度一般在50℃左右，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。(4)平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又能防止皿盖上的水珠落入培养基，造成培养基污染。[题型突破——练题型，夯基提能]1．下列依次表示倒平板、接种的位置，以及划线法接种的路径示意图，其中错误的是()解析：倒平板时，用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，防止空气中的杂菌污染，A正确；左手将培养皿打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，B正确；不同区域内划线，而且每次转换划线角度后再进行划线，让菌种来源于上一次划线末端，C正确；下一次划线没有从上一次划线末端开始，D错误。答案：D2．下列有关平板划线的操作中，不正确的是()A．将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红B．接种环在平板上划线位置是随机的C．在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰D．最后将平板倒置，放入恒温箱中培养解析：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他的金属用具，直接在酒精灯火焰的燃烧层充分灼烧，可以迅速彻底地灭菌，A正确；在平板划线时，要划3～5条平行线，不是随机的，B错误；在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰，C正确；将平板倒置放在恒温箱中培养，D正确。答案：B3．用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时()①都需要用固体培养基②都需要使用接种针进行接种③都需要在火焰旁进行接种④都可以用菌落数来计数活菌A．①②B．①③C．②④D．③④解析：固体培养基上可以获得大肠杆菌的单菌落，①正确；分离纯化大肠杆菌可使用接种环或涂布器进行划线法或涂布平板法接种，②错误；在火焰旁会形成一个相对无菌区，在此处进行接种，可以避免杂菌感染，③正确；平板划线法只能用来分离纯化获得单菌落，不能用来计数，④错误。故答案选B。答案：B4．无菌操作是微生物接种技术的关键。传统发酵技术和微生物分离、纯化、应用过程及植物组织培养和动物细胞培养过程中，均要无菌操作。回答下列相关问题：(1)消毒和灭菌是两个不同的概念，灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。下列哪些事物适用于消毒处理？________。①皮肤②饮用水③牛奶④注射器⑤培养皿⑥接种环⑦培养基⑧果汁⑨酱油⑩手术刀A．①②③⑧⑨B．④⑤⑥⑦⑩C．①②③④⑤⑥⑧D．以上全部(2)如图是利用________法进行大肠杆菌接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。为达到这一目的，操作上应注意：①每次划线前要________________；②冷却后从上一区划线________开始划；③首尾区________。(3)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对固体培养基应采用的检测方法是___________________________，观察培养基上是否有菌落产生。(4)有位同学在家制作泡菜时，为避免杂菌污染而向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是_________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)①②③⑧⑨应采用消毒，④⑤⑥⑦⑩应采用灭菌，故选A。(2)微生物实验室培养的关键在于防止杂菌污染，题图是采用平板划线法接种，需要注意的是连续划线时，每次划线前要灼烧接种环，同时划线结束首尾不能相连。(3)检测培养基是否被污染，对固体培养基应采用的检测方法是将未接种(或接种等量无菌水)的培养基在适宜的温度下放置适当时间，观察培养基上是否有菌落产生。(4)制作泡菜时，乳酸菌是发酵菌种，发酵失败的原因可能是青霉素杀死了乳酸菌。答案：(1)A(2)平板划线①灼烧接种环②末端③不连接(不重叠)(3)将未接种(或接种等量无菌水)的培养基在适宜的温度下放置适当时间(4)青霉素杀死了乳酸菌[图表突破——析图表，融会贯通]如图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请思考：(1)图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？______________________________。(3)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果，其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。答案：(1)平板划线稀释涂布平板接种环涂布器灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域(3)图乙考点2微生物的分离与计数[基础突破——抓基础，自主学习]1．土壤中分解尿素的细菌的分离实验流程土壤取样→→培养与观察→细菌的计数分离方法菌种鉴定以为唯一氮源的选择培养基中加入指示剂，指示剂变红说明尿素被分解样品稀释稀释涂布平板法尿素酚红2.分解纤维素的微生物的分离[重难突破——攻重难，名师点拨]1．微生物计数的两种方法比较项目间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)原理当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数＝(C÷V)×MC：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数每毫升原液所含细菌数：每小格平均细菌数×400×104×稀释倍数缺点当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大[特别提醒]“间接计数法选择菌落数在30～300的平板”的2个提醒(1)只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的，原因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。(2)得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，原因是如果不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”，但由于34与另外两个平板差异较大，应找出原因并重新实验。2．微生物的鉴别方法菌落特征鉴别法根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别指示剂鉴别法如培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变红说明该种微生物能够分解尿素染色鉴别法如利用刚果红染色法，根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物3.筛选微生物的3种方法(1)单菌落挑取法：利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面，直接根据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物。(2)选择培养法：利用选择培养基对微生物进行选择培养，直接获得目的微生物。(3)鉴定培养法：利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物。[题型突破——练题型，夯基提能]1．有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。下列叙述错误的一项是()A．在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以原油为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于选择培养基B．无菌技术要求实验操作应在酒精灯火焰附近进行，以避免周围环境中微生物的污染C．为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈小说明该菌株的降解能力强D．通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌解析：欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中应只含有原油而无其他碳源，这类培养基属于选择培养基，A正确；无菌操作要求在整个实验过程中操作都在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染，B正确；为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈越大说明该菌株的降解能力越强，C错误；实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)、高压蒸汽灭菌(如培养基)等，D正确。答案：C2．(2018·湖南师大附中月考)自养需氧型的硝化细菌能够降低水体中的铵盐，对水体有一定的净化作用，请回答：(1)培养硝化细菌时，将含固体培养基的培养皿倒置的目的是______。培养基中加入铵盐为硝化细菌的生长提供________，培养基中没有加入有机碳，从功能上看这种培养基属于________培养基。(2)硝化细菌纯化并计数时，对照组应该涂布等量的_____________。样液稀释103倍取0.1mL涂布到四个平板，统计其菌落数分别为251、265、276、348个，可推测原样液中硝化细菌的浓度为________个/mL，该方法测定的硝化细菌的含量和实际值相比，一般________(填“偏大”或“偏小”)。(3)若要探究弱酸弱碱条件下硝化细菌对铵盐转化能力的大小，现提供足量含某铵盐的液体培养基及pH分别为5和9的弱酸和弱碱缓冲液，写出你的实验设计思路。(注：物质的具体检查方法不作要求)_________________________________________________________________________________________________________________________________