1、成才之路 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修1 专题二 微生物的培养与应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1微生物的培养与应用 专题二 专题二 微生物的培养与应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1教学目标本专题的三个课题均依照课程标准制定的具体内容标准编排。学生通过本专题的学习，应当掌握培养基、消毒灭菌等有关微生物培养的基础知识，掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术，运用相关技术解决生产生活中微生物计数、微生物分离和培养等实际问题。具体内容标准对应课题进行微生物分离和培养课题1、课题2、课题3测定某种微生物的数量课题2研究培养基对
2、微生物的选择作用课题2、课题3探讨微生物的利用课题1、课题2、课题3专题二 微生物的培养与应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1内容提要本专题包括微生物的实验室培养、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数、分解纤维素的微生物的分离三个课题。课题1是本专题的重点内容。课题2“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”先详细的介绍了筛选菌株，统计菌落数目，设置对照实验的研究思路，然后提供资料，自行设计实验，以测定仅能以尿素为氮源生长的细菌数量。课题3同样为微生物培养技术的应用，通过基础知识、实验设计所提供的资料对分解纤维素的菌种进行分离鉴别。本专题进一步体现了以人为本的思想，促进学生整体素质的提
3、高和实验操作技能的形成。专题二 微生物的培养与应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1要点聚焦微生物的培养与应用是一项重要的生物技术，充分体现了实践性、基础性和技术性，活动内容包括了“微生物的分离和培养”“测量某种微生物的数量”，注重生物科学和生物技术的关系，强调通过操作实践，特别是让学生搜集资料、确定实验方案，按照实验方案准备实验器材，确定实验操作的范围性，来解决实际问题，通过记录实践数据和实验现象得出结论。通过实验得出相应结论正是近几年高考的热点，例如通过学习“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”课题延伸到空气、水、牛奶、土壤、牛瘤胃中微生物的分离，均可成为高考实验的设计素材。
4、专题二 微生物的培养与应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1学法建议本专题的培养基制备及种类，无菌技术和微生物的分离等知识应引起重视。高考中可能的题型是非选择题和实验题，对于实验中的实验原理、方法、预测等要加以重视。学习这部分知识，注意回顾初中学习的有关微生物的知识，以及必修中的有关内容，如肺炎双球菌的转化实验等。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课题1 微生物的实验室培养专题二 专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 堂 合 作 探 究2思 维 创 新 升 华3知 识 体 系 构 建4课时作业5课 前 预
5、习 导 学1专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 前 预 习 导 学专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1.了解有关培养基的基础知识。2进行无菌技术的学作。3进行微生物培养。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 一、培养基的概念、种类及营养要素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。2种类：按照培养基的_划分为_和_。3营养要素：各种培养基一般都含有水、_、_、_，此外还要满足微生物生长对_、_以及_的要求。营养物质生长繁殖物理状态液体培养基固体培养基碳源氮源无机盐pH
6、特殊营养物质氧气专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 二、无菌技术1获得纯净培养物的关键是防止_的入侵。2消毒和灭菌(1)消毒，常用方法有_消毒法、_消毒法和_消毒法。(2)灭菌，常用方法：_灭菌、_灭菌、_灭菌。三、纯化大肠杆菌的无菌操作本实验使用_培养基进行大肠杆菌的纯化培养，可分成_和_两个阶段进行。杂菌煮沸巴氏化学药剂干热灼烧高压蒸汽固体制备培养基纯化大肠杆菌专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 所有微生物都可以用培养基进行培养吗？病毒是没有细胞结构的特殊微生物，必须在活细胞内寄生并以复制的方式增殖，因此不能生活在培养基中
7、。目前常用于培养动物病毒的是活鸡胚。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 教材P15“旁栏思考题”无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。教材P16“旁栏思考题”1、2需要灭菌；3需要消毒。教材P17“倒平板操作”的讨论1可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就开始倒平板。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 教材P18“平板划线操作”的讨论1操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源
8、于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时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。2以免接种环温度太高，杀死菌种。使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 3划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。教材P18“涂布平板操作”的讨论应从操作的各个细节保证无菌。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸
9、管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等等。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 堂 合 作 探 究专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (1)分类培养基专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (2)培养基按其物理状态可分为液体培养基和固体培养基液体培养基：不加任何凝固剂，配制成的液体状态的基质。液体培养基中营养成分均匀，微生物能充分接触并利用其中的营养。固体培养基：在培养基中加入琼脂等凝固剂，配制成的固体状态的基质。它常用于微生物的分离、鉴定、计数和菌种保存等方面。(若加入的凝固剂较少
10、，培养基可呈半固体状态，称之为半固体培养基)专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (3)营养要素营养要素含义作用主要来源碳源凡能提供所需碳元素的物质构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质无机化合物：CO2、NaHCO3；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源凡能提供所需氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐；有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子生长必不可少的微量有机物酶和核酸的组成成分维生素、氨基酸、碱基等专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 营养要
11、素含义作用主要来源水在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定无机盐为微生物提供除碳、氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素细胞内的组成成分，生理调节物质；某些化能自养菌的能源，酶的激活剂专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (4)配制原则 目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等)。如培养基可由简单的无机物组成，生产用的培养基内可加入化学成分不明确的天然物质，而分类鉴定用的培养基内必须加入已知化学成分的物质。营养要协调。注意各种营养物质的浓度和比例。pH要适宜。各种微生物适宜生长的pH范围不同，如细菌、放线菌
12、和真菌的最适pH分别为：6.57.5、7.58.5和5.06.0。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 自养微生物所需碳源和能源为不同的物质，而异养微生物作为碳源和能源的是()ACO2 BNaHCO3C碳酸盐D含碳有机物解析 碳源主要用于构成微生物细胞和一些代谢产物，有些碳源还是异养微生物的主要能源物质，而异养微生物通常只能利用含碳有机物作为碳源。答案 D专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 关于配制培养基的叙述中，正确的是()A制作固体培养基必须加入琼脂B加入青霉素可得到放线菌C培养自生固氮菌不需氮源D发酵工程一般用半固体培养基
13、答案 C解析 固体培养基需加入凝固剂，琼脂是常用的，但不是唯一的，青霉素可抑制细菌和放线菌的生长，发酵工程一般用液体培养基。自生固氮菌能够将空气中的氮还原成氨，故培养基配制时不需加氮源。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 主要是为防止外来杂菌的入侵，重点是消毒和灭菌。1消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。灭菌则是指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。无菌技术专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 2三种常用灭菌方法灭菌方法适用材料或用具灭菌条
14、件灭菌时间灼烧灭菌接种环、接种针或其他金属用具酒精灯火焰的充分燃烧层直至烧红干热灭菌玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等干热灭菌箱内，16017012h高压蒸汽灭菌培养基等100kPa,1211530min专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 3.消毒和灭菌的区别项目概念常用方法应用的范围消毒使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法：在100煮沸56min一般物品巴氏消毒法：7075煮30min或在80煮15min一些不耐高温的液体，如牛奶化学药剂消毒法如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等紫外线消毒法：
15、30W紫外灯照射30min接种室专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 项目概念常用方法应用的范围灭菌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)灼烧灭菌：用酒精灯火焰的燃烧层充分灼烧接种工具的灭菌干热灭菌：160170下灭菌12h玻璃器皿、金属工具的灭菌高压蒸汽灭菌：121条件下灭菌1530min培养基及容器的灭菌专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中错误的是()A对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌B将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌C为避免周围环境中微生
16、物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行D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解析 A项是进行消毒而不是灭菌，故错误。答案 A专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下列常用的无菌操作中错误的是()A用酒精擦拭双手B用氯气消毒水源C实验操作应在酒精灯火焰附近进行D玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭答案 D解析 对玻璃器皿灭菌应在干热灭菌箱中进行干热灭菌。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基步骤如下：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基及微生物纯化专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指
17、导 人教版 生物 选修1 专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 2纯化物接种的方法微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，目的都是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细胞繁殖而成的子细胞群体菌落。(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。在数次划线培养后，可以分离到菌落。第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环。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
18、死菌种。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 划线时最后一区域不要与第一区域相连。划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。具体如下图(结合课本)专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (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。随后挑取单菌落，或重复以上操作数次，便可进行纯培养。稀释操作时：每支试管及其中9mL水、移液管均需灭菌操作时，试管口和移液管应在离火焰12
19、cm处。移液后用手指轻压上端的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 涂布平板时：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：酒精灯与培养皿的距离要合适；吸管头不要接触任何其他物体；吸管要在酒精灯火焰周围使用。具体如下图(结合课本)专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 3接种成功的标准如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，实验失败，需要分析
20、原因，再次接种。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 牛肉膏蛋白胨培养基中加入琼脂这一理想的凝固剂，对这一说法不正确的是()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凝固剂在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 理想的凝固剂应具备以下条件：不被所培养的微生物分解利用，在微生物生长的温度范围内保持固体状态，凝固剂凝固点不能太低，否则不利于微生物的生长，如琼脂凝固点为40，对所培养的微生物无毒害作用，并且在
21、灭菌时不会被破坏，透明度好，凝固力强，配制方便，价格低廉。常用的凝固剂有琼脂、明胶。答案 C专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 菌种鉴定的重要依据是()A细菌的大小、形状和颜色B菌落的大小、形状、颜色C有无鞭毛D培养基的不同解析 不同种类的细菌所形成的菌落在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定特征，所以，每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。单个的细菌用肉眼是看不见的，故细菌的个体特征不能作菌种鉴定的依据。答案 B专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 有关平板划线法接种微生物的操作的叙述，
22、不正确的是()A第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养基B每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种C在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来自菌液D划线结束后，灼烧接种环，能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 平板划线操作中，接种环沾取菌液前灼烧的目的，是避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；以后每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线后残留的菌种；划线结束仍需灼烧接种环，是为了能及时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。从第二次划线开始，每次
23、划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，不是菌液。答案 C专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下列生物与灭菌无关的是()A接种前用火焰灼烧接种环B接种前用酒精擦拭双手C将平板倒置，放入培养箱中培养D接种在酒精灯的火焰旁完成答案 C解析 接种用具、器皿、空气中都充满了微生物，都有污染的可能，必须严格地消毒灭菌。A、B、D都是实验操作过程中灭菌或防止杂菌污染的措施。将平板倒置，放入培养箱中培养与灭菌无关。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下列关于平菇培养的操作程序，正确的是()A配制牛肉膏蛋白胨培养基，接种，高压蒸汽灭菌，
24、培养B配制牛肉膏蛋白胨培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养C配制棉子壳培养基，接种，高压蒸汽灭菌，培养D配制棉子壳培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养答案 D专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 平菇的代谢类型属于异养型，需要提供现成的有机物才能成长。在题目给出的选项中，B选项是实验中培养细菌等的方法，D选项则是人们常用的培养平菇的方法，为了避免杂菌污染，应在接种前先进行灭菌处理。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为1,2,3,4,5。下列操作方法正确的是()A操作前要将接种环放在火焰边灼烧
25、灭菌B划线操作必须在火焰上进行C最可能得到所需菌落的区域是1D在1,2,3,4,5区域中划线前后都要对接种环灭菌答案 D解析 操作前要将接种环放在火焰上灼烧灭菌；划线操作必须在火焰旁进行，而不是火焰上；最可能得到所需菌落的区域是5。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 思 维 创 新 升 华专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1培养基的种类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、鉴定固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种化学成分天然培养基含化学成分
26、不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴定专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 划分标准培养基种类特点用途用途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，菌落呈深紫色，并带有金属光泽)专题二 课题1 成才之路
27、高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 2.平板划线操作注意事项(1)平板划线操作沾取菌液及每次划线之前都需灼烧灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧目的不同。沾取菌液前灼烧每次划线之前灼烧划线结束目的避免接种环上可能存在的微生物污染培养物灼烧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末端划线结束后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专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (2)在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线。以免接种环温度太高，杀死菌种。(3)在做第二次以及其以后的划线操作时，要从上一次划线的末端开始划线
28、。划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。(4)进行划线时最后一区和第一区不可接触。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (5)平板划线时不能划破培养基。一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；二是存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 知 识 体 系 构 建专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 答案 固体 液体 碳源、氮源、水、无机盐 称量 调pH专题二 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 时 作 业（点此链接）