2019-2020学年高中生物新同步沪科版选修1学案：第1章 第1节 微生物的分离和纯培养 Word版含解析

专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养知识点一培养基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．培养基的种类注意：(1)加入培养基中的凝固剂(如琼脂)，一般不能被微生物利用，只起到凝固作用。

(2)在选择培养基上一般只生长具有特定性状的微生物，鉴别培养基中可以存在其他微生物，而且能鉴别特定的微生物。

(3)病毒为非细胞结构生物体，专性活细胞寄生，目前不能利用人工培养基来培养，需接种在动植物组织中才能增殖。

常用于培养病毒的是活鸡胚。

3．培养基的成分培养微生物所需要的培养基其化合物组成可包括五大类营养成分：碳源、氮源、无机盐、水和生长因子，其来源和作用见下表。

营养物质定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的细胞物质和一些代无机化合物：NaHCO3、CO2等谢产物，有些是异养生物的能源物质有机化合物：糖类、脂肪酸、花生饼粉、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、蛋白胨等生长因子微生物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、碱基等水在生物体内含量很高不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定培养基、空气、代谢产物无机盐为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素和微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，酶的激活剂培养基、空气等环境1．虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。

另外，还必须满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

2．在微生物所需要的化合物中，需要量最大的是碳源。

新陈代谢同化作用类型的划分也是以是否能合成含碳有机物为依据：能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。

营养类型碳源氮源生长因子自养微生物CO2、NaHCO3等NH3、铵盐、硝酸盐等一般不需要异养微生物糖类、脂肪酸等铵盐、硝酸盐、蛋白质等有些微生物需要又是氮源、能源。

课题：微生物基本知识【教学目标】知识目标知道：放线菌的结构、繁殖及其生产应用。

识记：1、细菌的结构与繁殖方式。

2、病毒的结构与增殖过程。

能力目标1、培养学生的识图能力和运用规范的生物学语言来表述问题的能力。

2、培养学生对问题的对比分析能力与归纳能力。

3、培养学生对知识点准确定位以及灵活迁移、合理利用知识点的能力。

情感目标1、培养学生树立生物体的结构和功能相统一的观点。

2、培养学生能用辩证的观点来看待微生物在自然界中的作用及其与人类的关系。

3、培养学生树立生物界统一性和差异性的观点。

【教学重点】1、细菌的结构和功能、繁殖。

2、病毒的结构和功能、增殖过程。

【教学难点】细菌、病毒与遗传、免疫、生态等章节的联系【教具准备】多媒体课件【教学构想】以课本中细菌、病毒等相关知识为中心，广泛联系细胞的结构、遗传、免疫、生态、生物工程等基础知识，以教学案为抓手，使学生在教师的引导下构建知识点——知识链——知识网的完整体系，培养学生对知识点准确定位以及灵活迁移、合理利用知识点的能力。

【教学过程】引入新课：创设情景，投影展示：沙眼、痢疾、肺炎、疟疾、肺结核、炭疽热、（禽）流感、AIDS、“非典”、肝炎、疯牛病、狂犬病，提问：1、你知道这些传染病的病原体吗？2、如何观察这些病原体？3、你能否给微生物下个定义？小结：微生物的特点：结构都相当简单，个体多数十分微小，通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到。

反馈：判断：（1）形体微小的生物都是微生物。

（2）微生物都需要用显微镜才能观察清楚。

（3）微生物都有细胞结构。

（4）有真核细胞结构的生物肯定不是微生物。

（5）微生物对人类都是有害的。

（举例：乳酸菌、根瘤菌等等）过渡：由于微生物多形体微小，我们对它经常“视而不见、嗅而不闻、触而不觉、食而不察、得其益而不感其好、受其害而不知其恶”，但不管怎么说，它与人类的关系极为密切。

大多微生物对人类是有益的。

微生物的类群十分庞杂，目前已知有十万多种，我们可将它分为四大类：（1）病毒（关于病毒，你已知哪些知识？有无细胞结构？营养方式？核酸种类？）（2）原核生物界（细胞结构有何特点？代表生物？）（3）真菌界（真核生物，代表生物：酵母菌、霉菌、大型真菌等）（4）原生生物界（真核生物、单细胞，代表生物：草履虫、变形虫、疟原虫、裸藻、小球藻、衣藻等）新课教学：一、细菌出示：高中教材中涉及的细菌乳酸菌、硝化细菌（代谢类型）；肺炎双球菌S型、R型（遗传的物质基础）；结核杆菌和麻风杆菌（胞内寄生菌）；根瘤菌、圆褐固氮菌（固氮菌）；大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌（基因工程）；苏云金芽孢杆菌（为抗虫棉提供抗虫基因）；假单孢杆菌（分解石油的超级细菌）；谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌（微生物的代谢）；链球菌（一般厌氧型）；产甲烷杆菌（严格厌氧型）提出问题：如何判断一种菌是细菌？（名称中带细菌字眼、形状上判断、特例）1、细菌的形态（球形/杆形/螺旋形）出示：细菌的结构示意图，复习细菌的结构。

2019-2020年高中生物 1.1《微生物的培养与应用》教案（1）苏教版选修1重点知识归纳及讲解（一）微生物需要的营养物质及功能1、微生物需要的营养物质：碳源、氮源、生长因子、无机盐和水五大类。

2、碳源、氮源、生长因子的来源及功能。

（二）培养基的种类及配制原则（三）无菌技术1、无菌技术的内容(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器具进行灭菌。

(3)已经灭菌处理的材料用具不与周围的物品接触。

(4)实验操作应在酒精灯火焰附近进行。

2、消毒方法(1)煮沸消毒法：如在100℃煮沸5～6min。

(2)化学药剂消毒法：如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源。

3、灭菌方法(1)灼烧灭菌。

(2)干热灭菌。

(3)高压蒸汽灭菌。

（四）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基1、计算根据配方比例，计算配制一定量的培养基所需各种成分的用量。

2、称量3、溶化4、灭菌5、倒平板思考：平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

（五）纯化大肠杆菌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。

在数次划线后，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。

思考：（1）为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？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上次划线结束后，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，以便得到单个菌落。

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。

2019-2020年高二生物同步精品课堂（提升版）（选修1）（讲） Word版含解析一、基础知识（一）培养基【知识点讲解】1.概念：讲解培养基概念：由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养基质。

2.种类（1）基本成分培养基还需要满足不同微生物生长对PH、氧气、特殊营养物质的要求：如乳酸杆菌时需要添加维生素，霉菌需要将培养基pH调节为酸性，细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。

【方法点拨】培养基的配制原则(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。

(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。

(3)pH要适宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所需pH不同。

【典型例题】下表为培养某种微生物的培养基配方，下列相关叙述错误的是（）A. 依物理性质划分，该培养基属于液体培养基B. 依用途划分，该培养基属于选择培养基C. 培养基中的唯一碳源是（CH20)，唯一氮源是NaN03D. 若用该培养基培养纤维素分解菌，则应除去（CH20),再添加纤维素【答案】D【解析】分析表格信息可知，因配方中没有凝固剂琼脂，所以依物理性质划分，该培养基属于液体培养基，A项正确；因配方中有青霉素，所以依用途划分，该培养基属于选择培养基，B项正确；培养基中的唯一碳源是（CH20)，唯一氮源是NaN03，C项正确；若用该培养基培养纤维素分解菌，则应除去（CH20)和青霉素，再添加纤维素，D项错误。

【变式训练】下表为某培养基的配方，下列叙述正确的是( )A.B.该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C.该培养基缺少提供生长因子的物质D.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用【答案】B（二）无菌技术【知识点讲解】1.主要方面（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；（3）为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行；（4）避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。

微生物的实验室培养一、培养基1．概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。

2．种类：(按物理性质分)3．营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

二、无菌技术1．获取纯净培养物的方法获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，具体操作如下：(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器具进行灭菌。

(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．消毒和灭菌(1)概念：[填表]比较项目理化因素的作用强度消灭微生物的数量芽孢和孢子能否被消灭消毒较为温和物体表面或内部的部分微生物不能灭菌强烈物体内外所有的微生物能(2)常用方法：[连线]三、大肠杆菌的纯化培养1．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)操作步骤：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板(2)倒平板的方法及注意事项：①请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：丙→乙→甲→丁。

②甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌。

③丁中的操作需要等待平板冷却凝固才能进行。

2．纯化大肠杆菌(1)纯化原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。

(2)接种方法：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的表面，进行培养。

(3)培养：将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37_℃恒温箱中，培养12 h和24 h后，分别观察、记录。

四、菌种的保存[连线]1．不同培养基的具体配方不同，但一般都含( )A．碳源、磷酸盐和维生素B．氮源和维生素C．水、碳源、氮源和无机盐D．碳元素、氧元素、氢元素、氮元素解析：选C 培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还应考虑pH、特殊营养物质及O2等条件。

第三节测定微生物的数量一、测定微生物数量的方法测定微生物数量的方法可分为两类：直接计数法和间接计数法。

前者常用的是显微镜直接计数法，这种方法是先将待测样品制成悬液，然后取一定量的悬液放在显微镜下进行计数。

该方法适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。

后者最常用的是稀释平板计数法，需要将待测样品配制成均匀的系列稀释液并使其均匀分布于平板中的培养基内，经培养后统计培养基中出现的菌落数，从而推算出样品中的活菌数。

利用血球计数板测出的菌体数与平板计数法相比哪个多些？【提示】血球计数板测出的是全部菌体数，而平板计数法只能测出活菌数，而且比实际数偏少。

二、间接计数法的实验设计1．制备土壤稀释液取土壤表层5～10 cm处的土样。

准确称取1 g土样，放入盛有99 mL无菌水的锥形瓶中，振荡20 min后制成102倍的稀释液。

然后进行系列稀释，得到103、104、105、106倍的系列稀释菌液。

2．取样及倒平板3．培养4．观察记录(1)计数时对于细菌、放线菌以每个培养皿内有30～300个菌落为宜，霉菌以每个培养皿内有10～100个菌落为宜。

(2)计算每克样品菌数公式：每克土壤样品菌数＝某稀释倍数的菌落平均数×稀释倍数。

细菌培养时所用的稀释液体积一、微生物生长量的测定1.测重量法干重法：将单位体积待测的培养液离心后，用清水洗涤1～5次，放入干燥器中加热干燥，加热温度一般在100～105 ℃之间，再称重。

以细菌为例，一个细胞一般重约10－12～10－13g，也可在较低温度(如40 ℃)下进行真空干燥。

湿重法：将一定量的菌悬液离心或过滤，得到菌体，反复洗涤后称湿重，干重一般为湿重的20%～25%。

2．计数法(1)直接计数法这种方法是利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。

此法的缺点是不能区分死菌与活菌。

计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定的面积1 mm2和高0.1 mm的计数室，在1 mm2的面积里又被划分成25个(或16个)中格，每个中格进一步划分成16个(或25个)小格，但计数室都由400个小格组成。

第二节　培养基对微生物的选择作用一、选择培养基1．含义能让特定的微生物生长，抑制其他微生物生长，从而将所需要的微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。

2．操作原理配制选择培养基时，可加入某些物质或除去某些营养物质，也可以加入某种化学物质，从而抑制不需要的微生物的生长繁殖。

二、平板培养基的制备称量：根据培养基配方，准确称取各原料成分。

↓溶解：在锥形瓶中加适量蒸馏水后，在电炉上边加热边搅拌直至琼脂完全溶化，然后加蒸馏水至 1 000 mL。

↓调节pH{先测原始pH再用NaOH或HCl溶液调节pH至7.2～7.4)↓分装、包扎：做好标记。

↓灭菌：置于高压蒸汽灭菌锅中，121 ℃下灭菌20 min。

↓倒平板：将灭菌后的培养液冷却至50_℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。

接种操作为什么要在酒精灯火焰旁进行？【提示】　接种时应确保一个无菌的环境。

一、培养基的种类划分标准培养基的种类特点用途及实例液体培养基　不加凝固剂工业生产半固体培养基观察微生物的运动、分类鉴定物理性质固体培养基　加凝固剂，如琼脂微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种天然培养基　含化学成分不明确的天然物质工业生产化学成分合成培养基　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)用途鉴别培养基　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)二、无菌技术1．概念：无菌技术不仅能防止实验室的培养物被其他外来微生物污染，保持微生物的纯培养，而且在分离、转接时亦能防止其他微生物污染。

获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

章末复习提升课(三)分光光度法与高锰酸钾滴定法的比较方法名称分光光度法高锰酸钾滴定法原理直接测定溶质对光的吸收能力来确定溶液的浓度在酸性条件下，高锰酸钾溶液滴定多余的H 2O 25H 2O 2＋2KMnO 4＋4H 2SO 4→5O 2＋2KH SO 4＋8H 2O ＋2MnSO 4步骤①配制一系列浓度梯度的标准溶液，测吸光值②在方格坐标纸上绘出标准曲线①在反应中加入过量H 2O 2，经过一段时间反应②用标准高锰酸钾溶液滴定多余H 2O 2③比色测定待测样品注意事项①选取特定波长②比色时，待测样品与标准液绘制标准曲线时操作条件相同当滴定至红色不变时，标志着滴定达到终点常用酶制剂的洗涤原理和实例种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的多肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等来自面条、巧克力等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果酶、固定化酶和固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶制作方法共价键结合法、物理吸附法包埋法是否需要营否否是养物质反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点①对环境条件非常敏感，易失活②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应 反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、污染低①既能与反应物接触，又能与产物分离②可以反复利用成本低、操作容易。

第一节　发酵与食品加工一、酒精酿制原理1．在生产中，利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程，称为发酵。

根据发酵过程对氧的需求情况，可分为需氧发酵和厌氧发酵；根据发酵生成的产物，可分为酒精发酵和乳酸发酵等。

2．食品工业中，酒精是采用厌氧发酵法生产的，其原理是先将淀粉水解成葡萄糖，再利用酵母菌分解葡萄糖生成丙酮酸，然后在厌氧和微酸性条件下，转变成酒精。

二、酵母菌的生物学特征酵母菌属真核生物，代谢类型为兼性厌氧型。

三、醋酸菌的生物学特征醋酸菌属于原核生物，繁殖方式是分裂生殖，新陈代谢类型是需氧型。

四、果醋的制作原理在果醋制作过程中，若氧气和糖类都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

当糖类不足时，醋酸菌先将酒精转变成乙醛，再转变为醋酸。

五、发酵工程1．含义：把微生物发酵与现代工程技术手段相结合，利用微生物的某些特定功能，生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程中。

2．优点：提高了原料的利用率，缩短了生产周期，便于机械化生产。

一、果酒制作的原理1．酵母菌(1)酵母菌是单细胞真菌，其细胞大小为(1～5) μm×(5～30) μm，最长可达100 μm。

呈圆形、椭圆形、卵圆形、柠檬形、香肠形等，某些菌种可形成假菌丝。

(2)酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖，但多以出芽方式进行无性生殖。

温度低时形成孢子，进入休眠状态；温度适宜时，进行出芽生殖，繁殖速度快。

(3)酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、黏稠，呈白色或粉红色；在液体培养基中，有些在液体表面形成菌膜，或在容器壁上出现酵母环，或产生沉淀。

(4)自然界中，酵母菌分布广泛，但多分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果、花、树皮上，有些可与昆虫共生，有些使人致病，如白色假丝酵母引发鹅口疮、肺感染。

食品中常见的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、鲁氏酵母(酱油酿造)、球拟酵母属、粉状毕赤氏酵母等。

学习导航1.阅读教材P14“(一)培养基”，掌握培养基的作用、分类及营养成分。

2.阅读教材P15“(二)无菌技术”，区分消毒和灭菌，掌握不同物品的灭菌方法。

重难点击1.了解培养基的基本知识。

2.学会无菌操作的基本知识。

内容索引一、培养基二、无菌技术当堂检测一、培养基基础梳理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3.成分(1)主要成分：水、、氮源、。

(2)其他成分：还需要满足微生物生长对、特殊营养物质以及的培养基↓加入______培养基氧气营养物质生长繁殖液体凝固剂固体碳源无机盐pH(3)填表完成牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成培养基组分提供的主要营养牛肉膏___________________________蛋白胨___________________NaCl________H2O氢元素、氧元素碳源、氮源、磷酸盐和维生素碳源、氮源和维生素无机盐(4)某些微生物生长还需要特殊的条件，填表完成培养下列微生物时所需要的特殊条件培养的微生物需要满足的其他要求乳酸杆菌培养基中添加_______霉菌将pH调至_____细菌将pH调至_____________厌氧微生物需要提供条件维生素酸性中性或微碱性无氧1.培养基的成分与作用(1)试根据微生物的同化作用类型将微生物进行分类。

问题探究答案分为自养型微生物和异养型微生物。

(2)试从碳源和氮源的角度分析不同类型的微生物所需的培养基成分的特点。

自养型微生物异养型微生物碳源CO 2、NaHCO 3等无机物_____________氮源__________________________________________尿素、蛋白质等有机物糖类等有机物NH 3、硝酸盐等无机物2.牛肉膏蛋白胨培养基(1)牛肉膏蛋白胨培养基中提供碳源和氮源的物质各是什么？答案牛肉膏和蛋白胨都可以为微生物提供碳源和氮源。

(2)牛肉膏蛋白胨培养基中主要提供碳源和主要提供氮源的物质各是什么？答案主要提供碳源的是牛肉膏，主要提供氮源的是蛋白胨。