高中生物第一章无茵操作技术实践第一节微生物的培养和应用第2课时学案苏教版选修

第2课时分离特定的微生物并测定其数量[学习导航] 1.认识各种微生物形成的菌落特征。

2.学会利用涂布平板法分离、培养微生物，并能测定其数量。

3.掌握利用选择培养基分离特定微生物的方法。

[重难点击] 简述分离、培养微生物的方法及数量测定。

一、微生物分离和培养的基本理论1.纯培养物培养在实验室中利用选择培养基可以筛选和分离某种微生物，然后在高度稀释的条件下，在固体培养基上培养该微生物形成单个菌落，即由一个微生物(如某种细菌)形成的单个菌落。

单个菌落即为纯培养物，可用于科学研究。

2.分离特定的微生物(1)平板分离法①概念：能将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面，每个孤立的活微生物体经过生长、繁殖均可形成单个菌落。

②分离、培养微生物最常用的培养基是琼脂固体培养基。

③类型：平板分离法有多种，如涂布平板法、混合平板法等。

a.涂布平板法分离细菌：将待分离的样品进行10倍系列稀释，取一定稀释度的样品0.1 mL 倒入预先制备好的培养基平板中，用无菌玻璃涂布器将样品涂布均匀，恒温培养一段时间，以获得单个菌落的方法。

b.混合平板法分离细菌：将待分离的样品进行10倍系列稀释，取一定稀释度的样品0.1 mL 与熔化冷却至50_℃左右的培养基混合均匀，将混合液倒入无菌培养皿中制成平板，培养一段时间，以获得单个菌落的方法。

(2)选择培养分离①概念：科学家针对某种微生物的特性，设计一个特定的环境，使之特别适合这种微生物的生长，而抑制其他微生物的生长。

这种通过选择培养进行微生物纯培养分离的技术称为选择培养分离。

②依据原理：不同的微生物有不同的营养需求或对某种化学物质有不同的敏感性。

③举例a.要分离耐高温菌，可在高温条件下进行培养。

b.要分离对某种抗生素具有抗性的菌种，可在加有该抗生素(如链霉素或青霉素)的平板上进行分离。

c.在培养基中加入质量分数为10%的酚，可以抑制细菌和霉菌的生长。

d.运用将纤维素作为唯一碳源和能源的培养基，可以有效地分离能分解纤维素的细菌。

无菌操作技术实践素能提高课一、微生物的分别与判断微生物的分别方法有很多种，本专题中常用的是平板划线法、涂布平板法、微生物的选择培养等。

针对不同样微生物的特点选择不同样的方法，对目的微生物进行精选。

以下是尿素分解菌和纤维素分解菌的分别与判断比较。

项目尿素分解菌的分别与判断纤维素分解菌的分别与判断分别选利用尿素为唯一氮源利用纤维素为唯一碳源择条件在以纤维素为唯一碳源的培养基上，利判断培养基中加入酚红指示剂，变红色方法用刚果红染色法，出现透明圈分解纤维素的微生物产生纤维素酶，将细菌等微生物合成脲酶，将尿素分判断纤维素分解为纤维二糖或葡萄糖，使纤解产生 NH，使 pH 高升，加入酚红3维素—刚果红复合物降解而出现透明原理变红色圈土壤取样→制备培养基→样品梯度土壤取样→制备培养基→选择培养→步骤稀释→涂布平板→培养观察→进一富集培养→梯度稀释→涂布培养→刚步判断果红染色法→挑取菌落→进一步判断二、纯化细菌的方法1．倒平板与涂布平板法的操作(1)倒平板操作(2)涂布平板操作①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中②取少量菌悬液不高出0.1 mL）滴加到培养基表面③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，④用涂布器将菌悬液均匀地涂布在待酒精燃尽后，冷却 8～ 10 s培养基表面，涂布时可转动培养皿使涂布均匀2．两种纯化细菌的方法比较项目优点缺点适用范围平板划线法能够观察菌落特点，对混不能够计数适用于好氧菌合菌进行分别稀释涂布平能够计数，能够观察菌落吸取量较少，较麻烦，适用于厌氧菌平板不干燥，收效不板法特点和兼性厌氧菌好，简单延长三、影响植物组织培养过程的几种主要因素1．培养资料不同样的植物组织，培养的难易程度差别很大，简单进行无性生殖的植物也简单进行组织培养。

同一种植物质料，资料的年龄、保存时间的长短对培养也有影响。

幼龄、保存时间短的植物质料简单培养成功。

菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。

2．无菌条件培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、生殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。

第1讲无菌操作技术实践1.微生物的分离和培养2．某种微生物数量的测定3．微生物的应用4．实验：微生物的分离和培养1.分析培养基的成分及其作用；平板划线法和稀释涂布平板法的异同；选择培养基和鉴别培养基的区别。

（科学思维）2.设计实验探究微生物培养的条件及如何分离某种微生物等。

（科学探究）3.关注有害微生物的控制及宣传健康生活方式等。

（社会责任）微生物的分离和培养1．相关技能、技术和方法(1)无菌操作的技能——灭菌①分类：实验室常用高温处理达到灭菌效果，包括干热灭菌和湿热灭菌。

②作用：微生物分离和培养的基础。

③关键：防止外来杂菌的入侵。

(2)配制培养基①培养基概念：为人工培养微生物而制备的适合微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养物质。

②分类：按化学性质的不同分为天然培养基和合成培养基。

(3)接种微生物①接种：指在无菌条件下将微生物接入培养基的操作过程。

②接种方法和常用工具(连线)接种方法常用工具Ⅰ.涂布平板接种a．接种针Ⅱ.穿刺接种 b．接种环Ⅲ.斜面接种 c．玻璃涂布器Ⅳ.平板划线接种[答案]Ⅰ－c Ⅱ－a Ⅲ－b Ⅳ－b2．大肠杆菌的接种与分离培养(1)配制牛肉膏蛋白胨培养基其操作步骤：配制培养基→调节pH→分装→包扎→灭菌→搁置斜面。

(2)斜面接种和培养大肠杆菌①主要目的：菌种转移、扩大培养和保存纯净菌种等。

②主要步骤：准备接种→接种环灭菌→试管口灭菌→挑取少许菌种→划线接种→在37 ℃恒温箱中培养大肠杆菌24 h→将增殖的菌种放置在冰箱的冷藏室中(4 ℃)保存。

(3)平板划线分离和培养大肠杆菌①平板的作用：培养、分离细菌等微生物。

②平板划线法是指用带有微生物的接种环在平板培养基表面通过分区划线而纯化分离微生物的一种方法。

1．选择无菌技术的原则(1)考虑无菌技术的效果：灭菌的效果比消毒要好。

(2)考虑操作对象的承受能力：活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能灭菌。

2．微生物的培养基(1)培养基的成分营养要素来源功能碳源无机碳源CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物a.构成细胞物质和一些代谢产物b.既是碳源又是能源(有机碳源)有机碳源糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等氮源无机氮源无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2等合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物有机氮源牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸生长因子维生素、氨基酸、碱基a.酶和核酸的组成成分b.参与代谢过程中的酶促反应水培养基、大气、代谢产物不仅是良好的溶剂，还是结构物质无机盐培养基、大气细胞内的组成成分，生理调节物质；某些化能自养型细菌的能源；酶的激活剂种类特点应用物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产固体培养基加凝固剂微生物的分离、鉴定、活菌计数、保藏化学成分天然培养基含化学成分不明的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确或用一定化学物质配制分类、鉴定类型实例选择培养基培养基中加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌培养基中加入高浓度的食盐用于分离得到金黄色葡萄球菌以尿素作为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌不添加氮源的培养基用于分离固氮微生物石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物鉴别培养基伊红—美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌(菌落呈黑色)1．大肠杆菌纯化方法的比较主要方法平板划线法稀释涂布平板法纯化原理通过接种环在琼脂固体培养基的表面连续划线操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面将菌液进行一系列的梯度稀释，稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将分散成单个细胞主要步骤平板划线操作系列稀释操作和涂布平板操作接种工具接种环涂布器2．某同学在利用稀释涂布平板法纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是什么？为了防止杂菌污染，有同学建议加入抗生素，你觉得可以吗？并说明理由。

2019-2020学年高中生物第一章无茵操作技术实践第一节微生物的培养和应用素材苏教版选修1——微生物培养基的类型由于各种所需要的营养不同，所以培养基的种类很多。

据估计目前约有数千种不同的培养基，这些培养基可根据所含成分、物理状态、以及不同的使用目的等而分成若干类型。

1.按照培养基的成分来分培养基按其所含成分，可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。

(1)合成培养基。

合成培养基的各种成分完全是已知的各种化学物质。

这种培养基的化学成分清楚，组成成分精确，重复性强，但价格较贵，而且微生物在这类培养基中生长较慢。

如高氏一号合成培养基、察氏（Czapek）培养基等。

(2)天然培养基。

由天然物质制成，如蒸熟的马铃薯和普通牛肉汤，前者用于培养霉菌，后者用于培养细菌。

这类培养基的化学成分很不恒定，也难以确定，但配制方便，营养丰富，所以常被采用。

(3)半合成培养基。

在天然有机物的基础上适当加入已知成分的无机盐类，或在合成培养基的基础上添加某些天然成分，如培养霉菌用的马铃薯葡萄糖琼脂培养基。

这类培养基能更有效地满足微生物对营养物质的需要。

2.按照培养基的物理状态分培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。

(1)固体培养基。

是在培养基中加入凝固剂，有琼脂、明胶、硅胶等。

固体培养基常用于微生物分离、鉴定、计数和菌种保存等方面。

(2)液体培养基。

液体培养基中不加任何凝固剂。

这种培养基的成分均匀，微生物能充分接触和利用培养基中的养料，适于作生理等研究，由于发酵率高，操作方便，也常用于发酵工业。

(3)半固体培养基。

是在液体培养基中加入少量凝固剂而呈半固体状态。

可用于观察细菌的运动、鉴定菌种和测定噬菌体的效价等方面。

3.按照微生物的种类分培养基按微生物的种类可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养基等四类。

常用的细菌培养基有营养肉汤和营养琼脂培养基；常用的放线菌培养基为高氏1号培养基；常用的酵母菌培养基有马铃薯蔗糖培养基和麦芽汁培养基；常用的霉菌培养基有马铃薯蔗糖培养基、豆芽汁葡萄糖（或蔗糖）琼脂培养基和察氏培养基等。

本套资源目录2019_2020学年高中生物第1章无菌操作技术实践第1节微生物的分离和培养学案苏教版选修12019_2020学年高中生物第1章无菌操作技术实践第2节分离特定的微生物并测定其数量学案苏教版选修12019_2020学年高中生物第1章无菌操作技术实践第3节植物组织培养技术学案苏教版选修12019_2020学年高中生物第1章无菌操作技术实践素能提升课学案苏教版选修1第一节微生物的分离和培养[学习目标] 1.简述高压蒸汽灭菌锅的使用方法及注意事项。

(重点) 2.掌握制备细菌培养基的方法。

(重点) 3.学会利用无菌操作技术接种与培养大肠杆菌。

(难点)知识点一| 培养基及接种操作一、高压蒸汽灭菌锅1．实验室常采用的灭菌方法实验室常利用高温处理达到灭菌效果，包括采用干热灭菌或湿热灭菌等方法。

2．高压蒸汽灭菌锅的使用使用步骤包括：加水―→装锅―→加热排气―→保温保压―→出锅等。

二、配制培养基1．培养基的概念为人工培养微生物而制备的，适合微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质。

2．培养基的类型3．培养基的成分各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质。

三、接种微生物1．接种的概念指在无菌条件下将微生物接入培养基的操作过程。

2．不同接种工具的使用(1)穿刺接种要用接种针。

(2)斜面划线接种或平板划线接种要用到接种环。

(3)涂布平板接种要用到玻璃涂布器。

[合作探讨]探讨1：高压蒸汽灭菌锅是依赖高压灭菌吗？提示：不是，是通过高压来提高湿热的温度灭菌的。

探讨2：在固体培养基中加入的琼脂能为微生物提供营养吗？为什么？提示：不能。

微生物不能分解琼脂。

探讨3：为什么要对培养基、接种环、实验空间、一些液体等进行消毒或灭菌处理？提示：培养某种微生物的目的是获得数量较多的、单一的该种微生物，如果不进行消毒或灭菌，则会出现其他一些杂菌，影响微生物的纯度。

[思维升华]1．消毒与灭菌的区别条件结果常用的方法消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体上绝大多数微生物(包括病原微生物和有害微生物的营养细胞)煮沸消毒法(如100 ℃下5～6min可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢)、巴氏消毒法、化学药剂消毒法灭菌强烈的物理学或化学方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌营养物质定义作用主要来源碳源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谢产物，有些是异养生物的能源物质无机化合物：CO2、NaHCO3等；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源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、硝酸盐等；有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白品现黑色，并带有金属光泽)1．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法可分别用于杀灭哪些部位的杂菌( )A．接种针、手、培养基B．高压锅、手、接种针C．培养基、手、接种针D．接种针、手、高压锅C [培养基通常用高压蒸汽灭菌，常用酒精擦拭对手进行消毒，接种环、接种针等用火焰灼烧的方法进行灭菌。

1.1微生物的分离和培养教案苏教版生物选修1睢宁县菁华高级中学“四步教学法”课时教学设计一、培养基的配制与灭菌1、目的1.1 了解并掌握培养基的配制、分装方法1.2掌握各种实验室灭菌方法及技术。

2、原理培养基是供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。

由于微生物具有不冋的营养类型，对营养物质的要求也各不相冋，加之实验和研究的目的不同，所以培养基的种类很多，使用的原料也各有差异，但从营养角度分析，培养基中一般含有微生物所必需的碳源、氮源、无机盐、生长素以及水分等。

另外，培养基还应具有适宜的pH值、一定的缓冲能力、一定的氧化还原电位及合适的渗透压。

琼脂是从石花菜等海藻中提取的胶体物质，是应用最广的凝固剂。

加琼脂制成的培养基在98〜100 C下融化，于45C以下凝固。

但多次反复融化，其凝固性降低。

任何一种培养基一经制成就应及时彻底灭菌，以备纯培养用。

一般培养基的火菌米用咼压烝汽火菌。

3、材料3.1器皿及材料天平、称里纸、牛角匙、精密pH试纸、里筒、刻度搪瓷杯、试官、三角瓶、漏斗、分装架、移液管及移液管筒、培养皿及培养皿盒、玻璃棒、烧杯、试管架、铁丝筐、剪刀、酒精灯、棉花、线绳、牛皮纸或报纸、纱布、乳胶管、电炉、灭菌锅、干燥箱。

3.2药品试剂蛋白胨、牛肉膏、NaCI、K2HPO4 琼脂、NaN03 KCI、MgS04 FeS04 蔗糖、麦芽糖、木糖、匍萄糖、半乳糖、乳糖、土豆汁、豆芽计、磷酸铵、5%NaO溶液、5%HC溶液。

4、流程称药品T溶解T调pH值T融化琼脂T过滤分装T包扎标记T灭菌T 摆斜面或倒平板。

5、步骤5.1 培养基的制备5.1.1称量药品根据培养基配方依次准确称取各种药品，放入适当大小的烧杯中，琼脂不要加入。

蛋白胨极易吸潮，故称量时要迅速。

5.1.2溶解用量筒取一定量（约占总量的1/2）蒸馏水倒入烧杯中，在放有石棉网的电炉上小火加热，并用玻棒搅拌，以防液体溢出。

待各种药品完全溶解后，停止加热，补足水分。

第一章无茵操作技术实践第2课时复习学案苏教版选修1
平板分离操作过程
1、平板划线法：
（1）几次烧灼接种环的目的
①取菌种之前烧灼的目的是杀死接种环上原有的微生物；②每次划线之前的烧灼目的是杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线的菌种数目减少；③划线结束后烧灼的目的是杀死接种环上的微生物或细菌，避免细菌污染环境或感染操作者。

（2）从第二次以后划线操作总是从上一次划线末端开始，这样能够使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。

2、涂抹平板法和稀释平板法
要注意无菌操作，特别是移液管要在酒精灯火焰周围使用，移液管不要接触任何物体；玻璃刮铲的灭菌方法是将玻璃刮铲的末端放在体积分数为70%的酒精中，取出时要将多余的酒
精在烧杯中滴尽，然后在酒精灯上引燃，注意防火。

微生物的培养与应用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。

严源：无机物＜UCV NaHCOs等1有机物(權、脂肪釀、花生粉饼等3 - 碳涯J常用：糖类，尤其星葡蔔幫-G能：①主要用于构成徽生物的细腕物颱和一些代谢产物・②异养徽生物的主要能源物廣.源：无机氮源(叫、NHA NO3_1有机氮濾(尿素r牛肉承蛋白豚等儿常用：氨盐、硝関盐°功能：主要用于合咸蛋白嵐、核醵和含氮代谢产物.主要包括：维生素、氨基酸、喊基等・I生长因孑彳特点：徽生物生长必不可少的、需求量很少“有些徽生物可以自己合成.功能：是酶和核酣的齟成成分。

(二)培养基的种类及配制原则「目的明确：很据所培养的徽生物种类、培养目的等，选择原料BI营养协调：浓度适宜、比例适宜Bj pH要适宜:鈿菌杲适pH対6 J ,放线菌杲适pH为7.5-S 5，I 其菌摄适pH为5,0-6 0.(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 C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?口迅連通过火1,舟灭过■的培界01放庄火培旁的鼻巾上.右的左手捷1.州序丰的梅抬牠會描将堵养*打开抵欄大于脱口附费电・右手将整曲■中的20mL)^人培捽n,左手翼即盃I堪粹皿的m亂■固.k^jW5-10 nun,然乩轉甲扳開过僅Jd■在下* ■庭农上.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。

第一章无菌操作技术实践章末整合提升知识系统构建【必背要语】1. 细菌培养基的配制过程：配制培养基T 调节 pH R 分装T 包扎T 灭菌T 搁置斜面。

2. 消毒和灭菌的实质不同：前者只杀死绝大多数微生物，后者则杀死所有的微生物。

3. 微生物的接种方法有穿刺接种、斜面接种、涂布平板接种和平板划线接种。

4. 用涂布平板法形成的细菌菌落通常仅在平板表面生长，而混合平板法形成的细菌菌落出现 在平板表面及内部。

5. 微生物分离的原理是提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长。

方法是使用选择懸71斜面培养基。

6. 统计菌落数目的方法可分为活菌计数法和显微镜直接计数法。

前者的原理是涂布平板法接种，一个菌落代表一个单细胞；后者的原理是利用血球计数板，在显微镜下计数。

脱分化再分化分化7. 植物组织培养的基本过程：外植体脱分化愈伤组织再―化胚状体―分化^式管苗。

8. 生长素、细胞分裂素是启动生长、细胞分裂、脱分化、再分化的关键激素。

进行组织培养时要配备二种培养基，分别是愈伤组织形成培养基、诱导生根培养基和诱导生芽培养基。

9. 天竺葵的组织培养过程：准备(器具准备、试剂准备)T配制培养基T灭菌T取材与接种T 观察与记录f转接培养。

规律方法整合整合一微生物的纯培养技术与无菌操作技术1. 微生物的纯培养技术(1) 自然环境中的微生物是混杂在一起的，因此分离获得纯培养物的基本原理：首先采用一定方法将单个的细胞与其他细胞分离开，进而提供细胞合适的营养和条件，使其生长成为可见的群体。

(2) 微生物的分散主要采用稀释的方法，而固体培养基能够使分散的细胞固着于一定的位置，与其他的细胞分离，从而生长成为一个单细胞来源的群体即纯培养物。

①平板划线法：将合适的无菌培养基倒入无菌培养皿中，冷却后制备成平板。

平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中，产生的单个细胞在培养基表面生长的后代就是纯培养物。