高中生物选修三：稀释涂布法与平板划线法的区别

笔记7.微生物的培养技术及应用1.微生物的基本培养技术（1）培养基的配制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类型：A.按物理状态分类培养基种类特点用途液体培养基不含凝固剂，呈液体状态工业生产固体培养基含凝固剂(如琼脂)，呈固体状态微生物的分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏B.按化学成分分类C.按功能分类③成分成分含义作用来源碳源提供碳元素的物质构成生物体的细胞的物质和一些代谢产物，有些也是异养生物的能源物质无机碳源：CO 2、NaHCO 3等；有机碳源：糖类、牛肉膏(来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质)等氮源提供氮元素的物质合成蛋白质、核酸等物质无机氮源：N 2、NH 3、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：蛋白胨等无机盐为微生物提供除碳、氮之外的各种重要元素，包括大量元素和微量元素为微生物提供无机营养，调节培养基的pH 等无机化合物：KH 2PO 4、K 2HPO 4、NaCl 等水生物体含量最高的无机化合物良好的溶剂，参与化学反应等培养基、代谢产物【特别提醒】除了上述主要营养物质外，还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。

例如，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，一般需要将(2)无菌技术①目的：获得纯净培养物。

②关键：防止外来杂菌的入侵。

培养基种类特点用途天然培养基含化学成分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)微生物的分类、鉴定种类制备方法原理用途举例选择培养基培养基中加入某些化学物质依据微生物对某些物质的特殊需求或抗性从众多微生物中分离所需的微生物加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基培养基中加入某种指示剂或化学药品产生特定的颜色或其他变化鉴别不同种类的微生物用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌③区别：消毒与灭菌的比较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物消毒法操作空间、操作者的衣物和手等紫外线消毒法接种室、接种箱或超净工作台灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子高压蒸汽灭菌法培养基、容器等干热灭菌法玻璃器皿、金属用具等灼烧灭菌法接种工具等【特别提醒】选择无菌技术的原则：一要考虑无菌技术的效果，灭菌的效果比消毒要好；二要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，而不能用灭菌。

第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术课标内容要求核心素养对接1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。

2．阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。

3．概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室进行微生物分离和纯化的常用方法。

1.科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成。

2．科学探究：讨论并掌握无菌技术的实验操作方法；讨论并掌握微生物的纯培养的方法。

一、培养基的配制1．培养基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3．培养基的营养组成各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。

二、无菌技术1．获得纯净的微生物培养物的关键：防止杂菌污染。

2．消毒和灭菌(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接触。

三、微生物的纯培养1．纯培养：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。

由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。

2．微生物纯培养的步骤：微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。

3．酵母菌的纯培养(1)菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。

(2)获得单菌落的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．液体培养基含有水，而固体培养基不含水。

(×)提示：液体培养基和固体培养基都含有水，它们的区别为是否含有凝固剂。

2．获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染。

稀释培养和稀释平板测数法稀释培养测数法一、实验目的通过对好气性自生固氮菌的计数，了解稀释培养计数（MPN）的原理和方法。

二、实验原理最大或然数(most probable number，MPN)计数又称稀释培养计数，适用于测定在一个混杂的微生物群落中虽不占优势，但却具有特殊生理功能的类群。

其特点是利用待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。

本法特别适合于测定土壤微生物中的特定生理群（如氨化、硝化、纤维素分解、固氮、硫化和反硫化细菌等。

见附表23-1）的数量和检测污水、牛奶及其他食品中特殊微生物类群（如大肠菌群）的数量，缺点是只适于进行特殊生理类群的测定，结果也较粗放，只有在因某种原因不能使用平板计数时才采用。

MPN计数是将待测样品作一系列稀释，一直稀释到将少量（如lm1）的稀释液接种到新鲜培养基中没有或极少出现生长繁殖。

根据没有生长的最低稀释度与出现生长的最高稀释度，采用“最大或然数”理论，可以计算出样品单位体积中细菌数的近似值。

具体地说，菌液经多次10倍稀释后，一定量菌液中细菌可以极少或无菌，然后每个稀释度取3—5次重复接种于适宜的液体培养基中。

培养后，将有菌液生长的最后3个稀释度（即临界级数）中出现细菌生长的管数作为数量指标，由最大或然数表（见附录九）上查出近似值，再乘以数量指标第一位数的稀释倍数，即为原菌液中的含菌数。

如某一细菌在稀释法中的生长情况如下；稀释度 lO-3 10-4 10-5 lO-6 10-7 10-8重复数 5 5 5 5 5 5出现生长的管数 5 5 5 4 1 0根据以上结果，在接种lO-3—10-5稀释液的试管中5个重复都有生长，在接种lO-6稀释液的试管中有4个重复生长，在接种10-7稀释液的试管中只有1个生长，而接种10-8稀释液的试管全无生长。

由此可得出其数量指标为“541”，查最大或然数表得近似值17，然后乘以第一位数的稀释倍数（10-5的稀释倍数为100 000）。

平板划线法与稀释涂布平板法的区别
一、平板划线分离法
由接种环以菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。

用途：一般多用于从菌种的纯化；
优点：可以观察菌落特征，对混合菌进行分离；
缺点：不能计数；
二、稀释涂布平板法：
稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。

计数时，首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。

经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。

此法所计算的菌数是培养基上长出来的菌落数，
故又称活菌计数。

一般用于某些成品检定（如杀虫菌剂等）、生物制品检验、土壤含菌量测定及食品、水源的污染程度的检验。

用途：一般多用于筛选菌株。

一般用于平板培养基的回收率计数。

优点：可以计数，可以观察菌落特征。

缺点：吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延。

如果菌液密度大的话，长不出单菌落。

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平板划线法与稀释涂布平板法地区别
一、平板划线分离法
由接种环以菌操作沾取少许待分离地材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式地连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数地增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜地话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落.
用途：一般多用于从菌种地纯化；
优点：可以观察菌落特征，对混合菌进行分离；
缺点：不能计数；
二、稀释涂布平板法：
稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成地单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计地计数方法，即一个菌落代表一个单细胞.计数时，首先将待测样品制成均匀地系列稀释液，尽量使样品中地微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量地稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中地培养基内.经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中地含菌数.此法所计算地菌数是培养基上长出来地菌落数，故又称活菌计数.一般用于某些成品检定（如杀虫菌剂等）、生物制品检验、土壤含菌量测定及食品、水源地污染程度地检验.
用途：一般多用于筛选菌株.一般用于平板培养基地回收率计数.
优点：可以计数，可以观察菌落特征.
缺点：吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延.如果菌液密度大地话，长不出单菌落.
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第二课时无菌操作和接种技术及微生物的分离、培养与数量测定一、无菌操作和接种技术1．接种通常把在______条件下将微生物接入________的操作过程叫做接种。

由于接种方法的不同,采用的接种工具也有区别，如用________进行固体培养基划线接种；用________穿刺接种；用__________涂抹平板等。

2．无菌操作__________是微生物接种技术的关键。

通常在酒精灯________进行接种操作,其原因是：酒精灯火焰附近的________使微生物不能存活。

预习交流1．根据接种工具的区别,分析有哪些接种技术。

2．接种过程中在接种环从菌种管中抽出时，应该注意什么问题？3．无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？二、微生物的分离、培养与数量测定1．分离微生物的依据分离微生物时,根据微生物对________、______、______等要求的不同，通过只提供目的微生物生长的必需条件，或加入__________使____________不能生长，从而达到选择分离微生物的目的。

2．菌落单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度，可以形成肉眼可见的、有____________的______________,称为菌落.当______培养基表面众多菌落连成一片时，便成为______.当多种微生物混杂在一起时，根据它们在平板上形成的菌落的________可初步将所需的微生物与其他微生物区分开，并在此基础上获得所需微生物的________.3．分离微生物的常用方法______分离法能将单个微生物______和固定在______培养基表面或里面，每个孤立的活微生物经过______、______均可形成便于移植的菌落。

最常用的分离、培养微生物的固体培养基是________________平板。

平板分离法有多种，如__________和____________就是常用的两种________的方法。

四大类微生物菌落形态的比较和识别一、实验目的和内容目的：1 熟悉四大类微生物菌落的主要特征2 掌握识别四大类微生物菌落形态的依据和要点，并应用于识别未知菌落内容：1 观察已知的四大类微生物菌落特征2 辨认未知的四大类微生物菌落特征实验原理掌握识别四大类微生物菌落形态的要点对于从事菌种的筛选、杂菌的识别和菌种鉴定等项工作都有重要意义。

菌落是由某一微生物的少数细胞或孢子在固体培养基表面繁殖后所形成的子细胞群体，因此，菌落形态在一定程度上是个体细胞形态和结构在宏观上的反映。

由于每一大类微生物都有其独特的细胞形态，因而其菌落形态特征也各异。

在四大类微生物的菌落中，细菌和酵母菌的形态较接近，放线菌和霉菌形态较相似。

菌和酵母菌的异同细菌和多数酵母菌都是单细胞微生物。

菌落中各细胞间都充满毛细管水、养料和某些代谢产物，因此，细菌和酵母菌的菌落形态具有尖似的特征，如湿润、较光滑、较透明、易挑起、菌落正反面及边缘、中央部位的颜色一致，且菌落质地较均匀等。

它们之间的区别如下：细菌：由于细胞小，故形成的菌落也较小，较薄、较透明且有“细腻”感。

不同的细菌会产生不同的色素，因此常会出现五颜六色的菌落。

此外，有些细菌具有特殊的细胞结构，因此，在菌落形态上也有所反映，如无鞭毛不能运动的细菌其菌落外形较圆而凸起；有鞭毛能运动的细菌其菌落往往大而扁平，周缘不整齐，而运动能力特强的细菌则出现更大、更扁平的菌落，其边缘从不规则、缺刻状直至出现迁居性的菌落，例如变形杆菌属和菌种。

具有荚膜的细菌其菌落更粘稠、光滑、透明。

荚膜较厚的细菌其菌落甚至呈透明的水珠状。

有芽孢的细菌常因其折光率和其他原因而使菌落呈粗糙、不透明、多皱褶等特征。

细菌还常因分解含氮有机物而产生臭味，这也有助于菌落的识别。

酵母菌：由于细胞较大（直径约比细菌大10倍）且不能运动，故其菌落一般比细菌大、厚而且透明度较差。

酵母菌产生色素较为单一，通常呈矿蜡色，少数为橙红色，个别是黑色。

第34课微生物的培养技术及应用课程标准要求学业质量水平3.1.1阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提3.1.2阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术3.1.3举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物3.1.4概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法3.1.5概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法3.2.2阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品3.2.3举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值1.基于科学事实，形成培养基的概念，理解培养基的种类、成分及配制配方，并能进行选择培养基配方的设计。

(生命观念科学思维)2.基于事实和证据，运用归纳的方法概括出无菌技术的种类及常用方法与原理。

(科学思维科学探究)3.按照实验操作步骤，使用简单的实验器具进行配制培养酵母菌的培养基、平板划线、消毒和灭菌等的纯培养实验操作，如实记录实验数据，并分析得出结论，写出实验报告并与他人进行必要的交流。

(科学探究)4.能使用简单的实验器具，进行微生物的选择培养及稀释涂布平板法的操作，进行微生物的选择培养及分离与计数实验，如实记录实验数据，并分析得出结论。

(科学探究)5.理解发酵工程的含义，掌握发酵工程的一般流程，并论述生物工程与技术的原理及其与社会之间的关系。

(科学思维科学探究)6.客观分析与评价生物技术产品在生产和生活中的应用，以及所产生的效益和风险。

(科学思维社会责任)一、微生物的基本培养技术 1．培养基的配制(1)培养基：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)培养基的种类按物理性质划分⎩⎨⎧液体培养基↓添加凝固剂（如琼脂）固体培养基(3)培养基的组成成分①主要营养物质：水、碳源、氮源和无机盐。

②其他条件：pH 、特殊营养物质(如维生素)和O 2。

参考答案与提示 活动单导学课程·高中生物学选择性必修3 苏教版第一章 发酵工程第一节 发酵工程的培养基第1课时 发酵工程的培养基及其分类【活动方案】活动一：(1) 水、无机盐、碳源、氮源。

(2) A 中碳源是牛肉膏和蛋白胨，氮源是牛肉膏和蛋白胨；B 中碳源是葡萄糖，氮源是尿素。

碳源是构成微生物体的重要成分，也是微生物生命活动的能量来源。

氮源是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。

(3) 让培养基凝固。

不能。

(4) 牛肉膏和蛋白胨能够提供碳源、氮源、维生素(生长因子)和无机盐。

活动二：(1)培养基的类型⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧按照成分的不同⎩⎪⎨⎪⎧天然培养基合成培养基半合成培养基按照物理性质的不同⎩⎪⎨⎪⎧液体培养基固体培养基半固体培养基按照用途的不同⎩⎪⎨⎪⎧基础培养基特殊培养基⎩⎪⎨⎪⎧选择培养基鉴别培养基加富培养基(2) A 是固体培养基，B 是液体培养基。

B 是选择能分解尿素的微生物的选择培养基。

(3) 液体培养基(或加富培养基)、合成培养基、鉴别培养基、选择培养基(或固体培养基)。

(4) 不是的，自养型微生物不需要添加碳源，它可利用空气中的CO 2；固氮微生物不需要添加氮源，它可利用空气中的N 2。

活动三：略【检测反馈】1. A2. C3. D4. B5. A6. D7. D8. ACD第2课时 发酵工程的培养基的配制【活动方案】活动一：(1) 计算→称量→溶化→调pH →过滤、分装、包扎→灭菌(→倒平板)。

细菌。

(2) 牛肉膏和蛋白胨都易吸潮。

(3) 牛肉膏比较黏稠，易粘在称量纸上。

防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。

(4) 是否添加凝固剂(常用琼脂)。

(5) 加热溶化时有水蒸发，需重新定容至一定体积。

(6) 灭菌前，如果灭菌后调pH可能会造成培养基被污染。

培养细菌时，pH调至中性或微碱性；培养霉菌时，pH调至酸性。

(7) 高压蒸汽灭菌锅高压蒸汽灭菌法(或湿热灭菌法)。

(8) 培养放线菌常用高氏Ⅰ号培养基，属于合成培养基；培养酵母菌常用马铃薯葡萄糖琼脂培养基或麦芽汁培养基，属于天然培养基。