第1章 第2节 第1课时 微生物的基本培养技术-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第1章 发酵工程 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 任务一　培养基的配制 自主预习 合作探究 学以致用 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 任务二　无菌技术 自主预习 合作探究 学以致用 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 任务三　酵母菌的纯培养 自主预习 合作探究 学以致用 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 新情境命题 微生物的培养(科学思维) 课堂小结　巩固提升 课下巩固训练(二)　 微生物的基本培养技术 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 【学习目标】1.生命观念：基于对牛肉膏蛋白胨培养基的实例分析，说明培养基的概念、种类及营养成分的种类和作用。 2.科学思维：基于对消毒和灭菌方法异同的理解，认同灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。 3.科学探究：运用微生物培养原理和无菌技术，通过平板划线接种并分离得到酵母菌单菌落，对实验结果进行分析与评价。 生长繁殖 分离 保存 1.培养基的概念和用途 (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)用途：用以培养、 、鉴定、 微生物或积累其代谢物。 【点拨】　微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌和病毒等。 营养物质 2.培养基的种类 培养基种类 特点 主要用途 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 培养基 加凝固剂(如琼脂) 微生物的分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏 【点拨】　常见选择培养基举例 (1)缺少氮源的培养基可以筛选利用大气中N2的微生物。 (2)含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。 (3)无有机碳源的培养基可筛选出自养生物。 液体 固体 氮源 3.培养基的配方 (1)主要营养物质：水、 、 和无机盐。 营养物质 定义 作用 主要来源 凡能提供碳元素的物质 构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些也是异养生物的能源物质 无机碳源：NaHCO3、CO2等； 有机碳源：糖类、脂肪酸、石油等 凡能提供氮元素的物质 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机氮源：N2、NH3、铵盐等； 有机氮源：尿素、牛肉膏等 碳源 氮源 碳源 营养物质 定义 作用 主要来源 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 水 — 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、酶的激活剂等 无机化合物 酸性 中性或弱碱性 厌氧 (2)其他条件： 、特殊营养物质和 。 ①培养乳酸杆菌时，在培养基中添加 。 ②培养霉菌时，将培养基调至 。 ③培养细菌时，将培养基调至 。 ④培养 微生物时，需要提供无氧的条件。 pH O2 维生素 【点拨】　有关培养基营养物质的三点提醒 (1)培养不同的微生物所需要的营养物质可能不同 ①自养型微生物的培养基主要以无机营养为主。 ②异养型微生物的培养基主要以有机营养为主。 (2)微生物需要补充生长因子，是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。 (3)微生物需要量最大的是碳源，能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。 【深挖教材·P9】 固体培养基中的琼脂成分是多糖，是否能被微生物利用？其作用是什么？ 提示：不能。琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供碳源和能量。 4.培养基配制的原则 (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：营养物质的浓度和比例要适宜。营养物质浓度过低不能满足微生物营养需要，过高对微生物的生长有抑制作用。 (3)pH要适宜：各种微生物适宜生长的pH范围不同，如细菌的适宜pH为6.5～7.5、放线菌的适宜pH为7.5～8.5、真菌的适宜pH为5.0～6.0。为维持pH的相对恒定，可在培养基中加入缓冲剂，常用的缓冲剂是磷酸氢二钾和磷酸二氢钾。 琼脂 牛肉膏和蛋白胨 下表是某培养基的配方，分析并回答下列问题： 材料 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 用量 5 g 10 g 5 g 20 g 1 000 mL (1)根据培养基的物理性质，该培养基根据物理性质划分应是 培养基，原因是该培养基中加入了 。 (2)该培养基中主要提供碳源和氮源的物质是 。 固体 (3)该培养基培养的微生物同化作用类型是什么？理由是什么？ 提示：异养型微生物。该微生物的碳源和氮源是有机物。 (4)培养微生物时，培养基中是否必须有碳源和氮源？为什么？ 提示：不一定。例如培养自养微生物时，一般不需要添加碳源，微生物可以利用空气中的二氧化碳；培养固氮微生物时，一般不需要添加氮源，微生物可以利用空气中的氮气。 1.(2024·湖南株洲高二期中)下列有关培养基配制原则的表述，正确的是(　　) A.任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水以及无机盐 B.碳源和氮源必须具有一定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素 C.有的培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求 D.营养物质的浓度越高越好 解析：选C。培养基一般都含有碳源、氮源、无机盐和水等营养物质，而分离自生固氮菌的培养基中，不需要加入氮源，A错误；碳源和氮源必须具有一定比例，但碳元素的含量不一定最多，如自养型微生物的培养基中不需要加入碳源，B错误；培养基在含有主要营养物质的基础上，还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求，C正确；营养物质的浓度过高可能会造成微生物因渗透失水而死亡，D错误。 2.已知某种细菌以CO2为唯一碳源，下列相关叙述正确的是(　　) A.可推测该细菌的代谢类型为自养型 B.在该细菌的培养基中不必添加无机盐 C.培养过程中碳源同时充当该细菌的能源物质 D.培养该细菌的培养基中无须添加氮源 解析：选A。根据题意可知，“细菌以CO2为唯一碳源”，说明该微生物为自养型微生物，A正确；无机盐是该细菌的营养要素之一，B错误；该细菌以CO2为唯一碳源，但CO2不能为细菌提供能量，不属于能源物质，C错误；培养该细菌的培养基中需要添加氮源，D错误。 3.(2024·山东临沂高二期中)硝化细菌是化能自养菌，通过→→的氧化过程获取菌体生长繁殖所需的能量，在水产养殖中具有重要作用。如表是分离硝化细菌的培养基配方，下列说法错误的是(　　) 成分 含量 成分 含量 (NH4)2SO4 0.5 g NaH2PO4 0.25 g FeSO4 0.03 g Na2CO3 1 g MgSO4 0.03 g 琼脂 5% K2HPO4 0.75 g 蒸馏水 定容至1 000 mL NaCl 0.3 g － － 解析：选B。由题干可知，硝化细菌通过→→的氧化过程获取能量，故通过分析培养基成分可知(NH4)2SO4可作为硝化细菌的氮源和能源，A正确；硝化细菌为自养型生物，能利用二氧化碳合成糖类，故硝化细菌的主要碳源是二氧化碳，B错误；分析培养基成分，其中K2HPO4和NaH2PO4属于无机盐，可维持培养基的pH，C正确；由题干可知，硝化细菌能将氧化成，进而将氧化成，故可用硝化细菌清除水体中的铵态氮及亚硝态氮，D正确。 A.(NH4)2SO4可作为硝化细菌的氮源和能源 B.培养基中的Na2CO3是硝化细菌的主要碳源 C.K2HPO4和NaH2PO4能维持培养基的pH D.硝化细菌能清除水体中的铵态氮及亚硝态氮 物理 生物 表面 一部分 强烈 所有 芽孢和孢子 1.获得纯净的微生物培养物的关键是 。 2.消毒和灭菌 (1)概念 ①消毒：使用较为温和的 、化学或 等方法杀死物体 或内部的 微生物。 ②灭菌：使用 的理化方法杀死物体内外 的微生物(包括 )。 (2)适用对象 ①消毒：操作的空间、操作者的衣着和手等。 ②灭菌：用于微生物培养的器皿、接种工具和培养基等。 防止杂菌污染 (3)几种常见方法 方法 条件 应用范围 消毒 煮沸消毒法 在100 ℃下煮沸5～6 min 一般物品，如家庭餐具等生活用品 巴氏消毒法 63～65 ℃消毒30 min或72～76 ℃处理15 s或80～85 ℃处理10～15 s 一些不耐高温的液体，如牛奶、啤酒、果酒和酱油等 化学药物 消毒法 70%～75%的酒精、碘酒、氯气、苯酚、煤酚皂溶液等 用于双手、皮肤、伤口、动植物组织表面消毒和空气、水源、手术器械、塑料或玻璃器皿等消毒 紫外线消毒法 紫外线照射30 min 接种室、接种箱、超净工作台 灭菌 灼烧灭菌 在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧 涂布器、接种环、接种针或其他金属用具等；接种过程中的试管口或瓶口灭菌 干热灭菌 干热灭菌箱内160～170 ℃下灭菌1～2 h 需要保持干燥和能耐高温的物品，如玻璃器皿、金属用具等 湿热灭菌 高压蒸汽灭菌锅：100 kPa、121 ℃条件下15～30 min灭菌 培养基及容器的灭菌 3.注意事项 (1)做好消毒和灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 (2)为了避免周围环境中微生物的污染，接下来的许多操作都应在超净工作台上并在 附近进行。 【深挖教材·P10】 生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。如有的微生物能寄生在多种细菌体内，使细菌裂解，可以利用它们来净化污水、污泥。 酒精灯火焰 高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌、干热灭菌 为了防止杂菌污染，在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行消毒和灭菌。 对于超净工作台内的空气可以采用紫外线消毒法，其原因是紫外线能 ，实验室常用的灭菌方法有 。 破坏DNA结构 (2)某同学在实验过程中不小心将灭菌的培养皿和未灭菌的培养皿混合了，那么这些培养皿还能用于实验吗？为什么？ 提示：不能。已灭菌的材料物品不能与周围物品接触，以防污染，所以这位同学应将培养皿再次灭菌后才能用于实验。 (3)对实验室进行化学消毒时，某同学认为酒精浓度越高，消毒效果可能越好，于是他就用了95%的酒精进行消毒，他的做法对吗？为什么？ 提示：不对。酒精浓度过高，菌体表面蛋白质凝固成一片保护膜，酒精不能渗入其中。 1.防止杂菌入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是(　　) A.实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒 B.在实验室中，不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染 C.接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌 D.使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境 解析：选C。为防止杂菌污染，研究和应用微生物时应进行消毒和灭菌，实验室可以用紫外线或化学药物进行消毒，A正确；在实验室中，不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染，B正确；接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层即外焰部位灼烧灭菌，C错误；使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境，D正确。 2.某兴趣小组进行了新鲜牛奶合适的消毒温度的探究，相关实验操作错误的是(　　) A.配制牛肉膏蛋白胨培养基并在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min B.将等量的新鲜牛奶分别置于50、60、70、80、90 ℃恒温水浴锅中处理30 min C.对处理后的牛奶进行梯度稀释后，利用涂布法接种在平板上并在37 ℃下培养24 h D.统计培养基上全部菌落数，以菌落数最少组的处理温度作为最适消毒温度 解析：选D。配制的牛肉膏蛋白胨培养基需使用高压蒸汽灭菌法灭菌，即在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min，将培养基彻底灭菌，以避免培养基上的微生物影响实验结果，A正确；新鲜牛奶应使用巴氏消毒法消毒，为了探究新鲜牛奶合适的消毒温度，可将等量的新鲜牛奶分别置于50、60、70、80、90 ℃恒温水浴锅中处理30 min，并检测不同温度处理下的牛奶中微生物的数量，B正确；若要统计消毒后的牛奶中微生物的数量，可用稀释涂布平板法接种，所以可对处理后的牛奶进行梯度稀释后，利用涂布法接种在平板上并在37 ℃下培养24 h，C正确；由于温度过高会影响蛋白质的结构，进而破坏牛奶中的营养成分，所以菌落数最少的组对应的温度不一定是最适的消毒温度，最适的消毒温度应保证可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，同时还得保证牛奶的营养价值基本不被破坏，D错误。 3.(2024·河南南阳高二期中)在实验室进行微生物的培养过程中，无菌技术发挥了重要的作用。下列关于无菌技术的说法，不正确的是(　　) A.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B.无菌技术的目的只是用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染 C.经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，不能在常温下长期保存 D.做好消毒和灭菌工作后，要避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触 解析：选B。获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，A正确；无菌技术的目的除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染，还用来防止污染环境和操作者，B错误；经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，食品中还存在微生物的芽孢和孢子，所以不能在常温下长期保存，长期保存很容易变质，C正确；实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触，防止被污染，D正确。 纯培养物 平板划线法 配制培养基 倒平板 平板划线 培养基 倒置 24～48 1.微生物纯培养的概念：由 繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得 的过程就是纯培养。 2.酵母菌的纯培养 纯培养方法 和稀释涂布平板法 纯培养过程 ①制备培养基 →灭菌→ ②接种和分离酵母菌 用 法在固体培养基表面接种酵母菌 ③培养酵母菌 待菌液被 吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板 ，放入28 ℃左右恒温培养箱中培养 h 单一个体 3.倒平板操作的注意事项 (1)培养基要冷却到 左右时开始倒平板。温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。 (2)倒平板时，要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，不要完全打开，以免 。 (3)在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生物，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 (4)整个操作过程要在 进行，避免杂菌污染。 50 ℃ 杂菌污染培养基 酒精灯火焰旁 4.平板划线操作的注意事项 (1)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免 。 (2)划线时最后一区不要与 区相连。 (3)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。 温度太高杀死菌种 第一 2.某小组同学在计数时观察到酵母菌出现抱团现象，这种抱团现象形成的原因可能是什么？应该怎样避免？ 提示：可能是酵母菌混合不均匀。取样前将锥形瓶中的培养液充分振荡摇匀。 1.在酵母菌的纯培养过程中，进行倒平板操作时，倒好平板，盖上培养皿盖，冷却后将其倒置的目的是什么？ 提示：防止冷凝水珠落在培养基上造成污染。 5.倒平板时为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 提示：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 3.将接种后的平板放在恒温培养箱中培养有必要吗？为什么？ 提示：有必要。恒温培养箱可以提供微生物生长的适宜温度。 4.如果要调节培养基的pH，应该在哪一步操作之前进行？ 提示：调节培养基的pH应该在配制培养基之后，灭菌之前进行。 6.下图是平板划线操作的示意图，据图回答下列问题： (1)用字母和箭头表示平板划线操作的正确步骤： 。 d→b→f→a→e→c→h→g 提示：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基；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。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。 (3)在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？ 提示：避免接种环温度太高，杀死菌种。 (2)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？ (4)在第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？ 提示：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。 (5)接种结束后，为什么要将一个未接种的培养基和一个已接种的培养基放在一起培养？未接种的培养基表面如果有菌落生长，说明了什么？ 提示：培养未接种培养基的作用是对照，未接种的培养基在恒温箱中培养后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底或培养基被污染了，需要重新制备。 1.(2024·福建福州高二期中)如图是微生物平板划线示意图，下列说法中错误的是(　　) A.接种环可在酒精灯火焰上灼烧灭菌或用酒精灭菌 B.平板划线操作应在火焰旁进行而不能在火焰上进行 C.在5个区域中只要有单个活细菌就可能获得所需要的菌落 D.在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环进行灼烧灭菌 解析：选A。进行平板划线操作之前，以及每次划线前后都要对接种环进行灭菌，接种环的灭菌方法应是在酒精灯火焰上灼烧，不能用酒精消毒，A错误，D正确；平板划线操作应在火焰旁进行，不能在火焰上进行，B正确；在5个区域中，只要有单个活细菌，通过培养即可获得所需菌落，C正确。 2.(2024·安徽蚌埠高二期中)某同学用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌纯化培养，下列说法错误的是(　　) A.大肠杆菌纯化培养的关键是要防止杂菌的污染 B.倒平板操作中，待平板冷却凝固后将平板倒过来放置 C.在牛肉膏蛋白胨培养基的配制过程中，需灭菌后调节 pH D.蛋白胨可为大肠杆菌的生长提供碳源、氮源和维生素等营养成分 解析：选C。大肠杆菌纯化培养是为了获得纯培养物，所以关键是要防止杂菌污染，A正确；倒平板操作中，待平板冷却凝固后将平板倒过来放置，防止冷凝水污染培养基，B正确；牛肉膏蛋白胨培养基应先调pH再经高压蒸汽灭菌，C错误；培养基一般含有水、无机盐、碳源和氮源等营养成分，蛋白胨可为大肠杆菌的生长提供碳源、氮源和维生素等营养成分，D正确。 3.如图是倒平板的操作，下列相关叙述错误的是(　　) A.正确的操作顺序应该是丙→乙→甲→丁 B.甲在酒精灯火焰附近进行可以避免杂菌污染 C.丁操作必须要等待平板冷却凝固后才能进行 D.培养基应冷却到50 ℃倒平板是由于该温度下不易受杂菌污染 解析：选D。培养基冷却到50 ℃时既不烫手，也不发生凝固，适宜进行倒平板，而不是防止杂菌污染，D错误。 假结核耶尔森氏菌分泌的tcel蛋白、tcil蛋白使其在与大肠杆菌等细菌的竞争中占据优势，研究人员利用野生型假结核耶尔森氏菌及其不同缺失突变体进行了实验：将微孔滤膜(细菌不能通过，蛋白质等物质能通过)放置在固体培养基表面，然后在滤膜上滴加一种菌液(下层菌)，再放第二张滤膜并在其上滴加等量另一种菌液(上层菌)，适宜条件下培养后，将两张滤膜上的菌体刮下计数，计算上层菌与下层菌数量的比值，得到图示结果。 【命题设计】 1.考查知识迁移能力及比较分析能力 (1)实验中的培养皿、培养基等需要进行灭菌处理，其中对培养基常用 法，对培养皿一般不用该方法，原因是 。 2.考查对问题的分析能力及科学思维 (2)请根据实验结果，完善解释“野生型假结核耶尔森氏菌在与其他细菌的竞争中占据优势”的假说：野生型菌分泌的 蛋白有毒性，会抑制其他细菌，同时分泌的另一种蛋白能 以免自身损伤。 解析：(1)对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。由于培养皿灭菌后需要保持干燥，因此对培养皿等器具灭菌的方法是干热灭菌法。(2)由甲组、丙组可知，野生型菌在与tcel突变体的竞争中不占优势，即野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tcil蛋白降低tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测，tcil蛋白能够降低tcel蛋白的毒性。而由甲组、乙组可知，野生型菌在与tcel­tcil双突变体的竞争中占优势，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel­tcil双突变体，后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型菌在竞争中占据优势。 答案：(1)高压蒸汽(或湿热)灭菌　培养皿灭菌后需要保持干燥　(2)tcel　降低tcel蛋白的毒性 【教材答疑】 从社会中来 P9 应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。 P10 1.培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。2.无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。 思维训练 P14 所谓“酵素”，就是“酶”的另一种说法。“酵素”制作就是利用微生物进行无氧呼吸的原理，进行像制作泡菜一样的发酵。这样制作的“酵素”中可能有糖类(包括一些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分，不存 在它独有的、特殊的营养物质，其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质，食用后可能会危害人体健康。因此，“吃水果‘酵素’可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力”的论点值得怀疑。可以通过查阅专业学术期刊上发表的有关研究论文，或亲自检测水果“酵素”中的成分，获取科学可靠的证据进行全面论证。 [练习与应用·P14] 一、概念检测 1.(1)×　(2)√　(3)× 2.日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。 二、拓展应用 1.(1)培养皿和培养基 (2)接种。 (3)通过实验结果可以看到，洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作。可以通过用酒精棉球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。 2.(1)意味着培养液中O2含量不同。 (2)培养液中O2含量越高，酵母菌种群密度越大。 (3)这时候已经达到了环境容纳量。 【体系构建】 【核心语句】 1.培养基中需含有碳源、氮源、水和无机盐等营养物质。 2.消毒的目的是杀死物体表面或内部一部分微生物；灭菌则是杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 3.实验室常用煮沸消毒法、巴氏消毒法和使用化学药物或紫外线进行消毒，常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌等。 4.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。 【基础巩固练】 一、选择题 1.某细菌只有在含蛋白胨、牛肉膏、氯化钠和微量维生素的培养基中才能生长，此时微量维生素对该菌的培养而言属于(　　) A.碳源 B.氮源 C.激素 D.特殊营养物质 解析：选D。牛肉膏蛋白胨培养基是微生物培养中常用的培养基，能为微生物的生长提供多种营养成分，其中微量的维生素属于异养微生物生长所需的特殊营养物质。 2.微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于灭菌和消毒的叙述，正确的是(　　) A.灭菌和消毒均可以杀死环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子 B.无菌操作时，对实验操作的空间、操作者的衣物和手进行灭菌 C.灼烧法灭菌的对象是金属器具，不可以是玻璃器具 D.消毒和灭菌的原理是基本相同的，程度有所不同 解析：选D。灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子；消毒只能杀死物体表面或内部一部分微生物，不能杀死芽孢和孢子，A错误。对实验操作的空间、操作者的衣物和手进行消毒，B错误。灼烧灭菌的对象可以是金属器具和玻璃器具，C错误。消毒和灭菌的原理基本相同，都是使微生物的核酸或蛋白质变性，灭菌更彻底，D正确。 3.(2024·山西朔州高二期中)下列有关培养基的叙述，错误的是(　　) A.液体培养基要制成固体培养基，可在培养基中加入琼脂 B.细菌在固体培养基上生长，可以形成肉眼可见的菌落 C.每种培养基都含有水、碳源、氮源、无机盐等营养物质 D.培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质及O2的要求 解析：选C。琼脂是凝固剂，所以液体培养基要制成固体培养基，可在培养基中加入琼脂，A正确；细菌在固体培养基上生长，可以形成肉眼可见的菌落，B正确；不同的微生物对营养物质的需求不同，如培养硝化细菌不需要加入碳源，培养固氮微生物不需要加入氮源，C错误；培养基还需满足微生物对pH、特殊营养物质及O2的要求，D正确。 4.(2024·四川南充高二期中)下列关于微生物培养的叙述，正确的是(　　) A.微生物在培养液中培养一段时间后用显微镜观察，可见到形成的菌落 B.NH3可以作为硝化细菌的氮源和能源物质 C.固体培养基中加入的琼脂能提供额外的碳源和氮源 D.某些细菌生长过程中需要额外补充营养物质，比如培养酵母菌时，要添加维生素 解析：选B。微生物在培养液中培养一段时间后用显微镜观察，可见到大量的微生物细胞，但是并不能直接看到形成的菌落，菌落的形成需要固体培养基，微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落，根据菌落的特征可以判断是哪一种菌，A错误；硝化细菌是化能自养型微生物，其代谢类型是好氧型，在无机物的培养基上，硝化细菌能够将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，利用这两个化学反应所释放的能量合成糖类，因此NH3可以作为硝化细菌的氮源和能源物质，B正确；在固体培养基中加入的琼脂属于凝固剂，不能提供额外的碳源和氮源，C错误；某些细菌生长过程中需要额外补充营养物质，而酵母菌不属于细菌，D错误。 5.(2024·安徽合肥高二期中)获得纯净的微生物培养物的关键是防止外来杂菌的污染。下列有关无菌技术的叙述，错误的是(　　) A.通过煮沸的方式可以将物体表面的一部分微生物和芽孢杀死 B.紫外线消毒常用于对培养环境的空气和一般物品的表面消毒 C.玻璃器皿和金属等耐高温且需要保持干燥的物品可以用干热灭菌 D.接种环、涂布器以及接种过程中的试管口、瓶口可以通过灼烧来灭菌 解析：选A。通过煮沸的方式可以将微生物的营养细胞和一部分芽孢杀死，部分耐高温的芽孢能够生存，A错误；对于培养环境的空气和一般物品的表面可以采用紫外线消毒法，其原因是紫外线能够使杂菌的蛋白质变性，也会使杂菌的DNA结构遭到破坏，从而失去活性，B正确；能耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等，可以采用干热灭菌，C正确；将微生物的接种工具，如涂布器、接种环、接种针或其他金属用具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰灼烧来灭菌，D正确。 6.(2024·四川凉山高二期中)在生产生活实践中人们经常需要用到消毒或杀菌的方法以避免微生物大量繁殖，下列关于培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶适宜采用的消毒或灭菌方法依次是(　　) ①化学药物消毒　 ②灼烧灭菌　 ③干热灭菌 ④紫外线消毒　 ⑤湿热灭菌　 ⑥巴氏消毒 A.⑤③②④①⑥ B.③⑤②①④⑥ C.⑤③②①④⑥ D.③⑤④②①⑥ 解析：选C。培养基宜用湿热灭菌法灭菌；培养皿能耐高温，需用干热灭菌法灭菌；接种环可用灼烧灭菌法灭菌，以达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药物进行消毒，如用酒精擦拭双手；对于空气，可用紫外线消毒法；为了不破坏牛奶的营养成分，可采用巴氏消毒法对其进行消毒，C符合题意。 7.关于培养基中满足微生物生长对pH、特殊营养物质及O2的需求，下列叙述错误的是(　　) A.培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素 B.培养霉菌时需将培养基调至碱性 C.培养细菌时需将培养基调至中性或弱碱性 D.培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件 解析：选B。维生素是乳酸杆菌生长繁殖所需要的营养物质，因此要在培养乳酸杆菌的培养基中添加维生素，A正确；培养霉菌时应将培养基调至酸性，B错误；培养细菌时需将培养基调至中性或弱碱性，C正确；厌氧微生物在有氧时无氧呼吸受抑制，因此培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件，D正确。 8.接种微生物的方法很多，平板划线法是最常用的一种。如图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。下列相关叙述不正确的是(　　) A.划线操作时，将蘸有菌种的接种环插入培养基 B.平板划线后培养微生物时要倒置培养 C.不能将第④区域的划线与第①区域的划线相连 D.在②～④区域中划线前后都要对接种环进行灭菌 解析：选A。将蘸有菌种的接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，而不能插入培养基，A错误；用平板培养微生物时，为防止水蒸气凝集滴入培养基造成干扰或污染，应将平板倒过来放置培养，B正确；划线时要避免最后一区的划线与第一区相连，因为最后一区的微生物最稀少，而第一区的微生物最致密，如果连在一起则有可能影响单个菌落的分离效果，C正确；在②～④区域中划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，保证每次划线的菌种来自上一区域的末端，划线结束灼烧接种环是为了防止菌种污染环境，D正确。 二、非选择题 9.微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节。如图甲、乙、丙是酵母菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图，请据图回答有关问题： (1)图甲所示的是制备固体培养基时的实验操作步骤之一，它称为 ，若用该培养基培养大肠杆菌，除考虑营养条件外，还要考虑 、 和渗透压等条件。 (2)培养酵母菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是 。 (3)图乙是平板划线法接种操作示意图，正确的操作顺序是A→B→ (用字母和箭头表示)；找出图乙中两处错误的操作： 、 (填字母)。 (4)图丙是某同学用平板划线法接种后的培养基培养12 h后的实验结果，若培养基上 ，则说明无菌操作基本符合要求。 解析：(3)平板划线法的操作顺序为A→B→G→F→E→C→D→H。图乙中C操作应在酒精灯火焰附近进行，D中划线的首尾不应该相连。(4)同一菌种的菌落颜色、形状、大小基本一致，如有杂菌污染，会有异常菌落出现，可根据菌落的特征确定该菌落是否为酵母菌。 答案：(1)倒平板　温度(或氧气)　pH(或无菌)　(2)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生　(3)G→F→E→C→D→H　C　D　(4)生长的菌落颜色、形状、大小基本一致，并符合酵母菌菌落的特点 【综合提升练】 一、选择题 1.表中是某种微生物的培养基配方，下列叙述错误的是(　　) 成分 KNO3 NaH2PO4 FeSO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 青霉素 含量 4 g 3 g 0.01 g 0.48 g 30 g 0.1万单位 注：最后用水定容至1 000 mL A.该培养基的碳源是葡萄糖，氮源是KNO3 B.该培养基可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 C.该培养基属于固体培养基，可用于微生物的分离 D.该培养基可用来筛选抗青霉素的微生物 解析：选C。分析表格中的成分可知，该培养基的碳源是葡萄糖，氮源是KNO3，A正确；培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，B正确；该培养基不含凝固剂(如琼脂)，属于液体培养基，不能用于微生物的分离，C错误；该培养基中加入了青霉素，具有抑制细菌生长的作用，可用来筛选抗青霉素的微生物，D正确。 2.(2024·河南郑州高二期中)某同学搜索“水果酵素”得到下面的信息：①酵素本义是酶的别称。②《酵素产品分类导则》中将酵素定义为以动物、植物、菌类等为原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性的产品。③把水果小块和水按比例放入容器，密封，注意容器内留下20%空间，置于阴凉处6个月后，过滤得到的滤液即为“酵素”。有关叙述正确的是(　　) A.“酵素”中的多种有益微生物、氨基酸、维生素等，是发挥功能的有效成分 B.在酵素制作时容器内留下20%空间可防止发酵液溢出造成杂菌污染 C.由于水果酵素富含蛋白酶、脂肪酶，因此酵素被人体吸收后具有减肥功能 D.发酵装置在阴凉处放置时，需要间隔一定时间放气，后期间隔时间可适当缩短 解析：选B。“酵素”中的多种氨基酸、维生素等物质，它们是发挥功能的有效成分，但微生物不是，A错误；水果发酵会产生二氧化碳，所以在酵素制作时容器内留下20%空间有防止发酵液溢出造成杂菌污染的作用，B正确；根据《酵素产品分类导则》可知，酵素是微生物发酵制得的含有特定生物活性的产品，但并不一定是酶，另外蛋白酶和脂肪酶不能被人体直接吸收，C错误；发酵装置在阴凉处放置时，发酵会产生二氧化碳，所以需要间隔一定时间放气，后期代谢强度减弱，产生的二氧化碳减少，所以间隔时间可适当延长，D错误。 3.含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是(　　) A.乙菌的运动能力比甲菌强 B.为不影响菌的运动需选用液体培养基 C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量 D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染 解析：选B。从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌，说明乙菌的运动能力比甲菌强，A正确；为不影响菌的运动，穿刺接种一般选用半固体培养基，B错误；该实验可以根据黑色沉淀的多少初步比较细菌产生硫化氢的能力，但不能测定产生硫化氢的量，C正确；微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。 4.(2024·陕西西安高二期中)为了研究抗生素X对四种不同细菌(1、2、3、4)的作用效果，有人做了如图的抗菌实验，四天后菌落形态如图所示，下列相关分析正确的是(　　) A.抗生素X对细菌3的抑制效果最好 B.抗生素X对细菌4的抑制效果最差 C.抗生素X对细菌2的抑制比对细菌3的抑制效果好 D.可以用抗生素X去治疗由细菌1引起的疾病 解析：选C。四天后细菌2的灰色区域最短，说明抗生素X对细菌2的抑制效果最好，A错误；四天后细菌1可在浸透抗生素X的纸条处生长，说明抗生素X对细菌1的抑制效果最差，B错误；根据图中结果可知，用抗生素X对细菌2的抑制比对细菌3的抑制效果好，C正确；由图可知，抗生素X对细菌1不起作用，因此不能用抗生素X去治疗由细菌1引起的疾病，D错误。 二、非选择题 5.下表为一种营养液的配方，试根据表中的内容回答下列问题： 成分 Ca(NO3)2 KH2PO4 KCl MgSO4 Fe(NO3)2 Mo 蒸馏水 含量 1 g 0.25 g 0.12 g 0.30 g 0.30 g 极少 1 000 mL (1)若用于植物培养，在培养的初期，植物出现萎蔫现象，最可能的原因是 。可采用的最简单的有效措施是 。 (2)培养一段时间后，检测到培养液中留存的较少而Ca2＋等离子较多，这一现象与细胞膜的 有关。 (3)此培养液若用于培养微生物，则可以培养的微生物代谢类型是 。培养液中含有的营养物质有 类，分别是 。若用于菌种的鉴定，应该增加的成分是 。若除去Ca(NO3)2、Fe(NO3)2，该培养基则可用于培养 。 解析：(1)植物萎蔫是由于细胞大量失水，最可能的原因是培养液浓度过高，导致植物不能从培养液中吸水，甚至失水。可采用的最简单的有效措施是加水稀释培养液。(2)一段时间后，检测到培养液中留存的Ca2＋较多，而较少，说明该植物吸收Ca2＋较少，而吸收较多，这一现象与细胞膜的选择透过性功能有关。(3)此培养液中无有机物，所以只能培养自养型微生物。此培养液能提供水、无机盐、氮源3类营养物质。鉴定微生物菌种用的是固体培养基，所以还应该加入琼脂。除去Ca(NO3)2、Fe(NO3)2，则该培养基中没有了氮源，所以该培养基可用于培养固氮微生物。 答案：(1)培养液浓度过高　加水稀释　(2)选择透过性　(3)自养型　3　无机盐、水、氮源　琼脂　固氮微生物 $$