第1章 第2节 第1课时 微生物的基本培养技术（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学选择性必修第三册（人教版2024）

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 [课标要求] 1.了解培养基的概念，并知道如何配制培养基(科学思维)。　2.掌握无菌技术及微生物的纯培养技术(科学思维、科学探究)。　3.通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌菌落(科学探究)。 知识点1　培养基的配制及无菌技术1.培养基的配制 (1)实验室培养微生物的两个关键 ①要为人们需要的微生物提供合适的__营养__和环境条件。 ②要确保__其他微生物__无法混入，并将需要的微生物__分离出来__。 (2)培养基概念：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。 (3)培养基分类 ①液体培养基：不含__凝固剂__、呈__液体__状态的培养基。 ②固体培养基：在__液体__培养基中加入__凝固剂__(如琼脂)制成的培养基。__琼脂固体__培养基是实验室中最常用的培养基之一，微生物在其表面或内部生长，可以形成肉眼可见的__菌落__。 (4)培养基的营养组成：各种培养基一般都含有水、__碳源__(提供碳元素的物质)、__氮源__(提供氮元素的物质)和__无机盐__等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对__pH__、特殊营养物质(如维生素、氨基酸等)以及__O2__的需求。 (5)某些微生物生长还需要的特殊条件 培养的微生物 需要满足的特殊条件 乳酸杆菌 培养基中添加__维生素__ 霉菌 将培养基调至__酸性__ 细菌 将培养基调至__中性或弱碱性__ 厌氧微生物 需要提供__无氧__的条件 2.无菌技术 (1)获得纯净的微生物培养物的关键是防止__杂菌污染__。 (2)消毒：是指使用__较为温和__的物理、化学或__生物__等方法杀死物体表面或内部__一部分__微生物。 (3)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__。 (4)消毒和灭菌工作主要包括两个方面 ①对操作空间、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__。 (5)不同对象的无菌操作方法(连线) 【辨正误】 (1)培养基可用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢产物。(　√　) (2)微生物在液体培养基中生长可形成肉眼可见的菌落。(　×　) 微生物在固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。 (3)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。(　×　) 液体培养基与固体培养基都含有水，它们的主要区别为是否添加凝固剂。 (4)日常生活中所用的84消毒液，其消毒方法属于巴氏消毒法。(　×　) 日常生活中所用的84消毒液，其消毒方法属于化学药物消毒法。 (5)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害。(　√　) 知识点2　微生物的纯培养1.培养物与纯培养物 (1)培养物：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。 (2)纯培养物：由__单一个体__繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。 2．纯培养的概念、步骤和方法 (1)概念：获得__纯培养物__的过程就是纯培养。 (2)步骤：配制培养基→__灭菌__→__接种__→分离和培养。 (3)方法：__平板划线__法和__稀释涂布平板__法。采用这两种方法可将单个微生物分散在__固体__培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由__单__个微生物繁殖形成的纯培养物。 3．酵母菌的纯培养 (1)制备马铃薯琼脂培养基 (2)接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面__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。经数次划线后培养，可以分离得到__单菌落__。 (3)培养酵母菌 完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和__一个未接种__的平板倒置，放入__28_℃__左右(培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异)的恒温培养箱中培养__24～48_h__。 【辨正误】 (1)消毒过程未曾杀死微生物，而灭菌过程则杀死了物体内外所有的微生物。(　×　) 消毒过程可杀死物体表面或内部一部分微生物。 (2)纯培养物是指单一个体繁殖所获得的微生物群体。(　√　) (3)通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，并最终分离得到单菌落。(　√　) (4)倒平板时应将培养皿盖打开放到实验台一边，以免培养基溅到皿盖上。(　×　) 倒平板时，不能将培养皿盖打开放到实验台一边，以免微生物污染。 (5)微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。(　×　) 由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。 1．教材P12、P13“探究·实践”拓展 (1)在未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有，说明了什么？ (2)平板冷却凝固后，为什么要将平板倒置？ 提示　(1)在未接种的培养基表面不应有菌落生长。如果有，则说明培养基被杂菌污染了。 (2)既可以防止水分过快蒸发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 2．教材P14“思维训练”拓展：水果“酵素”的制作原理是什么？制作过程中是否有可能产生有害物质？ 提示　“酵素”制作就是利用微生物无氧呼吸进行发酵的原理。发酵过程中有可能会存在微生物产生的有害物质，食用后可能会危害人体健康。 探究点1　培养基的配制 空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下： ①配制培养基，成分如下： 牛肉膏 蛋白胨 NaCl X 水 0.5 g 1 g 0.5 g 1.5～2 g 定容至100 mL ②制作无菌平板； ③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； ④将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。 请思考下列问题： (1)不同微生物培养基配方可不同，但基本都含有__水、碳源、氮源、无机盐__等营养物质。 (2)上述培养基中牛肉膏、蛋白胨可给微生物提供哪类营养？ (3)若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是什么？为什么？ (4)步骤③中，实验组应如何操作？请说明理由。 (5)在提供上述几类营养物质的基础上，培养基还需满足哪些需求？ 提示　(2)牛肉膏提供的主要营养有碳源、氮源、磷酸盐和维生素等，蛋白胨提供的主要营养有碳源、氮源和维生素等。 (3)制作无菌平板所用培养基为固体培养基，所以X应为琼脂。 (4)根据实验目的可知，本实验的自变量为教室的不同高度，因变量为微生物的分布情况，故实验组的操作应为将实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间。 (5)在提供题述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质及O2的需求。 1．培养基的营养成分 (1)培养基的成分 ①共同点：都含有水、无机盐、碳源、氮源。 ②不同点：不同培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。 (2)培养基的成分及功能 营养物质 来源 功能 碳源 无机 碳源 CO2、CO、HCO等含碳无机物 ①构成细胞物质和一些代谢物；②有机碳既是碳源又是能源 有机 碳源 糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等 氮源 无机 氮源 铵盐、硝酸盐等 将无机氮合成含氮的代谢物 有机 氮源 牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 合成蛋白质、核酸及含氮的代谢物 水 外界摄入 ①良好的溶剂；②维持生物大分子结构的稳定 无机盐 有机物 ①提供无机营养； ②调节pH； ③维持渗透压 2.几种微生物的营养和能量来源 微生物 碳源 氮源 能源 蓝细菌 CO2 NH、NO等 光能 硝化细菌 CO2 NH3等 NH3的氧化 根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物 大肠杆菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物 【例1】 下表是培养某种微生物的培养基配方，以下说法正确的是(　　) 成分 NH4NO3 KH2PO4 CaCl2 含量 0.5 g 3.0 g 0.5 g 成分 FeSO4 维生素 蒸馏水 含量 0.5 g 适量 定容至1 000 mL A.该培养基中含有碳源、氮源、水和无机盐四类物质 B．该培养基可用来培养硝化细菌，不能用来培养酵母菌 C．该培养基在培养硝化细菌时，需要密封 D．要用该培养基培养酵母菌，需要加入葡萄糖作为氮源 答案　B 解析　该培养基中缺少碳源，A项错误。硝化细菌属于自养生物，该培养基中有硝化细菌能够利用的氮源(NH4NO3)，可用来培养硝化细菌；酵母菌是异养生物，该培养基中不含碳源，所以该培养基不能用来培养酵母菌，B项正确。硝化细菌是好氧细菌，该培养基在培养硝化细菌时，不需要密封，C项错误。用该培养基培养酵母菌时，需要加入葡萄糖作为碳源，D项错误。 【例2】 回答下列与细菌培养相关的问题。 (1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是__________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是______________________。硝化细菌在没有碳源的培养基上__________(填“能够”或“不能”)生长，原因是__________________。 (2)用平板培养细菌时一般需要将平板________(填“倒置”或“正置”)。 (3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是___________________________。 (4)使用后的培养基在丢弃前需要经过____________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。 解析　(1)常用牛肉膏蛋白胨培养基培养细菌，牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸盐、维生素等，蛋白胨能提供碳源、氮源、维生素等，而葡萄糖不能提供氮源，NaNO3不能提供碳源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH是不同的，应该根据培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是化能自养型细菌，可以利用空气中的CO2为碳源，因此在没有碳源的培养基上能够生长。(2)在平板培养基上培养细菌时，一般需要将平板倒置，这样可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。(3)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的特征，即不同种细菌在一定培养条件下会表现出各自稳定的菌落特征，可以作为菌种鉴定的重要依据。(4)使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理，以免污染环境。 答案　(1)蛋白胨　不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同　能够　硝化细菌可以利用空气中的 CO2作为碳源　(2)倒置　(3)在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征　 (4)灭菌 探究点2　无菌技术 1．通过学习无菌技术，关注生活中的现象和人类健康。 (1)“无菌操作”与人们的生活息息相关，无时无处不在。在日常生活、生产实践及自身健康的防护中，分别有哪些“无菌操作”的例子？ (2)常用酒精擦拭双手是预防新冠肺炎的日常防护措施之一，这是消毒还是灭菌？体积分数为70%和95%的酒精，哪种效果更好？为什么？ 提示　(1)在日常生活、生产实践及自身健康的防护中，“无菌操作”的例子分别有：①被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌制等。②家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。③打针时，注射部位要用酒精棉球擦拭；在皮肤伤口处涂抹一些碘酒。 (2)酒精擦拭属于消毒。 酒精消毒时，70%的酒精杀菌效果更好。原因是酒精浓度过高，会使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，酒精分子不能渗入其中；酒精浓度过低，杀菌能力减弱。 2．对培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气和牛奶常采用的灭菌或消毒方法分别是什么？ 提示　分别为高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学药物消毒、紫外线消毒、巴氏消毒法。 3．消毒和灭菌能否杀死所有的微生物？ 提示　灭菌可杀死处理材料中的全部微生物(包括芽孢和孢子)。而消毒仅杀死物体表面或内部一部分微生物。 无菌技术——消毒和灭菌常用方法及应用范围比较 无菌技术 常用方法 应用范围 消毒 煮沸消毒法——在100 ℃煮沸5～6 min 日常生活 巴氏消毒法——在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 化学药物消毒法 如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等 紫外线消毒法——紫外线照射一段时间，在照射前，适量喷洒苯酚或煤酚皂溶液等消毒液，可加强消毒效果 如接种室、接种箱或超净工作台 灭菌 湿热灭菌——用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法，其中高压蒸汽灭菌的效果最好 培养基等 干热灭菌——在干热灭菌箱(160～170 ℃的热空气)中维持1～2 h 耐高温的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等 灼烧灭菌——直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 ①涂布器、接种环、接种针或其他金属用具；②试管口、瓶口等容易被污染的部位 点悟：(1)获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，这是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。 (2)芽孢是某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成的休眠体。孢子是某些微生物的繁殖体。芽孢和孢子只有经过灭菌措施才能被杀死。 【例3】 下列有关无菌技术的说法，正确的是(　　) A．无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物 B．培养微生物的试剂和器具都要进行湿热灭菌 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．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌 答案　C 解析　无菌技术的关键是防止杂菌的污染，A项错误；培养微生物的培养基一般用高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌)灭菌，微生物的接种工具，如接种针、接种环或其他金属用具一般通过酒精灯火焰灼烧来灭菌，B项错误；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，C项正确；无菌技术中，若处理对象为液体，可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，D项错误。 【例4】 在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题： (1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具__________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是___________________________________________。 (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能____________。在照射前，适量喷洒____________，可强化消毒效果。 (4)水厂供应的自来水通常是经过__________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。 解析　(1)在实验室中，耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属材质的实验器具等，可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比，优点是在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分子。在利用紫外线照射前，适量喷洒消毒液，可强化消毒效果。(4)自来水通常采用氯气消毒。 答案　(1)可以　(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少　(3)破坏微生物DNA结构　消毒液　(4)氯气 (1)选择实施无菌技术的原则 既要考虑使用的效果，又要考虑无菌操作对象的承受能力。一般情况下，在实验操作过程中，对能灭菌的对象进行灭菌处理，如培养皿及用到的各种器具；对无法灭菌的对象则进行消毒处理，如实验操作者的衣着和手等。 (2)用酒精消毒时，体积分数为70%～75%的酒精消毒效果较好，原因是酒精浓度过高时，菌体表面蛋白质变性过快，从而凝固形成一层保护膜，使乙醇分子不能渗入其中；酒精浓度过低时，杀菌能力减弱。 (3)巴氏消毒法的优点 与煮沸消毒法相比，巴氏消毒法的优点是在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。 (4)使用高压蒸汽灭菌锅时，一定要将锅内冷空气彻底排出，然后才能密闭、升温升压，否则，可能导致锅内压力达到设定值而温度不能达到要求。 探究点3　微生物的纯培养技术 1．下图是“倒平板”操作相关图示(顺序已打乱)。 倒平板相关操作 请填写下列空白处内容。 倒平板的具体操作步骤：第一步，拔出锥形瓶的棉塞；第二步，__将瓶口迅速通过火焰__，其目的是__通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基__；第三步，用拇指和食指将培养皿打开一条__稍大于瓶口__的缝隙，将培养基(10～20 mL)倒入培养皿，立即盖上皿盖；第四步，等待培养基冷却凝固后，将培养皿__倒过来__放置。由此可见，图1中正确的倒平板操作流程应为__丙→乙→甲→丁__。 2．下图是酵母菌纯培养过程的一些步骤。 酵母菌纯化培养部分操作 (1)图中所表示的接种方法是__平板划线法__，请用线条和数字在图中④空白圆圈内画出该方法接种的路径示意图。 如图所示： (2)图示接种方法的目的是__分离、纯化酵母菌，得到单个菌落__。 (3)在进行__调pH__和__倒平板__操作之间要对用到的培养基作灭菌处理。 (4)如何判断培养基灭菌是否合格？ 设置一个未接种的培养基与接种培养基一起培养。若未接种的培养基表面有菌落生长，则说明培养基被污染或灭菌不彻底；若无菌落生长，则说明培养基未被污染且已彻底灭菌，培养基灭菌合格。 (5)如何评价酵母菌菌种纯化培养是否成功？如果你观察到了不同形态的菌落，请你分析可能是由哪些原因引起的。 如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合酵母菌菌落的特点，则说明纯化培养酵母菌的操作成功。如果培养基上出现了不同形态的菌落，则说明在纯化过程中，无菌操作还未达到要求，可能所用菌液不纯，或者在实验操作过程中被杂菌污染。 1．平板划线操作的注意事项 (1)蘸取菌液及每次划线之前都需要灼烧接种环，划线操作结束后仍需灼烧接种环，几次灼烧的目的有所不同。 项目 目的 蘸取菌液 前灼烧 避免接种环上可能存在的微生物污染菌种 每次划线 前灼烧 杀死上一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一次划线的末端 划线结束 后灼烧 及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者 (2)在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，以免温度过高杀死菌种。 (3)除第一次划线外，每次划线都从上一次划线的末端开始，这样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。 2．微生物菌种的纯化培养 (1)菌种纯化原理与接种 ①原理：在培养基上将细菌稀释分散成单个细菌，使其长成单个菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。 ②常用接种方法——平板划线法。 (2)微生物纯培养的操作步骤 (3)结果分析与评价 ①未接种培养基表面是否有菌落生长？ ②接种的培养基表面是否出现单菌落？菌落大小、形状、颜色是否一致？是否符合微生物特征？ ③若培养基表面出现了不同形态的菌落，可能由哪些原因引起？ 【例5】 如图为微生物的实验室培养和纯化醋酸菌的部分操作步骤，请回答下列问题： (1)①是制备培养基时__________________的操作，该操作需待培养基冷却至__________________左右时进行。 (2)该实验中纯化醋酸菌的接种方法是__________________，完成步骤④的操作，接种环共需要__________________次灼烧处理，其中最后一次灼烧的目的是___________________________________________________________________。 (3)划线的某个平板经培养后，第一次划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二次划线区域的第一条划线上无菌落，其他划线上有菌落，造成划线上无菌落的可能失误操作有___________________________________________(回答2个)。 (4)接种结束后，将④倒置培养，皿底上标注____________________________ ____________________________　。 解析　(1)①是制备培养基时倒平板的操作，需要将培养基冷却到50 ℃左右时进行。(2)根据步骤④可知，该实验纯化醋酸菌的接种方法是平板划线法，平板划线时，每次划线后接种环都要进行灼烧，第一次划线前也要进行灼烧，因此完成步骤④的操作，接种环共需要6次灼烧处理，其中最后一次灼烧的目的是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)造成划线上无菌落的可能失误操作有接种环灼烧后未冷却或划线未从第一次划线末端开始。(4)为了防止培养皿盖上的水珠滴落到培养基上引发污染，需要将培养皿倒置培养，且同时在培养基皿底标注菌种及接种日期等信息。 答案　(1)倒平板　50 ℃　(2)平板划线法　6 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)接种环灼烧后未冷却；划线未从第一次划线末端开始　(4)菌种及接种日期等信息 (1)划线时不能划破培养基表面 平板划线的目的是使菌落分离，有单个菌落出现。如果划破培养基，微生物接种于裂口内，生长空间变小，裂口会挤压菌落，使菌落的形态发生改变，会形成一个条状的菌落，影响培养、分离的效果，难以达到分离单菌落的目的。 (2)最后一次划线与第一次划线不能相连 最后一次划线已经将细菌稀释成单个的细胞，如果与第一次划线相连则增加了细菌的数目，达不到纯化的效果。 (3)接种环的灼烧灭菌(1、2、3表示先后顺序) 【例6】 某课题组拟从马铃薯中分离出内生固氮菌(内有固氮酶)，并对其相关特性进行研究，实验步骤大致如下。回答下列问题： (1)上述选择培养基__________(填“需要”或“不需要”)加入琼脂，其在营养成分上最大的特点是____________。进行选择培养时应注意将培养基____________放置。 (2)该实验过程中，需要在超净工作台上进行操作的原因是___________________________________________________________，马铃薯表面除菌不能选择高压蒸汽灭菌的原因是__________________________________。 (3)根据实验结果，课题组成员得出马铃薯中存在几种内生固氮菌，他们的判断依据是______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (4)下图是将菌种纯化培养时平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5。下列叙述正确的是(　　) A．在五个区域中划线前后都要对接种环和培养基进行灭菌 B．划线操作时完全打开皿盖，划完立即盖上以防杂菌污染 C．接种时不能划破培养基，否则会影响菌落的分离和观察 D．1、5区的划线最终要连接起来，以便比较前后的菌落数 解析　(1)根据题意可判断该培养基为固体培养基，因此需要加入琼脂，培养时培养基应倒置。选择培养固氮菌应选用无氮源培养基。(2)在超净工作台上操作能防止外来杂菌污染。高压蒸汽灭菌会杀死马铃薯的内生固氮菌。(3)观察菌落后得出马铃薯中存在几种内生固氮菌，说明培养基表面的菌落性状、颜色、隆起程度等有多种。(4)每次划线前后都要对接种环进行灭菌，而无须再对培养基灭菌；划线操作时不可完全打开培养皿盖；1、5两区不可连接，否则会达不到纯化效果。 答案　(1)需要　无氮源　倒过来 (2)防止外来杂菌污染　防止马铃薯中的内生固氮菌被杀死 (3)培养基表面的菌落性状、颜色、隆起程度等有多种 (4)C 核心知识小结 [网络构建] [答题必备] 1．防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。 2．人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢产物。 3．虽然各种培养基的配方各不相同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。 4．消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物；灭菌则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。 5．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。 1．微生物的实验室培养要进行严格灭菌和消毒。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．灼烧灭菌的对象是金属器具，不可以是玻璃器具 D．常见的消毒方法有用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 答案　D 解析　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项错误；无菌操作时，对实验操作的空间、操作者的衣物和手进行消毒，B项错误；灼烧灭菌的对象可以是金属器具和玻璃器具，如涂布器，C项错误。 2．如图是在实验室中培养某种微生物的结果，相关说法错误的是(　　) A．该实验所采用的接种方法为平板划线法 B．每次接种前都要将接种环进行灼烧灭菌 C．该接种方法常用于微生物的分离、纯化 D．只有最后的划线区域才能得到单菌落 答案　D 解析　由题图可知，该实验所采用的接种方法为平板划线法，A项正确；每次接种前都要将接种环进行灼烧灭菌，B项正确；该接种方法常用于微生物的分离、纯化，C项正确；不一定只有最后的划线区域才能得到单菌落，在之前的划线区域也可能会得到单菌落，D项错误。 3．在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列有关说法错误的是(　　) A．牛奶的消毒常采用巴氏消毒法 B．密闭空间内的空气常采用紫外线照射消毒 C．玻璃实验器具可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌 D．水厂供应的自来水通常是经过高锰酸钾消毒的 答案　D 解析　巴氏消毒法可以杀死牛奶中绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分，因此牛奶的消毒常采用巴氏消毒法，A项正确；密闭空间内的空气常采用紫外线照射消毒，B项正确；玻璃实验器具可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌，C项正确；水厂供应的自来水通常经过氯气消毒，D项错误。 4．下图为某微生物的实验室培养和纯化过程中的部分步骤，下列说法正确的是(　　) A．步骤①用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙 B．步骤②接种环经灼烧灭菌后应趁热快速蘸取菌液 C．③到④过程中，只需每次划线前对接种环进行灼烧灭菌 D．完成平板划线后，不需要将平板倒置放入恒温培养箱中培养 答案　A 解析　步骤②接种环经灼烧灭菌后，应在酒精灯火焰旁冷却后再蘸取菌液(避免烫死菌种)，B项错误；③到④过程中，每次划线前以及最后一次划线后都需要对接种环进行灼烧灭菌，C项错误；完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置放入恒温培养箱中培养，D项错误。 5．(2023·北京)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供____________和维生素等。 (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊(如图)，表明_____________________________________________________________________。 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样____________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现____________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)蛋白胨主要为细菌提供氨源、碳源和维生素等。(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在该固体培养平板上生长繁殖。(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据实验实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质溶解破坏A菌。 答案　(1)氮源、碳源　(2)A菌能在固体培养平板上生长繁殖　(3)稀释　溶菌圈　(4)假设P菌通过分泌某种化学物质溶解破坏A菌 学科网（北京）股份有限公司 $$