内容正文:
发酵工程
第一章
第二节 发酵工程的无菌技术
第1课时 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、
无菌操作器具及微生物接种和传代的无菌技术
[目标导学] 1.掌握不同物品的灭菌方法。2.概述发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具并掌握其正确使用方法。3.概述微生物接种的方法和传代的无菌技术。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务二 发酵工程的灭菌设备及无菌操作器具
学习任务一 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备及无菌操作器具
课时作业 素养达标
备选题库 教师独具
学习任务三 微生物接种和传代的无菌技术
发酵工程的灭菌方法、灭菌设备及无菌操作器具
学习任务一
梳理 归纳教材知识
1.无菌技术:是发酵工程的重要技术之一,是指在操作过程中,保持物品与操作区域的无菌状态并不被微生物污染的技术,其核心是 。
2.灭菌方法
(1)化学试剂灭菌法
①概念:一些化学试剂如甲醛、氯、高锰酸钾,能破坏微生物的________ 或细胞结构,具有杀菌作用,可以用作灭菌剂。采用灭菌剂灭菌的方法称为化学试剂灭菌法。
②缺点:灭菌剂可能会与培养基的一些成分发生作用,因此一般不用于
的灭菌。
灭菌
蛋白质
培养基
(2)射线灭菌法
①概念:利用 等产生的高能粒子进行灭菌的方法。
②实例:波长为200~300 nm的紫外线、X射线和γ射线等都具有灭菌作用。
③应用:紫外线的穿透力弱,一般用于 的灭菌。
紫外线
表面和空气
(3)干热灭菌法
①常用方法: 灭菌法和 法。
②应用:干热空气灭菌主要用于要求 的实验器具(如培养皿、接种针和移液管)的灭菌;火焰灼烧法常用于接种等操作过程。
干热空气
火焰灼烧
保持干燥
(4)湿热灭菌法
①概念:利用 进行灭菌的方法。
②条件:温度为121 ℃、气压约100 kPa的条件下维持15~20 min。
③优点
a.蒸汽穿透力 ,蒸汽与较低温的物体表面接触凝结为水时可放出大量能量,吸收了蒸汽水分和热量的菌体蛋白质易 。
b.相同温度下,湿热灭菌比干热灭菌更有效。
饱和蒸汽
大
变性
(5)过滤除菌法
①概念:通过 阻留微生物从而达到除菌目的的方法。
②应用
a.在工业生产上制备 ,用于好氧微生物的发酵。
b.在产品提取过程中,也可以利用过滤除菌法处理料液,以获得无菌产品。
过滤
无菌空气
[正误辨析]
(1)灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底。( )
(2)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用湿热灭菌法进行灭菌。 ( )
(3)培养基最常用的灭菌方法是湿热灭菌法。 ( )
√
√
×
探究 要点合作突破
1.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,还有什么作用?
提示:无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
2.请判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要,请选择合适的方法。
①培养细菌用的培养基与培养皿。
②玻璃棒、试管、锥形瓶和移液管。
③实验操作者的双手。
提示:①培养基要湿热灭菌,培养皿要干热灭菌。
②玻璃器皿要干热灭菌。
③实验操作者的双手要用酒精消毒。
[核心知识]
1.常见的灭菌方法
灭菌方法 注意事项
物品摆放 取物 特殊注意事项
干热灭菌法 不能太挤,以免影响热空气流通 降至70 ℃以下后取出,目的是①防止烫伤;②防止玻璃器皿炸裂 灭菌物品不要与干热灭菌箱内壁铁板接触,以防包装纸烧焦起火
灭菌方法 注意事项
物品摆放 取物 特殊注意事项
高压蒸汽灭菌法 不能太挤,以免影响热空气或蒸汽流通 当压力表显示压力降为零,并待温度下降后,打开排气阀,目的是防止锅内压力突然下降,灭菌容器内的液体冲出容器,造成污染 一定要将锅内冷空气彻底排出后,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
灼烧灭菌法 接种环、接种针等金属用具,直接在酒精灯火焰上灼烧,冷却后使用
2.消毒与灭菌的比较
条件 结果 常用方法 应用范围
消
毒 较为温
和的物
理、化
学或生
物方法 仅杀死物体表面或内部的部分微生物,不包括芽孢和孢子 煮沸消毒法 日常用品
巴氏消毒法 不耐高温的
液体
紫外线灭菌、化学试剂灭菌 用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等
条件 结果 常用方法 应用范围
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 干热灭菌法 玻璃器皿、
接种工具、
金属用具等
湿热
灭菌法 培养基及容
器的灭菌
强化 题点对应训练
1.无菌技术是获得纯净微生物培养物的关键。下列相关叙述正确的是( )
A.实验过程中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,无水乙醇用来效果更好
C.试管口、瓶口等易被污染的部位,接种时可通过火焰灼烧来灭菌
D.不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
C
解析:微生物培养的器皿、接种用具和培养基等均需要进行灭菌,生物材料依据情况消毒或灭菌,A错误;酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,70%的酒精效果更好,B错误;微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,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,此外,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,C正确;消毒是指用比较温和的物理或化学方法,杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,不能杀死全部微生物,D错误。
2.(多选)无菌操作技术在生产、生活中应用广泛。下列叙述不正确的是 ( )
A.无菌操作应在超净工作台中进行
B.无菌技术中,若处理对象为液体,则只能消毒,不能灭菌
C.无菌操作前需用70%的酒精擦拭实验员双手
D.固体培养基分装到培养皿后用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌
BD
解析:在超净工作台中进行操作可以防止杂菌污染,A正确;无菌技术中,若处理对象为液体,可以采用高压蒸汽灭菌法灭菌,B错误;用酒精擦拭实验员双手可以起到消毒的作用,无菌操作前需用70%的酒精擦拭实验员双手,C正确;固体培养基先用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌再分装到培养皿,D错误。
发酵工程的灭菌设备及无菌操作器具
学习任务二
梳理 归纳教材知识
1.发酵工程的灭菌设备
(1)电热鼓风干燥箱
①结构:具有双层金属壁、中间有隔热石棉板的箱体,顶端或背面有调气阀,下底夹层装有供通电加热的电炉丝。
②应用:常用于空的 (如培养皿、离心管、移液管)、 用具(如镊子、手术刀)和其他耐高温的物品(如菌种保藏采用的沙土管、液状石蜡、碳酸钙)的灭菌。
玻璃器皿
金属
③优点:使灭菌器皿保持 。
④缺点:带有胶皮或塑料的物品、液体及固体 一般不能采用电热鼓风干燥箱干热灭菌。
⑤菌体蛋白质的变性温度与含水量的关系
a.细菌、酵母菌及霉菌的营养细胞,含水量 ,在 条件下,加热10 min即可使其蛋白质变性而达到杀菌效果。
b.放线菌及霉菌孢子含水量 ,在80~90 ℃条件下,加热30 min方可杀菌。
c.细菌芽孢含水量 ,蛋白质变性温度较 。
干燥
培养基
较高
50~60 ℃
较少
低
高
⑥彻底灭菌的标准及灭菌条件
标准:以能否杀死 作为彻底灭菌的标准。
灭菌条件:温度提高到约160 ℃,加热2~3 h。
⑦注意事项
a.不得将易腐、易燃、易爆物品放入箱内干燥灭菌。
b.干燥箱在工作时,必须将风机开关打开。
c.箱内应经常保持清洁,长期不用应套好防尘罩,放置在干燥的室内。
细菌的芽孢
(2)高压蒸汽灭菌锅
①应用:采用高压蒸汽灭菌锅进行 灭菌。
②灭菌原理:在一个密闭的锅内,水的沸点随蒸汽压力的增高而上升,加压的同时提高蒸汽的温度,使锅内的待灭菌物品在一定压力和温度等条件下,杀死其中所有微生物的营养体及其 。
③类型:有手动式高压蒸汽灭菌锅和全自动高压蒸汽灭菌锅两类。
④注意事项:操作人员必须在现场规范操作,严格控制热源维持灭菌时的 。锅内压力过高,不仅培养基的 会被破坏,而且高压锅超过耐压范围后可能会发生爆炸,造成伤人事故等。
湿热
芽孢
压力
营养成分
⑤使用步骤
水位标记线
1/3
冷空气
(3)空气除菌设备
①空气除菌原因:通常在空气中含有灰尘颗粒和各种 ,在阴雨天气或环境污染比较严重的情况下,空气中会悬浮大量的微生物。这些微生物一旦进入营养丰富的培养基中,会很快繁殖,影响 过程。
②空气除菌方法:常采用 的方法,即让含菌空气通过无菌干燥的过滤介质,以阻截空气中所含微生物。
杂菌
发酵
空气过滤除菌
2.发酵工程的无菌操作器具
(1)接种器具
①接种:在无菌条件下将微生物接入 的操作过程。
②常用的接种器具包括玻璃涂布器、接种针、接种环等。
③应用:玻璃涂布器用于 接种,接种针用于 接种,接种环用于斜面接种或在平板培养基上 接种。
培养基
平板稀释涂布
穿刺
划线
(2)转移器具
①移液管的应用:一般用于转移部分 培养物、系列稀释微生物或分装化学试剂。
②刻度移液管:具有刻度的直形玻璃管,在需要控制试剂 时使用。
③使用要点
a.以拇指及中指捏住管颈标线以上的地方,将移液管插入待取溶液液面下约1 cm。
b.移液管不应伸入太多,以免管尖外壁粘有过多溶液;也不应伸入太少,以免液面下降后而吸空。
液体
加入量
④操作步骤
⑤微量取液器
a.应用:取液量 时(如0.1 mL)使用。
b.类型:分为固定容量的和可调容量的两种。
(3)超净工作台
①概念:超净工作台是一种经过 净化而形成高洁净操作环境的设备。
②净化原理:是利用工作台内 的杀菌作用,并通过 过滤确保工作台内空气的无菌、无污染。
③注意事项:超净工作台开机杀菌30 min后,需先关掉紫外线灯,约10 min后方可使用。
④优点:操作方便。
很少
空气
空气过滤器
紫外线灯
[正误辨析]
(1)菌体蛋白质的变性温度与含水量相关,一般来说含水量越低,变性温度越高。 ( )
(2)当高压蒸汽灭菌锅的压力表指针降至“0”点时,即可出锅。 ( )
(3)制备氨基酸、抗生素等的发酵过程,所需的微生物对空气无菌的要求较低。 ( )
(4)将移液管移入准备接受溶液的容器时,为避免污染,移液管不能接触器壁 。( )
(5)厌氧微生物常采用穿刺接种的方法将其保护在培养基中。( )
√
√
×
×
×
1.培养基灭菌为什么采用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌而不采用干热灭菌?
提示:干热灭菌箱内的高温会导致培养基的水分散失,而高压蒸汽灭菌锅内的湿度较大,不会导致培养基的水分散失。
探究 要点合作突破
2.某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是 。
3.某同学从高压蒸汽灭菌锅内拿出培养基后发现,培养基已经溅满了锥形瓶的瓶壁,最可能的原因是__________________________________
____________________________________。
高压蒸汽灭菌锅的压力表指针还未降
未将锅内冷空气排尽
至“0”点,就提前打开了高压蒸汽灭菌锅
1.下列关于发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具的叙述,错误的是( )
A.杀死霉菌孢子所需的温度比霉菌的营养细胞高
B.在高压蒸汽灭菌锅内的压力没有降到“0”点前,不能打开高压蒸汽灭菌锅的锅盖
C.空气过滤除菌法能杀死空气中的微生物
D.臭氧分子有很强的杀菌作用,但也对操作人员的健康有害
强化 题点对应训练
C
解析:空气过滤除菌法是让含菌空气通过无菌干燥的过滤介质,以阻截空气中所含微生物,并不能杀死空气中的微生物,C错误。
2.高压蒸汽灭菌采用高温高压的方法,不仅可杀死一般的细菌、真菌等,对芽孢、孢子也有杀灭效果。下列关于高压蒸汽灭菌的叙述,不正确的是 ( )
A.可用于培养基、培养器械的灭菌
B.既能杀死微生物的营养体,也能杀死芽孢等休眠体
C.高压导致高温,使微生物蛋白质和核酸变性,达到灭菌目的
D.高压蒸汽灭菌不适合固体培养基的灭菌,因为灭菌后,培养基变为液态
D
解析:高压蒸汽灭菌主要用于液体培养基的灭菌,也可用于培养器械的灭菌,A正确;高压蒸汽灭菌法不仅能杀死微生物的营养体,也能杀死芽孢等休眠体,B正确;高压蒸汽灭菌法中高压产生高温,高温使微生物蛋白质凝固变性,达到灭菌目的,C正确;高压蒸汽灭菌后,加入了琼脂的固体培养基为液态,但温度下降后会凝固,所以可用于制备平板,D错误。
微生物接种和传代的无菌技术
学习任务三
梳理 归纳教材知识
1.菌种的传代和保存要考虑菌种的生理、生化特性,尽量让菌种在人工创造的条件下, 细胞的代谢水平,使细胞基本处于 状态,即微生物的生长繁殖受到抑制但又不至于死亡。
2.菌种保存的重要条件: 。
3.穿刺接种和斜面接种
(1)厌氧微生物接触氧气会受到抑制、损伤甚至死亡,常采用 接种。
(2) 是常用的菌种传代和低温下保存菌种的方法。
降低
休眠
低温、干燥、真空
穿刺
斜面接种
4.斜面接种和培养酵母菌
试管口
5.菌种保存
(1)步骤:挑选典型菌落→接种在斜面培养基上→培养使其充分生长→试管用牛皮纸包扎→置于 左右的冰箱中保藏(目的:减缓培养基的
,延长保存时间)。
(2)通常每隔2~3个月 接种一次,再继续保存。
4 ℃
水分蒸发
重新
[正误辨析]
(1)低温、干燥、高氧是菌种保存的重要条件。 ( )
(2)厌氧微生物常采用穿刺接种的方法将其保护在培养基中。 ( )
(3)将含有新鲜菌种的试管放在-4 ℃的冰箱中保藏有利于延长保存时间。 ( )
×
×
√
探究 要点合作突破
如图1、2是两种常见的微生物接种方法,请分析回答下列问题。
(1)1、2两种接种方法分别是 ,采用的接种器具分别是 。实验室培养、保存厌氧菌应采用图中的方法 。
(2)教材P20酵母菌的培养采用的是图中的方法 ,该实验中划线前后两次灼烧接种器具的目的分别是
。
(3)图2所示接种时,不要将培养基的表面划破的原因是
。
穿刺接种、斜面接种
接种针、接种环
1
2
划线前灼烧接种器具的目的是杀死
接种器具上可能存在的微生物,划线后灼烧接种器具的目的是杀死
接种器具上残存的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者
一旦划破,会造成
划线不均匀,难以达到分离单菌落的目的;存留在划破处的单个细胞无法
形成自然长成的菌落,菌种会沿着划破处生长,形成一个条状的菌落
[核心知识]
1.斜面接种和培养酵母菌的操作步骤及其目的或分析说明
顺序 接种操作步骤 目的或分析说明
① 将接种环的环端和接种时可能进入试管的部分放在酒精灯火焰上,来回灼烧多次 将接种环灭菌,避免污染菌种
② 迅速将试管口通过火焰2~3次 灼烧灭菌,防止试管口上的微生物污染培养基
顺序 接种操作步骤 目的或分析说明
③ 将灭过菌的接种环伸入菌种管,先将环部接触培养基斜面顶端或其他无菌体的培养基部位 使接种环冷却,避免杀死菌种
④ 抽出接种环时,带菌部位不要触及管壁或通过火焰 防止菌种沾于管壁;防止菌种被杀死
⑤ 在培养基斜面上由底部向上轻轻划“Z”型折线,但不要将培养基的表面划破 初步接种。划破培养基不利于后续的继续划线,长出的菌落不标准
顺序 接种操作步骤 目的或分析说明
⑥ 将试管口与试管塞分别通过火焰2~3次,迅速塞紧试管 防止杂菌污染
⑦ 将接种过菌种的试管,放在恒温箱(28 ℃)中培养24 h 培养酵母菌,观察接种和培养的结果
2.接种成功的标准
若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,则说明接种操作是符合要求的;若培养基上出现了其他菌落,则说明接种过程中,无菌操作未达到要求而实验失败,需要分析原因,再次接种。
1.下列关于斜面接种和培养酵母菌的叙述,错误的是( )
A.斜面培养基一般用于菌种的保存,制备时需要加入琼脂
B.斜面接种所用工具为接种环,接种前接种环需要灼烧灭菌
C.接种前后,斜面培养基的试管口均需要通过酒精灯火焰
D.接种过菌种的试管放在室温下培养24 h,即可进行观察
强化 题点对应训练
D
解析:接种过菌种的试管需放在恒温箱中(28 ℃)培养24 h,方可进行观察,D错误。
2.下列关于微生物接种和传代的无菌技术的叙述,错误的是 ( )
A.菌种的传代和保存要考虑菌种的生理、生化特性
B.低温、干燥、缺氧、缺乏营养等环境条件都有抑制微生物生长和代谢的作用
C.破伤风芽孢杆菌可在培养基深处的厌氧环境下生长
D.在培养基斜面上接种时,应由上部向底部轻轻划“Z”型折线
D
解析:在培养基斜面上接种时,应由底部向上轻轻划“Z”型折线,D错误。
备选题库 教师独具
1.下列关于消毒和灭菌的叙述,不正确的是 ( )
A.玻璃器皿、金属用具等可以采用干热灭菌法灭菌
B.消毒是灭菌的俗称,它们的本质是一样的
C.灭菌就是杀死物体内外所有的病原微生物
D.接种环可以直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
B
解析:消毒和灭菌的结果不同,消毒只能杀死物体体表或内部的一部分微生物,而灭菌能杀死物体内外所有的微生物,包括孢子和芽孢,B错误。
2.下列关于斜面接种目的的描述,错误的是 ( )
A.菌种转移 B.扩大培养菌种
C.保存纯净菌种 D.获得单个菌落
D
解析:斜面接种可以用于菌种的转移,A正确;斜面接种可以扩大培养菌种,B正确;斜面接种法主要用于单个菌落的纯培养,以保存纯净菌种,C正确;斜面接种不会获得单个菌落,D错误。
3.下列关于灭菌设备使用的叙述,错误的是 ( )
A.不得将易腐、易燃、易爆物品放入电热鼓风干燥箱内干燥灭菌
B.使用高压蒸汽灭菌锅时,操作人员应严格控制热源维持灭菌时的压力
C.高压蒸汽灭菌锅内的物品太多,摆放太挤,会降低灭菌效果
D.在使用高压蒸汽灭菌锅时,一旦加热就不能打开排气阀
D
解析:加热后,须打开排气阀,排出锅内残留的冷空气,D错误。
4.酵母菌的培养与分离实验中,下列相关操作正确的是( )
A.用于制备斜面培养基后剩余的部分可用于制备液体培养基
B.使用医用的脱脂棉制作棉塞可以很好地防止杂菌污染
C.用划线法给平板和斜面培养基接种都要用到接种环
D.该培养基也可以用来培养和分离大肠杆菌
C
解析:斜面培养基中含有凝固剂,不能用于制备液体培养基,A错误;脱脂棉易吸水,容易引起杂菌污染,B错误;用划线法给平板和斜面培养基接种都要用到接种环,C正确;酵母菌为真菌,大肠杆菌属于细菌,二者所需培养基的成分和pH等有差异,该培养基不适于培养和分离大肠杆菌,D错误。
课时作业 素养达标
[基础巩固练]
1.关于微生物的实验室培养,下列叙述错误的是 ( )
A.为避免杂菌污染,实验操作应在酒精灯火焰上进行
B.琼脂常在配制培养基中用作凝固剂
C.接种环、接种针、试管口等常使用灼烧灭菌法
D.试管、烧杯、培养基等可以用湿热灭菌法进行灭菌
A
解析:为避免杂菌污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行,而不是在酒精灯火焰上,A错误。
2.实验室常用的消毒和灭菌方法有多种。下列物品对应的消毒或灭菌方法,错误的是( )
A.培养基——高压蒸汽灭菌
B.牛奶——紫外线灭菌
C.培养皿——干热灭菌
D.接种环——灼烧灭菌
B
解析:培养基常用高压蒸汽灭菌法处理,一般在压力100 kPa、121 ℃下处理15~20 min,A正确;牛奶常用巴氏消毒法处理,B错误;培养皿一般采用干热灭菌,C正确;接种环等接种工具常用灼烧灭菌法处理,D正确。
3.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试剂进行灭菌
B.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
C.在实验室中,切不可吃东西、喝水,离开实验室时一定要洗手,防止被微生物感染
D.使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理, 以免污染环境
B
解析: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,B错误。
4.微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染。下列操作错误的是 ( )
A.自来水常用氯气进行消毒
B.接种操作要在酒精灯火焰附近进行
C.大多数培养基要进行湿热灭菌
D.加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
D
解析:自来水常用氯气消毒,A正确;酒精灯火焰附近存在一个无菌区,为了避免杂菌污染,接种操作要在酒精灯火焰附近进行,B正确;大多数培养基要进行湿热灭菌,C正确;加入培养基中的指示剂和染料也需要灭菌,D错误。
5.下列有关用电热鼓风干燥箱干热灭菌的叙述,不正确的是 ( )
A.灭菌过程中菌体蛋白质的变性温度与含水量有关
B.常用于空的玻璃器皿、金属用具和其他耐高温的物品的灭菌
C.带有胶皮或塑料的物品、液体及固体培养基也可用电热鼓风干燥箱灭菌
D.一般以杀死细菌的芽孢作为彻底灭菌的标准
C
解析:带有胶皮或塑料的物品、液体及固体培养基一般不能采用电热鼓风干燥箱干热灭菌,C错误。
6.斜面培养基常用于菌种的保存,如图所示,试管中的培养基倾斜,菌种接种于斜面上。下列对于斜面培养基接种细菌的操作说明,错误的是( )
A.培养基配置时需添加琼脂
B.接种时需将试管置于酒精灯火焰旁
C.接种环灼烧后,在斜面上划线
D.培养基倒入试管后,需倾斜放置试管
C
解析:据图分析可知,斜面培养基是固体培养基,培养基配置时需添加琼脂,A正确;为避免杂菌污染,接种时需将试管置于酒精灯火焰旁,B正确;接种环灼烧冷却后,在斜面上划线,C错误;培养基倒入试管后,需倾斜放置试管等待凝固,D正确。
7.下列是关于“斜面接种和培养酵母菌”实验操作的叙述,错误的是( )
A.将接种环的环端和可能伸入试管的部分在火焰上来回灼烧多次,以达到彻底灭菌的目的
B.灼烧的接种环在酒精灯火焰旁冷却后,伸入菌种管轻挑少许菌体
C.从菌种管抽出接种环时,不能让其带菌部位触及管壁
D.接种环在斜面接种后,需多次灼烧以保证无菌,冷却后放回原处
B
解析:为避免杂菌污染,可将接种环的环端和可能伸入试管的部分在火焰上来回灼烧多次,A正确;将灭过菌的接种环伸入菌种管,先将环部接触培养基斜面顶端或其他无菌体的培养基部位使其冷却,再轻轻挑取少许菌体,在抽出接种环时,注意其带菌部位不要触及管壁或通过火焰,B错误,C正确;接种后灼烧是为了杀死残留的菌体,接种环在斜面接种后,需多次灼烧以保证无菌,冷却后放回原处,D正确。
8.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。制备琼脂培养基时,采用
法灭菌15~20 min。菌种鉴定后将其接种至液体培养基的目的是 。
(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灭菌,其原因是紫外线能 。
可以
高压蒸汽灭菌
扩大培养,增加菌种数目
既可以杀死病菌,又能保持物品中营养物质风味不变
破坏DNA结构
解析:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。对琼脂培养基灭菌,可以采用高压蒸汽灭菌;将菌种接种至液体培养基的目的是扩大培养,增加菌种数目。
(2)与煮沸消毒法相比,巴氏消毒法或高温瞬时消毒法既可以杀死病菌,又能保持物品中营养物质风味不变。
(3)密闭空间内的空气可采用紫外线灭菌,其原因是紫外线能破坏DNA结构。
[素能培优练]
9.超市中出售的食品保存的常用方法有巴氏消毒法、冷藏法、腌制法、加防腐剂等。下列有关叙述正确的是 ( )
A.巴氏消毒法是采用较温和的物理化学因素,杀死一切对人体有害的致病菌
B.冷藏法可抑制微生物的生命活动,冷藏温度越低对食品保存越有利
C.防腐剂法是在食品中加入无毒副作用的防腐剂,可以抑制微生物的生长和繁殖
D.腌制法是通过添加食盐、糖等制造低渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
C
解析:巴氏消毒法是采用较温和的物理因素,杀死一部分对人体有害的致病菌,A错误;冷藏法,即将食物放在低温下储藏,这样可抑制微生物的生命活动,但有些蔬菜水果的冷藏温度不能太低(不能低于0 ℃),B错误;防腐剂法是在食品中加入无毒副作用的防腐剂,可以抑制微生物生长,同时食用比较安全,C正确;腌制法通过添加食盐、糖等制造高渗环境,使食物中含水量降低,这样可以抑制微生物生长和繁殖,D错误。
10.获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,研究人员对于无菌技术则围绕着如何避免杂菌污染展开讨论。下列操作错误的是( )
A.倒平板后,对空白培养基进行培养,可以检测培养基是否被污染
B.若培养皿盖和培养皿底之间溅有培养基,则不宜用此培养皿培养大肠杆菌
C.高压蒸汽灭菌时的灭菌条件通常是100 kPa、121 ℃,15~20 min
D.在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30 min来进行消毒
D
解析:实验室中检测培养基是否被污染,一般在倒平板后,对空白培养基进行培养,A正确;空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生,因此若培养皿盖和皿底之间溅有培养基,则不宜用此培养基培养大肠杆菌,B正确;高压蒸汽灭菌是将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下,维持15~20 min,C正确;接种箱或超净工作台在使用前,可用紫外线照射30 min,进行消毒,D错误。
11.(多选)穿刺接种是指用接种针挑取少量的菌种,自培养基的中心垂直地刺入半固体培养基中,然后沿原穿刺线将针拔出的微生物接种方法。下列有关叙述错误的是( )
A.该接种方法可用于厌氧菌种的接种
B.灭菌后待培养基冷却到0 ℃时,在酒精灯火焰附近将其倒入培养装置
C.在火焰上灼烧接种针后要立即接种,防止空气中杂菌污染接种针
D.接种过程中为杀灭试管口上沾染的微生物要对试管口进行灭菌
BC
解析:温度过低培养基会出现凝固的现象,B错误;在火焰上灼烧接种针后要待接种针冷却后才能进行接种,这样能够防止接种针温度过高杀死菌种,C错误。
12.(多选)在器械灭菌时,通常会在高压蒸汽灭菌锅中放置生物指示剂来检验灭菌效果,自含型生物指示剂如图所示。为检验生物指示剂是否出现阳性变化,需用工具在塑料瓶外挤破安瓿瓶,使菌片浸没在培养液内。最终根据灭菌与未灭菌的生物指示剂的阳性变化情况,判断
器械灭菌效果。下列叙述正确的有 ( )
A.安瓿瓶中培养液的作用是使芽孢复苏
B.菌片中芽孢的耐热性大于器械上可能存在的污染菌
C.挤破安瓿瓶后,需培养一段时间再观察是否出现阳性
变化
D.若灭菌与未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化,则说明灭菌效果良好
ABC
解析:检验生物指示剂是否出现阳性变化时,有活性的芽孢呈阳性,因此需要培养液使芽孢复苏,A正确;芽孢是细菌的休眠体,芽孢壁厚,含水量极低,代谢缓慢,抗逆性强,能经受高温紫外线、电离辐射以及多种化学物质灭杀,可以帮助细菌度过不良环境。因此菌片中芽孢的耐热性大于器械上的可能污染菌,B正确;芽孢复苏需要时间,所以挤破安瓿瓶后,需培养一段时间再观察是否出现阳性变化,C正确;若灭菌与未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化,则说明灭菌前无有活性芽孢,也就无法说明灭菌效果,D错误。
13.某学校打算开辟一块食用菌栽培基地,以丰富学生的劳动技术课内容。首先对食用菌实验室进行清扫和消毒处理,准备食用菌栽培所需的各种原料和用具,然后从菌种站购来各种食用菌菌种。请回答下列问题。
(1)牛肉膏蛋白胨固体培养基配方如表所示。
其中提供氮源的是 ;提供碳源的主要物质是
。
牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 蒸馏水
3.0 g 10.0 g 5.0 g 20.0 g 定容至1 000 mL
牛肉膏、蛋白胨
牛肉膏
(2)微生物在生长过程中对各种成分所需量不同,配制培养基时各成分要有合适的 ,在烧杯中加入琼脂后要不停地 ,防止 。
(3)将配制好的培养基分装到试管中,加棉塞后若干个试管一捆,包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入 中灭菌,压力为103 kPa,温度为 ,时间为 。灭菌完毕拔掉电源,待锅内压力自然降到“0”时,将试管取出。如果棉塞上沾有培养基,此试管应 。
比例
搅拌
琼脂糊底引起烧杯破裂
高压蒸汽灭菌锅
121 ℃
15~20 min
废弃
(4)使用高压蒸汽灭菌锅时,先向外层锅内倒入 ,并加热煮沸,将其中原有冷空气彻底排出后将锅密闭。
(5)从一支试管向另一支试管接种时应注意,接种环要在酒精灯 (填“内”或“外”)焰灭菌,并且待接种环 后再挑取菌体,试管口不能离开酒精灯火焰附近,将接种的试管在适温下培养,长成菌落后放入
℃冰箱中保藏。
适量的水
外
冷却
4
14.如图为高压蒸汽灭菌锅的部分剖面图,请回答下列问题。
(1)图中甲、乙、丙指示的依次是 、 、
。
(2)下列是关于高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作,正确的先后顺序是
(有的操作可以重复)。
①装入待灭菌物品;②加盖;③加热灭菌锅;④打开排气阀;⑤关闭排气阀;⑥切断电源;⑦压力表的压力降到零;⑧打开盖子;⑨取出灭菌物品
安全阀
排气阀
压力表
①②③④⑤⑥⑦④⑧⑨
(3)对培养液进行灭菌时,高压蒸汽灭菌锅的锅盖的排气管应放在灭菌桶 (填“内侧”或“外侧”);灭好菌后切断高压蒸汽灭菌锅热源,待 后打开排气阀放气,然后开启锅盖取出培养液。
(4)将待灭菌物品放入高压蒸汽灭菌锅内,加上盖子,拧螺栓时要注意 ,使螺栓松紧一致,不漏气。
(5)在对培养基用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌时,发现灭菌锅内压力达到约103 kPa而温度未达到121 ℃,未同时达到设定的温度和压力要求,此时应该 (填操作过程)。
内侧
压力表归零
同时旋紧相对的两个螺栓
将锅内冷空气完全排尽后重新关上排气阀加热
解析:(1)乙连接软管为排气阀,甲为安全阀,丙是压力表。
(2)高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作顺序是①(装入待灭菌物品)②(加盖)③(加热灭菌锅)④(打开排气阀)⑤(关闭排气阀)⑥(切断电源)⑦(压力表的压力降到零)④(打开排气阀)⑧(打开盖子)⑨(取出灭菌物品)。特别注意的是两次打开排气阀,第一次是排出冷气,第二次是排出蒸汽。
(3)对培养液进行灭菌时,高压蒸汽灭菌锅的锅盖的排气管应放在灭菌桶内侧,灭好菌后切断高压蒸汽灭菌锅热源,待压力表归零后打开排气阀放气,然后开启锅盖取出培养液。
(4)进行高压蒸汽灭菌时,将待灭菌物品放入高压蒸汽灭菌锅内,加上盖子,拧螺栓时要注意同时旋紧相对的两个螺栓,使螺栓松紧一致,不漏气。
(5)在对培养基用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌时,若锅内冷空气未排尽,会影响锅内温度,发现灭菌锅内压力达到约103 kPa而温度未达到121 ℃,未同时达到设定的温度和压力要求,此时应该将锅内冷空气完全排尽后重新关上排气阀加热。
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