第1章 第2节 第1课时 发酵工程的灭菌方法-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二生物学选择性必修第三册教师用书（苏教版2019）

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 第一章 发酵工程 <<< 学习目标 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 一、发酵工程的灭菌方法 三、微生物接种和传代的无菌技术 二、发酵工程的灭菌设备及无菌操作器具 课时对点练 发酵工程的灭菌方法 一 4 梳理　教材新知 1.无菌技术：指在操作过程中，保持物品与操作区域的 状态并不被 污染的技术，其核心是 。 2.灭菌方法 无菌 微生物 灭菌 灭菌方法 灭菌原理 应用 化学方法 化学试剂灭菌法 一些化学试剂如 、氯、____ ，能破坏微生物的_______或细胞结构，具有杀菌作用 一般不用于______的灭菌 甲醛 高锰 酸钾 蛋白质 培养基 灭菌方法 灭菌原理 应用 物理方法 射线灭菌法 利用 等产生的 等进行灭菌 一般用于 的 灭菌 干热灭菌法(包括 灭菌法和_______ ____法等) 高温干热使微生物的结构被破坏、蛋白质、核酸变性 主要用于要求 的实验器具(如培养皿、____ ___和移液管)的灭菌；火焰灼烧法常用于 等操作过程 紫外线 高能粒子 表面和空气 干热空气 火焰灼 烧 保持干燥 接种 针 接种 灭菌方法 灭菌原理 应用 物理方法 湿热灭菌法(一般在温度为 、气压约 kPa的条件下维持15～20 min) 吸收了蒸汽水分和热量的菌体蛋白质易_____ 适用于耐高温、耐湿热的物品，如对培养基的灭菌，在相同温度下湿热灭菌比干热灭菌_______ 过滤除菌法 通过 阻留微生物从而达到除菌目的 制备 ；在产品提取过程中处理料液，获得无菌产品 121 ℃ 100 变性 更有效 过滤 无菌空气 (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(　　) √ 提示　湿热灭菌适用于耐高温、耐湿热的物品，如培养基；接种环适合用火焰灼烧法灭菌。 (3)培养基最常用的灭菌方法是湿热灭菌法(　　) × √ 判断正误 8 任务一：无菌技术的分析 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？ 探究　核心知识 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。 提示　培养基要湿热灭菌，培养皿要干热灭菌。 (2)玻璃棒、试管、锥形瓶和移液管。 提示　玻璃器皿要干热灭菌。 (3)实验操作者的双手。 提示　双手要酒精消毒。 消毒与灭菌的比较 核心归纳 比较项目 消毒 灭菌 作用强度 较为温和 强烈的物理或化学方法 作用对象 操作空间、操作者双手等 接种环、移液管、培养基等 作用结果 不能杀死所有微生物(如细菌芽孢) 能杀死物体内外的所有微生物，包括芽孢和孢子 常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法等 干热灭菌法、湿热灭菌法等 1.下列关于无菌技术的叙述，错误的是 A.甲醛、高锰酸钾等能破坏微生物的蛋白质或细胞结构，具有杀菌作用 B.工业生产中制备无菌空气常用过滤除菌法 C.紫外线穿透力强能杀死一定空间中所有微生物 D.对培养基灭菌，常采用湿热灭菌法 √ 落实　思维方法 紫外线的穿透力弱，一般用于表面和空气的灭菌。 2.消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是 A.发酵工程的生产过程只有在没有杂菌污染的情况下才能正常进行 B.在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于灭菌方法，该方法可杀死微生物细 胞和一部分芽孢 C.无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌 D.消毒和灭菌的原理是完全不同的 √ 在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于消毒，B错误； 无菌技术中，若处理对象为液体，可以用湿热灭菌法灭菌，C错误。 发酵工程的灭菌设备及无菌操作器具 二 14 1.发酵工程的灭菌设备 (1)电热鼓风干燥箱 ①用途：常用于 的玻璃器皿(如 、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、石蜡油、碳酸钙)的灭菌。带有 或 的物品、液体及 培养基一般不能采用电热鼓风干燥箱干热灭菌。 ②优点：使灭菌器皿保持 。 梳理　教材新知 空 培养皿 金属 胶皮 塑料 固体 干燥 ③灭菌的温度 a.细菌、酵母菌及霉菌的营养细胞含水量 ，需在 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 。 ④彻底灭菌的标准及灭菌条件 标准：一般以能否杀死 作为彻底灭菌的标准。 灭菌条件：温度提高到约 ℃，加热2～3 h。 较高 50～60 ℃ 较少 低 高 细菌的芽孢 160 ⑤注意事项 a.不得将易腐、 、易爆物品放入箱内干燥灭菌； b.干燥箱在工作时，必须将 开关打开； c.箱内应经常保持 。 (2)高压蒸汽灭菌锅 ①灭菌原理：在一个密闭的锅内，水的 随蒸汽压力的增高而 ，加压的同时提高蒸汽的 ，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 微生物的营养体及其 。 易燃 风机 清洁 沸点 上升 温度 所有 芽孢 ②注意事项：操作人员必须在现场规范操作，严格控制 维持灭菌时的 。锅内压力过高，不仅培养基的营养 会被破坏，而且高压锅超过耐压范围后可能会发生 ，造成伤人事故等。 热源 压力 成分 爆炸 ③使用步骤 水位标记线 1/3 排气阀 冷空气 103 121 15~20 “0” 温度 (3)空气除菌设备 ①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 空气中所含微生物。 ②各种不同的发酵过程，对空气 的要求也不同。例如，酵母菌繁殖得快，对空气的无菌要求相对 ；而制备氨基酸、抗生素等的发酵过程，所需的微生物对空气无菌的要求 。 空气过滤除菌 阻截 无菌程度 较低 较高 2.发酵工程的无菌操作器具 (1)接种器具 ①常用的接种器具：玻璃涂布器、 、接种环等。 ②用途：玻璃涂布器常用于 接种，接种针用于 接种，接种环用于 接种或在平板培养基上 接种。 接种针 平板稀释涂布 穿刺 斜面 划线 (2)转移器具 ①移液管 使用要点： a.以拇指及中指捏住管颈标线 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 。 以上 吸空 操作步骤： 液面 1 cm 下端外壁 垂直 缓缓 下端 顺壁 ②微量取液器 a.用途：取液量 时(如0.1 mL)使用。 b.类型：分为固定容量的和 容量的两种。 (3)超净工作台 ①净化原理：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。 ②注意事项：超净工作台开机杀菌30 min后，需先关掉 ，约_______后方可使用。 很少 可调 紫外线灯 空气过滤器 紫外线灯 10 min (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)使用高压蒸汽灭菌锅时，为充分利用空间，装得越满越好(　　) √ × 提示　装锅时，灭菌桶不要装得过满，至少留1/3空间。 (3)当高压蒸汽灭菌锅的压力表指针降至“0”点时，即可出锅(　　) × 判断正误 25 (4)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(　　) 提示　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高。 (5)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(　　) 提示　将移液管移入准备接受溶液的容器中时，使其出口尖端接触器壁。 × × 判断正误 26 任务二：无菌操作器具的使用分析 1.培养基灭菌为什么采用高压蒸汽灭菌而不采用干热灭菌？ 探究　核心知识 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。 2.如何制备一瓶无菌水？ 提示　对一瓶有菌水进行高压蒸汽灭菌处理。 3.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，最可能的原因是什么？ 提示　原因可能是未将锅内冷空气排尽。 4.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，最可能的原因是什么？ 提示　高压蒸汽灭菌锅的压力表指针还未降至“0”点，就提前打开了高压蒸汽灭菌锅。 高压蒸汽灭菌锅的使用及注意事项 核心归纳 (1)首先将内层灭菌桶取出，再向外层锅内加入适量的水，水量达到水位标记线即可。 (2)放回灭菌桶，并装入待灭菌物品。注意不要装得太挤，以免妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果。锥形瓶与试管口不要与桶壁接触，以免冷凝水淋湿包裹瓶口的纸而透入棉塞。 (3)加盖，并将盖上的排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内。拧紧固定螺栓，注意要对称地旋紧锅盖四周的固定螺栓，使固定螺栓松紧一致，不漏气。 核心归纳 (4)加热灭菌锅，打开排气阀，使水沸腾，排出锅内的冷空气。等冷空气完全排尽后，关上排气阀，让锅内的温度随蒸汽压力增加而逐步上升。当锅内压力升到所需压力时，控制热源，按照灭菌所要求的时间，维持压力。 (5)到灭菌时间后，切断热源，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降到“0”点时，打开排气阀，旋开固定螺栓，打开盖子，取出灭菌物品。如果提前打开排气阀，锅内压力突然下降，灭菌容器内的液体会冲出容器，造成污染。 3.(多选)下列关于无菌操作器具的使用，错误的是 A.用玻璃涂布器进行涂布平板接种 B.用接种针进行穿刺接种 C.用移液管移取溶液时，当溶液液面上升到刻度标线时，立即堵住管口 D.超净工作台开机杀菌30 min后，关闭紫外线灯即可使用超净工作台 √ 落实　思维方法 √ 用移液管移取溶液时，当溶液液面上升到刻度标线以上约1 cm处时，立即堵住管口，C错误； 紫外线灯的开启可激发超净工作台内空气中的氧分子形成臭氧分子，臭氧分子有很强的杀菌作用，但也对操作人员的健康有害，因此，超净工作台开机杀菌30 min后，需先关掉紫外线灯，约10 min后方可使用超净工作台，D错误。 4.(多选)如图是灭菌锅及其局部剖面示意图，下列相关叙述正确的是 A.甲、乙、丙分别是排气阀、安全阀和压力表 B.使用时应在锅内水煮沸并排除全部冷空气后 　再关闭乙 C.灭菌结束后应立即打开乙，放出锅内热蒸汽 D.将器皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸 　包扎，避免灭菌后的再次污染 √ √ 甲、乙、丙分别是安全阀、排气阀和压力表， A错误； 灭菌结束后，应切断热源，等灭菌锅内温度 自然下降，当压力表指针降至“0”点时，再 打开排气阀，以防止提前打开排气阀，锅内 压力突然下降，导致灭菌容器内的液体冲出容器，造成污染，C错误。 微生物接种和传代的无菌技术 三 35 1.菌种传代和保存的目的和条件 (1)目的：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 。 (2)条件： 。 2.菌种传代和保存的接种方法 (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。 梳理　教材新知 降低 休眠 死亡 低温、干燥、真空 穿刺 斜面接种 3.菌种保存方法 (1)步骤：挑选典型菌落→接种在斜面培养基上→培养使其 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 )。 (2)通常每隔2～3个月 接种一次，再继续保存。 充分 4 ℃ 水分 蒸发 保存时间 重新 (1)低温、干燥、高氧是菌种保存的重要条件(　　) × 提示　低温、干燥、真空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)将装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(　　) 提示　将装有新鲜菌种的试管用牛皮纸包扎好后放在4 ℃左右的冰箱中保藏，延长保存时间。 √ × 判断正误 38 任务三：微生物接种方法分析 1.如图所示的接种方法分别是什么？ 探究　核心知识 提示　图1是穿刺接种；图2是斜面接种。 2.在斜面接种和培养酵母菌的过程中有哪些无菌操作的步骤？ 提示　(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。 (2)将试管口通过火焰2～3次。 (3)在抽出接种环时，带菌部位不要触及管壁或通过火焰。 (4)将试管口与试管塞分别通过火焰2～3次，迅速塞紧试管。 斜面接种和培养酵母菌的操作步骤及其目的或分析说明 核心归纳 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 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 核心归纳 顺序 接种操作步骤 目的或分析说明 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 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 5.下列关于斜面接种和培养酵母菌的叙述，错误的是 A.接种环灭菌时，只需将其环端进行灭菌 B.接种时，应在培养基斜面上由底部向上轻轻划“Z”型折线 C.挑取菌体时应先将接种环的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 D.将菌种置于4 ℃左右的冰箱中保藏既有利于减缓培养基的水分蒸发， 又有利于延长保存时间 √ 落实　思维方法 6.(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.培养基的配制、分装及微生物的接种过程都需要进行无菌操作 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 √ √ 培养基的配制、分装不需要无菌操作，需要保持环境卫生，待培养基配制、分装完成会进行高压蒸汽灭菌操作，微生物的接种过程需要进行无菌操作，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，防止接种针温度过高杀死菌种，C错误。 网络构建 课时对点练 四 47 题组一　发酵工程的灭菌方法 1.(2024·徐州高二检测)无菌技术是发酵工程的重要技术。使用的接种针、接种环，最好采用的灭菌方法是 A.紫外线等射线灭菌法 B.干热空气灭菌法 C.湿热灭菌法 D.火焰灼烧法 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 火焰灼烧法常用于接种等操作过程，如涂布器、接种环、接种针等，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。 对点训练 2.下列关于无菌技术的说法，错误的是 A.培养皿可用干热灭菌法灭菌 B.牛奶、熟啤酒、葡萄酒都可用巴氏消毒法消毒 C.射线灭菌法一般用于接种室或超净工作台等的灭菌 D.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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 牛奶、熟啤酒、葡萄酒都可用巴氏消毒法消毒，该方法可以减少牛奶和酒类中的营养流失，B正确； 微生物培养的器皿、接种用具和培养基等均需要灭菌，生物材料依据情况消毒或灭菌，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 3.下列常用的无菌操作中，错误的是 A.化学试剂灭菌法可以用于培养基的灭菌 B.灭菌所使用的物理、化学方法比较强烈 C.消毒所使用的物理、化学方法比较温和 D.湿热灭菌法和干热灭菌法有不同的适用条件 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 由于灭菌剂可能会与培养基中的一些成分发生作用，因此化学试剂灭菌法一般不用于培养基的灭菌，A错误； 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，B正确； 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，C正确； 常用的灭菌方法有干热灭菌法和湿热灭菌法等，依据灭菌对象的不同各有其适用范围，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 题组二　发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具 4.(2024·无锡高二调研)高压蒸汽灭菌锅是一种常用的灭菌设备，其灭菌原理是利用高温高压条件导致 A.菌体和芽孢都存活 B.菌体死亡但芽孢存活 C.菌体和芽孢都死亡 D.菌体存活但芽孢死亡 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 5.下列有关使用高压蒸汽灭菌锅的操作，错误的是 A.加水时，水量达到标记线即可 B.加盖时，将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内 C.加热时，待冷空气完全排尽后关上排气阀 D.切断电源后，打开排气阀使压力表降到零后开盖 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 切断电源后，应该等压力表指针降至“0”点，待温度下降后，打开排气阀，旋开固定螺栓，开盖，D错误。 对点训练 6.下列关于灭菌设备的使用，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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 加热后，随着锅内压力逐渐增加，须打开排气阀，排出锅内残留的冷空气。 对点训练 题组三　微生物接种和传代的无菌技术 7.(2024·常州高二期中)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叙述错误的是 A.培养基配制时需添加琼脂 B.接种时需将试管置于酒精灯火焰旁 C.接种针灼烧后，在斜面上划线 D.培养基倒入试管后，需倾斜放置试管 √ 接种针灼烧并冷却后，在斜面上划线，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 8.下列关于微生物接种和传代的叙述，错误的是 A.抽出接种环时，其带菌部位不要触及管壁或通过火焰，以免被杂菌污 染或被杀死 B.用斜面培养基保存菌种通常每隔2～3个月重新接种一次 C.休眠状态即微生物的生长繁殖受抑制但又不至于死亡 D.穿刺接种用到的接种器具是接种环 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 穿刺接种用到的接种器具是接种针，D错误。 对点训练 9.下列关于“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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 10.在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序是 ①用一只手的拇指和其他四指夹住菌种试管和待接种的斜面试管，管口并齐，使斜面向上保持水平状态　②在火焰附近用握有接种环的手的小拇指、无名指、中指和掌心拔去两支试管上的试管塞，并迅速将试管口通过火焰2～3次　③将接种环伸入菌种管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少许菌体，立即将接种环抽出　④手拿接种环，在酒精灯火焰上来回灼烧多次　⑤在火焰旁迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部然后向上轻轻划“Z”型折线　⑥抽出接种环，将试管口与试管塞分别通过火焰2～3次，迅速塞紧试管 A.①②③④⑤⑥ 　B.①④②③⑤⑥　　C.①②③④⑥⑤ D.②①③④⑤⑥ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 对点训练 11.无菌技术是发酵工程的重要技术之一。实验室通常使用电热鼓风干燥箱作为干热灭菌设备，下列关于其用法和原理的叙述，错误的是 A.对于空的玻璃器皿和其他耐高温的物品可以采用此法来保持干燥 B.不同菌体由于含水量不同，灭菌温度、时间都不同 C.使用干燥箱时必须将风机开关打开，否则会导致电机或传感器烧坏 D.由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件下，加热10 min 即可杀菌 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件下，加热30 min方可杀菌。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 12.(多选)发酵工程中的培养基含丰富的营养物质，对于液体培养物一般选用移液管转移液体，下列对于移液管的使用，错误的是 A.使用移液管时，拇指和中指捏住管颈标线以上的地方 B.移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多也不应伸入太少 C.吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时迅速用另一只手 的拇指堵住管口 D.将移液管移入准备接受溶液的容器中时，将移液管倾斜，使其尖端接 触器壁 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 √ 综合强化 移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多，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，B正确； 吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时，迅速用另一只手的食指堵住管口，C错误； 将移液管移入准备接受溶液的容器中时，使其出口尖端接触器壁，将容器倾斜，而使移液管直立，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 13.(多选)(2024·南京高二检测)含硫蛋白质在某些微生物作用下产生的硫化氢会导致生活污水发臭。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，某小组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(硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀)，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列有关叙述正确的是 A.据实验结果可知，乙菌的运动能力比甲菌强 B.甲、乙菌在培养基内部生长，一定属于厌氧菌 C.该实验结果说明甲、乙两种菌都能产生硫化氢 D.穿刺接种等接种技术的关键是防止杂菌的污染 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌，说 明了乙菌的运动能力比甲菌强，A正确； 甲、乙菌在培养基内部生长，不一定属于厌氧菌，也 可能是兼性厌氧菌，B错误； 根据题意，硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀，图中都产生了黑色沉淀，表示二者都能产生硫化氢，C正确； 微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 14.(多选)(2024·盐城中学高二期中)可采用高压蒸汽灭菌锅对物品进行湿热灭菌。下列关于高压蒸汽灭菌锅使用及灭菌原理的说法，错误的是 A.灭菌物品放入灭菌桶后，盖好锅盖，依次旋紧锅盖四周的固定螺栓 B.加热时，须打开排气阀，排除锅内残留的冷空气，当压力表指针回“0” 时，再关闭继续加热 C.灭菌后，打开排气阀排气，等压力表指针降至“0”时，打开锅盖，取 出灭菌物品 D.高压蒸汽灭菌锅利用高温的热空气，在一定条件下能杀死所有微生物 的营养体及芽孢 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 旋紧锅盖时应按对称方向旋紧四周固定螺栓，A错误； 灭菌后，等压力表指针降至“0”时，待温度下降后打开排气阀排气，旋开固定螺栓，打开锅盖，取出灭菌物品，C错误； 高压蒸汽灭菌锅利用高温高压的蒸汽，在一定条件下能杀死所有微生物的营养体及芽孢，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 15.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： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 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 其中提供氮源的是________________；提供碳源的主要物质是________。 牛肉膏、蛋白胨 牛肉膏 综合强化 (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高压蒸汽灭菌锅中灭菌，灭菌完毕拔掉电源，待锅内压力自然降到“0”点时，将试管取出。如果棉塞上沾有培养基，此试管应______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 比例 搅拌 起烧杯破裂 琼脂糊底引 废弃 综合强化 (4)使用高压蒸汽灭菌锅时注意，先向外层锅内倒入________。把锅内水加热煮沸并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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 适量水 外 冷却 4 综合强化 16.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。请回答下列问题： (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”)放入密闭容器如电热鼓风干燥箱中进行干热灭菌。 (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_________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 可以 在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少 综合强化 (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______ ___________。工业生产上一般利用__________法大量地制备无菌空气。 (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。 (5)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____________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 DNA的结构 破坏 过滤除菌 氯气 未将锅内冷空气排尽 综合强化 第一章 发酵工程 <<< $$ 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 [学习目标]　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。 一、发酵工程的灭菌方法 1．无菌技术：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，其核心是灭菌。 2．灭菌方法 灭菌方法 灭菌原理 应用 化学方法 化学试剂灭菌法 一些化学试剂如甲醛、氯、高锰酸钾，能破坏微生物的蛋白质或细胞结构，具有杀菌作用 一般不用于培养基的灭菌 物理方法 射线灭菌法 利用紫外线等产生的高能粒子等进行灭菌 一般用于表面和空气的灭菌 干热灭菌法(包括干热空气灭菌法和火焰灼烧法等) 高温干热使微生物的结构被破坏、蛋白质、核酸变性 主要用于要求保持干燥的实验器具(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 物理方法 湿热灭菌法(一般在温度为121_℃、气压约100 kPa的条件下维持15～20 min) 吸收了蒸汽水分和热量的菌体蛋白质易变性 适用于耐高温、耐湿热的物品，如对培养基的灭菌，在相同温度下湿热灭菌比干热灭菌更有效 过滤除菌法 通过过滤阻留微生物从而达到除菌目的 制备无菌空气；在产品提取过程中处理料液，获得无菌产品 判断正误 (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(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√ 提示　(2)湿热灭菌适用于耐高温、耐湿热的物品，如培养基；接种环适合用火焰灼烧法灭菌。 任务一：无菌技术的分析 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)双手要酒精消毒。 　消毒与灭菌的比较 比较项目 消毒 灭菌 作用强度 较为温和 强烈的物理或化学方法 作用对象 操作空间、操作者双手等 接种环、移液管、培养基等 作用结果 不能杀死所有微生物(如细菌芽孢) 能杀死物体内外的所有微生物，包括芽孢和孢子 常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法等 干热灭菌法、湿热灭菌法等 1．下列关于无菌技术的叙述，错误的是(　　) A．甲醛、高锰酸钾等能破坏微生物的蛋白质或细胞结构，具有杀菌作用 B．工业生产中制备无菌空气常用过滤除菌法 C．紫外线穿透力强能杀死一定空间中所有微生物 D．对培养基灭菌，常采用湿热灭菌法 答案　C 解析　紫外线的穿透力弱，一般用于表面和空气的灭菌。 2．消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是(　　) A．发酵工程的生产过程只有在没有杂菌污染的情况下才能正常进行 B．在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于灭菌方法，该方法可杀死微生物细胞和一部分芽孢 C．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌 D．消毒和灭菌的原理是完全不同的 答案　A 解析　在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于消毒，B错误；无菌技术中，若处理对象为液体，可以用湿热灭菌法灭菌，C错误。 二、发酵工程的灭菌设备及无菌操作器具 1．发酵工程的灭菌设备 (1)电热鼓风干燥箱 ①用途：常用于空的玻璃器皿(如培养皿、离心管、移液管)、金属用具(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、石蜡油、碳酸钙)的灭菌。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。 ②优点：使灭菌器皿保持干燥。 ③灭菌的温度 a．细菌、酵母菌及霉菌的营养细胞含水量较高，需在50～60_℃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较少，在80～90 ℃条件下，加热30 min方可杀菌。 c．细菌芽孢含水量低，蛋白质变性温度较高。 ④彻底灭菌的标准及灭菌条件 标准：一般以能否杀死细菌的芽孢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。 ⑤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。 (2)高压蒸汽灭菌锅 ①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芽孢。 ②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压力。锅内压力过高，不仅培养基的营养成分会被破坏，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。 ③使用步骤 (3)空气除菌设备 ①空气除菌方法：常采用空气过滤除菌的方法，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。 ②各种不同的发酵过程，对空气无菌程度的要求也不同。例如，酵母菌繁殖得快，对空气的无菌要求相对较低；而制备氨基酸、抗生素等的发酵过程，所需的微生物对空气无菌的要求较高。 2．发酵工程的无菌操作器具 (1)接种器具 ①常用的接种器具：玻璃涂布器、接种针、接种环等。 ②用途：玻璃涂布器常用于平板稀释涂布接种，接种针用于穿刺接种，接种环用于斜面接种或在平板培养基上划线接种。 (2)转移器具 ①移液管 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。 操作步骤： ②微量取液器 a．用途：取液量很少时(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净化原理：利用工作台内紫外线灯的杀菌作用，并通过空气过滤器过滤确保工作台内空气的无菌、无污染。 ②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。 判断正误 (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)使用高压蒸汽灭菌锅时，为充分利用空间，装得越满越好(　　) (3)当高压蒸汽灭菌锅的压力表指针降至“0”点时，即可出锅(　　) (4)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(　　) (5)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(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 提示　(2)装锅时，灭菌桶不要装得过满，至少留1/3空间。(4)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高。(5)将移液管移入准备接受溶液的容器中时，使其出口尖端接触器壁。 任务二：无菌操作器具的使用分析 1．培养基灭菌为什么采用高压蒸汽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。 2．如何制备一瓶无菌水？ 提示　对一瓶有菌水进行高压蒸汽灭菌处理。 3.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，最可能的原因是什么？ 提示　原因可能是未将锅内冷空气排尽。 4．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，最可能的原因是什么？ 提示　高压蒸汽灭菌锅的压力表指针还未降至“0”点，就提前打开了高压蒸汽灭菌锅。 　高压蒸汽灭菌锅的使用及注意事项 (1)首先将内层灭菌桶取出，再向外层锅内加入适量的水，水量达到水位标记线即可。 (2)放回灭菌桶，并装入待灭菌物品。注意不要装得太挤，以免妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果。锥形瓶与试管口不要与桶壁接触，以免冷凝水淋湿包裹瓶口的纸而透入棉塞。 (3)加盖，并将盖上的排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内。拧紧固定螺栓，注意要对称地旋紧锅盖四周的固定螺栓，使固定螺栓松紧一致，不漏气。 (4)加热灭菌锅，打开排气阀，使水沸腾，排出锅内的冷空气。等冷空气完全排尽后，关上排气阀，让锅内的温度随蒸汽压力增加而逐步上升。当锅内压力升到所需压力时，控制热源，按照灭菌所要求的时间，维持压力。 (5)到灭菌时间后，切断热源，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降到“0”点时，打开排气阀，旋开固定螺栓，打开盖子，取出灭菌物品。如果提前打开排气阀，锅内压力突然下降，灭菌容器内的液体会冲出容器，造成污染。 3．(多选)下列关于无菌操作器具的使用，错误的是(　　) A．用玻璃涂布器进行涂布平板接种 B．用接种针进行穿刺接种 C．用移液管移取溶液时，当溶液液面上升到刻度标线时，立即堵住管口 D．超净工作台开机杀菌30 min后，关闭紫外线灯即可使用超净工作台 答案　CD 解析　用移液管移取溶液时，当溶液液面上升到刻度标线以上约1 cm处时，立即堵住管口，C错误；紫外线灯的开启可激发超净工作台内空气中的氧分子形成臭氧分子，臭氧分子有很强的杀菌作用，但也对操作人员的健康有害，因此，超净工作台开机杀菌30 min后，需先关掉紫外线灯，约10 min后方可使用超净工作台，D错误。 4．(多选)如图是灭菌锅及其局部剖面示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲、乙、丙分别是排气阀、安全阀和压力表 B．使用时应在锅内水煮沸并排除全部冷空气后再关闭乙 C．灭菌结束后应立即打开乙，放出锅内热蒸汽 D．将器皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎，避免灭菌后的再次污染 答案　BD 解析　甲、乙、丙分别是安全阀、排气阀和压力表，A错误；灭菌结束后，应切断热源，等灭菌锅内温度自然下降，当压力表指针降至“0”点时，再打开排气阀，以防止提前打开排气阀，锅内压力突然下降，导致灭菌容器内的液体冲出容器，造成污染，C错误。 三、微生物接种和传代的无菌技术 1．菌种传代和保存的目的和条件 (1)目的：尽量让菌种在人工创造的条件下，降低细胞的代谢水平，使细胞基本处于休眠状态，即微生物的生长繁殖受到抑制但又不至于死亡。 (2)条件：低温、干燥、真空。 2．菌种传代和保存的接种方法 (1)厌氧微生物接触氧气会受到抑制、损伤甚至死亡，常采用穿刺接种。 (2)斜面接种是常用的菌种传代和低温下保存菌种的方法。 3．菌种保存方法 (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4_℃左右的冰箱中保藏(目的：减缓培养基的水分蒸发，延长保存时间)。 (2)通常每隔2～3个月重新接种一次，再继续保存。 判断正误 (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)将装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(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)× 提示　(1)低温、干燥、真空是菌种保存的重要条件。(3)将装有新鲜菌种的试管用牛皮纸包扎好后放在4 ℃左右的冰箱中保藏，延长保存时间。 任务三：微生物接种方法分析 1．如图所示的接种方法分别是什么？ 提示　图1是穿刺接种；图2是斜面接种。 2．在斜面接种和培养酵母菌的过程中有哪些无菌操作的步骤？ 提示　(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。(2)将试管口通过火焰2～3次。(3)在抽出接种环时，带菌部位不要触及管壁或通过火焰。(4)将试管口与试管塞分别通过火焰2～3次，迅速塞紧试管。 　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 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 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 5．下列关于斜面接种和培养酵母菌的叙述，错误的是(　　) A．接种环灭菌时，只需将其环端进行灭菌 B．接种时，应在培养基斜面上由底部向上轻轻划“Z”型折线 C．挑取菌体时应先将接种环的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 D．将菌种置于4 ℃左右的冰箱中保藏既有利于减缓培养基的水分蒸发，又有利于延长保存时间 答案　A 6．(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．培养基的配制、分装及微生物的接种过程都需要进行无菌操作 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 答案　BC 解析　培养基的配制、分装不需要无菌操作，需要保持环境卫生，待培养基配制、分装完成会进行高压蒸汽灭菌操作，微生物的接种过程需要进行无菌操作，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，防止接种针温度过高杀死菌种，C错误。 课时对点练　[分值：100分] 第1～2题，每题4分；第3～14题，每题5分，共68分。 题组一　发酵工程的灭菌方法 1．(2024·徐州高二检测)无菌技术是发酵工程的重要技术。使用的接种针、接种环，最好采用的灭菌方法是(　　) A．紫外线等射线灭菌法 B．干热空气灭菌法 C．湿热灭菌法 D．火焰灼烧法 答案　D 解析　火焰灼烧法常用于接种等操作过程，如涂布器、接种环、接种针等，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。 2．下列关于无菌技术的说法，错误的是(　　) A．培养皿可用干热灭菌法灭菌 B．牛奶、熟啤酒、葡萄酒都可用巴氏消毒法消毒 C．射线灭菌法一般用于接种室或超净工作台等的灭菌 D．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 答案　D 解析　牛奶、熟啤酒、葡萄酒都可用巴氏消毒法消毒，该方法可以减少牛奶和酒类中的营养流失，B正确；微生物培养的器皿、接种用具和培养基等均需要灭菌，生物材料依据情况消毒或灭菌，D错误。 3．下列常用的无菌操作中，错误的是(　　) A．化学试剂灭菌法可以用于培养基的灭菌 B．灭菌所使用的物理、化学方法比较强烈 C．消毒所使用的物理、化学方法比较温和 D．湿热灭菌法和干热灭菌法有不同的适用条件 答案　A 解析　由于灭菌剂可能会与培养基中的一些成分发生作用，因此化学试剂灭菌法一般不用于培养基的灭菌，A错误；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，B正确；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，C正确；常用的灭菌方法有干热灭菌法和湿热灭菌法等，依据灭菌对象的不同各有其适用范围，D正确。 题组二　发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具 4．(2024·无锡高二调研)高压蒸汽灭菌锅是一种常用的灭菌设备，其灭菌原理是利用高温高压条件导致(　　) A．菌体和芽孢都存活 B．菌体死亡但芽孢存活 C．菌体和芽孢都死亡 D．菌体存活但芽孢死亡 答案　C 5．下列有关使用高压蒸汽灭菌锅的操作，错误的是(　　) A．加水时，水量达到标记线即可 B．加盖时，将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内 C．加热时，待冷空气完全排尽后关上排气阀 D．切断电源后，打开排气阀使压力表降到零后开盖 答案　D 解析　切断电源后，应该等压力表指针降至“0”点，待温度下降后，打开排气阀，旋开固定螺栓，开盖，D错误。 6．下列关于灭菌设备的使用，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 答案　D 解析　加热后，随着锅内压力逐渐增加，须打开排气阀，排出锅内残留的冷空气。 题组三　微生物接种和传代的无菌技术 7．(2024·常州高二期中)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叙述错误的是(　　) A．培养基配制时需添加琼脂 B．接种时需将试管置于酒精灯火焰旁 C．接种针灼烧后，在斜面上划线 D．培养基倒入试管后，需倾斜放置试管 答案　C 解析　接种针灼烧并冷却后，在斜面上划线，C错误。 8．下列关于微生物接种和传代的叙述，错误的是(　　) A．抽出接种环时，其带菌部位不要触及管壁或通过火焰，以免被杂菌污染或被杀死 B．用斜面培养基保存菌种通常每隔2～3个月重新接种一次 C．休眠状态即微生物的生长繁殖受抑制但又不至于死亡 D．穿刺接种用到的接种器具是接种环 答案　D 解析　穿刺接种用到的接种器具是接种针，D错误。 9．下列关于“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 答案　B 解析　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。 10．在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序是(　　) ①用一只手的拇指和其他四指夹住菌种试管和待接种的斜面试管，管口并齐，使斜面向上保持水平状态 ②在火焰附近用握有接种环的手的小拇指、无名指、中指和掌心拔去两支试管上的试管塞，并迅速将试管口通过火焰2～3次 ③将接种环伸入菌种管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少许菌体，立即将接种环抽出 ④手拿接种环，在酒精灯火焰上来回灼烧多次 ⑤在火焰旁迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部然后向上轻轻划“Z”型折线 ⑥抽出接种环，将试管口与试管塞分别通过火焰2～3次，迅速塞紧试管 A．①②③④⑤⑥ B．①④②③⑤⑥ C．①②③④⑥⑤ D．②①③④⑤⑥ 答案　B 11．无菌技术是发酵工程的重要技术之一。实验室通常使用电热鼓风干燥箱作为干热灭菌设备，下列关于其用法和原理的叙述，错误的是(　　) A．对于空的玻璃器皿和其他耐高温的物品可以采用此法来保持干燥 B．不同菌体由于含水量不同，灭菌温度、时间都不同 C．使用干燥箱时必须将风机开关打开，否则会导致电机或传感器烧坏 D．由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件下，加热10 min即可杀菌 答案　D 解析　由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件下，加热30 min方可杀菌。 12．(多选)发酵工程中的培养基含丰富的营养物质，对于液体培养物一般选用移液管转移液体，下列对于移液管的使用，错误的是(　　) A．使用移液管时，拇指和中指捏住管颈标线以上的地方 B．移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多也不应伸入太少 C．吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时迅速用另一只手的拇指堵住管口 D．将移液管移入准备接受溶液的容器中时，将移液管倾斜，使其尖端接触器壁 答案　CD 解析　移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多，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，B正确；吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时，迅速用另一只手的食指堵住管口，C错误；将移液管移入准备接受溶液的容器中时，使其出口尖端接触器壁，将容器倾斜，而使移液管直立，D错误。 13．(多选)(2024·南京高二检测)含硫蛋白质在某些微生物作用下产生的硫化氢会导致生活污水发臭。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，某小组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(硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀)，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列有关叙述正确的是(　　) A．据实验结果可知，乙菌的运动能力比甲菌强 B．甲、乙菌在培养基内部生长，一定属于厌氧菌 C．该实验结果说明甲、乙两种菌都能产生硫化氢 D．穿刺接种等接种技术的关键是防止杂菌的污染 答案　ACD 解析　从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌，说明了乙菌的运动能力比甲菌强，A正确；甲、乙菌在培养基内部生长，不一定属于厌氧菌，也可能是兼性厌氧菌，B错误；根据题意，硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀，图中都产生了黑色沉淀，表示二者都能产生硫化氢，C正确；微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。 14．(多选)(2024·盐城中学高二期中)可采用高压蒸汽灭菌锅对物品进行湿热灭菌。下列关于高压蒸汽灭菌锅使用及灭菌原理的说法，错误的是(　　) A．灭菌物品放入灭菌桶后，盖好锅盖，依次旋紧锅盖四周的固定螺栓 B．加热时，须打开排气阀，排除锅内残留的冷空气，当压力表指针回“0”时，再关闭继续加热 C．灭菌后，打开排气阀排气，等压力表指针降至“0”时，打开锅盖，取出灭菌物品 D．高压蒸汽灭菌锅利用高温的热空气，在一定条件下能杀死所有微生物的营养体及芽孢 答案　ACD 解析　旋紧锅盖时应按对称方向旋紧四周固定螺栓，A错误；灭菌后，等压力表指针降至“0”时，待温度下降后打开排气阀排气，旋开固定螺栓，打开锅盖，取出灭菌物品，C错误；高压蒸汽灭菌锅利用高温高压的蒸汽，在一定条件下能杀死所有微生物的营养体及芽孢，D错误。 15．(20分)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： 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 其中提供氮源的是________________；提供碳源的主要物质是__________。 (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高压蒸汽灭菌锅中灭菌，灭菌完毕拔掉电源，待锅内压力自然降到“0”点时，将试管取出。如果棉塞上沾有培养基，此试管应________。 (4)使用高压蒸汽灭菌锅时注意，先向外层锅内倒入____________。把锅内水加热煮沸并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。 答案　(1)牛肉膏、蛋白胨　牛肉膏　(2)比例　搅拌　琼脂糊底引起烧杯破裂　(3)废弃　(4)适量水 (5)外　冷却　4 16．(12分)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。请回答下列问题： (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”)放入密闭容器如电热鼓风干燥箱中进行干热灭菌。 (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______________________。工业生产上一般利用________________法大量地制备无菌空气。 (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。 (5)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________________________________________。 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DNA的结构　过滤除菌 (4)氯气　(5)未将锅内冷空气排尽 学科网（北京）股份有限公司 $$