第一章 第2节 第1课时 微生物的基本培养技术-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂同步课件PPT（人教版）

生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 教材梳理预新知 课堂自测固双基 课时评价提能力 生物选择性必修3 互动探究克疑难 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可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 不能计数 稀释涂布 平板法 可以计数，可以观察菌落特征 吸收量较小，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延 ◆[基础诊断] (1)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。( × ) (2)培养基分装到培养皿后进行灭菌。( × ) (3)高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖。( × ) (4)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上。( × ) (5)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。( × ) (6)平板划线法和稀释涂布平板法接种时都要在无菌环境中进行。( √ ) 疑难点一　培养基的成分及无菌技术 1．培养基的配制原则 (1)目的要明确：不同的微生物需求不同，根据培养目的进行配制。 (2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜。 (3)pH要适宜：为维持pH的相对恒定，可在培养基中加入缓冲剂，常用K2HPO4－KH2PO4。 2．培养基的成分及功能 营养 物质 作用 功能 主要来源 碳源 能为微生物代谢提供碳元素 构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质 无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂质、蛋白质、有机酸等 氮源 能为微生物的代谢提供氮元素 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等 水 是生命活动所必需的 不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定 外界摄入 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 细胞内的组成成分，生理调节物质，某些化能自养菌的能源，酶的激活剂 无机化合物 3.常用灭菌与消毒方法的比较 灭菌和消毒 的种类 主要方法 应用范围 灭 菌 湿热灭菌 (高压蒸汽 灭菌法) 100 kPa、121 ℃维持15～30 min 培养基及多种器材、物品 灭 菌 干热灭菌 干热灭菌箱160～170 ℃加热2～3 h 玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等，凡不适宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品 灼烧灭菌 酒精灯火焰的外焰灼烧 微生物接种工具，如接种环、接种针或其他金属用具等，接种过程中的试管口或瓶口等 消 毒 煮沸 消毒法 100 ℃煮沸5～6 min 家庭餐具等生活用品 巴氏 消毒法 62～65 ℃煮30 min或80～90 ℃煮30 s～1 min 牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温灭菌的液体 消 毒 紫外 线消毒 30 W紫外灯照射30 min 接种室空气 化学药 物消毒 用体积分数为70%～75%的乙醇、碘酒涂抹，来苏尔喷洒等 皮肤、伤口、动植物组织表面和空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等 ◆[互动探究] 1．牛肉膏蛋白胨培养基是一种常见的细菌培养基，其中牛肉膏、蛋白胨能够提供哪些营养成分？ 提示：碳源、氮源等 2．在科研和生产上，研究和应用微生物的前提是什么？在实验室中培养微生物应注意哪些问题？ 提示：在科研和生产上，研究和应用微生物的前提是进行微生物的培养。实验室中培养微生物应注意无菌操作，根据不同物品选择不同的灭菌或消毒方法。 3．无菌技术除了用来防止实验室培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 提示：还可以保护实验人员的安全。 4．消毒和灭菌的原理有哪些？试举例说明。 提示：①使菌体蛋白凝固变性，如高压蒸汽灭菌；②抑制细菌代谢和生长，或破坏细菌细胞膜的结构，改变其通透性，使细胞破裂、溶解，如某些化学消毒法；③损伤细菌DNA等，如紫外线消毒法。 ◆[对点训练] 1．不同培养基的具体配方不同，但一般都含(　　 ) A．碳源、磷酸盐和维生素 B．氮源和维生素 C．水、碳源、氮源和无机盐 D．碳元素、氧元素、氢元素、氮元素 解析：C　[培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还应考虑pH、特殊营养物质及O2等条件。] 2．下列不是细菌接种过程中的无菌操作的是(　　 ) A．灼烧接种环　　　　　　 B．高压灭菌 C．在超净工作台上操作 D．靠近火焰 解析：B　[在细菌接种的前后都需要灼烧接种环，A不符合题意；高压蒸汽灭菌一般用于培养基的灭菌，而在细菌接种过程中不需要高压蒸汽灭菌，B符合题意；细菌接种过程应该在超净工作台上操作，以防止杂菌的污染，C不符合题意；细菌接种过程应该在酒精灯火焰附近进行，以防止杂菌的污染，D不符合题意。] ◆[易错警示] 误认为消毒就是灭菌 消毒是指使用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(不包括芽孢和孢子)，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)。 疑难点二　微生物的纯培养 平板划线法与稀释涂布平板法的注意事项 1．平板划线法 ①接种环的灼烧 a．第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物。 b．每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端。 c．划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。 ②灼烧接种之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种。 ③划线时最后一区域不要与第一区域相连。 ④划线用力要大小适当，防止用力过大划破培养基。 2．稀释涂布平板法 ①稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2 cm处。 ②涂布平板时： a．涂布器浸在体积分数为70%的酒精中，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。 b．不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精。 c．酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不接触任何物体。 ◆[互动探究] 分析下图，思考下列问题： (1)如图一所示，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。 (2)如图二所示，从防止杂菌污染的角度思考，将平板倒置的原因是什么？ 提示：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。 ◆[对点训练] 1．下列关于平板划线操作的叙述，正确的是(　　 ) A．使用已灭菌的接种环、培养皿，在操作过程中不需要再灭菌 B．打开含菌种的试管，需通过酒精灯火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞 C．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可 D．最后将平板倒置，放在培养箱中培养 解析：D　[在平板划线时，已灭过菌的接种环在每次划线后，必须用灼烧灭菌法灭菌，以杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种；盛有菌种的试管在打开后或重新塞棉塞前，都需将试管口通过酒精灯火焰灼烧和灭菌；在平板内划三至五条平行线后应盖上皿盖，并灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域划线，并按此操作继续往三、四、五区域划线；接种完成后，需将平板倒置放入培养箱，以防培养皿皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。] 2．将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是(　　 ) A．对比观察培养基有没有被微生物利用 B．对比分析培养基是否被杂菌污染 C．没必要放入未接种的培养基 D．为了下次接种时再使用 解析：B　[对未接种的培养基进行培养，起到对照作用，可确定培养基是否被杂菌污染。] 1．下列有关微生物营养的说法正确的是(　　 ) A．纤维素分解菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B．实验室培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素 C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物的生长越有利 D．任何培养基都必须含有碳源、氮源、无机盐、水和琼脂 解析：B　[纤维素分解菌是异养型微生物，其碳源为有机碳源，硝化细菌是自养型微生物，其碳源物质为CO2，A错误；维生素是乳酸菌生长繁殖所必需的生长因子，而乳酸菌不能合成，所以实验室培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，B正确；培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物不能从培养基中吸水，将出现失水过多而死亡的现象，对生长不利，C错误；培养基不一定都含有碳源、氮源，如培养自养型微生物的培养基中不需加入碳源，分离自生固氮菌的培养基中，不需加入氮源，D错误。] 2．下列有关无菌技术的说法，其中正确的有几项(　　 ) ①无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物 ②煮沸消毒法中100℃煮沸5～6分钟可以杀死微生物细胞和部分芽孢、孢子　③经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，所以不能在常温下长期保存　④高压蒸汽灭菌时若不将锅内冷空气排出则达不到预期的灭菌效果　⑤将接种环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　⑥无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌 A．2项　　 B．3项　　　C．4项　　 D．5项 解析：C　[①无菌技术的关键是防止杂菌的污染，①错误；②煮沸消毒法中100℃煮沸5～6分钟杀死微生物细胞和一部分芽孢和孢子，②正确；③经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，所以不能在常温下长期保存，③正确；④高压蒸汽灭菌时若不将锅内冷空气排出则达不到预期的灭菌效果，④正确；⑤将接种环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，⑤正确；⑥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，⑥错误。故选C。] 3．如图是两种不同接种方法所得的结果，下列说法正确的是(　　) A．A 、B两种接种方法使用的接种工具在接种前都要在酒精灯火焰上灼烧，且处理方法完全相同 B．进行接种之前都要对操作者双手和培养基进行灭菌处理 C．A方法划线时，是沿方向①②③进行，且在③区域看到有单个菌落，可直接计数 D．A、B所使用的培养基可以相同，且制作时要先调pH再灭菌最后倒平板 解析：D　[图 A使用的工具是接种环， 接种前需在明火上灼烧灭菌，冷却后再进行划线操作，图 B使用的接种工具是涂布器，涂布器的处理方法是将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯上引燃，燃尽且冷却后即可涂布，A错误；操作者的双手应进行酒精消毒处理，B错误；平板划线法不能对细菌计数，C错误；A、B所使用的培养基可以相同，且制作时要先调 pH 再灭菌最后倒平板，D正确。] 4．如图是平板划线法接种微生物的示意图，下列叙述正确的是(　　 ) A．该接种过程一般需灼烧接种5次 B．在第5区域中才可以得到单个菌体形成的菌落 C．划线时，在火焰附近将皿盖打开一条缝隙 D．该接种方法也能计数培养液中微生物数量 解析：C　[每一次划线前后都要灼烧灭菌，所以共要灼烧6次，A错误；随着划线次数增多，细菌数目依次减少，在第3次或第4次划线区域也可能形成单菌落，B错误；平板划线时一定在火焰旁，培养皿盖只打开一道缝隙，以避免杂菌污染，C正确；平板划线法不能用于微生物计数，D错误。] 5．琼脂是一种多糖类物质，由于很少有微生物能将其降解而成为配制固体培养基时常用的凝固剂之一。某实验室在处理一批已进行过微生物培养的废弃固体培养基时发现，几乎全部培养基上的微生物都已死亡，但在其中一个培养基上存在一个正常生长的菌落。对此，研究人员做出了以下假说：①此培养基内的营养未被消耗殆尽：②形成此菌落的为自养型微生物；③形成此菌落的微生物能利用琼脂。 (1)从研究人员所作的假说可以推测①所说的“营养”指的最可能是　________________　(填“碳源”“氮源”或“无机盐”)。 (2)配制牛肉膏蛋白胨培养基的步骤包括：计算、　________________　、　________________　、灭菌、倒平板。倒平板所用的培养皿和培养基所用的灭菌方法依次是　________________　和　________________　。 (3)为了检验上述假说①是否正确，研究人员分别使用两种培养基对上述微生物进行培养，其中一种为牛肉膏蛋白胨培养基a，则另一培养基b中不能加入下列的　________________　。 A．牛肉膏　　　　　 B．蛋白胨 C．氯化钠 D．琼脂 (4)用上述a、b培养足够时间，菌落生长情况为　_______________　时，则排除了假说②③，证明假说①正确。 (5)若上述实验否定了假说①，为进一步检验假说②和③，研究人员想要配制一种新的培养基c，并以b与c上是否出现菌落作为观察指标，则与b相比，c的成分需要做出的改变是　_________________　。 解析：(1)从三个假说所指向的微生物来看，其差别主要在于所需碳源不同。 (2)培养基配制的基本步骤是计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，培养皿等玻璃器皿一般采用干热灭菌，而培养基往往采用高压蒸汽灭菌。 (3)A、B可以为绝大多数微生物提供碳源，而从实验目的分析，b培养基应该要排除依靠此类碳源生活的微生物，故选AB。 (4)a培养基上长出菌落，b培养基上不长菌落说明该微生物只能利用常规碳源生活，也就说明假说①更可靠。 (5)要出现菌落，需要用固体培养基，题干提示，琼脂是配制固体培养基时常用的凝固剂之一，因此较为简单的做法是将琼脂换用其它凝固剂，这样就可以通过b和c的对比来确定该微生物能否利用琼脂作为碳源。 答案：(1)碳源　(2)称量　溶化　干热灭菌　高压蒸汽灭菌　(3)A、B　(4)a培养基上长出菌落，b培养基上不长菌落　(5)将琼脂换用其他凝固剂 $