第1章 第2节 第1课时 发酵工程与微生物接种和传代的无菌技术-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教师用书word（苏教版）

第二节　发酵工程的无菌技术 第1课时 发酵工程与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.阐明微生物接种和传代的无菌技术,尝试进行斜面接种和培养酵母菌。 知识点(一)　发酵工程的灭菌方法 [教材知识梳理] 　　(一)无菌技术 1.无菌技术的含义 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.无菌技术的主要内容 (1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 (2)用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 (3)为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。 (4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 (二)发酵工程常采用的灭菌方法 化学试剂灭菌 法 采用甲醛、氯、高锰酸钾等灭菌剂灭菌的方法,能破坏微生物的蛋白质或细胞结构。灭菌剂可能会与培养基中的一些成分发生作用,一般不用于培养基的灭菌 射线灭菌法 利用紫外线等产生的高能粒子进行灭菌的方法。紫外线的穿透力弱,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,前者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,后者常用于接种等操作过程 湿热灭菌法 利用饱和蒸汽进行灭菌的方法,该方法可使菌体蛋白质易变性,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的方法。工业生产上一般利用该方法大量制备无菌空气或处理料液,以获得无菌产品 [核心要点点拨] 　　常用灭菌与消毒方法的比较 项目 主要方法 应用范围 灭 菌 概念 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 湿热 灭菌 气压约为100 kPa、温度为121 ℃的条件下维持15~20 min 培养基及多种器材、物品 干热灭菌 干热 空气 灭菌 干热灭菌箱140~160 ℃,加热2~3 h 玻璃器皿(如接种针、培养皿等)、金属用具等不适宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品 火焰 灼烧 灭菌 酒精灯火焰灼烧 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 概念 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 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 63~65 ℃消毒30 min或80~85 ℃处理10~15 s 牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温灭菌的液体 化学药物 消毒 用体积分数为70%~75%的乙醇、碘酒涂抹等 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 　　[典例]　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　　　　　　　　　　　。  (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,能耐高温的、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,优点为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DNA分子的结构。 (4)自来水通常是采用氯气进行消毒的。 [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)破坏微生物的DNA结构　(4)氯气 [归纳拓展] 　　(1)酒精消毒液中酒精浓度对效果的影响 70%的酒精消毒效果较好。原因是浓度过高,菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜,酒精不能渗入其中;浓度过低,消毒能力减弱。 (2)无菌技术措施的选择原则 ①考虑效果:灭菌的效果比消毒要好。 ②考虑操作对象的承受能力:活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒的方法,而不能采用灭菌的方法。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)化学试剂灭菌法一般不用于培养基的灭菌。 (√) (2)工业生产上可通过过滤除菌法制备无菌空气用于各种微生物的发酵。 (×) (3)培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌。 (×) (4)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)都可采用干热灭菌法进行灭菌。 (×) (5)分批灭菌的过程包括升温、保温和冷却三个阶段,灭菌主要是在升温过程中实现的。 (×) (二)落实知能 2.下列关于无菌技术的理解,错误的是 (　　) A.无菌技术能对实验操作的空间进行消毒 B.无菌技术能将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基进行灭菌 C.无菌技术不能防止操作者自身携带微生物污染实验 D.无菌技术包括避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品的接触 解析:选C　无菌技术能对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒,A正确;为获得纯净的培养物,保证不被杂菌污染而采用的无菌技术,能将培养的器皿、接种用具和培养基进行灭菌,B正确;无菌技术除了能防止操作者自身携带微生物污染实验,也可有效避免操作者自身被微生物感染,C错误;周围物品可能会含有杂菌,为防止杂菌污染,无菌技术操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品的接触,D正确。 3.下表中有关消毒与灭菌的描述错误的是 (　　) 常用方法 应用举例 消毒 ① 日常用品 ② 不耐高温的液体 ③ 皮肤 灭菌 火焰灼烧法 ④ 干热空气灭菌法 ⑤ 高压蒸汽灭菌法 ⑥ A.若要彻底除去物体内外的芽孢和孢子,只靠方法①②③是不行的 B.牛奶、啤酒等通常用方法②消毒,④可以为接种针、涂布器等灭菌 C.⑤⑥灭菌时,灭菌物品均不能与箱壁或桶壁接触,其原因不同 D.培养皿、培养基灭菌均可采用⑤⑥方法 解析:选D　常用的消毒方法并不能除去孢子和芽孢,若要除去芽孢和孢子,则需要灭菌,A正确。牛奶、啤酒等不耐高温的液体,常用的消毒方法是巴氏消毒法,对于金属操作工具常用火焰灼烧法灭菌,B正确。干热空气灭菌时,灭菌的物品不与灭菌箱内壁接触,防止包装纸烤焦起火;高压蒸汽灭菌时,锥形瓶与试管口不与桶壁接触是为了避免冷凝水淋湿包裹瓶口的纸而透入棉塞,C正确。培养基不能用干热空气灭菌法灭菌,应使用高压蒸汽灭菌法灭菌,D错误。 (三)迁移应用 4.在生物技术上常利用大肠杆菌制成“工程菌”。某生物小组的同学,利用实验室提供的大肠杆菌品系及其他必要材料,对该品系大肠杆菌进行了培养。请分析回答下列问题: (1)微生物在生长过程中对各种成分的需求量不同,故制备培养基时各成分要有合适的　　　　　　。培养基中含有的蛋白胨可为微生物提供　　　　　　　　　　。  (2)配制培养基时,各种成分在溶化后分装前必须调节　　　　,接种前要进行灭菌处理,应该采用的方法是　　　　　　　。  (3)实验结束时,使用过的培养基应进行灭菌处理后才能倒掉,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)微生物在生长过程中对各种成分的需求量不同,故制备培养基时各成分要有合适的浓度和比例,培养基中含有的蛋白胨可为微生物提供氮源、碳源和维生素。 (2)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行pH的调节,接种前要对培养基进行灭菌,采用的方法是高压蒸汽灭菌法。 (3)实验结束时,使用过的培养基应进行灭菌处理后才能倒掉,这样做的目的是避免细菌污染环境或感染操作者。 答案:(1)浓度和比例　氮源、碳源(和维生素)　(2)pH　高压蒸汽灭菌法　(3)避免细菌污染环境或感染操作者 知识点(二)　发酵工程的灭菌设备及无菌操作器具 [教材知识梳理] 　　(一)几种发酵工程灭菌设备的比较 名称 灭菌方法 优点 应用 电热 鼓风 干燥箱 干热 灭菌法 灭菌器皿保持干燥 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 高压 蒸汽 灭菌锅 湿热 灭菌法 对培养基、培养器皿等应用广泛的灭菌方法 能杀死其中所有微生物的营养体及其芽孢 空气 除菌 设备 空气过滤 除菌法 净化空气中的杂菌 无菌室、超净工作台除菌 [微提醒] 电热鼓风干燥箱的使用 (1)不得将易腐、易燃、易爆物品放入箱内干燥灭菌。 (2)干燥箱在工作时,必须将风机开关打开,否则会导致电机或传感器烧坏。 (3)箱内应经常保持清洁,长期不用应套好防尘罩,放置在干燥的室内等。 　　(二)发酵工程的无菌操作器具 名称 用途或用法 特点 接种器具 玻璃 涂布器 平板稀释涂布接种 在无菌条件下将微生物接种在培养基上 接种针 穿刺接种 接种环 斜面接种或在平板培养基上划线接种 转移器具 移液管 用来准确移取一定体积的溶液或分装化学试剂的量器;一般用于转移部分液体培养物、系列稀释微生物或分装化学试剂 刻度移液管可以控制试剂加入量 微量 取液器 可分为固定容量的和可调容量的两种 取液量很少 超净工作台 利用紫外线灯灭菌和空气过滤器除菌 操作方便 [核心要点点拨] 　　关于高压蒸汽灭菌锅使用的几个易错点 (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也不能装的太满,至少留1/3空间。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)加热灭菌锅后,须打开排气阀,排出锅内残留的冷空气。当压力表指针回降到“0”时,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,当压力表指针降到“0”点时,待温度下降后,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。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基都要进行消毒。 (×) (2)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。 (√) (3)使用高压蒸汽灭菌锅时,为充分利用空间,装得越满越好。 (×) (4)当高压蒸汽灭菌锅的压力表指针降至“0”点时,即可出锅。 (×) (5)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。 (×) (6)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。 (×) (二)落实知能 2.(2025·徐州月考)细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽灭菌锅、酒精、火焰灼烧、干热灭菌等几种不同的处理,这些方法依次用于杀死哪些部位的杂菌 (　　) A.接种环、手、培养基、涂布器 B.高压锅、手、接种环、培养基 C.培养基、手、接种环、吸管 D.接种环、手、高压锅、培养皿 解析:选C　高压蒸汽灭菌锅是湿热灭菌的设备,通常用于培养基的灭菌;用酒精擦拭双手是消毒的一种方法;火焰灼烧,可以迅速彻底地灭菌,适用于微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属用具;干热灭菌一般适用于玻璃器皿的灭菌,如吸管。 3.下列有关无菌技术的叙述,错误的是 (　　) A.对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒 B.用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基要进行灭菌 C.高压蒸汽灭菌锅需将冷空气彻底排出后才能将锅密闭 D.煮沸消毒法可以杀死所有微生物包括芽孢和孢子 解析:选D　为避免杂菌污染,对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒,A正确;用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基要进行灭菌,一般是进行高压蒸汽灭菌,B正确;高压蒸汽灭菌锅需将冷空气彻底排出后才能将锅密闭,否则冷空气的存在会影响灭菌效果,C正确;煮沸消毒法可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢,D错误。 4.(2025·徐州高二月考)在进行微生物培养实验时,如果缺乏高压灭菌锅这个设备,可以用间歇灭菌法进行灭菌。方法是常压下煮沸一段时间后,冷却至常温,然后再煮沸、再冷却,如此反复几次。这种方法能够达到灭菌目的的原因是 (　　) A.总加温时间比高压灭菌法长 B.常压下微生物的抵抗力下降 C.煮沸时,微生物营养体转变成芽孢 D.冷却时,微生物芽孢转变成营养体 解析:选D　加温时间长不一定能达到灭菌的目的,A不符合题意;常压下微生物的抵抗力比高压下强,B不符合题意;煮沸时,营养体被杀死,C不符合题意;冷却时,微生物芽孢转变成营养体,再用高温杀死,如此反复几次,可以达到完全灭菌的目的,D符合题意。 (三)迁移应用 5.中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。回答下列问题: (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为　　　　　,并不断提高其浓度,经多次传代培养以获得目标菌株。  (2)培养嗜盐单胞菌H时配制的培养基必须进行　　　　　　　灭菌处理,目的是　　　　　　　　　　。  (3)检测培养基灭菌效果的常用方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60 g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是　　　　　　　　。  解析:(1)根据题意分析,该实验的目的是提高菌株 H 对蔗糖的耐受能力和利用效率,结合微生物的代谢需求,其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。 (2)培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法,以防止杂菌污染对实验结果的干扰。 (3)检测培养基灭菌效果的常用方法是灭菌完成的空白培养基在适宜条件下培养适当时间,看是否有菌落生成;灭菌完成的空白培养基作为空白对照。 (4)已知菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,因此当培养基盐浓度为60 g/L, pH为10时,菌株H可正常持续发酵60 d以上,而盐浓度为60 g/L的条件下,其他杂菌因失水过多而死亡;pH为10的条件下,其他杂菌的酶变性失活,生长繁殖受抑制,故该系统不需要灭菌。 答案:(1)唯一碳源　(2)高压蒸汽　防止杂菌污染对实验结果的干扰　(3)灭菌完成的空白培养基在适宜条件下培养适当时间,看是否有菌落生成　(4)高盐环境导致其他杂菌失水过多而死亡;较高的pH导致其他杂菌的酶变性失活,生长繁殖受抑制 知识点(三)　微生物接种和传代的无菌技术　 [教材知识梳理] 　　(一)菌种的保存 1.菌种保存的重要条件:低温、干燥、真空。 2.菌种保存的主要方法 (1)常用的菌种传代和低温下保存菌种的方法:斜面接种。 (2)厌氧微生物的保存方法:穿刺接种。 (3)菌种保存步骤: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);通常每隔2~3个月重新接种一次,再继续保存。  [微提醒] 接种注意事项 (1)要充分对接种环进行灭菌,以免污染其标本。 (2)要适当冷却再取标本,以免带不出标本中的菌种。 　　(二)斜面接种和培养酵母菌 1.操作过程 　　2.注意事项 (1)准备接种时手持两支试管的试管塞朝内,并且培养基斜面向上。 (2)接种环可能进入试管的部分都要进行酒精灯火焰灼烧灭菌。 (3)在接种过程中都要保证在酒精灯火焰的无菌区域进行。 (4)挑取菌种抽出接种环时,其带菌部位不要触及管壁或通过火焰。 (5)接种完成要将试管口和试管塞再次通过酒精灯火焰进行灭菌。 [典例]　下列有关微生物培养的叙述,错误的是 (　　) A.培养基中N可作为培养硝化细菌的氮源 B.接种针和涂布器均可采取灼烧的方法灭菌 C.接种后的培养皿要倒置,以免受到污染 D.将含有新鲜菌种的试管用牛皮纸包扎好,置于4 ℃冰箱中保藏可长期保存菌种 [解析]　硝化细菌可以利用N中的N元素,所以培养基中N可作为培养硝化细菌的氮源,A正确;在接种过程中,接种针和涂布器均可采取灼烧的方法灭菌,B正确;接种后的培养皿要倒置,这样能够防止培养皿上的冷凝水污染培养基,且便于观察,C正确;D项所述操作可延长菌种的保存时间,但是通常需要每隔2~3个月重新接种一次,再继续保存,D错误。 [答案]　D [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。 (×) (2)穿刺接种可用于保藏厌氧菌种或研究微生物的运动。 (√) (3)斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株。 (×) (4)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理,培养过程中每隔一周观察一次。 (×) (5)低温、干燥、高氧是菌种保存的重要条件。 (×) (6)将含有新鲜菌种的试管放在-4 ℃的冰箱中保存有利于延长保存时间。 (×) (二)落实知能 2.在斜面培养基上接种时,其正确的操作顺序是 (　　) ①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜试管,管口并齐,使斜面向上　②右手拧松棉塞,但不取下　③在火焰边用右手无名指和小指夹住两个棉塞,将它们取下,同时左腕转动,灼烧试管口一周　④将接种环伸入试管内,让环部先接触培养基上未长菌的部位使其冷却,然后轻轻挑取少量菌体,立即将接种环抽出　⑤右手拿接种环,在火焰上灼烧灭菌　⑥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,由底部向上轻轻画“Z”型折线　⑦抽出接种环,再用火焰灼烧试管口,并在火焰上方将棉塞塞上 A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②⑤③④⑥⑦ C.①③②④⑤⑥⑦ D.②③①④⑤⑦⑥ 答案:B 3.下列有关微生物培养与分离操作的叙述,正确的是 (　　) A.在超净工作台操作时需打开紫外灯和过滤风 B.玻璃刮刀在涂布前后都要进行灼烧处理 C.将培养基转移到三角瓶和试管时都要使用取样器 D.当移取溶液的量很少时,常采用吸管 解析:选B　在超净工作台操作时需要关闭紫外灯,A错误;玻璃刮刀在涂布前后都要进行灼烧灭菌,B正确;将培养基转移到三角瓶和试管时必须使用三角漏斗,以防止污染,C错误;如移取溶液的量很少时,常采用微量取液器,D错误。 (三)迁移应用 4.(2025·盐城高二期中)内生菌是指一类其部分或全部生活史存活于健康植物内部而不使宿主植物表现出明显感染症状(至少暂时没有感染症状)的微生物,主要有细菌、真菌和放线菌。内生真菌在药用植物体内普遍存在,并且具有重要的生物活性,如抗菌、抗氧化及抗肿瘤活性,因此,内生真菌已成为活性代谢产物的一个新的来源。 (1)要分离出植物的内生真菌,要对植物材料进行　　　　　(填“灭菌”或“表面消毒”)处理,分离用的培养基选择　　　　　　　　　　(填“牛肉膏蛋白胨培养基”或“马铃薯琼脂培养基”),其中通常添加一定浓度的青霉素和链霉素,主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。分离时通常要放置三个未接种植物材料的培养基一起培养,这样做的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。培养基灭菌的方法是　　　　　　。  (2)为了验证所分离的内生真菌是否具有抗菌作用,要先将分离的内生真菌接种到液体培养基中,置于摇床上振荡培养,振荡培养的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答两点)  (3)若要对所分离的内生真菌进行初步鉴定,可以肉眼观察　　　的颜色、形状等。若要临时保藏菌种,可以将菌种接种到试管的　　　　　　　上,在合适的温度下保藏。  解析:(1)要分离出植物的内生真菌,要对植物材料进行表面消毒处理,若用灭菌处理会杀死内生菌。马铃薯琼脂培养基常用于真菌的筛选,青霉素和链霉素可抑制细菌的生长,因此添加一定浓度的青霉素和链霉素,主要作用是抑制细菌的生长。分离时通常要放置三个未接种植物材料的培养基一起培养,这样做的原因是设置对照,检验培养基灭菌是否彻底。培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法。 (2)振荡培养可增加培养液中的氧含量;使真菌和培养液充分接触,有利于菌体的繁殖。 (3)不同菌体的菌落特征一般不同,且菌落是肉眼可见的结构,因此若要对所分离的内生真菌进行初步鉴定,可以肉眼观察菌落的颜色、形状等。若要临时保藏菌种,可以将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下保藏。 答案:(1)表面消毒　马铃薯琼脂培养基　抑制细菌的生长　设置对照,检验培养基灭菌是否彻底　高压蒸汽灭菌法　(2)增加培养液中的氧含量;使真菌和培养液充分接触　(3)菌落　固体斜面培养基 /课堂小结与随堂训练/ 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.无菌技术是指在操作过程中,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,其核心是灭菌。 2.菌种的传代和保存要考虑菌种的生理、生化特性,使微生物的生长繁殖受到抑制但又不至于死亡。低温、干燥、真空是菌种保存的重要条件。 3.菌种保存的主要方法:斜面接种是常用方法,厌氧微生物常用穿刺接种。 4.斜面接种和培养酵母菌的实验步骤:准备接种→接种环灭菌→试管口灭菌→挑取菌体→接种→培养。 三、素养好题训练 1.无菌技术是微生物培养中的关键技术,主要包括消毒和灭菌。下列关于消毒和灭菌的叙述,错误的是 (　　) A.消毒是指用较为温和的物理、化学方法杀死物体表面的一部分微生物 B.灭菌是指用强烈的物理、化学方法杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子 C.水体被细菌污染后,可利用某些噬菌体寄生在细菌体内使其裂解而进行生物消毒 D.常用的灭菌方法主要包括干热灭菌、湿热灭菌、过滤除菌等 解析:选A　消毒是指用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,A错误。 2.牛奶消毒及细菌检测实验的过程如下图所示,下列相关叙述正确的是 (　　) A.步骤①为巴氏消毒法,这种消毒法的特点是既能杀死牛奶中的全部微生物(包括芽孢和孢子),又基本不会破坏牛奶中的营养成分 B.实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌,这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品 C.实验中的培养基适宜的灭菌方法是高压蒸汽灭菌,灭菌结束后,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖 D.在牛肉膏蛋白胨培养基上接种菌液时,涂布器需经酒精浸泡后再接种 解析:选B　步骤①为巴氏消毒法,这种消毒法的特点是既能杀死牛奶中的微生物,又不破坏牛奶中的营养成分,但不能杀灭芽孢和孢子,杀灭芽孢和孢子需要经过灭菌,A错误;干热灭菌法是指在干燥环境中(如火焰或干热空气)进行灭菌的技术,一般有火焰灼烧法和干热空气灭菌法。实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌,这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品,B正确;培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法,灭菌结束后,压力表指针回到零,待温度下降后,再打开放气阀,开启锅盖,C错误;涂布器需经酒精浸泡、灼烧灭菌冷却后再涂布,以免温度过高杀死菌种,D错误。 3.(2025·苏州四校联考)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业﹐用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见下表。请回答下列问题: 碳源 细胞干重/(g/L) S产量/(g/L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 (1)实验室培养微生物时,需要对所需的玻璃器皿进行灭菌,灭菌常用的方法是　　　　　　　　。  (2)菌株C的生长除需要碳源外,还需要　　　　　　　　　　(答出2点即可)等营养物质。  (3)由实验结果分析可知,菌株C生长的最适碳源是　　　　;用菌株C生产S的最适碳源是　　　;碳源为淀粉时菌株C不能生长,推测可能原因是　　　　　　　　　　　　　　。  (4)若以制糖废液作为碳源﹐为进一步确定生产S的最适碳源浓度﹐该小组进行了相关后续实验。请简要写出实验思路:　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　。  解析:(1)防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键,对所需的玻璃器皿进行灭菌,常用的方法是干热灭菌法。 (2)微生物的生长需要水、无机盐、碳源、氮源以及特殊的营养物质等,故菌株C的生长除需要碳源外,还需要水、氮源、无机盐等营养物质。 (3)分析题干实验结果,以葡萄糖为碳源时,细胞干重最大,故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖;以制糖废液为碳源时,S产量最高,故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液;在以淀粉为碳源时,菌株C不能生长,说明菌株C无法利用淀粉,分析其原因是菌株C缺少淀粉酶,导致其无法利用淀粉。 (4)以制糖废液作为碳源,进一步确定生产S的最适碳源浓度,以碳源浓度作为自变量,不同碳源浓度下S产量作为因变量,实验思路见答案。 答案:(1)干热灭菌法　(2)水、 氮源、无机盐(答出2点即可)　(3)葡萄糖　制糖废液　菌株C缺少淀粉酶　(4)设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C,其他条件相同且适宜,一段时间后测定不同浓度制糖废液中S产量,S产量最大的碳源浓度即为最适碳源浓度 学科网（北京）股份有限公司 $