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高二生物人教版选修一教学案:专题2 课题1 微生物的实验室培养

一、培养基(阅读教材P14~15) 1.概念 人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。 2.种类 按照培养基的物理状态划分为液体培养基和固体培养基。 3.营养要素 各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对 pH、特 殊营养物质以及氧气的要求。 二、无菌技术(阅读教材P15~16) 1.获得纯净培养物:关键是防止外来杂菌的入侵。 2.无菌操作主要包括以下四个方面 (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)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 (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相接触。 3.消毒和灭菌 (1)消毒 ①概念: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)。 ②常用的方法有煮沸消毒法和化学药剂消毒法。 (2)灭菌 ①概念:使用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)。 ②常见的方法有:灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。 三、大肠杆菌的纯化培养(阅读教材P16~20) 1.制备固体培养基 1 2.纯化大肠杆菌 (1)微生物接种最常用的方法 ①平板划线法: 通过接种环在琼脂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。 ②稀释涂布平板法: 将菌液进行一系列的梯度稀释, 然后将不同稀释度的菌液分别涂布 到琼脂固体培养基的表面,进行培养。 (2)微生物培养分析 ①如果接种了大肠杆菌的培养基上生长的菌落颜色、形状、大小基本一致,说明接种操 作符合要求。 ②若培养基上出现了其他菌落,则说明接种过程中被杂菌污染。 ③未接种大肠杆菌的空白对照的培养基在培养过程中若长出菌落, 说明灭菌不彻底, 实 验失败。 四、菌种保存(阅读教材P20) 临时保藏法 适用对象 培养基类型 温度 方法 缺点 频繁使用的菌种 固体斜面培养基 4_℃ 菌落长成后于冰箱中保存,每 3~6 个月将菌种从旧的培养基上转移到新 鲜的培养基上 菌种易被污染或产生变异 甘油管藏法 长期保存的菌种 液体培养基 -20_℃ 将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油 混合均匀后于冷冻箱内保存 / 2 [共研探究] 1.下面是察氏培养基(培养霉菌所用)的主要成分,根据下表,回答下列问题: 蔗糖 20 g NaNO3 3g K2HPO4 1g KCl 1g MgSO4· 7H2O 0.5 g FeSO4 0.01 g 琼脂 20 g 水 定容至 1 000 mL (1)该培养基根据物理性质划分应是固体培养基,原因是该培养基中加入了凝固剂琼脂。 (2)该培养基包含微生物生长和繁殖所需要的 4 类营养物质(成分),分别是碳源、氮源、 无机盐和水。有时候还需要加入特殊的营养物质(生长因子)。 (3)①蔗糖提供碳源,除此之外,提供碳源的主要有:a.无机化合物 CO2、Na2CO3 等; b.有机化合物糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等。 ②NaNO3 提供氮源和无机盐。 (4)碳源、氮源、生长因子在微生物体内的作用 营养要素 碳源 氮源 生长因子 作用 构成生物体细胞的物质和一些代谢产物, 有些是异养微生物的能源物质 合成蛋白质、核酸及含氮代谢废物 酶和核酸的组成成分 【总结提升】 某些微生物的代谢及特点 (1)硝化细菌:自养,需 NH3 或亚硝酸盐做氮源。 (2)圆褐固氮菌:异养,培养基中不需加氮源。 (3)金黄色葡萄球菌:异养,培养基中需加高浓度食盐。 (4)破伤风杆菌:异养厌氧。 2.无菌技术 (1)目的:防止外来杂菌的入侵。 (2)消毒和灭菌的比较 3 项目 概念 常用 方法 适用 对象 (3)连线 消毒 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) 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂 消毒法 操作空间、操作者、一些液体等 灭菌 用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 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌 接种环、接种针、玻璃器皿、培养 基等 (4)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,还能有效避免操 作者自身被微生物感染。 【易错易混】 (1)消毒与灭菌的最根本区别:芽孢和孢子是否存活。灭菌能杀死芽孢和孢子,因而灭 菌更彻底。 (2)具体选择消毒还是灭菌需要考虑:一是效果,灭菌的效果比消毒要好;二是操作对 象的承受能力,活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能灭菌。 [总结升华] 1.培养基的成分 营养物质 碳源 作用 能为微生物代谢 提供碳元素 能为微生物的代谢 提供氮元素 是生长必不可少的 是生命活动所必需的 功能 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 合成蛋白质、核酸以及 含氮的代谢产物 酶和核酸的组成成分 不仅是优良的溶剂而且 可维持生物大分子结构 的稳定 细胞的组成成分,生理 调节物质,某些化能 自养菌的能源,酶的激 活剂 主要来源 无机碳源:CO2、NaHCO3 等;有机碳源:糖类、脂肪 酸、花生粉饼、石油等 无机氮源:N2、NH3、铵盐、 硝酸盐等; 有机氮源: 尿素、 牛肉膏、蛋白胨等 维生素、氨基酸、碱基等 外界摄入 氮源 生长因子 水 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 无机化合物 【易错易混】 (1)对异养微生物来说,含 C、H、O、N 的化合物既是碳源又是氮源、能源。 4 (2)一些天然营养物质,如酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等可为微生物提供生长 因子。 (3)不同微生物对营养的需求不同,因此,首先根据不同微生物的营养需求配制针对性 强的培养基。 (4)营养物质过少不能满足微生物的营养需要,过多对微生物的生长有抑制作用。 (5)自养型微生物的碳源是无机碳(如 CO2),异养型微生物的碳源是有机碳(如糖类)

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