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北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第1章 发酵工程第一节 微生物纯培养物的获得教课内容课件ppt
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这是一份北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第1章 发酵工程第一节 微生物纯培养物的获得教课内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，素养提升，课堂小结，2灭菌，图Z1-1-1，图Z1-1-2，图Z1-1-4等内容，欢迎下载使用。
一、培养基为微生物的生长提供营养物质1.培养基的概念:人工配制的适合微生物生长和繁殖的营养基质。2.培养基的营养成分:主要包括碳源、氮源、水、无机盐和微量元素等。3.培养基的种类:根据物理状态的不同,培养基可分为固体培养基和液体培养基。固体培养基中常用的凝固剂是琼脂,该培养基可用于形成固体平板和试管斜面。
二、纯培养物的获得需要无菌条件1.培养物和纯培养物(1)培养物:在人为设定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体。(2)纯培养物:只有一种微生物的培养物。在实验室和生产中,纯培养物也被称为菌种。2.灭菌(1)概念:利用物理或化学的方法杀灭物品中所有微生物的过程。(2)常用方法:高压蒸汽灭菌、干热灭菌、火焰灭菌、紫外线灭菌等。
3.消毒(1)概念:利用物理或化学的方法杀灭物体表面、人体皮肤、环境中等部分微生物(不包括芽孢)的过程。(2)常用方法:化学消毒、巴氏消毒等。4.无菌技术:在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。
三、利用分离纯化技术获得微生物的纯培养物1.分离纯化技术首先,需要在固体平板上将众多的微生物细胞彼此分散开,经过生长繁殖形成单菌落;然后,再通过纯化,即挑取单菌落接种到试管斜面或液体培养基中培养;最终,得到某种微生物的纯培养物,这一技术称为微生物的分离纯化技术。2.常用方法(1)平板划线法:用接种环以无菌操作蘸取少许待分离的材料,在固体平板上进行平行划线或者连续划线,微生物细胞的数量随着划线次数的增加或划线的延长而减少,并逐步分散开来,经培养后,可在划线的末端得到单菌落。
(2)稀释涂布平板法①系列稀释
②涂布:取一定范围的3个稀释度的菌液各0.1 mL或0.2 mL,加到固体平板上,用无菌涂布器涂布均匀,经培养即可能得到单菌落。挑取单菌落接种到试管斜面或者液体培养基中进行培养,就会得到微生物的纯培养物。
四、从发酵粉中分离纯化酵母菌1.目的要求(1)熟练配制适合酵母菌生长繁殖的培养基。(2)利用高压蒸汽灭菌的方法进行培养基及相关物品的灭菌。(3)阐明无菌操作的重要性。2.实验原理适合酵母菌生长的培养基为马铃薯葡萄糖培养基。利用平板划线法或稀释涂布平板法分离酵母菌菌体,经培养获得单菌落,纯化单菌落,最终得到酵母菌的纯培养物。3.材料用具:(略)
4.方法步骤(1)配制马铃薯葡萄糖培养基
②灭菌方法:高压蒸汽灭菌。③灭菌条件和时间:121 ℃,20 min。(3)制斜面及固体平板灭菌结束后,取出,待培养基冷却到50~60 ℃,以一定角度斜置装有培养基的试管;将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,每皿约20 mL。
(4)接种①无菌操作。超净工作台使用前开启紫外灯灭菌20 min,双手用70%~75%的酒精擦拭消毒。②稀释涂布平板法接种配制酵母菌悬液:称取0.1 g发酵粉,加到已经冷却的装有9 mL无菌水的试管中,振荡混匀。↓系列稀释:将菌悬液进行系列稀释,至10-6。 ↓涂布:取固体平板,用无菌移液管或移液器吸取10-4、10-5、10-6三个稀释度的稀释液各0.1 mL,加到固体平板上,用无菌涂布器涂布均匀,盖上培养皿,室温下静置5 min左右,使酵母菌菌体吸附在培养基表面。
③平板划线法接种接种也可采用连续划线或平行划线的方法分离酵母菌。平行划线的具体过程如下。a.在近酒精灯火焰处,一手拿接种环,接种环经火焰灭菌冷却后,蘸取酵母菌悬液,另一手拿固体平板,打开培养皿盖,用接种环在平板上轻轻地平行划线。b.划完一组平行线后,将培养皿旋转一定角度,接种环经火焰灭菌冷却后,继续划线。c.每旋转一次,接种环经火焰灭菌一次。操作完成后,合上培养皿。
(5)培养将涂布或划线的培养皿倒置于恒温培养箱中,30 ℃培养36~42 h,即可长出单菌落。从单菌落上挑取少许细胞,接种到试管斜面上,30 ℃培养36~42 h,即可得到酵母菌的纯培养物。
【预习检测】 1.判断正误。(1)人工配制的适合微生物生长和繁殖的营养基质叫培养基。每种培养基中必须添加碳源、氮源、水、无机盐和微量元素。( )(2)灭菌是获得微生物纯培养物的前提,是利用物理或化学的方法杀灭物品中和人体皮肤上所有微生物的过程。( )(3)接种环宜采用高压蒸汽灭菌,培养皿宜采用火焰灭菌。( )(4)平板划线法可以利用已灭菌的接种环以无菌操作蘸取少许待分离的材料,在固体平板上进行平行划线,每次划线结束进行下一次划线前都要灼烧接种环。( )
(5)用1 mL无菌移液管从甲试管中吸取1 mL溶液加入装有9 mL无菌水的乙试管中,充分混匀,此时的稀释度为10-1。( )(6)利用稀释涂布平板法获取单菌落时,要取一定范围的3个稀释度的菌液进行涂布。( ) (7)从发酵粉中分离纯化酵母菌所用的培养基为马铃薯葡萄糖培养基,培养基在灭菌前需要调节pH。( )(8)为了获得试管斜面,应将灭菌的培养基冷却到45 ℃以下,以一定角度斜放装有培养基的试管。( )
2.消毒和灭菌是两个不同的概念,灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长和繁殖的能力的过程。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害的过程。下列哪些物品适用于消毒处理?( ) ①皮肤 ②饮用水 ③牛奶 ④注射器 ⑤培养皿 ⑥接种环 ⑦培养基 ⑧果汁 ⑨酱油 ⑩手术刀A.①②③⑧⑨ B.④⑤⑥⑦⑩C.①②③④⑤⑥⑧D.以上全部答案:A
解析:消毒指利用物理或化学的方法杀灭物体表面、人体皮肤、环境中等部分微生物(不包括芽孢)的过程,适用于那些不耐高温的液体,如③牛奶、⑧果汁、⑨酱油,这样可以使其中的营养成分不被破坏;对要求不是很严格的①皮肤、②饮用水也用消毒的方法处理。而对于要求严格的④注射器、⑤培养皿、⑥接种环、⑦培养基、⑩手术刀等必须进行灭菌处理。
3.下列关于无菌操作的叙述,错误的是( )。A.无菌操作的目的是防止杂菌污染B.用酒精擦拭双手的方法是对操作者的双手进行消毒C.实验操作过程应在近酒精灯火焰处进行D.玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭答案:D解析:玻璃器皿(吸管、培养皿)应采用干热灭菌。
4.图Z1-1-1表示实验室培养和纯化某微生物过程中的部分操作步骤。下列说法错误的是( )。A.①步骤使用的培养基已经灭菌B.①②③④步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行C.③所示的接种方法为平板划线法D.④操作过程中,需灼烧接种环5次答案:D
解析:①步骤表示制备固体平板,在制备固体平板之前培养基已经灭菌,A项正确。①②③④步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,B项正确。由②到③的过程可知,该操作是用接种环蘸取菌液在固体平板上进行接种,是平板划线法,C项正确。接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,防止造成污染,由此可见,完成步骤④共需灼烧接种环6次,D项错误。
5.某同学用图Z1-1-2所示的接种方法对样品中的微生物进行分离。下列相关叙述正确的是( )。A.该接种方法是平板划线法,样品应适当稀释B.涂布器需经灭菌处理,冷却后再接种C.培养基接种前后相互对照判断是否存在污染D.接种后的培养基倒置后置于摇床上振荡培养答案:B
解析:该接种方法是稀释涂布平板法,需要将菌液进行系列稀释,A项错误。灭菌的涂布器要冷却后再接种,以免高温杀死菌种,B项正确。将接种后的培养基和一个未接种的培养基放在相同环境中培养相同时间分别观察记录,判断其是否被污染,即需要单独设置对照组,C项错误。将接种后的培养基倒置于30 ℃恒温培养箱中培养,由于是固体培养基,不需要摇床,D项错误。
【问题引领】下表是某微生物的培养基成分,请据此回答下列问题。
(1)一般培养基包含的营养成分有哪些?该培养基缺少什么营养成分?提示:培养基的营养成分主要包括碳源、氮源、水、无机盐和微量元素等。该培养基缺少碳源。(2)该培养基能否用于培养硝化细菌?为什么?提示:能。因为硝化细菌是自养微生物,能利用将外界环境中的氨氧化为亚硝酸或将亚硝酸氧化为硝酸的过程中释放的能量合成有机物。(3)该培养基能用于制备试管斜面或固体平板吗?如果不能,应添加什么成分才能制备固体平板?提示:不能。加入琼脂才能制成固体平板。
(4)在利用上述培养基获得纯培养物时,除了培养基需要灭菌外,还应注意什么?提示:在纯培养物的获得过程中,不仅需要保证培养基、相关物品无菌,在操作过程中同样需要防止微生物的污染。在实验室和生产中,需要环境洁净,操作人员衣物整洁,禁止无菌物品和其他物品接触,同时利用酒精灯制备小的局部无菌区域,或者利用设备——超净工作台制备相对较大的无菌区域,在无菌区域内进行操作,防止环境中微生物的侵入。
【归纳提升】1.培养基的营养成分
2.无菌技术(1)概念:在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。(2)内容①对实验操作者的手进行消毒,对操作空间进行灭菌,保持环境洁净,操作人员衣物整洁。②对培养器皿、接种用具和培养基等材料、用具进行灭菌。③禁止无菌物品和其他物品接触。④利用酒精灯制备小的局部无菌区域,或者利用设备——超净工作台制备相对较大的无菌区域,在无菌区域内进行操作,防止空气中微生物的侵入。
(3)消毒和灭菌的比较
【典型例题】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,与煮沸消毒相比,这种方法的优点是 。 (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射灭菌,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。 (5)高压蒸汽灭菌锅设有排气阀,以排出锅内的冷空气,在使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时,应先将锅内冷空气排出再关闭排气阀。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,营养物质不被破坏 (3)破坏微生物的DNA结构 (4)氯气 (5)未将锅内冷空气排尽解析:(1)干热灭菌是指将物品放入电热鼓风干燥箱内,在160~170 ℃条件下加热1~2 h。耐高温且灭菌后需要保持干燥的物品,如分装药物的玻璃瓶、金属器械等,可进行干热灭菌。(2)巴氏消毒是在60~85 ℃条件下处理30 min或在90~95 ℃条件下处理5~10 min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶中的营养物质不被破坏。(3)无菌室或超净工作台在使用前,可以用紫外灯照射30 min,紫外线能破坏微生物的DNA结构,从而杀死物体表面或空气中的微生物。(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。(5)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,最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。
【变式训练】 1.甲、乙、丙是三种微生物,下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。已知甲能在Ⅰ、Ⅲ中正常生长繁殖,乙能在Ⅱ、Ⅲ中正常生长繁殖,丙能在Ⅲ中正常生长繁殖。下列说法正确的是( )。
A.甲、乙、丙都是异养微生物B.甲、乙都是自养微生物,丙是异养微生物C.甲是异养微生物,乙是固氮微生物,丙是自养微生物D.甲是固氮微生物,乙是自养微生物,丙是异养微生物
答案:D解析:Ⅰ 培养基中缺乏氮源,而甲能在此培养基中生长繁殖,说明甲能固氮,属于固氮微生物;Ⅱ培养基中缺乏碳源,而乙能在此培养基中生长繁殖,说明乙能合成有机物,属于自养微生物;Ⅲ是完全培养基,丙能在此培养基中生长繁殖,却不能在Ⅰ、 Ⅱ 培养基中生长繁殖,说明丙是异养微生物。
2.某学生在探索酿酒酵母菌的培养时,对部分培养基成分进行了改良,如下表所示。其中主要提供氮源的培养基成分是( )。A.琼脂 B.黄豆粉C.葡萄糖D.黄豆粉和葡萄糖答案:B解析:琼脂是凝固剂,不能提供氮源。黄豆粉富含蛋白质,能够提供氮源。葡萄糖只含C、H、O三种元素,不能提供氮源。
3.下列关于微生物培养的实验操作的叙述,错误的是( )。A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C.固体培养基一般不使用干热灭菌D.获得纯培养物的关键是无菌操作答案:A
解析:培养微生物的器具不一定都要进行高压蒸汽灭菌,如接种环需要进行火焰灭菌,A项错误。接种前灼烧接种环的目的是彻底杀灭接种环上的细菌、芽孢等,接种后再灼烧是为了防止菌种逸出,污染无菌室或者超净工作台,影响整体接种环境,B项正确。干热灭菌适用于耐高温且灭菌后需要保持干燥的物品,固体培养基需要保持一定水分,不能使用干热灭菌,C项正确。合适的培养基、严格的无菌条件是获得纯培养物的基础,保证无菌条件必须进行无菌操作,D项正确。
【问题引领】图Z1-1-3是纯化培养微生物时采用两种接种方法接种后培养的效果图,回答下列问题。
图Z1-1-3(1)获得图甲效果和图乙效果的两种接种方法分别是 、 。 答案:稀释涂布平板法 平板划线法
(2)图甲中A和B的效果不同,最可能的原因是什么?图乙中C和D的效果不同的原因是什么?提示:图甲中A和B的效果不同的可能原因是所用菌液的稀释度不同或培养皿中涂布的菌液体积不同。图乙中C和D的效果不同的原因是划线方法不同,C采用的是连续划线法,D采用的是平行划线法。(3)某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成一片,最可能的原因是什么?应当怎样操作才可避免此种现象?提示:最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灭菌。采取的措施是增大菌液稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灭菌。
【归纳提升】比较平板划线法和稀释涂布平板法
【典型例题】酸奶因营养丰富和口感美味而深受大众喜爱,其含有活性乳酸菌,对身体大有益处。常见的乳酸菌有乳杆菌属、双歧杆菌属和链球菌属。现采用如下步骤对酸奶中的乳酸菌进行筛选、分离。酸奶→选择适宜稀释度→涂布MRS琼脂培养基→适宜温度培养→挑取单个菌落→接种于MRS琼脂平板或MC琼脂平板→菌种鉴定→接种MRS液体培养基→菌种保藏
回答下列问题。(1)制备MRS琼脂培养基时,采用 法灭菌20~30 min。 (2)在制备固体平板时,应在近 处进行。 (3)制备稀释液时,先将酸奶样品充分摇匀,用无菌吸管吸取样品 mL放入装有225 mL无菌水的锥形瓶中,充分振荡,制成1∶10的样品液。 (4)培养一段时间后,从MRS琼脂培养基上挑取多个单菌落,接种于MC琼脂平板或MRS琼脂平板上,于36 ℃±1 ℃ (填“厌氧”或“好氧”)条件下倒置培养48 h后,再挑取单个菌落进行菌种鉴定。
答案:(1)高压蒸汽灭菌 (2)酒精灯火焰 (3)25 (4)厌氧解析:(1)培养基常用高压蒸汽灭菌方法进行灭菌。(2)制备固体平板时,应在近酒精灯火焰处进行。(3)制成1∶10的样品液时,先将酸奶样品充分摇匀,用无菌吸管吸取样品25 mL放入装有225 mL无菌水的锥形瓶中,充分振荡。(4)乳酸菌是厌氧菌,因此应该于36 ℃±1 ℃厌氧条件下倒置培养48 h后,再挑取单个菌落进行菌种鉴定。
【变式训练】 1.下列有关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,操作过程中不再灭菌B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需马上塞上棉塞C.将带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,放入恒温培养箱中培养答案:D
解析:接种环在使用过程中需要多次灭菌,接种前需要灭菌是为了杀死其他微生物,每次划线结束后需要灭菌是为了杀死上次划线残留的菌种,A项错误。打开含菌种的试管需要通过火焰灭菌,取出菌种后还需要通过火焰灭菌后再塞上棉塞,B项错误。平板划线法要分区域多次划线,第二次划线要从第一次划线的末端开始,C项错误。将平板倒置可防止培养皿盖上的水滴落引起污染,减缓培养基内水分蒸发,D项正确。
2.(不定项选择题)用平板划线法或稀释涂布平板法都可以纯化大肠杆菌,二者的共同点有( )。A.可以用相同的培养基B.都要使用接种环进行接种C.都需要在近酒精灯火焰处进行接种D.得到的单菌落数相同答案:AC解析:平板划线法或稀释涂布平板法都是在固体培养基上进行的,A项符合题意。平板划线法接种用接种环,稀释涂布平板法接种要用涂布器,B项不符合题意。不论是平板划线法还是稀释涂布平板法都需要进行无菌操作,都需要在近酒精灯火焰处进行接种,C项符合题意。一般平板划线法往往在划线的最后区域得到单菌落;稀释涂布平板法在整个平板上都可以得到单菌落,D项不符合题意。
【问题引领】1.在分离纯化酵母菌的实验中,怎样证明培养基灭菌是否合格或彻底?提示:将未接种的培养基和接种的培养基放在一起培养。培养未接种培养基的作用是对照,未接种的培养基在恒温箱中保温1~2 d后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的。若有菌落形成,说明培养基灭菌不彻底,或培养基被污染了,需要重新制备。2.接种操作为什么一定要在近酒精灯火焰处进行?提示:近酒精灯火焰处存在着无菌区域。3.培养酵母菌时为什么要倒置培养皿进行培养?提示:防止冷凝水回落到培养基表面而破坏菌落形态和污染培养基;减缓培养基内水分蒸发,利于微生物生长。
【归纳提升】1.配制培养基的原则(1)目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等):选择或培养一般的微生物,可选择普通培养基,如牛肉膏蛋白胨培养基;如果选择或培养一些具有特殊代谢特性的微生物,则需要根据其代谢特性灵活变换培养基中的成分,如选择能分解石油的微生物,要加入石油作为唯一碳源。(2)营养要协调:各种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。不同微生物适宜生长的pH范围不同。
2.制备固体平板的步骤
3.稀释涂布平板法的注意事项(1)稀释涂布平板法的操作比较复杂,且各个细节均需保证“无菌”,应特别注意下列几点。①酒精灯与培养皿的距离要适宜。②移液管管头不要接触其他任何物体。③移液管要在酒精灯火焰附近使用。(2)每次用移液管取菌液稀释时,为保证移液管中的菌液全部移到后一支试管中,需要把移液管吹吸三次。(3)稀释范围和稀释度要适宜。(4)将涂布器末端从酒精中取出时,要让多余的酒精在烧杯中滴尽,然后再放在火焰上灼烧。不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中,以免引燃酒精。
【典型例题】酵母菌是一种单细胞的兼性厌氧真菌,被广泛应用于生产、生活中。下面是有关酵母菌的一些问题,回答下列问题。(1)为了进行果酒的发酵生产,通常先分离纯化酵母菌,然后扩大培养,最后才接种、发酵。①在分离纯化酵母菌时,需要进行无菌操作,其中对培养基通常采用 灭菌。 ②在扩大培养时,需要使用 (填“固体”或“液体”)培养基,并要不断进行振动或者搅拌,目的是 。
(2)纯化酵母菌的关键步骤是接种,常用的方法有 。在分离纯化该优质酵母菌过程中,用 (填接种方法)才能得到图Z1-1-5所示的结果,该接种过程中用到的图Z1-1-6所示的实验器材有 (填字母)。
(3)图Z1-1-7中甲、乙表示分离纯化酵母菌的部分过程。图中甲操作是在培养基灭菌后,冷却到 ℃时进行的。图中乙操作一般应取 个稀释度的菌液进行涂布。
图Z1-1-7(4)讨论分析用图Z1-1-5所示方法纯化分离酵母菌时,从第二次划线操作起,每次总是要从上一次划线的末端开始划线,并划线数次,其原因是 。
答案:(1)高压蒸汽 液体 增加溶解氧的含量,同时有利于酵母菌与营养物质的接触(2)平板划线法和稀释涂布平板法 平板划线法 AD(3)50~60 3 (4)线条末端的酵母菌数量少,最终可得到由单个酵母菌繁殖而形成的菌落
解析:(1)高压蒸汽灭菌方法的适用范围是耐高温且灭菌后不需保持干燥的物品,如培养基、耐热物品、发酵设备等。在扩大培养时,需要使用液体培养基,酵母菌在O2及营养物质充足时,会大量繁殖,因此在使用液体培养基培养的过程中,要不断进行振动或者搅拌,目的是增加溶解氧的含量,同时有利于酵母菌与营养物质的接触。(2)纯化酵母菌的关键步骤是接种,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,由图Z1-1-5可知,该图采用了平板划线法进行接种,接种过程中需要使用接种环和酒精灯。(3)图Z1-1-7中甲操作是制固体平板,应在培养基灭菌后,温度冷却到50~60 ℃时将锥形瓶中的培养基倒入培养皿;乙操作是涂布平板,应取10-4、10-5、10-6 3个稀释度的菌液进行涂布。(4)纯化和分离酵母菌时,从第二次划线操作起,每次总是要从上一次划线的末端开始划线,并划线数次,其原因是线条末端的酵母菌数量少,最终可得到由单个酵母菌繁殖而形成的菌落。
【变式训练】 1.下列关于微生物的培养与分离的叙述,正确的是( )。A.配制培养基时,需要在酒精灯火焰旁进行B.选择高压蒸汽灭菌时,不需要考虑灭菌的材料和数量C.倒好培养基的培养皿要立即将平板倒过来放置D.单菌落的分离是微生物纯化的通用方法答案:D解析:配制培养基时,不需要在酒精灯火焰旁进行,因为配制好的培养基会进行灭菌处理,A项错误。选择高压蒸汽灭菌时,需要考虑灭菌的材料和数量,B项错误。倒好培养基的培养皿,要等培养基冷凝后再将平板倒过来放置,C项错误。
2.下列有关酵母菌的分离、纯化和培养的叙述,错误的是( )。A.酵母菌在培养前要先对培养基进行灭菌处理再接种B.培养液中溶氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢C.纯化酵母菌的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法D.分离纯化酵母菌的培养基是以葡萄糖为唯一碳源、马铃薯为唯一氮源的培养基答案:D
平板划线操作中平行划线的技巧1.灼烧接种环,待其冷却后才能伸入菌液,以免温度过高杀死菌种。2.整个操作都在近酒精灯火焰处进行,一只手拿接种环,另一只手拿固体平板,将培养皿打开一条缝,不要全打开;划完一组平行线后,将培养皿旋转一定角度。3.第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始,使微生物细胞的数量随着划线次数的增加或划线的延长而逐渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。4.划线时最后一区不要与第一区相连。
5.划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。6.在取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次灼烧的目的如下表所示。
平板划线法能分离纯化微生物获得单个菌落,图Z1-1-8表示平板划线法的部分操作步骤,图Z1-1-9是平行划线示意图(数字代表划线区域顺序,箭头代表划线方向),回答下列问题。
(1)图Z1-1-8中操作②是用接种环蘸取菌液的过程,取菌液前应灼烧接种环,目的是 ,灼烧后待接种环冷却后再取菌液,否则会 。 (2)图Z1-1-8中,操作④共划了5组平行线,该过程中共灼烧接种环 次,最后一次灼烧接种环的目的是 。 (3)图Z1-1-9四个选项中,只有选项 正确。请指出其余各项的错误。 。 (4)第二次及以后的划线操作总是从上一次划线的末端开始,这样做的目的是 。划线的某个平板培养后,第一划线区域的平行线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条平行线上无菌落,其他平行线上有菌落。造成第一条平行线上无菌落可能的操作失误有 。
答案:(1)杀灭接种环上存留的杂菌 因温度过高而杀灭菌种,在平板上可能得不到菌落(2)6 杀灭接种环上残留的菌种,防止污染环境和感染操作者(3)C A项是划线顺序错误,且第4次划线的末端与第5次划线的末端相连;B项中下一次划线应从上一次划线的末端开始;D项是划线的方向错误(4)将聚集的菌种逐步稀释以便获得单个菌落 接种环灼烧后未冷却、划线未从第一划线区域末端开始
一、培养基为微生物的生长提供营养物质1.培养基的概念:人工配制的适合微生物生长和繁殖的营养基质。2.培养基的营养成分:主要包括碳源、氮源、水、无机盐和微量元素等。3.培养基的种类:根据物理状态的不同,培养基可分为固体培养基和液体培养基。固体培养基中常用的凝固剂是琼脂,该培养基可用于形成固体平板和试管斜面。
二、纯培养物的获得需要无菌条件1.培养物和纯培养物(1)培养物:在人为设定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体。(2)纯培养物:只有一种微生物的培养物。在实验室和生产中,纯培养物也被称为菌种。2.灭菌(1)概念:利用物理或化学的方法杀灭物品中所有微生物的过程。(2)常用方法:高压蒸汽灭菌、干热灭菌、火焰灭菌、紫外线灭菌等。
3.消毒(1)概念:利用物理或化学的方法杀灭物体表面、人体皮肤、环境中等部分微生物(不包括芽孢)的过程。(2)常用方法:化学消毒、巴氏消毒等。4.无菌技术:在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。
三、利用分离纯化技术获得微生物的纯培养物1.分离纯化技术首先,需要在固体平板上将众多的微生物细胞彼此分散开,经过生长繁殖形成单菌落;然后,再通过纯化,即挑取单菌落接种到试管斜面或液体培养基中培养;最终,得到某种微生物的纯培养物,这一技术称为微生物的分离纯化技术。2.常用方法(1)平板划线法:用接种环以无菌操作蘸取少许待分离的材料,在固体平板上进行平行划线或者连续划线,微生物细胞的数量随着划线次数的增加或划线的延长而减少,并逐步分散开来,经培养后,可在划线的末端得到单菌落。
(2)稀释涂布平板法①系列稀释
②涂布:取一定范围的3个稀释度的菌液各0.1 mL或0.2 mL,加到固体平板上,用无菌涂布器涂布均匀,经培养即可能得到单菌落。挑取单菌落接种到试管斜面或者液体培养基中进行培养,就会得到微生物的纯培养物。
四、从发酵粉中分离纯化酵母菌1.目的要求(1)熟练配制适合酵母菌生长繁殖的培养基。(2)利用高压蒸汽灭菌的方法进行培养基及相关物品的灭菌。(3)阐明无菌操作的重要性。2.实验原理适合酵母菌生长的培养基为马铃薯葡萄糖培养基。利用平板划线法或稀释涂布平板法分离酵母菌菌体,经培养获得单菌落,纯化单菌落,最终得到酵母菌的纯培养物。3.材料用具:(略)
4.方法步骤(1)配制马铃薯葡萄糖培养基
②灭菌方法:高压蒸汽灭菌。③灭菌条件和时间:121 ℃,20 min。(3)制斜面及固体平板灭菌结束后,取出,待培养基冷却到50~60 ℃,以一定角度斜置装有培养基的试管;将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,每皿约20 mL。
(4)接种①无菌操作。超净工作台使用前开启紫外灯灭菌20 min,双手用70%~75%的酒精擦拭消毒。②稀释涂布平板法接种配制酵母菌悬液:称取0.1 g发酵粉,加到已经冷却的装有9 mL无菌水的试管中,振荡混匀。↓系列稀释:将菌悬液进行系列稀释,至10-6。 ↓涂布:取固体平板,用无菌移液管或移液器吸取10-4、10-5、10-6三个稀释度的稀释液各0.1 mL,加到固体平板上,用无菌涂布器涂布均匀,盖上培养皿,室温下静置5 min左右,使酵母菌菌体吸附在培养基表面。
③平板划线法接种接种也可采用连续划线或平行划线的方法分离酵母菌。平行划线的具体过程如下。a.在近酒精灯火焰处,一手拿接种环,接种环经火焰灭菌冷却后,蘸取酵母菌悬液,另一手拿固体平板,打开培养皿盖,用接种环在平板上轻轻地平行划线。b.划完一组平行线后,将培养皿旋转一定角度,接种环经火焰灭菌冷却后,继续划线。c.每旋转一次,接种环经火焰灭菌一次。操作完成后,合上培养皿。
(5)培养将涂布或划线的培养皿倒置于恒温培养箱中,30 ℃培养36~42 h,即可长出单菌落。从单菌落上挑取少许细胞,接种到试管斜面上,30 ℃培养36~42 h,即可得到酵母菌的纯培养物。
【预习检测】 1.判断正误。(1)人工配制的适合微生物生长和繁殖的营养基质叫培养基。每种培养基中必须添加碳源、氮源、水、无机盐和微量元素。( )(2)灭菌是获得微生物纯培养物的前提,是利用物理或化学的方法杀灭物品中和人体皮肤上所有微生物的过程。( )(3)接种环宜采用高压蒸汽灭菌,培养皿宜采用火焰灭菌。( )(4)平板划线法可以利用已灭菌的接种环以无菌操作蘸取少许待分离的材料,在固体平板上进行平行划线,每次划线结束进行下一次划线前都要灼烧接种环。( )
(5)用1 mL无菌移液管从甲试管中吸取1 mL溶液加入装有9 mL无菌水的乙试管中,充分混匀,此时的稀释度为10-1。( )(6)利用稀释涂布平板法获取单菌落时,要取一定范围的3个稀释度的菌液进行涂布。( ) (7)从发酵粉中分离纯化酵母菌所用的培养基为马铃薯葡萄糖培养基,培养基在灭菌前需要调节pH。( )(8)为了获得试管斜面,应将灭菌的培养基冷却到45 ℃以下,以一定角度斜放装有培养基的试管。( )
2.消毒和灭菌是两个不同的概念,灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长和繁殖的能力的过程。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害的过程。下列哪些物品适用于消毒处理?( ) ①皮肤 ②饮用水 ③牛奶 ④注射器 ⑤培养皿 ⑥接种环 ⑦培养基 ⑧果汁 ⑨酱油 ⑩手术刀A.①②③⑧⑨ B.④⑤⑥⑦⑩C.①②③④⑤⑥⑧D.以上全部答案:A
解析:消毒指利用物理或化学的方法杀灭物体表面、人体皮肤、环境中等部分微生物(不包括芽孢)的过程,适用于那些不耐高温的液体,如③牛奶、⑧果汁、⑨酱油,这样可以使其中的营养成分不被破坏;对要求不是很严格的①皮肤、②饮用水也用消毒的方法处理。而对于要求严格的④注射器、⑤培养皿、⑥接种环、⑦培养基、⑩手术刀等必须进行灭菌处理。
3.下列关于无菌操作的叙述,错误的是( )。A.无菌操作的目的是防止杂菌污染B.用酒精擦拭双手的方法是对操作者的双手进行消毒C.实验操作过程应在近酒精灯火焰处进行D.玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭答案:D解析:玻璃器皿(吸管、培养皿)应采用干热灭菌。
4.图Z1-1-1表示实验室培养和纯化某微生物过程中的部分操作步骤。下列说法错误的是( )。A.①步骤使用的培养基已经灭菌B.①②③④步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行C.③所示的接种方法为平板划线法D.④操作过程中,需灼烧接种环5次答案:D
解析:①步骤表示制备固体平板,在制备固体平板之前培养基已经灭菌,A项正确。①②③④步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,B项正确。由②到③的过程可知,该操作是用接种环蘸取菌液在固体平板上进行接种,是平板划线法,C项正确。接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,防止造成污染,由此可见,完成步骤④共需灼烧接种环6次,D项错误。
5.某同学用图Z1-1-2所示的接种方法对样品中的微生物进行分离。下列相关叙述正确的是( )。A.该接种方法是平板划线法,样品应适当稀释B.涂布器需经灭菌处理,冷却后再接种C.培养基接种前后相互对照判断是否存在污染D.接种后的培养基倒置后置于摇床上振荡培养答案:B
解析:该接种方法是稀释涂布平板法,需要将菌液进行系列稀释,A项错误。灭菌的涂布器要冷却后再接种,以免高温杀死菌种,B项正确。将接种后的培养基和一个未接种的培养基放在相同环境中培养相同时间分别观察记录,判断其是否被污染,即需要单独设置对照组,C项错误。将接种后的培养基倒置于30 ℃恒温培养箱中培养,由于是固体培养基,不需要摇床,D项错误。
【问题引领】下表是某微生物的培养基成分,请据此回答下列问题。
(1)一般培养基包含的营养成分有哪些?该培养基缺少什么营养成分?提示:培养基的营养成分主要包括碳源、氮源、水、无机盐和微量元素等。该培养基缺少碳源。(2)该培养基能否用于培养硝化细菌?为什么?提示:能。因为硝化细菌是自养微生物,能利用将外界环境中的氨氧化为亚硝酸或将亚硝酸氧化为硝酸的过程中释放的能量合成有机物。(3)该培养基能用于制备试管斜面或固体平板吗?如果不能,应添加什么成分才能制备固体平板?提示:不能。加入琼脂才能制成固体平板。
(4)在利用上述培养基获得纯培养物时,除了培养基需要灭菌外,还应注意什么?提示:在纯培养物的获得过程中,不仅需要保证培养基、相关物品无菌,在操作过程中同样需要防止微生物的污染。在实验室和生产中,需要环境洁净,操作人员衣物整洁,禁止无菌物品和其他物品接触,同时利用酒精灯制备小的局部无菌区域,或者利用设备——超净工作台制备相对较大的无菌区域,在无菌区域内进行操作,防止环境中微生物的侵入。
【归纳提升】1.培养基的营养成分
2.无菌技术(1)概念:在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。(2)内容①对实验操作者的手进行消毒,对操作空间进行灭菌,保持环境洁净,操作人员衣物整洁。②对培养器皿、接种用具和培养基等材料、用具进行灭菌。③禁止无菌物品和其他物品接触。④利用酒精灯制备小的局部无菌区域,或者利用设备——超净工作台制备相对较大的无菌区域,在无菌区域内进行操作,防止空气中微生物的侵入。
(3)消毒和灭菌的比较
【典型例题】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,与煮沸消毒相比,这种方法的优点是 。 (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射灭菌,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。 (5)高压蒸汽灭菌锅设有排气阀,以排出锅内的冷空气,在使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时,应先将锅内冷空气排出再关闭排气阀。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,营养物质不被破坏 (3)破坏微生物的DNA结构 (4)氯气 (5)未将锅内冷空气排尽解析:(1)干热灭菌是指将物品放入电热鼓风干燥箱内,在160~170 ℃条件下加热1~2 h。耐高温且灭菌后需要保持干燥的物品,如分装药物的玻璃瓶、金属器械等,可进行干热灭菌。(2)巴氏消毒是在60~85 ℃条件下处理30 min或在90~95 ℃条件下处理5~10 min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶中的营养物质不被破坏。(3)无菌室或超净工作台在使用前,可以用紫外灯照射30 min,紫外线能破坏微生物的DNA结构,从而杀死物体表面或空气中的微生物。(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。(5)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,最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。
【变式训练】 1.甲、乙、丙是三种微生物,下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。已知甲能在Ⅰ、Ⅲ中正常生长繁殖,乙能在Ⅱ、Ⅲ中正常生长繁殖,丙能在Ⅲ中正常生长繁殖。下列说法正确的是( )。
A.甲、乙、丙都是异养微生物B.甲、乙都是自养微生物,丙是异养微生物C.甲是异养微生物,乙是固氮微生物,丙是自养微生物D.甲是固氮微生物,乙是自养微生物,丙是异养微生物
答案:D解析:Ⅰ 培养基中缺乏氮源,而甲能在此培养基中生长繁殖,说明甲能固氮,属于固氮微生物;Ⅱ培养基中缺乏碳源,而乙能在此培养基中生长繁殖,说明乙能合成有机物,属于自养微生物;Ⅲ是完全培养基,丙能在此培养基中生长繁殖,却不能在Ⅰ、 Ⅱ 培养基中生长繁殖,说明丙是异养微生物。
2.某学生在探索酿酒酵母菌的培养时,对部分培养基成分进行了改良,如下表所示。其中主要提供氮源的培养基成分是( )。A.琼脂 B.黄豆粉C.葡萄糖D.黄豆粉和葡萄糖答案:B解析:琼脂是凝固剂,不能提供氮源。黄豆粉富含蛋白质,能够提供氮源。葡萄糖只含C、H、O三种元素,不能提供氮源。
3.下列关于微生物培养的实验操作的叙述,错误的是( )。A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C.固体培养基一般不使用干热灭菌D.获得纯培养物的关键是无菌操作答案:A
解析:培养微生物的器具不一定都要进行高压蒸汽灭菌,如接种环需要进行火焰灭菌,A项错误。接种前灼烧接种环的目的是彻底杀灭接种环上的细菌、芽孢等,接种后再灼烧是为了防止菌种逸出,污染无菌室或者超净工作台,影响整体接种环境,B项正确。干热灭菌适用于耐高温且灭菌后需要保持干燥的物品,固体培养基需要保持一定水分,不能使用干热灭菌,C项正确。合适的培养基、严格的无菌条件是获得纯培养物的基础,保证无菌条件必须进行无菌操作,D项正确。
【问题引领】图Z1-1-3是纯化培养微生物时采用两种接种方法接种后培养的效果图,回答下列问题。
图Z1-1-3(1)获得图甲效果和图乙效果的两种接种方法分别是 、 。 答案:稀释涂布平板法 平板划线法
(2)图甲中A和B的效果不同,最可能的原因是什么?图乙中C和D的效果不同的原因是什么?提示:图甲中A和B的效果不同的可能原因是所用菌液的稀释度不同或培养皿中涂布的菌液体积不同。图乙中C和D的效果不同的原因是划线方法不同,C采用的是连续划线法,D采用的是平行划线法。(3)某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成一片,最可能的原因是什么?应当怎样操作才可避免此种现象?提示:最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灭菌。采取的措施是增大菌液稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灭菌。
【归纳提升】比较平板划线法和稀释涂布平板法
【典型例题】酸奶因营养丰富和口感美味而深受大众喜爱,其含有活性乳酸菌,对身体大有益处。常见的乳酸菌有乳杆菌属、双歧杆菌属和链球菌属。现采用如下步骤对酸奶中的乳酸菌进行筛选、分离。酸奶→选择适宜稀释度→涂布MRS琼脂培养基→适宜温度培养→挑取单个菌落→接种于MRS琼脂平板或MC琼脂平板→菌种鉴定→接种MRS液体培养基→菌种保藏
回答下列问题。(1)制备MRS琼脂培养基时,采用 法灭菌20~30 min。 (2)在制备固体平板时,应在近 处进行。 (3)制备稀释液时,先将酸奶样品充分摇匀,用无菌吸管吸取样品 mL放入装有225 mL无菌水的锥形瓶中,充分振荡,制成1∶10的样品液。 (4)培养一段时间后,从MRS琼脂培养基上挑取多个单菌落,接种于MC琼脂平板或MRS琼脂平板上,于36 ℃±1 ℃ (填“厌氧”或“好氧”)条件下倒置培养48 h后,再挑取单个菌落进行菌种鉴定。
答案:(1)高压蒸汽灭菌 (2)酒精灯火焰 (3)25 (4)厌氧解析:(1)培养基常用高压蒸汽灭菌方法进行灭菌。(2)制备固体平板时,应在近酒精灯火焰处进行。(3)制成1∶10的样品液时,先将酸奶样品充分摇匀,用无菌吸管吸取样品25 mL放入装有225 mL无菌水的锥形瓶中,充分振荡。(4)乳酸菌是厌氧菌,因此应该于36 ℃±1 ℃厌氧条件下倒置培养48 h后,再挑取单个菌落进行菌种鉴定。
【变式训练】 1.下列有关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,操作过程中不再灭菌B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需马上塞上棉塞C.将带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,放入恒温培养箱中培养答案:D
解析:接种环在使用过程中需要多次灭菌,接种前需要灭菌是为了杀死其他微生物,每次划线结束后需要灭菌是为了杀死上次划线残留的菌种,A项错误。打开含菌种的试管需要通过火焰灭菌,取出菌种后还需要通过火焰灭菌后再塞上棉塞,B项错误。平板划线法要分区域多次划线,第二次划线要从第一次划线的末端开始,C项错误。将平板倒置可防止培养皿盖上的水滴落引起污染,减缓培养基内水分蒸发,D项正确。
2.(不定项选择题)用平板划线法或稀释涂布平板法都可以纯化大肠杆菌,二者的共同点有( )。A.可以用相同的培养基B.都要使用接种环进行接种C.都需要在近酒精灯火焰处进行接种D.得到的单菌落数相同答案:AC解析:平板划线法或稀释涂布平板法都是在固体培养基上进行的,A项符合题意。平板划线法接种用接种环,稀释涂布平板法接种要用涂布器,B项不符合题意。不论是平板划线法还是稀释涂布平板法都需要进行无菌操作,都需要在近酒精灯火焰处进行接种,C项符合题意。一般平板划线法往往在划线的最后区域得到单菌落;稀释涂布平板法在整个平板上都可以得到单菌落,D项不符合题意。
【问题引领】1.在分离纯化酵母菌的实验中,怎样证明培养基灭菌是否合格或彻底?提示:将未接种的培养基和接种的培养基放在一起培养。培养未接种培养基的作用是对照,未接种的培养基在恒温箱中保温1~2 d后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的。若有菌落形成,说明培养基灭菌不彻底,或培养基被污染了,需要重新制备。2.接种操作为什么一定要在近酒精灯火焰处进行?提示:近酒精灯火焰处存在着无菌区域。3.培养酵母菌时为什么要倒置培养皿进行培养?提示:防止冷凝水回落到培养基表面而破坏菌落形态和污染培养基;减缓培养基内水分蒸发,利于微生物生长。
【归纳提升】1.配制培养基的原则(1)目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等):选择或培养一般的微生物,可选择普通培养基,如牛肉膏蛋白胨培养基;如果选择或培养一些具有特殊代谢特性的微生物,则需要根据其代谢特性灵活变换培养基中的成分,如选择能分解石油的微生物,要加入石油作为唯一碳源。(2)营养要协调:各种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。不同微生物适宜生长的pH范围不同。
2.制备固体平板的步骤
3.稀释涂布平板法的注意事项(1)稀释涂布平板法的操作比较复杂,且各个细节均需保证“无菌”,应特别注意下列几点。①酒精灯与培养皿的距离要适宜。②移液管管头不要接触其他任何物体。③移液管要在酒精灯火焰附近使用。(2)每次用移液管取菌液稀释时,为保证移液管中的菌液全部移到后一支试管中,需要把移液管吹吸三次。(3)稀释范围和稀释度要适宜。(4)将涂布器末端从酒精中取出时,要让多余的酒精在烧杯中滴尽,然后再放在火焰上灼烧。不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中,以免引燃酒精。
【典型例题】酵母菌是一种单细胞的兼性厌氧真菌,被广泛应用于生产、生活中。下面是有关酵母菌的一些问题,回答下列问题。(1)为了进行果酒的发酵生产,通常先分离纯化酵母菌,然后扩大培养,最后才接种、发酵。①在分离纯化酵母菌时,需要进行无菌操作,其中对培养基通常采用 灭菌。 ②在扩大培养时,需要使用 (填“固体”或“液体”)培养基,并要不断进行振动或者搅拌,目的是 。
(2)纯化酵母菌的关键步骤是接种,常用的方法有 。在分离纯化该优质酵母菌过程中,用 (填接种方法)才能得到图Z1-1-5所示的结果,该接种过程中用到的图Z1-1-6所示的实验器材有 (填字母)。
(3)图Z1-1-7中甲、乙表示分离纯化酵母菌的部分过程。图中甲操作是在培养基灭菌后,冷却到 ℃时进行的。图中乙操作一般应取 个稀释度的菌液进行涂布。
图Z1-1-7(4)讨论分析用图Z1-1-5所示方法纯化分离酵母菌时,从第二次划线操作起,每次总是要从上一次划线的末端开始划线,并划线数次,其原因是 。
答案:(1)高压蒸汽 液体 增加溶解氧的含量,同时有利于酵母菌与营养物质的接触(2)平板划线法和稀释涂布平板法 平板划线法 AD(3)50~60 3 (4)线条末端的酵母菌数量少,最终可得到由单个酵母菌繁殖而形成的菌落
解析:(1)高压蒸汽灭菌方法的适用范围是耐高温且灭菌后不需保持干燥的物品,如培养基、耐热物品、发酵设备等。在扩大培养时,需要使用液体培养基,酵母菌在O2及营养物质充足时,会大量繁殖,因此在使用液体培养基培养的过程中,要不断进行振动或者搅拌,目的是增加溶解氧的含量,同时有利于酵母菌与营养物质的接触。(2)纯化酵母菌的关键步骤是接种,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,由图Z1-1-5可知,该图采用了平板划线法进行接种,接种过程中需要使用接种环和酒精灯。(3)图Z1-1-7中甲操作是制固体平板,应在培养基灭菌后,温度冷却到50~60 ℃时将锥形瓶中的培养基倒入培养皿;乙操作是涂布平板,应取10-4、10-5、10-6 3个稀释度的菌液进行涂布。(4)纯化和分离酵母菌时,从第二次划线操作起,每次总是要从上一次划线的末端开始划线,并划线数次,其原因是线条末端的酵母菌数量少,最终可得到由单个酵母菌繁殖而形成的菌落。
【变式训练】 1.下列关于微生物的培养与分离的叙述,正确的是( )。A.配制培养基时,需要在酒精灯火焰旁进行B.选择高压蒸汽灭菌时,不需要考虑灭菌的材料和数量C.倒好培养基的培养皿要立即将平板倒过来放置D.单菌落的分离是微生物纯化的通用方法答案:D解析:配制培养基时,不需要在酒精灯火焰旁进行,因为配制好的培养基会进行灭菌处理,A项错误。选择高压蒸汽灭菌时,需要考虑灭菌的材料和数量,B项错误。倒好培养基的培养皿,要等培养基冷凝后再将平板倒过来放置,C项错误。
2.下列有关酵母菌的分离、纯化和培养的叙述,错误的是( )。A.酵母菌在培养前要先对培养基进行灭菌处理再接种B.培养液中溶氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢C.纯化酵母菌的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法D.分离纯化酵母菌的培养基是以葡萄糖为唯一碳源、马铃薯为唯一氮源的培养基答案:D
平板划线操作中平行划线的技巧1.灼烧接种环,待其冷却后才能伸入菌液,以免温度过高杀死菌种。2.整个操作都在近酒精灯火焰处进行,一只手拿接种环,另一只手拿固体平板,将培养皿打开一条缝,不要全打开;划完一组平行线后,将培养皿旋转一定角度。3.第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始,使微生物细胞的数量随着划线次数的增加或划线的延长而逐渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。4.划线时最后一区不要与第一区相连。
5.划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。6.在取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次灼烧的目的如下表所示。
平板划线法能分离纯化微生物获得单个菌落,图Z1-1-8表示平板划线法的部分操作步骤,图Z1-1-9是平行划线示意图(数字代表划线区域顺序,箭头代表划线方向),回答下列问题。
(1)图Z1-1-8中操作②是用接种环蘸取菌液的过程,取菌液前应灼烧接种环,目的是 ,灼烧后待接种环冷却后再取菌液,否则会 。 (2)图Z1-1-8中,操作④共划了5组平行线,该过程中共灼烧接种环 次,最后一次灼烧接种环的目的是 。 (3)图Z1-1-9四个选项中,只有选项 正确。请指出其余各项的错误。 。 (4)第二次及以后的划线操作总是从上一次划线的末端开始,这样做的目的是 。划线的某个平板培养后,第一划线区域的平行线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条平行线上无菌落,其他平行线上有菌落。造成第一条平行线上无菌落可能的操作失误有 。
答案:(1)杀灭接种环上存留的杂菌 因温度过高而杀灭菌种,在平板上可能得不到菌落(2)6 杀灭接种环上残留的菌种,防止污染环境和感染操作者(3)C A项是划线顺序错误,且第4次划线的末端与第5次划线的末端相连;B项中下一次划线应从上一次划线的末端开始;D项是划线的方向错误(4)将聚集的菌种逐步稀释以便获得单个菌落 接种环灼烧后未冷却、划线未从第一划线区域末端开始
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