选修一生物2.1微生物的实验室培养学案（人教版）。

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《选修一生物2.1微生物的实验室培养学案（人教版）》，仅供您在工作和学习中参考。

课题1　微生物的实验室培养
问题导学
一、培养基和无菌技术
活动与探究1
1．配制培养基所用的琼脂的成分和作用是什么？
2．为什么有的微生物培养基中需加入特殊营养物质？
3．培养基是如何分类的？
4．消毒和灭菌的原理、实质相同吗？
5．请判断以下材料或用具是需要消毒还是灭菌。
（1）培养细菌用的培养基与培养皿。
（2）玻璃棒、试管、烧瓶和吸管。
（3）实验操作者的双手。
迁移与应用1
灭菌的标准是（）。
A．杀死所有的病原微生物
B．杀死物体表面所有的微生物
C．杀死所有的微生物，包括芽孢和孢子
D．使病原菌不生长
1．培养基的类型及应用
标准培养基类型配制特点主要应用
物
理
性
质固体培养基加入琼脂较多菌种分离，
鉴定，计数
半固体培养基加入琼脂较少菌种保藏
液体培养基不加入琼脂工业生产，
连续培养
化
学
成
分天然培养基含化学成分不明
确的天然物质工业生产
合成培养基培养基成分明确分类鉴定
目
的
用
途鉴别培养基添加某种指示剂
或化学药剂菌种的鉴别
选择培养基添加（或缺少）
某种化学成分菌种的分离
注：培养基中的营养物质是维持机体生命活动，保证生殖、发育所需的外源物质。在人和动物中，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类；在植物中，营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳三类；微生物共有的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源，有些微生物还需要特殊营养物质。
2．实验室常用的消毒或灭菌方法
灭菌或消毒种类主要方法应用范围
灼烧灭菌酒精灯火焰灼烧接种环、接种针及试管口等
干热灭菌干热灭菌箱内，在160～170℃下加热1～2h玻璃器皿、金属用具等
巴氏消毒70～75℃下煮30min牛奶、啤酒等一些不耐高温的液体
高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌锅内，100kPa，121℃下持续加热15～30min培养基等
紫外线消毒30W紫外线灯照射30min接种室空气等
化学药物消毒用体积分数为70%～75%的乙醇、碘酒涂抹等用于皮肤、伤口、动植物组织表面消毒，手术器械、玻璃器皿等消毒
二、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
活动与探究2
1．用流程图表示该培养基的制备过程。
2．如果倒平板过程中，皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？为什么？
3．培养基灭菌后，需要冷却至50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
4．平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
迁移与应用2
关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，下列叙述错误的是（）。
A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
C．待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板
D．待平板冷却凝固约5～10分钟后将平板倒过来放置
1．由于不同的微生物生长对pH的需求不同，如培养霉菌时需将培养基调至酸性，培养细菌时需将培养基调至中性或微碱性，所以在培养基各组分溶化后需要先用酸或碱将pH调至微生物生长的最适宜条件，再进行灭菌处理。
2．培养基需要冷却至50℃时才能开始倒平板的原因：琼脂是一种多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，倒平板时高于50℃则会烫手，低于50℃时若不能及时操作，琼脂会凝固。
三、纯化大肠杆菌
活动与探究3
1．纯化大肠杆菌时需要接种，请列举接种的技术并说出它们共同的核心操作。
2．什么叫菌落？如何从“菌落”角度评价平板划线法或稀释涂布平板法的成功性？
3．学习教材第18页平板划线操作，思考下列问题。
（1）为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？
（2）在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
（3）平板划线时不能划破培养基的原因是什么？
4．学习教材第19页稀释涂布平板操作，思考下列问题。
（1）稀释涂布平板法的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线法与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第二步应如何进行无菌操作？
（2）操作结束后，为什么要将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养？
迁移与应用3
下图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为1→2→3→4→5。下列操作方法正确的是（）。
A．只在操作前将接种环放在火焰边灼烧灭菌
B．划线操作须在火焰上进行
C．在5区域中才可以得到所需菌落
D．在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌
1．接种方法的比较及分析
（1）平板划线法：操作简单，但是单菌落不易分离。
（2）稀释涂布平板法：操作复杂，但是单菌落易分离。
（3）稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。
2．结果评价
如果培养基上生长的菌落在颜色、形状、大小上基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，重新操作。
答案：
课前预习导学

一、1．生长繁殖
2．（1）液体　（2）液体　琼脂　琼脂固体　固体　菌落
3．（1）水　碳源　氮　（2）pH　氧气　维生素　酸性　中性　微碱　无氧
预习交流1：（1）提示：构成细胞的基本元素有C、H、O、N4种，由此推测培养基应含有提供C的物质（碳源）、提供N的物质（氮源）、提供H和O的物质（H2O）。
（2）提示：还有P、S、K、Ca、Mg等，据此推测培养基中应含有提供P、S、K、Ca、Mg等元素的物质（无机盐）。
（3）提示：自养微生物的碳源是含碳的无机物，主要是CO2、NaHCO3等，而异养微生物的碳源则是含碳的有机物，如糖类、脂肪酸等。
二、1．外来杂菌
2．物理　化学　一部分　芽孢　孢子
3．理化因素　内外　芽孢　孢子
4．（1）空间　衣着　手　（2）器皿　接种用具　培养基　（3）酒精灯火焰　（4）灭菌　周围的物品
5．（1）巴氏消毒　（2）灼烧　（3）干热　（4）100　121　15～30　（5）紫外线　化学药物
预习交流2：（1）提示：被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。
（2）提示：家畜阉割后，要在其伤口涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。
（3）提示：打针时，注射部位要用酒精棉球擦洗；家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精。
三、2．容易吸潮
3．琼脂糊底
4．高压蒸汽　干热
5．50　酒精灯火焰
四、1．平板划线法　稀释涂布平板法
2．一个　子细胞群体
五、临时保藏　甘油管藏
课堂合作探究

活动与探究1：
1．提示：琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基时作为凝固剂。
2．提示：因为有的微生物缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。
3．提示：按物理性质分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基；按化学成分分为天然培养基和合成培养基；按用途分为选择培养基和鉴别培养基。
4．提示：原理相同，都是使微生物的蛋白质变性，借此杀死微生物；实质不同，灭菌可杀死物体内外的全部微生物（包括芽孢和孢子），而消毒仅杀死部分微生物。
5．提示：（1）（2）需要灭菌，（3）需要消毒。
迁移与应用1：C　解析：灭菌是指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。
活动与探究2：
1．提示：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板
2．提示：不能。空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖，并污染皿内培养基，因此，最好不要用这种平板培养微生物。
3．提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
4．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。
迁移与应用2：A　解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，不能颠倒。牛肉膏容易吸潮，所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻棒取出称量纸。待培养基冷却至50℃左右，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时进行倒平板。平板冷却几分钟后还需倒置。
活动与探究3：
1．提示：菌种的接种技术包括平板划线操作、稀释涂布平板操作、斜面接种、穿刺接种等，它们共同的核心操作是防止杂菌污染，保证培养物的纯度。
2．提示：在培养基上由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体叫菌落。平板划线法或稀释涂布平板法如能在培养基上得到单个的菌落就是成功的。
3．（1）提示：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；以后每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到单菌落。划线结束后需要灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者。
（2）提示：以免接种环温度太高杀死菌种。
（3）提示：一是划破培养基会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；二是即使在划破处有单个细胞，也无法形成规则的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。
4．（1）提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适，吸管头不要接触任何其他物体，吸管要在酒精灯火焰周围等。
（2）提示：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1～2d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。
迁移与应用3：D　解析：操作前后都要对接种环进行灭菌；划线操作须在火焰旁进行，而不是火焰上；所有的划线区都有可能得到所需菌落。
当堂检测
1．某培养基的配方表如下，下列叙述正确的是（）。
成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水
含量10g10g2g0.4g0.065g定容至1000mL
A．从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于选择培养基
B．培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨
C．该培养基缺少提供生长因子的物质
D．培养基调节好pH后就可以接种菌种
答案：B　解析：此配方中，葡萄糖主要作碳源，蛋白胨作氮源，同时还可提供生长因子。从用途看该培养基为鉴别培养基。在调节好pH后还需灭菌，然后才可用于菌种的培养。
2．不同的微生物对营养物质的需要各不相同。但一般都需要水、碳源、氮源和无机盐。下列有关微生物所需营养物质的描述中，正确的是（）。
A．氮源物质只能为该微生物提供必要的氮元素
B．有些碳源也可以给微生物的生长提供能源
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质，所以无机盐越多越好
D．固体培养基中不含水分
答案：B　解析：含氮的有机物既可给微生物提供氮元素，也可给微生物提供能源；含碳的有机物既可给微生物提供碳元素，也可给微生物提供能源。微生物生长需要无机盐，但不是越多越好，过多会导致培养基渗透压过高，使微生物因失水过多而不能生存。固体培养基中也含有水分，因为含有凝固剂琼脂，所以呈固态。
3．关于灭菌和消毒的理解不正确的是（）。
A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子
B．消毒和灭菌实质上是完全相同的
C．接种环用灼烧法灭菌
D．常用灭菌方法有灼烧法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法
答案：B　解析：消毒是使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子），灭菌则是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。
4．下列有关平板划线操作的说法正确的是（）。
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，放入培养箱中培养
答案：D　解析：使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中对接种环也要灭菌；含菌种的试管在打开后和塞棉塞前都要通过酒精灯火焰灭菌；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。
5．产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是（）。
A．一个细菌，液体培养基
B．许多细菌，液体培养基
C．一个细菌，固体培养基
D．许多细菌，固体培养基
答案：C　解析：菌落是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，因此标准菌落应来源于最初的一个细菌。产生菌落的培养基不可能是液体培养基。
绘制牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备及大肠杆菌纯化的流程图。

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《微生物的实验室培养》典型教案分析

俗话说，磨刀不误砍柴工。教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境，使教师有一个简单易懂的教学思路。写好一份优质的教案要怎么做呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“《微生物的实验室培养》典型教案分析”，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

《微生物的实验室培养》典型教案分析

·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。

·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。

·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。

·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。

·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源（生长因子）等。

·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。

·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。

·培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件

·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：

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。

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，还有什么目的？

答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。

·消毒与灭菌的区别

消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。

灭菌则是指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。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。

灭菌方法：

①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；

②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；

③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。

④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。

比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能

制作牛肉膏蛋白胨固体培养基

（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。

（2）倒平板操作的步骤：

①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。

②右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。

③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。

④等待平板冷却凝固，大约需5～10min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。

·倒平板操作的讨论

1.培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？

提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。

2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？

答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。

3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止培养基表面的水分过度地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？

答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。

纯化大肠杆菌

（1）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。

（2）平板划线法是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。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。

（3）稀释涂布平板法是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。

（4）用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。

（5）平板划线法操作步骤：

①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞。

③将试管口通过火焰。④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。

⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞。⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。⑦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内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。⑧将平板倒置放入培养箱中培养。

·平板划线操作的讨论

1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？

答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。

2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？

答：以免接种环温度太高，杀死菌种。

3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？

答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。

（6）涂布平板操作的步骤：

①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。②取少量菌液，滴加到培养基表面。

③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。

④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。

涂布平板操作的讨论

涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？

提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。

菌种的保存

（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

①临时保藏方法

将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。

②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。

（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。

疑难解答

（1）生物的营养

营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。

人及动物的营养物质：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。

植物的营养物质：矿质元素、水、二氧化碳等三类。

微生物的营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。

（2）确定培养基制作是否合格的方法

将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2天，无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。

微生物的实验室培养导学案及练习题

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一、学习目标：
1.了解有关培养基的基础知识
2.掌握无菌操作技术
3.了解纯化大肠杆菌的基础知识
二、学习重点、难点：
了解有关培养基的基础知识；掌握无菌操作技术
三、学法指导：小组交流合作一对一检查通关
四、自主学习
一基础知识
1.培养基
（1）培养基的种类包括培养基和培养基等。
（2）培养基的化学成分一般都含有、、、四类营养成分，
（3）在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对、以及等的要求。例如：培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加；培养霉菌时需要将培养基的PH调至；培养细菌时需要将培养基的PH调至；培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件
2.无菌技术
（1）获得纯净培养物的关键是。
避免杂菌污染的方法主要包括以下四个内容：
①
②
③
④
（2）消毒是指
灭菌是指
（3）实验室常用的消毒方法是，此外，人们也常使用化学药剂进行消毒，如用、等。常用的灭菌方法有、、，此外，实验室里还用或进行消毒。
二实验操作
1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
（1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤：
→→→→倒平板
（2）倒平板的过程

⑴培养基灭菌后，需要冷却到50左右，才能用来倒平板。你用什么方法来估计培养基的温度？

⑵为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？

⑶平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

⑷在倒平板的过程中，如果不小心瘵培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？

2.纯化大肠杆菌
（1）微生物接种的方法中最常用的是和。
平板划线法是指
。
稀释涂布平板法是指
。
（2）平板划线的操作步骤如下：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦

①为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？

②在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？

③在作第二次以及其后的划线操作是赤什么总是从上一次划线的末端开始划线？

（3）系列稀释操作步骤：
①
②
③
（4）涂布平板操作步骤：
①
②
③
④

选修一生物2.3分解纤维素的微生物的分离学案（人教版）

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课题3　分解纤维素的微生物的分离
问题导学
一、刚果红染色法
活动与探究1
1．刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理是什么？
2．常用的刚果红染色法有哪几种？它们在加入刚果红的时间上有什么不同？
3．讨论在刚果红培养基上出现透明圈，是否说明一定是由纤维素分解菌形成的？
迁移与应用1
在含纤维素的培养基中加入刚果红溶液，菌落周围出现明显透明圈的是（）。
A．分解尿素的细菌
B．硝化细菌
C．分解纤维素的细菌
D．乳酸菌
1．刚果红染色法鉴别纤维素分解菌的原理
菌落周围有透明圈――→说明纤维素被分解――→说明有纤维素酶――→说明有纤维素分解菌
2．两种刚果红染色法的比较
染色法优点缺点
先培养微生物，再加入刚果红颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作烦琐，刚果红会使菌落之间发生混杂
倒平板时就加入刚果红操作简便，不存在菌落混杂问题产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分
二、分离纤维素分解菌的实验设计
活动与探究2
1．用流程图表示本实验的操作流程。
2．本实验与课题2中的实验在实验流程上有哪些异同？
3．将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？
4．阅读教材第29页旁栏中的纤维素分解菌选择培养基的成分回答下列问题。
（1）旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？
（2）这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果有，是如何进行选择的？
5．阅读教材第30页中的“课题延伸”部分，回答以下2个问题。
（1）分离纯化纤维素分解菌后，如何通过实验对其进一步确定？
（2）如何测定样品中有无纤维素酶？
迁移与应用2
分解纤维素的微生物的分离实验过程中操作有误的是（）。
A．经选择培养后直接将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B．选择培养这一步可省略，但纤维素分解菌的浓度会减少
C．经稀释培养后，用刚果红染色法来鉴定能产生纤维素酶的菌落
D．对照组可用等量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上
1．选择培养
（1）具体操作
称取土样20g加入装有30mL选择培养基的锥形瓶―→锥形瓶固定在摇床上――→30℃振荡培养1～2d培养液变混浊―→
（2）设置对照
将（1）过程中的选择培养基改为不含纤维素的培养基，如牛肉膏蛋白胨基础培养基，其余过程均与（1）过程相同。
2．筛选过程中用到的两种培养基
（1）名称：①纤维素分解菌的选择培养基；②纤维素分解菌的鉴别培养基。
（2）区别
①纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，利用液体培养基能使营养成分充分消耗，以增加纤维素分解菌的浓度。
②纤维素分解菌的鉴别培养基为固体培养基，因为要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落。
③在上述选择培养基中能以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；而在上述鉴别培养基中，绝大多数微生物都可以正常生长。
答案：
课前预习导学

一、1．（1）葡萄糖　多糖　纤维素酶　（2）纤维素含量　木材　作物秸秆
2．纤维素酶　复合酶　C1酶　CX酶　葡萄糖苷酶
3．（1）刚果红染色法　颜色反应　（2）红色复合物　纤维素酶　透明圈　产生透明圈
预习交流1：（1）提示：纤维素主要存在于植物细胞的细胞壁中，是植物细胞壁的主要组成成分，细胞壁越发达，纤维素的含量越多。纤维素的性质比较稳定，由纤维素构成的细胞壁具有支持和保护作用。
（2）提示：自然界中的纤维素主要被土壤中的微生物分解利用。其余的一部分被草食动物取食利用（实质上也离不开微生物的分解作用），一部分作为能源被人类燃烧利用。
二、1．选择培养　分解菌　透明圈
3．（2）选择培养基　1～2　混浊
4．刚果红
预习交流2：（1）提示：对需选择的微生物有利并起“浓缩”作用。
（2）提示：属于选择培养基。
（3）提示：在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。
三、1．发酵产纤维素酶　液体　固体
2．葡萄糖
课堂合作探究

活动与探究1：
1．提示：（1）刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但不与水解后的纤维二糖及葡萄糖发生这种反应。（2）纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。
2．提示：一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。
3．提示：不一定。产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈。
迁移与应用1：C　解析：分解纤维素的细菌能将纤维素分解，刚果红—纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
活动与探究2：
1．提示：土壤取样→选择培养→梯度稀释→avs4al（将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上）→挑选产生透明圈的菌落。
2．提示：课题2是将土壤样品制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在鉴别培养基上。其他步骤基本相同。
3．提示：将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。
4．（1）提示：是液体培养基，因为配方中无凝固剂。
（2）提示：有选择作用，本配方中的唯一碳源是纤维素粉，所以只有能分解纤维素的微生物才可以大量繁殖。
5．（1）提示：进行发酵产生纤维素酶的实验。
（2）提示：对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定，注意设置对照实验。
迁移与应用2：A
当堂检测
1．下列关于纤维素酶的说法，错误的是（）。
A．纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分
B．纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖
C．纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁
D．葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖
答案：D　解析：纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，C1酶和Cx酶能把纤维素分解为纤维二糖，而葡萄糖苷酶能把纤维二糖进一步分解为葡萄糖。
2．在加入刚果红的纤维素分解菌培养基中会出现透明圈，产生的透明圈是（）。
A．刚果红与纤维素形成的复合物
B．刚果红与纤维二糖形成的复合物
C．纤维素分解后形成的葡萄糖导致的
D．以纤维素分解菌为中心形成的
答案：D　解析：当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
3．鉴定纤维素分解菌时，可以使用刚果红对其染色，常用的刚果红染色法有两种，一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。两种染色法的结果是（）。
A．均会出现透明圈
B．均不会出现透明圈
C．方法一出现透明圈，方法二不出现透明圈
D．方法一不出现透明圈，方法二出现透明圈
答案：A　解析：两种刚果红染色法虽然程序不同，但最终都会使培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
4．在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上之前一般先进行选择培养，其主要目的是（）。
A．完全除去其他微生物
B．没有意义，去掉这一步更好
C．增加纤维素分解菌的浓度
D．使纤维素分解菌充分长大
答案：C　解析：选择培养在选择培养基中进行，能使纤维素分解菌快速增殖从而增加其浓度，而其他不能分解纤维素的微生物的增殖却受到抑制。
5．通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步。对分离的菌种作进一步鉴定，还需要进行（）。
A．发酵产纤维素酶的实验
B．提取纤维二糖的实验
C．浓缩纤维素分解菌的实验
D．提取葡萄糖的实验
答案：A　解析：对纤维素分解菌的鉴定，常用的方法是对分离的菌种进行发酵产纤维素酶的实验。
绘制分离分解纤维素的微生物的实验流程图。

选修一生物3.1菊花的组织培养学案（人教版）

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？小编为此仔细地整理了以下内容《选修一生物3.1菊花的组织培养学案（人教版）》，仅供参考，大家一起来看看吧。

课题1　菊花的组织培养
1．说出植物组织培养的基本原理。
2．学习植物组织培养的基本技术。
3．进行菊花或其他植物的组织培养。
一、植物组织培养的基本原理
植物细胞具有________。即植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于______状态时，在一定的__________、______和其他外界条件的作用下，表现出可以发育成____________的能力。
二、植物组织培养的基本过程
1．在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现________的差异，形成这些差异的过程叫做__________。
2．过程
离体的植物细胞、组织、器官――→(脱分化)组织――→(　)丛芽或根等――→(生长)完整的植物体
思考：马铃薯长期种植，产量会降低而且易感染病毒，要想提高马铃薯的产量，培育无病毒的马铃薯应该怎么办？
三、影响植物组织培养的因素
1．材料的选择
植物材料的选择直接关系到实验的成败。植物的种类、材料的______和________________等都会影响实验结果。菊花的组织培养，一般选择____________的茎上部新萌生的侧枝。
2．培养基
植物组织培养需要适宜的培养基，常用的是______培养基，其主要成分包括：__________，如N、P、K、Ca、Mg、S；__________，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；________，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及______等；还常常需要添加______________。
3．植物激素
植物激素中________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。培养基中添加的植物激素的______、________________以及____________等，都会影响实验结果。以生长素和细胞分裂素为例。
使用顺序实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞____，
但细胞不____
先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞____________
同时使用______频率提高

生长素/细胞分裂素比值与结果
比值高时有利于____的分化，抑制____的形成
比值低时有利于____的分化，抑制____的形成
比值适中促进__________形成
4.其他影响因素
pH、温度、光照等条件是重要因素，不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养时，一般将pH控制在______左右，温度控制在________℃，每日用日光灯照射____h。
四、实验操作
1．制备MS固体培养基
（1）配制各种母液。
（2）配制培养基。
（3）灭菌
将分装好的培养基连同其他器械一起进行__________________。
2．外植体消毒
菊花茎段用水冲洗、加洗衣粉用软刷进行刷洗、用流水冲洗，吸干水分。外植体要用体积分数为70%的酒精______，然后用无菌水清洗，吸干表面的水分，再用质量分数为0.1%的氯化汞______，最后用________清洗。
3．接种
所有的接种操作都必须在________旁进行，并且每次使用器械后，都需要用______________。
4．培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期______。
5．移栽
6．栽培

答案：一、全能性　离体　营养物质　激素　完整的植株
二、1.稳定性　细胞分化
2．愈伤　再分化
思考：长期进行无性繁殖的植物，只有根尖和茎尖中几乎无病毒，因此可利用植物组织培养获得无病毒的马铃薯植株。
三、1.年龄　保存时间的长短　未开花植株
2．MS　大量元素　微量元素　有机物　蔗糖　植物激素
3．生长素　细胞分裂素　浓度　使用的先后顺序　用量的比例　分裂　分化　既分裂也分化　分化　根　芽　芽　根　愈伤组织
4．5.8　18～22　12
四、1.高压蒸汽灭菌
2．消毒　消毒　无菌水
3．酒精灯　火焰灼烧灭菌
4．消毒
1.细胞分化与植物细胞的全能性
多细胞生物体，一般是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育而成的。细胞分裂只能繁殖出许多含有相同遗传物质的细胞，只有经过细胞分化才能形成不同的组织，进一步形成各种器官、系统，从而完成生物的个体发育过程。当细胞分化开始时，受遗传因素和环境因素的调节，不同细胞的不同基因会在特定的时间、空间被激活，活化一段时间后有些基因的活动停止，而有些基因还在继续活动，从而产生了特定的蛋白质（即基因有选择性的表达），进而产生了不同的组织，也就是在个体发育中相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异——细胞分化，这是发生在生物体一生中的一种持久变化，当然胚胎时期达到最大限度。一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
由于体细胞大多是通过有丝分裂繁殖而来的，一般已经分化的细胞仍有一套和受精卵相同的染色体，含有与本物种相同的DNA分子。因此，已分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能，即全能性。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。植物细胞的全能性比较强，动物细胞的全能性受到了限制，特别是一些高度特化的动物细胞，很难用它培养成一个新个体，但它的细胞核中仍有保持物种遗传性的全部遗传物质，保持着全能性，例如已取得成功的克隆羊——多利就是一例。
2.愈伤组织
愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。它容易与根尖、茎尖的分生组织发生混淆。可以通过下表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同。
组织类型细胞来源细胞形态细胞结构细胞排列细胞去向
根尖
分生组织受精卵正方形无液泡紧密分化成多种细胞组织
愈伤组织高度分化细胞无定形高度液泡化疏松再分化成
新个体
相同点都通过有丝分裂进行细胞增殖
3.污染的预防
污染就是指在组织培养过程中，培养容器内滋生菌斑，使培养材料不能正常生长发育，从而导致培养失败的现象。植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高，对无菌操作的要求非常严格。
污染有两种类型，一种是细菌污染一般是由接种人员造成的，如未戴口罩，接种时说话，或手及器械消毒不严等。另一种是真菌污染可能是由植物材料灭菌不当造成的。
可以通过以下措施做好预防。
（1）防止外植体带菌。①选择好外植体采集时期和采集部位。外植体采集以春秋为宜，优先选择地上部分作为外植体，阴雨天勿采，晴天下午采，采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋。②在室内或无菌条件下进行预培养。③外植体严格消毒。做消毒效果试验，多次消毒和交替消毒。
（2）保证培养基及接种器具彻底灭菌。①分装时，注射器勿与瓶接触，培养基勿粘瓶口。②检查封口膜是否有破损。③扎瓶口要位置适当、松紧适宜。④保证灭菌时间和高压锅内温度。⑤接种工具使用前彻底灭菌。⑥工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌。
（3）操作人员严格遵守无菌操作规程。如一定要规范着装，操作过程中不说话等。
（4）保证接种与培养环境清洁。①污染瓶经高压灭菌后再清洁。②接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照射或用臭氧灭菌和消毒。③定期对培养室消毒、防止高温。
对外植体进行表面消毒时，既要考虑到药剂的消毒效果，又要考虑到植物的耐受力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。消毒用过的有毒药品应收集后统一交给有关专业部门处理，以免引起环境污染。
一旦发现培养材料被污染，特别是真菌性污染，一定不要打开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽灭菌锅中灭菌后，再打开培养瓶进行清洗。
题型一细胞的全能性
下列实例中能体现细胞全能性的是（）。
①用培养基培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖　③用单个烟草组织培育出了可育的完整植株
A．①②B．①③C．②③D．①②③
解析：①和③都属于已分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，实际上是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，是由未经分化的细胞（受精卵）发育成新个体的过程，因此不能体现细胞全能性。
答案：B
题型二植物细胞表达全能性的条件
植物细胞表现出全能性的必要条件是（）。
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后的具有完整细胞核的细胞或组织，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中
解析：在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。
答案：C
反思领悟：植物细胞表达全能性的条件：一是离体的组织或细胞；二是需要一定的激素、营养及其他适宜条件；三是具有完整细胞核的细胞。
题型三植物组织培养的过程及影响因素
（2010安徽理综）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体――→①愈伤组织――→②芽根―→植株
请回答下列问题。
（1）微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取____________作为外植体，其依据是________________。
（2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和____________，在配制好的培养基中，常常需要添加____________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是____________。
（3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是____________________________________________。
解析：（1）植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位，原因是该部位含病毒极少，甚至无病毒。
（2）MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。
（3）生长素用量比细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化，比值高时，有利于根的分化。
答案：（1）茎尖（或根尖）　茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒　（2）有机物　植物激素　外植体消毒不彻底　（3）培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
1．下列关于细胞分化的叙述，错误的是（）。
A．细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中
B．细胞分化在胚胎时期达到最大限度
C．随着细胞分化的进行，细胞中的遗传物质种类会发生变化
D．高度分化的动物细胞的细胞核保持着全能性
2．下列有关植物组织培养的叙述，错误的是（）。
A．植物组织培养的原理是细胞的全能性B．主要包括脱分化和再分化两个阶段
C．外植体形成愈伤组织的过程需要阳光D．植物组织培养的过程中要求无菌操作
3．下列关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（）。
A．愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果
B．愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果
C．愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果
D．愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果
4．下列关于接种时应注意的事项，全部正确的是（）。
①接种室要消毒　②无菌操作　③接种时可以谈话　④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基　⑤接种时要防止交叉污染　⑥接种完立刻盖好瓶口
A．①②③④B．①②③④⑤⑥C．③④⑤⑥D．①②⑤⑥
5．在离体的植物组织、器官或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要下列哪些条件？（）
①消毒灭菌　②一定浓度的植物激素　③适宜的温度　④充足的光照　⑤充足的养料
A．①③④⑤B．②③⑤C．①②③D．①②③⑤

答案：1．C　细胞分化不会使遗传物质种类发生变化，它的实质是遗传物质在时间和空间上有选择性地表达。
2．C　植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌操作下经脱分化和再分化形成完整植物体的过程，其原理是植物细胞的全能性。在脱分化形成愈伤组织的过程中，恒温箱的门应该关闭，不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长得更快。
3．B　愈伤组织只存在于植物细胞；离体的植物组织细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。
4．D　整个接种过程必须在无菌条件下进行，不能谈话，防止呼吸产生污染，因此操作过程应禁止谈话，并戴口罩；接种的外植体放入培养基时注意将形态学下端插入，而且分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养和光照条件。
5．D　离体的植物相关结构在形成愈伤组织的过程中不需要光照，因为该过程无法进行光合作用，其营养物质来自培养基。