第二节 发酵工程的无菌技术
第1课时 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、无菌操作器具及微生物接种和传代的无菌技术
知识点一 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、无菌操作器具
1.下列有关无菌技术的叙述，正确的是（ ）
A.无菌技术的唯一目的是防止实验室的培养物被外来微生物污染
B.消毒和灭菌的原理是完全不同的
C.人体皮肤最好采用紫外线进行消毒
D.培养皿的灭菌可用干热灭菌法
2.下列关于灭菌设备的使用错误的是（ ）
A.不得将易腐、易燃、易爆物品放入电热鼓风干燥箱内干燥灭菌
B.使用高压蒸汽灭菌锅时，操作人员应严格控制热源维持灭菌时的压力
C.高压蒸汽灭菌锅内的物品太多，摆放太挤，会降低灭菌效果
D.在使用高压蒸汽灭菌锅时，一旦加热就不能打开排气阀
3.（2024·淮安高二期末）下列有关使用高压蒸汽灭菌锅的操作，错误的是（ ）
A.加水时，水量达到标记线即可
B.加盖时，将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内
C.加热时，待冷空气完全排尽后关上排气阀
D.切断电源后，打开排气阀使压力表降到零后开盖
知识点二 微生物接种和传代的无菌技术
4.下列关于接种操作过程的叙述，不正确的是（ ）
A.要将接种环灼烧灭菌
B.取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌
C.将接种环伸入试管内，先接触带菌部位
D.接种后还要将管口灭菌加塞
5.（2023·江苏涟水一中高二月考）厌氧微生物接触氧气时其生长会受到抑制、损伤甚至死亡。最适合厌氧菌的接种方法是（ ）
A.稀释涂布平板接种 B.划线接种
C.穿刺接种 D.穿刺接种和划线接种
6.下列关于微生物接种和传代的叙述，错误的是（ ）
A.抽出接种环时，其带菌部位不要触及管壁或通过火焰，以免被杂菌污染或被杀死
B.用斜面培养基保藏菌种通常每隔2～3个月重新接种一次
C.休眠状态即微生物的生长繁殖受抑制但又不至于死亡
D.穿刺接种用到的接种器具是接种环
7.（2023·江苏涟水一中高二月考）下列是关于“斜面接种和培养酵母菌”实验操作的叙述，错误的是（ ）
A.将接种环的环端和可能伸入试管的部分在火焰上来回灼烧多次，以达到彻底灭菌的目的
B.灼烧的接种环在酒精灯火焰旁冷却后，伸入菌种管轻挑少许菌体
C.从菌种管抽出接种环时，不能让其带菌部位触及管壁
D.接种环在斜面接种后，需多次灼烧以保证无菌，冷却后放回原处
8.无菌技术是发酵工程的重要技术之一。实验室通常使用电热鼓风干燥箱作为干热灭菌设备，下列关于其用法和原理的叙述，错误的是（ ）
A.对于空的玻璃器皿和其他耐高温的物品可以采用此法来保持干燥
B.不同菌体由于含水量不同，灭菌温度、时间都不同
C.使用干燥箱时必须将风机开关打开，否则会导致电机或传感器烧坏
D.由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件下，加热10 min即可杀菌
9.（多选）发酵工程中的培养基含丰富的营养物质，对于液体培养物一般选用移液管转移液体，下列对于移液管的使用，错误的是（ ）
A.使用移液管时，拇指和食指捏住管颈标线以上的地方
B.移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多也不应伸入太少
C.吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时迅速用另一只手的拇指堵住管口
D.将移液管移入准备接受溶液的容器中时，将移液管倾斜，使其尖端接触器壁
10.（多选）含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法正确的是（ ）
A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
11.（多选）如图是实验室里用的一种高压蒸汽灭菌锅。下列有关其结构和使用过程的说法，错误的是（ ）
A.使用高压蒸汽灭菌锅一般须经加水、装锅、加热、排空冷空气、保温保压、出锅等步骤
B.①是安全阀，其下方有软管通入内筒内，用于排出内筒内的冷空气
C.在压力103 kPa、温度121 ℃条件下维持15～20 min后，可以立即打开排气阀放气
D.盖上锅盖后，应按顺时针方向依次扭紧螺栓，以确保锅盖密封
12.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”）放入密闭容器（如电热鼓风干燥箱）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 。
工业生产上一般利用 法大量地制备无菌空气。
（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。
13.黑腐皮壳菌（一种真菌）感染苹果植株可引发腐烂病。现对该菌进行分离培养和应用的研究，下表是分离培养时所用的培养基配方。请分析回答：
物质 马铃薯 葡萄糖 氯霉素 自来水 琼脂
含量 200 g 20 g 1 000 mL 0.3 g 20 g
（1）上表培养基配方中，马铃薯可为微生物生长提供 等营养成分，氯霉素的作用是 。
（2）将分离获得的病菌分别接种至含有等量0.5％苦水碱剂、2％氟硅唑、6％戊唑醇、40％福美砷、清水的培养基中进行抗药性检测，实验结果如下表。分析可知， 能很好地抑制该病菌的生长，适合防治苹果腐烂病。
小组 0.5％苦水 碱剂 2％氟 硅唑 6％戊 唑醇 40％福 美砷 清水
菌落数目 10 2 3 7 17
（3）为研究苹果黑腐皮壳菌数量增长规律，研究者将该菌在液体培养基和固体培养基中培养，获得如图所示的生长速率曲线。图中 （填“a”或“b”）曲线表示该菌在液体培养基中的生长曲线。17 h后，该菌生长速率偏低的原因可能是 （至少两点）。
第1课时 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、无菌操作器具及微生物接种和传代的无菌技术
1.D 无菌技术可防止实验室的培养物被外来微生物污染，还可避免操作者自身被病原微生物感染，A错误；消毒和灭菌均是通过理化手段，使微生物的蛋白质、核酸等变性，从而失去生命活性，B错误；紫外线可诱发皮肤细胞癌变，人体皮肤不可采用紫外线进行消毒，C错误。
2.D 加热后，须打开排气阀，排出锅内残留的冷空气。
3.D 切断电源后，应该等压力表指针降至“0”点，待温度下降后，打开排气阀，旋开固定螺栓，开盖，D错误。
4.C 接种环伸入试管内，先接触无菌部位，待接种环冷却后再轻轻挑取少许菌种，C错误。
5.C 穿刺接种是把菌种接种到固体深层培养基中的方法，也叫穿刺培养，此法用于厌氧型细菌接种，C正确，A、B、D错误。
6.D 接种针用于穿刺接种，接种环用于斜面接种或划线接种。
7.B 为避免杂菌污染，可将接种环的环端和可能伸入试管的部分在火焰上来回灼烧多次，A正确；将灭过菌的接种环伸入菌种管，先将环部接触培养基斜面顶端或其他无菌体的培养基部位使其冷却，再轻轻挑取少许菌体，在抽出接种环时，注意其带菌部位不要触及管壁或通过火焰，B错误，C正确；接种后灼烧是为了杀死残留的菌体，接种环在斜面接种后，需多次灼烧以保证无菌，冷却后放回原处，D正确。
8.D 由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件下，加热30 min方可杀菌。
9.ACD 使用移液管时，拇指和中指捏住管颈标线以上的地方，A错误；移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多，以免管尖外壁粘有过多溶液，也不应伸入太少，以免液面下降后而吸空，B正确；吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时，迅速用另一只手的食指堵住管口，C错误；将移液管移入准备接受溶液的容器中时，使其出口尖端接触器壁，将容器倾斜，而使移液管直立，D错误。
10.ACD 从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌，说明了乙菌的运动能力比甲菌强，A正确；穿刺接种采用的是半固体培养基，B错误；黑色区域的面积大小及颜色深浅能代表产生硫化氢的多少，乙菌黑色区域的面积大于甲菌，但颜色比甲菌浅，故无法比较出两种菌产生硫化氢的量，C正确；微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。
11.BCD ③排气阀的下方有软管通入内筒内，用于排出内筒内的冷空气，B错误；在压力103 kPa、温度121 ℃条件下维持15～20 min后，关闭电源，当压力表的指针降至“0”点，待温度下降后，打开排气阀，C错误；盖上锅盖后，以对称的方式旋紧锅盖四周的固定螺栓，使螺栓松紧一致，以确保锅盖密封，D错误。
12.（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DNA的结构 过滤除菌 （4）氯气
13.（1）无机盐、碳源、氮源 抑制细菌等杂菌的生长 （2）2％氟硅唑和6％戊唑醇 （3） a 培养基中的营养成分不足，有害、有毒的物质积累，种群数量大、种内竞争激烈
解析：（1）培养基的基本成分包括碳源、氮源、无机盐和水，则表中马铃薯可为微生物生长提供碳源、氮源、无机盐等营养成分。氯霉素是一种抗生素，其作用是抑制细菌等杂菌的生长。（2）表中信息显示含2％氟硅唑的培养基与含6％戊唑醇的培养基中的菌落数明显少于其他培养基中的菌落数，说明2％氟硅唑和6％戊唑醇能很好地抑制该病菌的生长，适合防治苹果腐烂病。（3）细菌在液体培养基中的生长速率大于固体培养基，因此图中a曲线表示该菌在液体培养基中的生长曲线。17 h后，培养基中的营养成分不足，有害、有毒的物质积累，种群数量大、种内竞争激烈等方面的影响，导致该菌生长速率偏低。
3 / 3第二节 发酵工程的无菌技术
第1课时 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、无菌操作器具及微生物接种和传代的无菌技术
导学 聚焦 1.无菌技术是发酵工程的重要技术，核心是灭菌。 2.比较发酵工程中各种设备和器具的使用方法。 3.利用无菌技术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
1.无菌技术：是发酵工程的重要技术之一，是指在操作过程中，保持物品与操作区域的 状态并不被 污染的技术，其核心是 。
2.灭菌方法
灭菌方法 灭菌原理 应用
化学方法 化学试剂 灭菌法 一些化学试剂如 、氯、 ，能破坏微生物的 或细胞结构，具有杀菌作用 由于灭菌剂可能会与培养基中的一些成分发生作用，因此一般不用于 的灭菌
物理方法 射线 灭菌法 利用 等产生的 或X射线和γ射线等进行灭菌 紫外线一般用于 的灭菌
干热灭菌法（包括 灭菌法和 法等） 高温干热使微生物的结构被破坏， 变性 ①干热空气灭菌的条件一般是140～160 ℃，2～3 h，主要用于要求 的实验器具（如培养皿、 和移液管）的灭菌；②火焰灼烧法常用于 等操作过程
物理方法 湿热灭菌法（一般在温度为 、气压约 kPa的条件下维持15～20 min） 蒸汽与较低温的物体表面接触凝结为水时可放出 ，吸收了蒸汽水分和热量的菌体蛋白质易 适用于耐高温、耐湿热的物品，如对培养基的灭菌，在相同温度下湿热灭菌比干热灭菌
过滤除菌法 通过 阻留微生物从而达到除菌目的 制备 ；在产品提取过程中处理料液，获得无菌产品
3.基于上述学习，判断下列相关表述的正误
（1）获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。（ ）
（2）化学试剂灭菌法适用于培养基的灭菌。（ ）
（3）接种过程中常用的火焰灼烧法属于干热灭菌法。（ ）
（4）多种灭菌法结合使用，灭菌效果会更为显著。（ ）
1.常用酒精擦拭双手是预防传染病的日常防护措施之一，这是消毒还是灭菌？体积分数为70％和95％的酒精，哪种效果更好？为什么？
2.“无菌操作”与人们的生活休戚相关，无时无处不在。在日常生活、生产实践、自身健康防护中，分别有哪些“无菌操作”的例子？
消毒与灭菌的比较
比较项目 消毒 灭菌
作用强度 较为温和 强烈的物理或化学方法
作用对象 操作空间、操作者双手等 接种环、移液管、培养基等
作用结果 不能杀死所有微生物（如细菌芽孢） 能杀死物体内外的所有微生物，包括芽孢和孢子
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法等 干热灭菌法、湿热灭菌法等
1.（2024·江苏南通试题调研）下列关于无菌技术的叙述，错误的是（ ）
A.甲醛、高锰酸钾等，能破坏微生物的蛋白质或细胞结构，具有杀菌作用
B.工业生产中制备无菌空气常用过滤除菌法
C.紫外线穿透力强能杀死一定空间中所有微生物
D.对培养基灭菌，常采用湿热灭菌法
2.（2024·连云港高二检测）消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是（ ）
A.发酵工程的生产过程只有在没有杂菌污染的情况下才能正常进行
B.在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于灭菌方法，该方法可杀死微生物细胞和一部分芽孢
C.无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌
D.消毒和灭菌的原理是完全不同的
知识点（二） 发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具
1.灭菌设备
（1）电热鼓风干燥箱
①用途：属于 灭菌设备，常用于 器皿、 用具和其他耐高温的物品的灭菌。
②优点：使灭菌器皿保持 。
③使用方法：将温度提高到约 ，加热 。
（2）高压蒸汽灭菌锅
①用途：属于 灭菌设备，在一定压力和温度等条件下，杀死待灭菌物品中所有微生物的营养体及其 。
②类型：手动式高压蒸汽灭菌锅和全自动高压蒸汽灭菌锅。
③使用步骤
（3）空气除菌设备
①用途：净化好氧发酵过程所需要的 。
②方法：让含菌空气通过 的过滤介质，以阻截空气中所含微生物。
2.无菌操作器具
（1）接种器具
常用器具 接种类型
平板稀释涂布接种
接种针 接种
斜面接种或在 上划线接种
（2）转移器具
①移液管
a.用途：一般用于转移部分 、 或分装化学试剂。
b.刻度移液管：具有 的直形玻璃管，可控制试剂的 ，常用的规格有1 mL、5 mL、10 mL和25 mL等。
②微量取液器：用于取液量很少时（如0.1 mL），分为 的和 的两种。
（3）超净工作台
①净化原理：利用工作台内 的杀菌作用，并通过 过滤确保工作台内空气的无菌、无污染。
②优点： 。
3.基于上述学习，判断下列相关表述的正误
（1）使用高压蒸汽灭菌锅时，为充分利用空间，装得越满越好。（ ）
（2）不得将易腐、易燃、易爆物品放入电热鼓风干燥箱内干燥灭菌。（ ）
（3）在高压蒸汽灭菌锅内的压力没有降到“0”点前，不能打开高压蒸汽灭菌锅的锅盖。（ ）
（4）各种接种器具和转移器具在使用前均需要进行灭菌处理。（ ）
1.利用电热鼓风干燥箱灭菌的标准是什么？为什么？
2.采用高压蒸汽灭菌锅进行湿热灭菌是应用广泛的一种灭菌方法，请思考讨论以下问题：
（1）为什么在装锅时，不能将灭菌桶装满？
（2）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，最可能的原因是什么？
（3）某同学从高压蒸汽灭菌锅内拿出培养基后发现，培养基已经溅满了锥形瓶的瓶壁，最可能的原因是什么？
3.过滤除菌法能否杀死空气中的微生物？
1.几种灭菌设备的比较
设备 应用范围 使用条件 注意事项
电热鼓 风干燥箱 对空的玻璃器皿、金属用具等进行干热灭菌 160 ℃， 2～3 h 不能用于带胶皮或塑料的物品、液体及固体培养基的灭菌
高压蒸 汽灭菌锅 对培养基等进行湿热灭菌 103 kPa、 121 ℃， 15～20 min —
空气除 菌设备 净化空气 让含菌空气 通过无菌干 燥的过滤介质 不能杀死 空气中的 微生物
2.常用无菌操作器具的灭菌方法
（1）玻璃涂布器、接种针、接种环、移液管：干热空气灭菌法和火焰灼烧灭菌法。
（2）超净工作台：射线灭菌法和过滤除菌法。
1.（多选）如图是高压蒸汽灭菌锅及其局部剖面示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A.甲、乙、丙分别是排气阀、安全阀和压力表
B.使用时应在锅内水煮沸并排除全部冷空气后再关闭乙
C.灭菌结束后应立即打开乙，放出锅内热蒸汽
D.将器皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎，避免灭菌后的再次污染
2.（多选）下列关于无菌操作器具的叙述，错误的是（ ）
A.用玻璃涂布器进行平板稀释涂布接种
B.用接种针进行穿刺接种
C.用移液管移取溶液时，待溶液液面上升到刻度标线时，立即堵住管口
D.超净工作台开机灭菌30 min后，关闭紫外线灯即可使用超净工作台
知识点（三） 微生物接种和传代的无菌技术
1.菌种的传代和保存：要考虑菌种的 、 特性，尽量让菌种在人工创造的条件下， 细胞的代谢水平，使细胞基本处于 状态，即微生物的生长繁殖受到抑制但又不至于 。
2.菌种保存的重要条件： 。
3.穿刺接种和斜面接种
（1）厌氧微生物接触氧气会受到抑制、损伤甚至死亡，常采用 接种。
（2） 是常用的菌种传代和低温下保存菌种的方法。
4.斜面接种和培养酵母菌
（1）准备接种：点燃 ，取两支盛有培养基的试管，其中一支内有菌种，另一支为 。
（2）接种环灭菌：将接种环的 和接种时可能进入试管的部分放在 上，来回灼烧多次。
（3）试管口灭菌：在火焰附近拔去两支试管上的试管塞，迅速将 通过火焰2～3次。
（4）挑取菌体：将 伸入菌种管，先 ，再轻轻挑取少许菌体。
（5）接种：迅速将上述 伸入待接种的试管中，在培养基斜面上 轻轻划“Z”型折线，将菌种接种到培养基上。
（6）培养：将 与 分别通过火焰2～3次，迅速塞紧试管。多次灼烧 确保无菌，冷却后，放回原处。将接种过菌种的试管放在温度调至28 ℃的 中，培养24 h。
5.菌种保存
（1）步骤：挑选典型菌落→接种在 上→培养使其充分生长→试管用牛皮纸包扎→置于 左右的冰箱中保藏（目的：减缓培养基的 ，延长 ）。
（2）通常每隔 重新接种一次，再继续保存。
6.基于上述学习，判断下列相关表述的正误
（1）菌种的传代和保存不需要考虑菌种的生理、生化特性。（ ）
（2）常用穿刺接种法，将厌氧微生物保存在培养基深处。（ ）
（3）对试管口和试管塞进行灭菌时，应利用酒精灯火焰进行灼烧灭菌。（ ）
（4）斜面接种和穿刺接种用到的接种器具都是接种环。（ ）
（5）接种环灭菌后，应迅速深入盛有菌种的试管中挑取菌体。（ ）
1.如图A、B是两种常见的微生物接种方法，请分析回答下列问题：
（1）图中A、B两种接种方法分别是 ，采用的接种器具分别是 。实验室培养、保存厌氧菌应采用图中的 方法。
（2）图B所示接种时，为什么不要将培养基的表面划破？
2.在斜面接种和培养酵母菌的过程中有哪些无菌操作的步骤？
1.以下关于菌种保存的叙述，错误的是（ ）
A.菌种保存的目的是保持菌种的纯净
B.固体斜面培养基可用于菌种的临时保存
C.菌种的长期保存一般采用甘油管藏
D.由于甘油管藏菌种在－20 ℃条件下进行，因此对甘油可不必灭菌
2.（多选）下列关于酵母菌斜面接种操作过程的叙述，不正确的是（ ）
A.接种环灼烧灭菌后，要立即挑取菌种划线接种，以减少污染的机会
B.在火焰附近取下盛有菌种的试管塞后要将试管口通过火焰2～3次
C.将接种环伸入盛有菌种的试管内，先接触带菌部位
D.接种完成后要将试管口与试管塞分别灭菌，然后塞紧试管
3.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、食指和无名指夹住有菌种的试管和待接种的有斜面培养基的试管，管口并齐，使斜面向上呈水平状态
②右手拧松试管塞，但不取下
③在火焰边用右手的无名指、小指、中指和掌心拔去两个试管塞，将它们取下，同时左腕转动，灼烧管口一周
④将接种环伸入菌种管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体
⑤右手拿接种环，在火焰上灼烧灭菌
⑥在火焰旁边迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部，由底部向上轻轻划“Z”型折线
⑦抽出接种环，再用火焰灼烧管口和试管塞，并在火焰上方将试管塞塞上
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②⑤③④⑥⑦
C.①③②④⑤⑥⑦ D.②③①④⑤⑦⑥
（1）发酵工程常用的灭菌方法有哪些？
（2）培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌而不采用干热灭菌的原因是什么？
（3）不能采用斜面接种法保存乳酸菌菌种的原因是什么？
1.下列有关无菌操作的叙述不正确的是（ ）
A.配制好的培养基通常需要高压蒸汽灭菌 B.培养基可用化学试剂灭菌法处理
C.用紫外线灯照射进行空气的灭菌 D.移液管可用干热灭菌法灭菌
2.无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中正确的是（ ）
A.紫外线照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强灭菌效果
B.发酵工程中常采用电热鼓风干燥箱灭菌的方法来净化所需空气
C.在无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌
D.在微生物接种的实验中，用95％酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
3.下列关于发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具的叙述，错误的是（ ）
A.杀死霉菌孢子所需的温度比霉菌的营养细胞高
B.在高压蒸汽灭菌锅内的压力没有降到“0”点前不能打开高压蒸汽灭菌锅的锅盖
C.空气过滤除菌法能杀死空气中的微生物
D.臭氧分子有很强的杀菌作用，但也对操作人员的健康有害
4.（多选）穿刺接种是指用接种针挑取少量的菌种，自培养基的中心垂直地刺入半固体培养基中，然后沿原穿刺线将针拔出的微生物接种方法。下列有关叙述错误的是（ ）
A.该接种方法可用于厌氧菌种的接种
B.培养基的配制、分装及微生物的接种过程都需要进行无菌操作
C.在火焰上灼烧接种针后要立即接种，防止空气中杂菌污染接种针
D.接种过程中为杀灭试管口上沾染的微生物要对试管口进行灭菌
第1课时 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、无菌操作器具及微生物接种和传代的无菌技术
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.无菌 微生物 灭菌
2.甲醛 高锰酸钾 蛋白质 培养基 紫外线 高能粒子 表面和空气 干热空气 火焰灼烧 蛋白质、核酸 ①保持干燥 接种针 ②接种 121 ℃ 103 大量能量 变性 更有效 过滤 无菌空气
3.（1）√
（2）× 提示：化学试剂灭菌法一般不适用于培养基的灭菌。
（3）√
（4）√
互动探究
1.提示：酒精擦拭属于消毒。酒精消毒时，70％的酒精杀菌效果最好。酒精浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，酒精分子不能渗入其中。
2.提示：在日常生活、生产实践、自身健康防护中“无菌操作”的例子分别有①被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。②家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。③打针时，注射部位要用酒精棉球擦拭；在皮肤伤口处涂抹一些碘酒。
学以致用
1.C 紫外线穿透力弱，一般用于表面和空气的灭菌。
2.A 在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于消毒，B错误；无菌技术中，若处理对象为液体，可以用湿热灭菌法灭菌，C错误。
知识点（二）
自主学习
1.（1）①干热 空的玻璃 金属 ②干燥 ③160 ℃ 2～3 h
（2）①湿热 芽孢 ③ 水位标记线 1/3 排气阀 冷空气 103 121 15～20 “0” 温度 （3）①空气 ②无菌干燥
2.（1）玻璃涂布器 穿刺 接种环 平板培养基 （2）①a.液体培养物 系列稀释微生物 b.刻度 加入量 ②固定容量 可调容量 （3）①紫外线灯 空气过滤器 ②操作方便
3.（1）× 提示：灭菌桶不要装得过满，至少留1/3空间。
（2）√
（3）√
（4）√
互动探究
1.提示：一般以能否杀死细菌的芽孢作为彻底灭菌的标准。菌体蛋白质的变性温度与含水量密切相关，其中细菌芽孢含水量低，其蛋白质变性所需温度较高。
2.（1）提示：保证灭菌过程中，灭菌桶内产生的蒸汽能够循环流通，达到良好的灭菌效果。
（2）提示：加热后未排出锅内残留的冷空气。
（3）提示：高压蒸汽灭菌锅的压力表指针还未降至“0”点，就提前打开了高压蒸汽灭菌锅。
3.提示：不能。空气除菌设备只能利用其中的介质来阻截空气中所含微生物，并不能杀死空气中的微生物。
学以致用
1.BD 甲、乙、丙分别是安全阀、排气阀和压力表，A错误；灭菌结束后，应切断热源，等灭菌锅内温度自然下降，当压力表指针降至“0”点时，再打开排气阀，以防止提前打开排气阀，锅内压力突然下降，导致灭菌容器内的液体冲出容器，造成污染，C错误。
2.CD 用移液管移取溶液时，待溶液液面上升到刻度标线以上约1 cm处时，立即堵住管口，C错误；紫外线灯的开启可激发超净工作台内空气中的氧分子形成臭氧分子，臭氧分子对人体有害，故超净工作台开机灭菌30 min后，需先关闭紫外线灯，约10 min后方可使用超净工作台，D错误。
知识点（三）
自主学习
1.生理 生化 降低 休眠 死亡
2.低温、干燥、真空
3.（1）穿刺 （2）斜面接种
4.（1）酒精灯 无菌的斜面培养基 （2）环端 酒精灯火焰 （3）试管口 （4）灭过菌的接种环 冷却 （5）带菌的接种环
由底部向上 （6）试管口 试管塞 接种环 恒温箱
5.（1）斜面培养基 4 ℃ 水分蒸发 保存时间
（2）2～3个月
6.（1）× 提示：菌种的传代和保存需要考虑菌种的生理、生化特性。
（2）√
（3）√
（4）× 提示：穿刺接种用到的接种器具是接种针。
（5）×
互动探究
1.（1）穿刺接种、斜面接种 接种针、接种环 A
（2）提示：一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；存留在划破处的单个细胞无法形成自然长成的菌落，菌种会沿着划破处生长，形成一个条状的菌落。
2.提示：①将接种环的环端和接种时可能进入试管的部分放在酒精灯火焰上，来回灼烧多次。②将试管口通过火焰2～3次。③在抽出接种环时，带菌部位不要触及管壁或通过火焰。④将试管口与试管塞分别通过火焰2～3次，迅速塞紧试管。
学以致用
1.D 菌种保存的目的是保持菌种的纯净，以免被杂菌污染，A正确；对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法，在固体斜面培养基上长成菌落后，放入冰箱低温保藏，B正确；对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，C正确；虽然甘油管藏菌种在－20 ℃条件下进行，但是也需要灭菌，D错误。
2.AC 接种环灼烧灭菌后，立即挑取菌种会杀死菌种，应冷却后再挑取菌种，A错误；接种环伸入盛有菌种的试管内，要先接触无菌部位，待接种环冷却后再轻轻挑取少许菌种，C错误。
3.B 在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序为：①用左手大拇指、食指和无名指夹住有菌种的试管和待接种的有斜面培养基的试管，管口并齐，使斜面向上呈水平状态。②右手拧松试管塞，但不取下。⑤右手拿接种环，在火焰上烧灼灭菌。③在火焰边用右手无名指、小指、中指和掌心拔去两个试管塞，将它们取下，同时左腕转动，灼烧管口一周。④将接种环伸入菌种管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体，立即将接种环抽出。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，由底部向上轻轻划“Z”型折线。⑦抽出接种环，再用火焰灼烧管口和试管塞，并在火焰上方将试管塞塞上。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：化学试剂灭菌法、射线灭菌法、干热灭菌法、湿热灭菌法和过滤除菌法等。
（2）提示：干热灭菌箱内的高温会导致培养基的水分散失，而高压蒸汽灭菌锅内的湿度较大，不会导致培养基的水分散失。
（3）提示：因为乳酸菌是厌氧型微生物，接触氧气生命活动会受到抑制甚至死亡。
课堂演练
1.B 配制好的培养基通常需要高压蒸汽灭菌，防止杂菌污染，A正确；灭菌剂可能会与培养基中的一些成分发生作用，因此化学试剂灭菌法一般不用于培养基的灭菌，B错误；空气的灭菌可用紫外线灯照射，C正确；要求保持干燥的实验器具（如培养皿、接种针和移液管）可用干热灭菌法灭菌，D正确。
2.A 用紫外线照射30 min，可以杀死物体表面或空气中的微生物，在照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强灭菌效果，A正确；发酵工程中常采用空气过滤除菌的方法来净化所需空气，B错误；若处理对象为液体，可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，C错误；在微生物接种的实验中，一般用70％的酒精对实验者的双手进行消毒，用紫外线灯照射30 min对超净工作台进行消毒，D错误。
3.C 空气过滤除菌是让含菌空气通过无菌干燥的过滤介质，以阻截空气中所含微生物，并不能杀死空气中的微生物。
4.BC 培养基的配制、分装不需要无菌操作，需要保持环境卫生，待培养基配制、分装完成会进行高压蒸汽灭菌操作，微生物的接种过程需要进行无菌操作，B错误；在火焰上灼烧接种针后要待接种针冷却后才能进行接种，这样能够防止接种针温度过高杀死菌种，C错误。
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第1课时
发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、无菌操作器具及微生物接种和传代的无菌技术
导学 聚焦 1.无菌技术是发酵工程的重要技术，核心是灭菌。
2.比较发酵工程中各种设备和器具的使用方法。
3.利用无菌技术进行斜面接种和培养酵母菌
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 发酵工程的灭菌方法
1. 无菌技术：是发酵工程的重要技术之一，是指在操作过程中，保持
物品与操作区域的 状态并不被 污染的技术，其
核心是 。
无菌
微生物
灭菌
灭菌方法 灭菌原理 应用
化
学
方
法 化学试剂 灭菌法 一些化学试剂如
、氯、
，能破坏微生物
的 或细胞
结构，具有杀菌作用 由于灭菌剂可能会与培养基
中的一些成分发生作用，因
此一般不用于 的
灭菌
甲
醛
高锰酸
钾
蛋白质
培养基
2. 灭菌方法
灭菌方法 灭菌原理 应用
物
理
方
法 射线 灭菌法 利用 等产
生的 或
X射线和γ射线等进行
灭菌 紫外线一般用于
的灭菌
干热灭菌法
（包括
灭
菌法和
法
等） 高温干热使微生物的
结构被破坏，
变性 ①干热空气灭菌的条件一般
是140～160 ℃，2～3 h，主
要用于要求 的
实验器具（如培养皿、
和移液管）的灭菌；
②火焰灼烧法常用于
等操作过程
紫外线
高能粒子
表面和空
气
干
热空气
火
焰灼烧
蛋白
质、核酸
保持干燥
接
种针
接
种
灭菌方法 灭菌原理 应用
物
理
方
法 湿热灭菌法（一般
在温度为
、气压
约 kPa的
条件下维持15～20
min） 蒸汽与较低温的物体表面
接触凝结为水时可放
出 ，吸收了
蒸汽水分和热量的菌体蛋
白质易 适用于耐高温、耐
湿热的物品，如对
培养基的灭菌，在
相同温度下湿热灭
菌比干热灭菌
过滤除菌法 通过 阻留微生物
从而达到除菌目的 制备
；在产品提取
过程中处理料液，
获得无菌产品
121
℃
103
大量能量
变性
更
有效
过滤
无菌空
气
3. 基于上述学习，判断下列相关表述的正误
（1）获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。 （ √ ）
（2）化学试剂灭菌法适用于培养基的灭菌。 （ × ）
提示：化学试剂灭菌法一般不适用于培养基的灭菌。
（3）接种过程中常用的火焰灼烧法属于干热灭菌法。 （ √ ）
（4）多种灭菌法结合使用，灭菌效果会更为显著。 （ √ ）
√
×
√
√
1. 常用酒精擦拭双手是预防传染病的日常防护措施之一，这是消毒还
是灭菌？体积分数为70％和95％的酒精，哪种效果更好？为什么？
提示：酒精擦拭属于消毒。酒精消毒时，70％的酒精杀菌效果最
好。酒精浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，酒精分
子不能渗入其中。
2. “无菌操作”与人们的生活休戚相关，无时无处不在。在日常
生活、生产实践、自身健康防护中，分别有哪些“无菌操作”
的例子？
提示：在日常生活、生产实践、自身健康防护中“无菌操作”的例
子分别有①被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。②家畜阉
割后，要在其伤口处涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石
灰水等。③打针时，注射部位要用酒精棉球擦拭；在皮肤伤口处涂
抹一些碘酒。
消毒与灭菌的比较
比较项目 消毒 灭菌
作用强度 较为温和 强烈的物理或化学方法
作用对象 操作空间、操作者双手等 接种环、移液管、培养基等
作用结果 不能杀死所有微生物（如细菌芽孢） 能杀死物体内外的所有微生
物，包括芽孢和孢子
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法等 干热灭菌法、湿热灭菌法等
1. （2024·南通试题调研）下列关于无菌技术的叙述，错误的是
（ ）
A. 甲醛、高锰酸钾等，能破坏微生物的蛋白质或细胞结构，具有杀
菌作用
B. 工业生产中制备无菌空气常用过滤除菌法
C. 紫外线穿透力强能杀死一定空间中所有微生物
D. 对培养基灭菌，常采用湿热灭菌法
解析： 紫外线穿透力弱，一般用于表面和空气的灭菌。
2. （2024·连云港高二检测）消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作
方法。下列说法正确的是（ ）
A. 发酵工程的生产过程只有在没有杂菌污染的情况下才能正常进行
B. 在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于灭菌方法，该方法可杀死微生物
细胞和一部分芽孢
C. 无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌
D. 消毒和灭菌的原理是完全不同的
解析： 在100 ℃条件下煮沸5～6分钟属于消毒，B错误；无菌
技术中，若处理对象为液体，可以用湿热灭菌法灭菌，C错误。
知识点（二） 发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具
1. 灭菌设备
（1）电热鼓风干燥箱
①用途：属于 灭菌设备，常用于 器
皿、 用具和其他耐高温的物品的灭菌。
②优点：使灭菌器皿保持 。
③使用方法：将温度提高到约 ，加热 。
干热
空的玻璃
金属
干燥
160 ℃
2～3 h
（2）高压蒸汽灭菌锅
①用途：属于 灭菌设备，在一定压力和温度等条件
下，杀死待灭菌物品中所有微生物的营养体及其 。
②类型：手动式高压蒸汽灭菌锅和全自动高压蒸汽灭菌锅。
湿热
芽孢
③使用步骤
（3）空气除菌设备
①用途：净化好氧发酵过程所需要的 。
②方法：让含菌空气通过 的过滤介质，以阻截
空气中所含微生物。
空气
无菌干燥
2. 无菌操作器具
（1）接种器具
常用器具 接种类型
平板稀释涂布接种
接种针 接种
斜面接种或在 上划线接
种
玻璃涂布器
穿刺
接种环
平板培养基
（2）转移器具
①移液管
a.用途：一般用于转移部分 、
或分装化学试剂。
b.刻度移液管：具有 的直形玻璃管，可控制试剂
的 ，常用的规格有1 mL、5 mL、10 mL和25
mL等。
②微量取液器：用于取液量很少时（如0.1 mL），分为
的和 的两种。
液体培养物
系列稀释微
生物
刻度
加入量
固
定容量
可调容量
①净化原理：利用工作台内 的杀菌作用，并通
过 过滤确保工作台内空气的无菌、无污染。
②优点： 。
紫外线灯
空气过滤器
操作方便
（3）超净工作台
3. 基于上述学习，判断下列相关表述的正误
（1）使用高压蒸汽灭菌锅时，为充分利用空间，装得越满越好。
（ × ）
提示：灭菌桶不要装得过满，至少留1/3空间。
（2）不得将易腐、易燃、易爆物品放入电热鼓风干燥箱内干燥灭
菌。 （ √ ）
（3）在高压蒸汽灭菌锅内的压力没有降到“0”点前，不能打开高
压蒸汽灭菌锅的锅盖。 （ √ ）
（4）各种接种器具和转移器具在使用前均需要进行灭菌处理。
（ √ ）
×
√
√
√
1. 利用电热鼓风干燥箱灭菌的标准是什么？为什么？
提示：一般以能否杀死细菌的芽孢作为彻底灭菌的标准。菌体蛋白
质的变性温度与含水量密切相关，其中细菌芽孢含水量低，其蛋白
质变性所需温度较高。
2. 采用高压蒸汽灭菌锅进行湿热灭菌是应用广泛的一种灭菌方法，请
思考讨论以下问题：
（1）为什么在装锅时，不能将灭菌桶装满？
提示：保证灭菌过程中，灭菌桶内产生的蒸汽能够循环流
通，达到良好的灭菌效果。
（2）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，最可能的原因是什么？
提示：加热后未排出锅内残留的冷空气。
（3）某同学从高压蒸汽灭菌锅内拿出培养基后发现，培养基已经
溅满了锥形瓶的瓶壁，最可能的原因是什么？
提示：高压蒸汽灭菌锅的压力表指针还未降至“0”点，就提
前打开了高压蒸汽灭菌锅。
3. 过滤除菌法能否杀死空气中的微生物？
提示：不能。空气除菌设备只能利用其中的介质来阻截空气中所含
微生物，并不能杀死空气中的微生物。
1. 几种灭菌设备的比较
设备 应用范围 使用条件 注意事项
电热鼓风干燥箱 对空的玻璃器皿、金属用具等进行干热灭菌 160 ℃，2～3 h 不能用于带胶皮
或塑料的物品、
液体及固体培养
基的灭菌
高压蒸汽灭菌锅 对培养基等进行湿热灭菌 103 kPa、121
℃，15～20 min —
空气除菌设备 净化空气 让含菌空气通过无菌干燥的过滤介质 不能杀死空气中
的微生物
2. 常用无菌操作器具的灭菌方法
（1）玻璃涂布器、接种针、接种环、移液管：干热空气灭菌法和
火焰灼烧灭菌法。
（2）超净工作台：射线灭菌法和过滤除菌法。
1. （多选）如图是高压蒸汽灭菌锅及其局部剖面示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙分别是排气阀、安全阀和
压力表
B. 使用时应在锅内水煮沸并排除全部冷空气后再关闭乙
C. 灭菌结束后应立即打开乙，放出锅内热蒸汽
D. 将器皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎，避免灭菌后的
再次污染
解析： 甲、乙、丙分别是安全阀、排气阀和压力表，A错
误；灭菌结束后，应切断热源，等灭菌锅内温度自然下降，当压力
表指针降至“0”点时，再打开排气阀，以防止提前打开排气阀，
锅内压力突然下降，导致灭菌容器内的液体冲出容器，造成污染，
C错误。
2. （多选）下列关于无菌操作器具的叙述，错误的是（ ）
A. 用玻璃涂布器进行平板稀释涂布接种
B. 用接种针进行穿刺接种
C. 用移液管移取溶液时，待溶液液面上升到刻度标线时，立即堵住管口
D. 超净工作台开机灭菌30 min后，关闭紫外线灯即可使用超净工作台
解析： 用移液管移取溶液时，待溶液液面上升到刻度标线以
上约1 cm处时，立即堵住管口，C错误；紫外线灯的开启可激发超
净工作台内空气中的氧分子形成臭氧分子，臭氧分子对人体有害，
故超净工作台开机灭菌30 min后，需先关闭紫外线灯，约10 min后
方可使用超净工作台，D错误。
知识点（三） 微生物接种和传代的无菌技术
1. 菌种的传代和保存：要考虑菌种的 、 特性，尽量
让菌种在人工创造的条件下， 细胞的代谢水平，使细胞基
本处于 状态，即微生物的生长繁殖受到抑制但又不至
于 。
2. 菌种保存的重要条件： 。
生理
生化
降低
休眠
死亡
低温、干燥、真空
（1）厌氧微生物接触氧气会受到抑制、损伤甚至死亡，常采
用 接种。
（2） 是常用的菌种传代和低温下保存菌种的方法。
穿刺
斜面接种
3. 穿刺接种和斜面接种
4. 斜面接种和培养酵母菌
（1）准备接种：点燃 ，取两支盛有培养基的试管，其
中一支内有菌种，另一支为 。
（2）接种环灭菌：将接种环的 和接种时可能进入试管的
部分放在 上，来回灼烧多次。
（3）试管口灭菌：在火焰附近拔去两支试管上的试管塞，迅速
将 通过火焰2～3次。
（4）挑取菌体：将 伸入菌种管，先
，再轻轻挑取少许菌体。
酒精灯
无菌的斜面培养基
环端
酒精灯火焰
试管口
灭过菌的接种环
冷
却
（5）接种：迅速将上述 伸入待接种的试管中，
在培养基斜面上 轻轻划“Z”型折线，将菌
种接种到培养基上。
（6）培养：将 与 分别通过火焰2～3次，迅
速塞紧试管。多次灼烧 确保无菌，冷却后，放回
原处。将接种过菌种的试管放在温度调至28 ℃的
中，培养24 h。
带菌的接种环
由底部向上
试管口
试管塞
接种环
恒温箱
5. 菌种保存
（1）步骤：挑选典型菌落→接种在 上→培养使其
充分生长→试管用牛皮纸包扎→置于 左右的冰箱中
保藏（目的：减缓培养基的 ，延长
）。
（2）通常每隔 重新接种一次，再继续保存。
斜面培养基
4 ℃
水分蒸发
保存时
间
2～3个月
6. 基于上述学习，判断下列相关表述的正误
（1）菌种的传代和保存不需要考虑菌种的生理、生化特性。
（ × ）
提示：菌种的传代和保存需要考虑菌种的生理、生化特性。
（2）常用穿刺接种法，将厌氧微生物保存在培养基深处。
（ √ ）
（3）对试管口和试管塞进行灭菌时，应利用酒精灯火焰进行灼烧
灭菌。 （ √ ）
×
√
√
（4）斜面接种和穿刺接种用到的接种器具都是接种环。
（ × ）
提示：穿刺接种用到的接种器具是接种针。
（5）接种环灭菌后，应迅速深入盛有菌种的试管中挑取菌体。
（ × ）
×
×
1. 如图A、B是两种常见的微生物接种方法，请分析回答下列问题：
（1）图中A、B两种接种方法分别是 ，采
用的接种器具分别是 。实验室培养、保
存厌氧菌应采用图中的 方法。
（2）图B所示接种时，为什么不要将培养基的表面划破？
提示：一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落
的目的；存留在划破处的单个细胞无法形成自然长成的菌
落，菌种会沿着划破处生长，形成一个条状的菌落。
穿刺接种、斜面接种
接种针、接种环
A
2. 在斜面接种和培养酵母菌的过程中有哪些无菌操作的步骤？
提示：①将接种环的环端和接种时可能进入试管的部分放在酒精灯
火焰上，来回灼烧多次。②将试管口通过火焰2～3次。③在抽出接
种环时，带菌部位不要触及管壁或通过火焰。④将试管口与试管塞
分别通过火焰2～3次，迅速塞紧试管。
1. 以下关于菌种保存的叙述，错误的是（ ）
A. 菌种保存的目的是保持菌种的纯净
B. 固体斜面培养基可用于菌种的临时保存
C. 菌种的长期保存一般采用甘油管藏
D. 由于甘油管藏菌种在－20 ℃条件下进行，因此对甘油可不必灭菌
解析： 菌种保存的目的是保持菌种的纯净，以免被杂菌污染，
A正确；对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法，在固体
斜面培养基上长成菌落后，放入冰箱低温保藏，B正确；对于需要
长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，C正确；虽然甘油管
藏菌种在－20 ℃条件下进行，但是也需要灭菌，D错误。
2. （多选）下列关于酵母菌斜面接种操作过程的叙述，不正确的是
（ ）
A. 接种环灼烧灭菌后，要立即挑取菌种划线接种，以减少污染的机会
B. 在火焰附近取下盛有菌种的试管塞后要将试管口通过火焰2～3次
C. 将接种环伸入盛有菌种的试管内，先接触带菌部位
D. 接种完成后要将试管口与试管塞分别灭菌，然后塞紧试管
解析： 接种环灼烧灭菌后，立即挑取菌种会杀死菌种，应冷
却后再挑取菌种，A错误；接种环伸入盛有菌种的试管内，要先接
触无菌部位，待接种环冷却后再轻轻挑取少许菌种，C错误。
3. 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、食指和无名指夹住有菌种的试管和待接种的有斜
面培养基的试管，管口并齐，使斜面向上呈水平状态 ②右手拧松
试管塞，但不取下 ③在火焰边用右手的无名指、小指、中指和掌
心拔去两个试管塞，将它们取下，同时左腕转动，灼烧管口一周
④将接种环伸入菌种管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使
环冷却，然后轻轻挑取少量菌体 ⑤右手拿接种环，在火焰上灼烧
灭菌 ⑥在火焰旁边迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底
部，由底部向上轻轻划“Z”型折线 ⑦抽出接种环，再用火焰灼
烧管口和试管塞，并在火焰上方将试管塞塞上
A. ①②③④⑤⑥⑦ B. ①②⑤③④⑥⑦
C. ①③②④⑤⑥⑦ D. ②③①④⑤⑦⑥
解析： 在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序为：①用左
手大拇指、食指和无名指夹住有菌种的试管和待接种的有斜面培养
基的试管，管口并齐，使斜面向上呈水平状态。②右手拧松试管
塞，但不取下。⑤右手拿接种环，在火焰上烧灼灭菌。③在火焰边
用右手无名指、小指、中指和掌心拔去两个试管塞，将它们取下，
同时左腕转动，灼烧管口一周。④将接种环伸入菌种管内，让环先
接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体，
立即将接种环抽出。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，由底部向上轻轻划“Z”型折线。⑦抽出接种环，
再用火焰灼烧管口和试管塞，并在火焰上方将试管塞塞上。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）发酵工程常用的灭菌方法有哪些？
提示：化学试剂灭菌法、射线灭菌法、干热灭菌法、湿热灭菌
法和过滤除菌法等。
（2）培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌而不采用干热灭菌的原因是什
么？
提示：干热灭菌箱内的高温会导致培养基的水分散失，而高压
蒸汽灭菌锅内的湿度较大，不会导致培养基的水分散失。
（3）不能采用斜面接种法保存乳酸菌菌种的原因是什么？
提示：因为乳酸菌是厌氧型微生物，接触氧气生命活动会受到
抑制甚至死亡。
1. 下列有关无菌操作的叙述不正确的是（ ）
A. 配制好的培养基通常需要高压蒸汽灭菌
B. 培养基可用化学试剂灭菌法处理
C. 用紫外线灯照射进行空气的灭菌
D. 移液管可用干热灭菌法灭菌
解析： 配制好的培养基通常需要高压蒸汽灭菌，防止杂菌污
染，A正确；灭菌剂可能会与培养基中的一些成分发生作用，因此
化学试剂灭菌法一般不用于培养基的灭菌，B错误；空气的灭菌可
用紫外线灯照射，C正确；要求保持干燥的实验器具（如培养皿、
接种针和移液管）可用干热灭菌法灭菌，D正确。
2. 无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中正确的是（ ）
A. 紫外线照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强灭菌效果
B. 发酵工程中常采用电热鼓风干燥箱灭菌的方法来净化所需空气
C. 在无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌
D. 在微生物接种的实验中，用95％酒精对实验者的双手和超净工作
台进行消毒
解析： 用紫外线照射30 min，可以杀死物体表面或空气中的微
生物，在照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强灭菌效果，
A正确；发酵工程中常采用空气过滤除菌的方法来净化所需空气，
B错误；若处理对象为液体，可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，C错
误；在微生物接种的实验中，一般用70％的酒精对实验者的双手进
行消毒，用紫外线灯照射30 min对超净工作台进行消毒，D错误。
3. 下列关于发酵工程的灭菌设备和无菌操作器具的叙述，错误的是
（ ）
A. 杀死霉菌孢子所需的温度比霉菌的营养细胞高
B. 在高压蒸汽灭菌锅内的压力没有降到“0”点前不能打开高压蒸汽灭菌锅的锅盖
C. 空气过滤除菌法能杀死空气中的微生物
D. 臭氧分子有很强的杀菌作用，但也对操作人员的健康有害
解析： 空气过滤除菌是让含菌空气通过无菌干燥的过滤介质，
以阻截空气中所含微生物，并不能杀死空气中的微生物。
4. （多选）穿刺接种是指用接种针挑取少量的菌种，自培养基的中心
垂直地刺入半固体培养基中，然后沿原穿刺线将针拔出的微生物接
种方法。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该接种方法可用于厌氧菌种的接种
B. 培养基的配制、分装及微生物的接种过程都需要进行无菌操作
C. 在火焰上灼烧接种针后要立即接种，防止空气中杂菌污染接种针
D. 接种过程中为杀灭试管口上沾染的微生物要对试管口进行灭菌
解析： 培养基的配制、分装不需要无菌操作，需要保持环境
卫生，待培养基配制、分装完成会进行高压蒸汽灭菌操作，微生物
的接种过程需要进行无菌操作，B错误；在火焰上灼烧接种针后要
待接种针冷却后才能进行接种，这样能够防止接种针温度过高杀死
菌种，C错误。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 发酵工程的灭菌方法、灭菌设备、无菌操作器具
1. 下列有关无菌技术的叙述，正确的是（ ）
A. 无菌技术的唯一目的是防止实验室的培养物被外来微生物污染
B. 消毒和灭菌的原理是完全不同的
C. 人体皮肤最好采用紫外线进行消毒
D. 培养皿的灭菌可用干热灭菌法
1
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解析： 无菌技术可防止实验室的培养物被外来微生物污染，还
可避免操作者自身被病原微生物感染，A错误；消毒和灭菌均是通
过理化手段，使微生物的蛋白质、核酸等变性，从而失去生命活
性，B错误；紫外线可诱发皮肤细胞癌变，人体皮肤不可采用紫外
线进行消毒，C错误。
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2. 下列关于灭菌设备的使用错误的是（ ）
A. 不得将易腐、易燃、易爆物品放入电热鼓风干燥箱内干燥灭菌
B. 使用高压蒸汽灭菌锅时，操作人员应严格控制热源维持灭菌时的
压力
C. 高压蒸汽灭菌锅内的物品太多，摆放太挤，会降低灭菌效果
D. 在使用高压蒸汽灭菌锅时，一旦加热就不能打开排气阀
解析： 加热后，须打开排气阀，排出锅内残留的冷空气。
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3. （2024·淮安高二期末）下列有关使用高压蒸汽灭菌锅的操作，错
误的是（ ）
A. 加水时，水量达到标记线即可
B. 加盖时，将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内
C. 加热时，待冷空气完全排尽后关上排气阀
D. 切断电源后，打开排气阀使压力表降到零后开盖
解析： 切断电源后，应该等压力表指针降至“0”点，待温度
下降后，打开排气阀，旋开固定螺栓，开盖，D错误。
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知识点二 微生物接种和传代的无菌技术
4. 下列关于接种操作过程的叙述，不正确的是（ ）
A. 要将接种环灼烧灭菌
B. 取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌
C. 将接种环伸入试管内，先接触带菌部位
D. 接种后还要将管口灭菌加塞
解析： 接种环伸入试管内，先接触无菌部位，待接种环冷却后
再轻轻挑取少许菌种，C错误。
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5. （2023·江苏涟水一中高二月考）厌氧微生物接触氧气时其生长会
受到抑制、损伤甚至死亡。最适合厌氧菌的接种方法是（ ）
A. 稀释涂布平板接种 B. 划线接种
C. 穿刺接种 D. 穿刺接种和划线接种
解析： 穿刺接种是把菌种接种到固体深层培养基中的方法，也
叫穿刺培养，此法用于厌氧型细菌接种，C正确，A、B、D错误。
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6. 下列关于微生物接种和传代的叙述，错误的是（ ）
A. 抽出接种环时，其带菌部位不要触及管壁或通过火焰，以免被杂
菌污染或被杀死
B. 用斜面培养基保藏菌种通常每隔2～3个月重新接种一次
C. 休眠状态即微生物的生长繁殖受抑制但又不至于死亡
D. 穿刺接种用到的接种器具是接种环
解析： 接种针用于穿刺接种，接种环用于斜面接种或划线
接种。
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7. （2023·江苏涟水一中高二月考）下列是关于“斜面接种和培养酵
母菌”实验操作的叙述，错误的是（ ）
A. 将接种环的环端和可能伸入试管的部分在火焰上来回灼烧多次，
以达到彻底灭菌的目的
B. 灼烧的接种环在酒精灯火焰旁冷却后，伸入菌种管轻挑少许菌体
C. 从菌种管抽出接种环时，不能让其带菌部位触及管壁
D. 接种环在斜面接种后，需多次灼烧以保证无菌，冷却后放回原处
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解析： 为避免杂菌污染，可将接种环的环端和可能伸入试管的
部分在火焰上来回灼烧多次，A正确；将灭过菌的接种环伸入菌种
管，先将环部接触培养基斜面顶端或其他无菌体的培养基部位使其
冷却，再轻轻挑取少许菌体，在抽出接种环时，注意其带菌部位不
要触及管壁或通过火焰，B错误，C正确；接种后灼烧是为了杀死
残留的菌体，接种环在斜面接种后，需多次灼烧以保证无菌，冷却
后放回原处，D正确。
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8. 无菌技术是发酵工程的重要技术之一。实验室通常使用电热鼓风干
燥箱作为干热灭菌设备，下列关于其用法和原理的叙述，错误的是
（ ）
A. 对于空的玻璃器皿和其他耐高温的物品可以采用此法来保持干燥
B. 不同菌体由于含水量不同，灭菌温度、时间都不同
C. 使用干燥箱时必须将风机开关打开，否则会导致电机或传感器烧
坏
D. 由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件下，加热10 min即可杀菌
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解析： 由于放线菌及霉菌孢子含水量较低，在80～90 ℃条件
下，加热30 min方可杀菌。
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9. （多选）发酵工程中的培养基含丰富的营养物质，对于液体培养物
一般选用移液管转移液体，下列对于移液管的使用，错误的是
（ ）
A. 使用移液管时，拇指和食指捏住管颈标线以上的地方
B. 移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多也不应伸入太少
C. 吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时迅速用另一
只手的拇指堵住管口
D. 将移液管移入准备接受溶液的容器中时，将移液管倾斜，使其尖
端接触器壁
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解析： 使用移液管时，拇指和中指捏住管颈标线以上的地
方，A错误；移液管插入待取溶液液面时不应伸入太多，以免管尖
外壁粘有过多溶液，也不应伸入太少，以免液面下降后而吸空，B
正确；吸取液体时，当液面上升到刻度标线以上约1 cm处时，迅速
用另一只手的食指堵住管口，C错误；将移液管移入准备接受溶液
的容器中时，使其出口尖端接触器壁，将容器倾斜，而使移液管直
立，D错误。
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10. （多选）含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活
污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究
发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿
刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上
进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法正确的
是（ ）
A. 乙菌的运动能力比甲菌强
B. 为不影响菌的运动需选用液体培养基
C. 该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D. 穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
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解析： 从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌，
说明了乙菌的运动能力比甲菌强，A正确；穿刺接种采用的是半
固体培养基，B错误；黑色区域的面积大小及颜色深浅能代表产
生硫化氢的多少，乙菌黑色区域的面积大于甲菌，但颜色比甲菌
浅，故无法比较出两种菌产生硫化氢的量，C正确；微生物接种
技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。
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11. （多选）如图是实验室里用的一种高压蒸汽灭菌锅。下列有关其
结构和使用过程的说法，错误的是（ ）
A. 使用高压蒸汽灭菌锅一般须经加水、装锅、加热、
排空冷空气、保温保压、出锅等步骤
B. ①是安全阀，其下方有软管通入内筒内，用于排出
内筒内的冷空气
C. 在压力103 kPa、温度121 ℃条件下维持15～20 min
后，可以立即打开排气阀放气
D. 盖上锅盖后，应按顺时针方向依次扭紧螺栓，以确
保锅盖密封
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解析： ③排气阀的下方有软管通入内筒内，用于排出内
筒内的冷空气，B错误；在压力103 kPa、温度121 ℃条件下维
持15～20 min后，关闭电源，当压力表的指针降至“0”点，
待温度下降后，打开排气阀，C错误；盖上锅盖后，以对称的
方式旋紧锅盖四周的固定螺栓，使螺栓松紧一致，以确保锅盖
密封，D错误。
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12. 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 可以 （填“可
以”或“不可以”）放入密闭容器（如电热鼓风干燥箱）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
。
可以
在达到消毒目的的同时，
营养物质损失较少
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（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 。工业生产上一般利用
法大量地制备无菌空气。
（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。
破坏DNA的结构
过滤除
菌
氯气
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13. 黑腐皮壳菌（一种真菌）感染苹果植株可引发腐烂病。现对该菌
进行分离培养和应用的研究，下表是分离培养时所用的培养基配
方。请分析回答：
物质 马铃薯 葡萄糖 氯霉素 自来水 琼脂
含量 200 g 20 g 1 000 mL 0.3 g 20 g
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（1）上表培养基配方中，马铃薯可为微生物生长提供
等营养成分，氯霉素的作用是
。
解析： 培养基的基本成分包括碳源、氮源、无机盐和
水，则表中马铃薯可为微生物生长提供碳源、氮源、无机盐
等营养成分。氯霉素是一种抗生素，其作用是抑制细菌等杂
菌的生长。
无机盐、
碳源、氮源
抑制细菌等杂
菌的生长
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（2）将分离获得的病菌分别接种至含有等量0.5％苦水碱剂、
2％氟硅唑、6％戊唑醇、40％福美砷、清水的培养基中
进行抗药性检测，实验结果如下表。分析可知，
能很好地抑制该病菌的生长，适合防
治苹果腐烂病。
小组 0.5％苦水 碱剂 2％氟 硅唑 6％戊 唑醇 40％福 美砷 清水
菌落数目 10 2 3 7 17
2％氟
硅唑和6％戊唑醇
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解析： 表中信息显示含2％氟硅唑的培养基与含6％戊
唑醇的培养基中的菌落数明显少于其他培养基中的菌落数，
说明2％氟硅唑和6％戊唑醇能很好地抑制该病菌的生长，适
合防治苹果腐烂病。
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（3）为研究苹果黑腐皮壳菌数量增长规律，研究者将该菌在液体
培养基和固体培养基中培养，获得如图所示的生长速率曲
线。图中 （填“a”或“b”）曲线表示该菌在液体培
养基中的生长曲线。17 h后，该菌生长速率偏低的原因可能
是
（至少两点）。
a
培养基中的营养成分不足，有害、有毒的物质积累，种
群数量大、种内竞争激烈
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解析： 细菌在液体培养基中的生长速率大于固体培养
基，因此图中a曲线表示该菌在液体培养基中的生长曲线。
17 h后，培养基中的营养成分不足，有害、有毒的物质积
累，种群数量大、种内竞争激烈等方面的影响，导致该菌生
长速率偏低。
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感 谢 观 看!
