从社会中来
向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再经过发酵就可以制成酸奶。由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶。自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事例屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？
提示：应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。
第1小节
旁栏思考题
1. 为什么培养基需要氮源?
答案：培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。
2. 无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？
答案：无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。
探究 •实践
1. 在未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有，说明了什么？
答案：在未接种的培养基表面应该没有菌落生长，如果有，说明培养基被杂菌污染。
2. 在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了单菌落？这些菌落的颜色、形状 和大小是否一致？如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的吗？
提示：如果观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种不纯或者无菌操作不规范等原因引起的。
3. 你是如何记录实验结果的？请与其他同学交流、互评。
提示：根据实际情况回答。
思维训练
如果要更加有力地支持或反驳水果“酵素”有益健康的论点，应该怎样获取证据？
提示：所谓“酵素”，就是“酶”的另一种说法。“酵素”制作就是利用微生物进行无氧呼吸的原理，进行像制作泡菜一样的发酵。这样制作的“酵素”中可能有糖类(包括一些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分，不存在它独有的、特殊的营养物质，其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质,食用后可能会危害人体健康。因此,“吃水果‘酵素’可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力”的论点值得怀疑。可以通过查阅专业学术期刊上发表的有关研究论文，或亲自检测水果“酵素”中的成分，获取科学可靠的证据进行全面论证。
练习与应用
一、概念检测
1. 微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。
(1) 培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。(x)
(2) 消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。(√ )
(3) 微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。 ( x )
2. 日常生活中保存食品的方法有哪些？这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的？
提示：日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。
二、拓展应用
1. 某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手洗干净，再将5个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入 37℃恒温培养箱中培养24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析冋答下列问题。
(1) 这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有_____。
答案：培养皿和培养基。
(2) “将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作？
答案：接种。
(3) 从实验结果来看，洗手后我们就能进行无菌操作了吗？操作时，我们可以采用什么方法来避免手上微生物的污染？
提示：通过实验结果可以看到，洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作。可以通过用酒精棉球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。
2. 某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为210 r/min、 230 r/min和 250r/min，培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。请分析回答下列问题。
(1) 摇床转速不同，意味着培养条件有什么不同？
答案：意味着培养液中O2含量不同。
(2) 从图中数据你可以得出什么结论？其原因是什么？
答案：培养液中O2含量越高,酵母菌种群密度越大。
(3) 为什么培养8h后，其中2个锥形瓶中酵母菌的种群密度基本达到稳定？
提示：这时候已经达到了环境容纳量。
第2小节
思考 •讨论
1. 如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？
答案：设计一种选择培养基,用尿素作为唯一氮源,可以将分解尿素的细菌分离出来。
2. 该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
答案：这种培养基与普通培养基相比，只是用尿素作为唯一氮源，培养基的其他营养成分基本相同。
探究 •实践
1. 结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出一些菌落。
答案：如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的完全培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。
2. 你是否获得了某一稀释度下菌落数 为30～300的平板？在这一稀释度下，是否至少有2个平板的菌落数接近？
提示：如果得到了两个或多个菌落数为30 ~ 300的平板，说明稀释度合适，操作比较成功，能够进行菌落的计数。
3. 你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数是多少？与其他同学统计的结果接近吗？如果差异很大，可能是什么原因引起的？
提示：如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。
练习与应用
一、概念检测
1. 研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌，判断下列相关表述是否正确。
（1）这种培养基是一种选择培养基。（√）
（2）利用这种石油降解菌可以降解石油，修复土壤。（√）
（3）相对于未被污染的土壤，从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌。（√）
2. 用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数，原因是（D）
A. 菌落中的细菌数目是固定的
B. 平板上的一个菌落就是一个细菌
C. 通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同
D. 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
二、拓展应用
1. 反刍动物，如牛和羊，具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。请你设计一个实验，从瘤胃中分离出能够分解尿素的微生物。
提示：反刍动物的瘤胃中有大量的微生物，其中就有分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基，还应该参照厌氧菌的培养方法进行实验设计。
2. 地球上的植物每年产生的纤维素超过70 亿吨，其中40%～ 60%能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如下图所示）。请回答下列问题。
（1）现在要从土壤中分离纤维素分解菌，请 你给出详细的实验方案。
提示：可以参考本节“探究・实践”中的设计思路进行设计。
（2）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？
提示：纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，采集土样时，可以选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等。
（3）有同学说，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。
提示：这是人工设置适合纤维素分解菌生存的环境,腐烂的滤纸上很可能有纤维素分解菌。
