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人教版生物選修1-課后題答案 母菌,，并用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精的存在,。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，請(qǐng)學(xué)生分析失敗原因,，然后重新制作。 （首先通過觀察菌膜的形成,、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定,，再通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH作進(jìn)一步的鑒定。此外,，還可以通過在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌,，并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量作進(jìn)一步鑒定。 1.你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗,？為什么,？ 答：應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗,，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損,，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。 2.你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染,？ 提示：需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮,。例如，榨汁機(jī),、發(fā)酵裝置要清洗干凈,；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等,。 3.制葡萄酒時(shí),，為什么要將溫度控制在18～25 ℃？制葡萄醋時(shí),，為什么要將溫度控制在30～35 ℃,？ 答：溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20 ℃左右最適合酵母菌繁殖,。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi),。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為30～35 ℃,，因此要將溫度控制在30～35 ℃,。 4.制葡萄醋時(shí),，為什么要適時(shí)通過充氣口充氣？ 答：醋酸菌是好氧菌,，在將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧的參與,，因此要適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。 分別有哪些作用,。為什么排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身連接,？結(jié)合果酒、果醋的制作原理,，你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置,？ 答：充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來排出CO2的,；出料口是用來取樣的,。排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染,，其作用類似巴斯德的鵝頸瓶,。使用該裝置制酒時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口,；制醋時(shí),，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣,。 （三）練習(xí) 2.提示：大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行更為全面周詳?shù)目紤],，如原料的來源與選擇、菌種的培育與選擇,、發(fā)酵的設(shè)備,、發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制，以及如何嚴(yán)格控制雜菌污染,；等等,。此外，無論是葡萄酒或葡萄醋,，實(shí)驗(yàn)時(shí)所檢測的發(fā)酵液,，并非商品意義上的產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)中還需沉淀過濾,、滅菌裝瓶等獲得成品酒或醋,。葡萄酒還需在一定設(shè)施和條件下（如橡木桶和地窖）進(jìn)行后續(xù)發(fā)酵，以獲得特定的風(fēng)味和色澤,。 3.提示：需考慮廠房,、設(shè)備投資、原材料采購,、工人人數(shù)及工資,、產(chǎn)品種類,、生產(chǎn)周期、銷售渠道,、利潤等問題,。 課題2 腐乳的制作 一、基礎(chǔ)知識(shí) 知識(shí)要點(diǎn)：相關(guān)的微生物,，如毛霉等在腐乳制作中的作用,。 二、課題成果評(píng)價(jià) （一）是否完成腐乳的制作 學(xué)生是否完成腐乳的制作依據(jù)是：能夠合理地選擇實(shí)驗(yàn)材料與用具,；前期發(fā)酵后豆腐的表面長有菌絲,，后期發(fā)酵制作基本沒有雜菌的污染。 （二）腐乳質(zhì)量的評(píng)價(jià) 制作成功的腐乳應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：色澤基本一致,、味道鮮美,、咸淡適口、無異味,、塊形整齊、厚薄均勻,、質(zhì)地細(xì)膩,、無雜質(zhì)。 （三） 能否總結(jié)不同條件對(duì)腐乳風(fēng)味和質(zhì)量的影響,。 學(xué)生能從鹽,、酒的用量、發(fā)酵的溫度,、發(fā)酵時(shí)間的長短,，以及香辛料等因素中的某一因素來說明其對(duì)腐乳風(fēng)味或質(zhì)量的影響。 三,、答案和提示 （一）旁欄思考題 1.你能利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí),，解釋豆腐長白毛是怎么一回事？ 答：豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲,。嚴(yán)格地說是直立菌絲,，在豆腐中還有匍匐菌絲。 2.王致和為什么要撒許多鹽,，將長毛的豆腐腌起來,？ 答：鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗,。 3.我們平常吃的豆腐,，哪種適合用來做腐乳？ 答：含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳,。用含水量過高的豆腐制腐乳,，不易成形,。 4.吃腐乳時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”,。這層“皮”是怎樣形成的呢,？它對(duì)人體有害嗎？它的作用是什么,？ 答：“皮”是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐表面上生長的菌絲（匍匐菌絲）,，它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形,?！捌ぁ睂?duì)人體無害。 （二）練習(xí) 1.答：越接近瓶口,，雜菌污染的可能性越大,，因此要隨著豆腐層的加高增加鹽的用量，在接近瓶口的表面,，鹽要鋪厚一些,，以有效防止雜菌污染。 課題3 制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量 一,、基礎(chǔ)知識(shí) (一)乳酸菌發(fā)酵 知識(shí)要點(diǎn)：1. 乳酸菌在自然界的分布,；2. 乳酸菌發(fā)酵的原理。 （二）亞硝酸鹽 知識(shí)要點(diǎn)：1.亞硝酸鹽的有關(guān)知識(shí),；2.我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的亞硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn),；3.亞硝酸鹽的危害。 三,、課題成果評(píng)價(jià) （一）泡菜腌制的質(zhì)量如何 可以根據(jù)泡菜的色澤和風(fēng)味進(jìn)行初步的評(píng)定,，還可以在顯微鏡下觀察乳酸菌形態(tài)，比較不同時(shí)期泡菜壇中乳酸菌的含量,。 （三）是否進(jìn)行了及時(shí)細(xì)致的觀察與記錄 在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中,，應(yīng)及時(shí)對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量進(jìn)行鑒定，比較不同時(shí)期亞硝酸鹽含量的變化及其對(duì)泡菜質(zhì)量的影響,。 三,、答案和提示 （一）旁欄思考題 1.為什么含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶？ 答：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的發(fā)酵作用,?？股啬軌驓⑺阑蛞种迫樗峋纳L，因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶,。 2.為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜,，不吃存放時(shí)間過長、變質(zhì)的蔬菜,？ 答：有些蔬菜,，如小白菜和蘿卜等,，含有豐富的硝酸鹽。當(dāng)這些蔬菜放置過久發(fā)生變質(zhì)（發(fā)黃,、腐爛）或者煮熟后存放太久時(shí),，蔬菜中的硝酸鹽會(huì)被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康,。 3.為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長一層白膜,？你認(rèn)為這層白膜是怎么形成的？ 答：形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖,。酵母菌是兼性厭氧微生物,，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富,，適合酵母菌繁殖,。 （二）練習(xí) 2.答：果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精發(fā)酵，果醋的制作利用的是醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬拇x,，腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶類,，泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸發(fā)酵。 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)都巧妙地利用了天然菌種,，都為特定的菌種提供了良好的生存條件,，最終的發(fā)酵產(chǎn)物不是單一的組分，而是成分復(fù)雜的混合物,。 專題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 本專題圍繞微生物技術(shù)展開，主要技術(shù)歸納如下,。 1.培養(yǎng)基的制備,。 2.高壓蒸汽滅菌和干熱滅菌。 3.倒平板操作,。 4.平板劃線操作和稀釋涂布平板法,。 5.應(yīng)用選擇培養(yǎng)基分離某種特定的微生物（課題2和課題3）。 課題1 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) 一.知識(shí)要點(diǎn)： （一）培養(yǎng)基 1.培養(yǎng)基的用途和種類,，指出培養(yǎng)基可分為液體和固體兩大類,；2.不同的微生物往往需要采用不同的培養(yǎng)基配方；3.盡管培養(yǎng)基的配方各不相同,，但是其基本成分都包括水,、碳源、氮源和無機(jī)鹽,。 (二）無菌技術(shù) 知識(shí)要點(diǎn)：1.無菌技術(shù)的概念,；2.消毒與滅菌的概念及兩者的區(qū)別；3.常用的消毒與滅菌的方法,，接種環(huán)灼燒滅菌的方法 二.課題成果評(píng)價(jià) （一）培養(yǎng)基的制作是否合格 如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2 d后無菌落生長,，說明培養(yǎng)基的制備是成功的,，否則需要重新制備。 （二）接種操作是否符合無菌要求 如果培養(yǎng)基上生長的菌落的顏色,、形狀,、大小基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點(diǎn),，則說明接種操作是符合要求的,；如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落，則說明接種過程中,，無菌操作還未達(dá)到要求,，需要分析原因，再次練習(xí),。 （三）是否進(jìn)行了及時(shí)細(xì)致的觀察與記錄 培養(yǎng)12 h與24 h后的大腸桿菌菌落的大小會(huì)有明顯不同,，及時(shí)觀察記錄的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)，并能觀察到其他一些細(xì)微的變化,。這一步的要求主要是培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度與習(xí)慣,。 三、答案和提示 （一）旁欄思考題 1.無菌技術(shù)除了用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外,，還有什么目的,？ 答：無菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。 2.請(qǐng)你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌,。如果需要,，請(qǐng)選擇合適的方法。 （1） 培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿 （2） 玻棒,、試管,、燒瓶和吸管 （3） 實(shí)驗(yàn)操作者的雙手 答：（1）、（2）需要滅菌,；（3）需要消毒,。 （二）倒平板操作的討論 1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50 ℃左右時(shí),，才能用來倒平板,。你用什么辦法來估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？ 提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶,，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí),，就可以進(jìn)行倒平板了。 2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰,？ 答：通過灼燒滅菌,，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。 3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置,？ 答：平板冷凝后,，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高,，將平板倒置,，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,，造成污染,。 4.在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位,，這個(gè)平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎,？為什么？ 答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生,，因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物,。 （三）平板劃線操作的討論 1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結(jié)束時(shí),，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎,？為什么？ 答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物,；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后,，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時(shí),，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端,，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少,，以便得到菌落,。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種,，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。 2.在灼燒接種環(huán)之后,，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線,？ 答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種,。 3.在做第二次以及其后的劃線操作時(shí),，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？ 答：劃線后,，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少,，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來的菌落,。 （四）涂布平板操作的討論 涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行,。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想,，第2步應(yīng)如何進(jìn)行無菌操作,？ 提示：應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無菌”。例如,，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適,、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍,；等等,。 （五）練習(xí) 1.提示：可以從微生物生長需要哪些條件的角度來思考。例如,，微生物的生長需要水,、空氣、適宜的溫度,，食品保存可以通過保持干燥,、真空的條件，以及冷藏等方法來阻止微生物的生長,。 2.提示：可以從這三種培養(yǎng)技術(shù)的原理,、操作步驟等方面分別進(jìn)行總結(jié)歸納。例如,，這三種培養(yǎng)技術(shù)都需要為培養(yǎng)物提供充足的營養(yǎng),，但無土栽培技術(shù)的操作并不需要保證無菌的條件，而其他兩種技術(shù)都要求嚴(yán)格的無菌條件,。 課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離 一.研究思路 (一）篩選菌株 微生物的選擇培養(yǎng),，是指利用培養(yǎng)基的組成使適宜生長的特定微生物得到較快繁殖的技術(shù)，也稱為微生物的“選擇培養(yǎng)”,。在本課題提供的選擇培養(yǎng)基的配方中,，尿素是培養(yǎng)基中的惟一氮源，因此,，原則上只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長,。但實(shí)際上，微生物的培養(yǎng)是一個(gè)非常復(fù)雜的問題,，有些微生物可以利用其他微生物的代謝產(chǎn)物生長繁殖,，因此能夠在選擇培養(yǎng)基上生長的微生物不一定是所需要的微生物，還需要進(jìn)一步的驗(yàn)證,。 (二）統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目 統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的理論依據(jù)是：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落,，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。因此,，恰當(dāng)?shù)南♂尪仁浅晒Φ亟y(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的關(guān)鍵,。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，通常將幾個(gè)稀釋度下的菌液都涂布在平板上,，培養(yǎng)后再選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),。 （三）設(shè)置對(duì)照 A同學(xué)的結(jié)果與其他同學(xué)不同，可能的解釋有兩種,。一是由于土樣不同,，二是由于培養(yǎng)基污染或操作失誤。究竟是哪個(gè)原因,，可以通過實(shí)驗(yàn)來證明,。實(shí)驗(yàn)方案有兩種。一種方案是可以由其他同學(xué)用與A同學(xué)一樣的土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),，如果結(jié)果與A同學(xué)一致,，則證明A無誤；如果結(jié)果不同,，則證明A同學(xué)存在操作失誤或培養(yǎng)基的配制有問題,。另一種方案是將A同學(xué)配制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下進(jìn)行培養(yǎng)，作為空白對(duì)照,，以證明培養(yǎng)基是否受到污染,。通過這個(gè)事例可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果要有說服力,，對(duì)照的設(shè)置是必不可少的,。 二..課題成果評(píng)價(jià) （一）培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落 對(duì)照的培養(yǎng)皿在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長，說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染,。牛肉膏培養(yǎng)基的菌落數(shù)目明顯大于選擇培養(yǎng)基的數(shù)目,，說明選擇培養(yǎng)基已篩選出一些菌落。 （二）樣品的稀釋操作是否成功 如果得到了2個(gè)或2個(gè)以上菌落數(shù)目在30～300的平板,，則說明稀釋操作比較成功,，并能夠進(jìn)行菌落的計(jì)數(shù)。 三..練習(xí) 2.提示：反芻動(dòng)物的瘤胃中含有大量的微生物,，其中也包括分解尿素的微生物,。由于瘤胃中的微生物多為厭氧菌，接觸空氣后會(huì)死亡,，因此分離其中能分解尿素的微生物除了需要準(zhǔn)備選擇培養(yǎng)基外，還應(yīng)參照厭氧菌的培養(yǎng)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì). 課題3 分解纖維素的微生物的分離 一.基礎(chǔ)知識(shí) （一） 纖維素與纖維素酶 知識(shí)要點(diǎn)：1.纖維素在生物圈的分布,；2.纖維素酶的作用,。 （二）纖維素分解菌的篩選 知識(shí)要點(diǎn)：1.剛果紅染色法；2.剛果紅染色法的原理。 二,、課題成果評(píng)價(jià) （一）培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落：對(duì)照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長則說明培養(yǎng)基制作合格,。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物,。 （二）分離的結(jié)果是否一致：由于在土壤中細(xì)菌的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于真菌和放線菌的數(shù)量,，因此最容易分離得到的是細(xì)菌。但由于所取土樣的環(huán)境不同,，學(xué)生也可能得到真菌和放線菌等不同的分離結(jié)果,。 三、答案和提示 （一）旁欄思考題 1.本實(shí)驗(yàn)的流程與課題2中的實(shí)驗(yàn)流程有哪些異同,？ 答：本實(shí)驗(yàn)流程與課題2的流程的區(qū)別如下,。課題2是將土樣制成的菌懸液直接涂布在以尿素為惟一氮源的選擇性培養(yǎng)基上，直接分離得到菌落,。本課題通過選擇培養(yǎng),，使纖維素分解菌得到增殖后，再將菌液涂布在選擇培養(yǎng)基上,。其他步驟基本一致,。 2.為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？ 答：由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系,，在富含纖維素的環(huán)境中,，纖維素分解菌的含量相對(duì)提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境,。 3.將濾紙埋在土壤中有什么作用,？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深？ 答：將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對(duì)聚集,，實(shí)際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境,。一般應(yīng)將紙埋于深約10 cm左右腐殖土壤中。 4.想一想,，這兩種方法各有哪些優(yōu)點(diǎn)與不足,？你打算選用哪一種方法？兩種剛果紅染色法的比較 方法一是傳統(tǒng)的方法,，缺點(diǎn)是操作繁瑣,，加入剛果紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜；其優(yōu)點(diǎn)是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用,。方法二的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便,，不存在菌落混雜問題，缺點(diǎn)是由于纖維素和瓊脂,、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì),，可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng),。但這種只產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透明圈較為模糊，因?yàn)榕囵B(yǎng)基中纖維素占主要地位,，因此可以與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分,。方法二的另一缺點(diǎn)是：有些微生物具有降解色素的能力，它們?cè)陂L時(shí)間培養(yǎng)過程中會(huì)降解剛果紅形成明顯的透明圈,，與纖維素分解菌不易區(qū)分,。 5.為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？ 答：在選擇培養(yǎng)的條件下,，可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖,，而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用,。 （二）練習(xí) 2.答：流程圖表示如下,。 土壤取樣→選擇培養(yǎng)（此步是否需要，應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來確定）→梯度稀釋→將菌懸液涂布到有特定選擇作用的培養(yǎng)基上→挑選單菌落→發(fā)酵培養(yǎng) 專題3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 本專題圍繞植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)展開,，主要技術(shù)歸納如下,。 1.培養(yǎng)基的制備2.外植體消毒3.接種4.培養(yǎng) 5.移栽6.栽培 課題1 菊花的組織培養(yǎng) 一、基礎(chǔ)知識(shí) （一）植物組織培養(yǎng)的基本過程 知識(shí)要點(diǎn)：1.細(xì)胞分化的概念,；2.離體植物細(xì)胞的脫分化和再分化,。 （二）影響植物組織培養(yǎng)的因素 知識(shí)要點(diǎn)：影響植物組織培養(yǎng)的因素有培養(yǎng)基配制、外植體的選取,、消毒,、接種、培養(yǎng),、移栽和栽培等,。 二、注意事項(xiàng) （一）無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)鍵 植物組織培養(yǎng)不同于扦插,、分根,、葉插等常規(guī)無性繁殖。由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小,、抗性差,，所以對(duì)培養(yǎng)條件的要求較高，對(duì)無菌操作的要求非常嚴(yán)格,。如果不小心引起污染,，將可能造成培養(yǎng)工作的前功盡棄。 無菌技術(shù)包括培養(yǎng)基消毒滅菌和植物材料（外植體）的消毒滅菌,。對(duì)培養(yǎng)材料進(jìn)行表面滅菌時(shí),，一方面要考慮藥劑的消毒效果；另一方面還要考慮植物材料的耐受能力,。不同藥劑,、不同植物材料,，甚至不同器官要區(qū)別對(duì)待。 （二）妥善處理被污染的培養(yǎng)物 即使對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的操作人員,，操作后出現(xiàn)培養(yǎng)物被污染的情況也常有。一般情況下,，細(xì)菌污染可能是由接種人員造成的,，如未戴口罩，接種時(shí)說話,，或手及器械消毒不嚴(yán)等,。真菌污染可能是植物材料滅菌不當(dāng)。需要特別注意的是,，一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染,，特別是真菌性污染，一定不要打開培養(yǎng)瓶,。應(yīng)先將所有被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,，然后再打開培養(yǎng)瓶，進(jìn)行清洗,。 （三）有毒藥品的用后處理 外植體滅菌用過的有毒藥品要妥善處理（如氯化汞等）,，以免引起環(huán)境污染。一般應(yīng)收集后統(tǒng)一交給有關(guān)專業(yè)部門處理,。 三,、課題成果評(píng)價(jià) （一）對(duì)接種操作中污染情況的分析 接種3～4 d后，在接種操作中被雜菌污染的培養(yǎng)物會(huì)表現(xiàn)出被污染的現(xiàn)象,。請(qǐng)學(xué)生適時(shí)統(tǒng)計(jì)污染率,，分析接種操作是否符合無菌要求。 （二）是否完成了對(duì)植物組織的脫分化和再分化 觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,，看看是否培養(yǎng)出了愈傷組織,，記錄多長時(shí)間長出愈傷組織。統(tǒng)計(jì)更換培養(yǎng)基后愈傷組織進(jìn)一步分化成根和芽的比例和時(shí)間,。 （三）是否進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),、對(duì)照與記錄 做好統(tǒng)計(jì)和對(duì)照，填好結(jié)果記錄表,，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,。從實(shí)驗(yàn)的第一步開始就要做好實(shí)驗(yàn)記錄，可以分組配制不同培養(yǎng)基,，如誘導(dǎo)愈傷或直接分化叢芽的培養(yǎng)基,，然后做不同配方的比較。 （四）生根苗的移栽是否合格 生根苗移栽技術(shù)的關(guān)鍵是既要充分清洗根系表面的培養(yǎng)基,，又不能傷及根系,。一般使用無土栽培的辦法,。培養(yǎng)基質(zhì)要提前消毒，可以向培養(yǎng)基質(zhì)噴灑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的高錳酸鉀,，并用塑料薄膜覆蓋12 h,。掀開塑料薄膜后24 h才能移栽。新移栽的組培苗要在溫室過渡幾天,，等壯苗后再定植大田或進(jìn)行盆栽,。統(tǒng)計(jì)自己移栽的成活率，看看移栽是否合格,。 四,、答案和提示 （一）旁欄思考題 1.你能說出各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用嗎？同專題2中微生物培養(yǎng)基的配方相比,，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同,？ 答：微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽；蔗糖提供碳源,，同時(shí)能夠維持細(xì)胞的滲透壓,；甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求,。微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)為主,。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機(jī)營養(yǎng),，無機(jī)鹽混合物包括植物生長必須的大量元素和微量元素兩大類,。 2.你打算做幾組重復(fù)？你打算設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎,？ 答：可以生分組,，做不同的材料或配方，最后分別匯報(bào)成果,。但每種材料或配方至少要做一組以上的重復(fù),。設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)可以取用一個(gè)經(jīng)過滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養(yǎng),，用以說明培養(yǎng)基制作合格,，沒有被雜菌污染。 （二）練習(xí) 1.答：植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小,、抗性差,，對(duì)培養(yǎng)條件的要求較高。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長,，如一些細(xì)菌,、真菌等的生長。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄,，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作,。 2.答：外植體的生理狀態(tài)是成功進(jìn)行組織培養(yǎng)的重要條件之一。生長旺盛的嫩枝生理狀況好,，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化,。 課題2 月季的花藥培養(yǎng) 一、基礎(chǔ)知識(shí) （一）被子植物的花粉發(fā)育 知識(shí)要點(diǎn)：1.花粉是單倍體生殖細(xì)胞,；2.花粉的發(fā)育要經(jīng)歷不同的時(shí)期,。 （二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 知識(shí)要點(diǎn)：花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑。 （三）影響花藥培養(yǎng)的因素 知識(shí)要點(diǎn)：選取適宜的材料和培養(yǎng)基組成是花粉植株誘導(dǎo)成功的關(guān)鍵,。 二、課題成果評(píng)價(jià) （一）選材是否恰當(dāng) 選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵,。學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉,。 （二）無菌技術(shù)是否過關(guān) 如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟,，如培養(yǎng)基滅菌,、花蕾消毒或接種等有問題。 （三）接種是否成功 如果接種的花藥長出愈傷組織或釋放出胚狀體,，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株,。 三,、答案和提示 （一）旁欄思考題 為什么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料的消毒帶來困難？ 答：花瓣松動(dòng)后,，微生物就可能侵入到花藥,，給材料的消毒帶來困難。 （二）練習(xí) 1.答：F2代紫色甜玉米的基因型組成可能為Aasusu或AAsusu,。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法,，將F2代中的紫色甜玉米與白色甜玉米（aasusu）進(jìn)行測交，可以選擇出基因型為AAsusu純種紫色甜玉米,。但這種方法比較繁瑣,，耗時(shí)也較長，需要至少三年的選種和育種時(shí)間,。如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù),，在F1代產(chǎn)生的花粉中就可能有Asu的組合，再將花粉植株進(jìn)行染色體加倍,，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體（AAsusu）,。這種方法可以大大縮短育種周期。 2.答：植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是：培養(yǎng)基配制方法,、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同,。兩者的不同之處在于：花藥培養(yǎng)的選材非常重要,，需事先摸索時(shí)期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時(shí)更換培養(yǎng)基,；花藥培養(yǎng)對(duì)培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格,。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題1 DNA的粗撮與鑒定技術(shù) 一,、基礎(chǔ)知識(shí) 知識(shí)要點(diǎn)：1.DNA的物理化學(xué)性質(zhì),，尤其是DNA的溶解性；2.二苯胺法鑒定DNA的方法和原理,。 分析插圖5-1“DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線”,，理解：在NaCl溶液濃度低于0.14 mol/L時(shí)，DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低,；在0.14 mol/L時(shí),，DNA溶解度最小,；當(dāng)NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時(shí),，DNA的溶解度又逐漸增大。利用上述原理,，可以將DNA溶于高濃度的NaCl溶液中,，使其與其他物質(zhì)分開。 2．認(rèn)識(shí)DNA和蛋白質(zhì)對(duì)酶,、高溫和洗滌劑的耐受性的不同,。教材在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中關(guān)于去除濾液中雜質(zhì)的第二、第三個(gè)方案,，正是利用了上述不同的特性,，從而達(dá)到分離DNA和蛋白質(zhì)的目的。 3．用二苯胺法鑒定DNA的方法 二,、課題成果評(píng)價(jià) （一）是否提取出了DNA 觀察你提取的DNA顏色,，如果不是白色絲狀物，說明DNA中的雜質(zhì)較多,；二苯胺鑒定出現(xiàn)藍(lán)色說明實(shí)驗(yàn)基本成功,，如果不呈現(xiàn)藍(lán)色，可能所提取的DNA含量低,，或是實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤,，需要重新制備。 （二）分析DNA中的雜質(zhì) 本實(shí)驗(yàn)提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白,、多糖等雜質(zhì),。 （三）不同實(shí)驗(yàn)方法的比較 對(duì)于不同的實(shí)驗(yàn)方法，本課題可以采用分組的方法進(jìn)行研究。首先選取不同的實(shí)驗(yàn)材料,，其次同種材料還可以采用不同方法,，從多方面比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如DNA的純度,、DNA的顏色,、二苯胺顯色的深淺等，看看哪種實(shí)驗(yàn)材料,、哪種提取方法的效果更好,。 三、答案和提示 （一）旁欄思考題 1．為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂,？ 答：蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來說是一種低滲液體,，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂,，再加上攪拌的機(jī)械作用,，就加速了雞血細(xì)胞的破裂(細(xì)胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA,。 2．加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？ 答：洗滌劑是一些離子去污劑,，能溶解細(xì)胞膜,，有利于DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl,，有利于DNA的溶解,。 3．如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響,？ 答：研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全,，提取的DNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物,、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。 4．此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分,？ 答：可能含有核蛋白,、多糖和RNA等雜質(zhì)。 5．為什么反復(fù)地溶解與析出DNA,，能夠去除雜質(zhì),？ 答：用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì),；用低鹽濃度使DNA析出,，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過反復(fù)溶解與析出DNA,，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì),。 6．方案二與方案三的原理有什么不同？ 答：方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白,，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開,；方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性,，與DNA分離,。 （二）練習(xí) 1．答：提取DNA的第一步是材料的選取，其目的是一定要選取DNA含量較高的生物材料,，否則會(huì)由于實(shí)驗(yàn)過程中或多或少的損失而造成檢測的困難,；第二步是DNA的釋放和溶解，這一步是實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵,，要盡可能使細(xì)胞內(nèi)的DNA全部溶解,；第三步是DNA的純化，即根據(jù)DNA的溶解特性,、對(duì)酶及高溫的耐受性的不同等特性,，最大限度地將DNA與雜質(zhì)分開；最后一步是對(duì)DNA進(jìn)行鑒定,，這是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的檢測,。 2．答：提取蛋白質(zhì)比提取DNA的難度大。這是因?yàn)?，與DNA相比,，蛋白質(zhì)對(duì)溫度、鹽濃度,、pH等條件要敏感得多,，很容易失活；并且蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多種多樣,，理化性質(zhì)各不相同,，使得蛋白質(zhì)的提取沒有一種統(tǒng)一的方法，只能根據(jù)特定蛋白質(zhì)的特性摸索提取的條件,，設(shè)計(jì)特定的方法,。 專題6 植物有效萬分的提取 本專題圍繞植物有效成分的提取展開，主要操作技術(shù)歸納如下,。 1.蒸餾法,。2.壓榨法。3.萃取法,。 課題1 植物芳香油的提取 一,、基礎(chǔ)知識(shí) （一）植物芳香油的來源 知識(shí)要點(diǎn)：1.植物芳香油的來源和發(fā)展歷史,；2.植物芳香油的主要化學(xué)成分。 （二）植物芳香油的提取方法 知識(shí)要點(diǎn)：提取植物芳香油的三種基本方法：蒸餾,、壓榨和萃取,。 二、課題成果評(píng)價(jià) （一）是否提取出了植物精油 觀察提取出的玫瑰精油或橘皮精油,，從顏色,、氣味等方面來評(píng)價(jià)所提取的精油的純度和質(zhì)量。從玫瑰花提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體,，并帶有甜韻的玫瑰香,；從橘皮提取的橘皮精油無色透明，具有誘人的橘香味,。本課題只是對(duì)兩種精油進(jìn)行了初步的提取,，其中仍然含有大量的雜質(zhì)。 （二）出油率的計(jì)算 根據(jù)教科書提供的公式計(jì)算出油率,。如果出油率高,，說明實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理；如果出油率低,，教師可以幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方法的選擇,、實(shí)驗(yàn)過程的操作等各方面分析原因，改進(jìn)后再作嘗試,。 三,、答案和提示 練習(xí) 1.答：植物芳香油一般都是由2～3種芳香油混合調(diào)配而成的，其中的基底油常取自植物的種子或果實(shí),，比如胡桃油、甜杏油,?；子团c其他芳香油調(diào)配在一起，能夠加強(qiáng)功效,。 從玫瑰花中提取出的玫瑰油稱為“液體黃金”,，是世界香料工業(yè)不可取代的原料，多用于制造高級(jí)香水等化妝品,。提取出的玫瑰油不含有任何添加劑或化學(xué)原料,，是純天然的護(hù)膚品，具有極好的抗衰老和止癢作用,，能夠促進(jìn)細(xì)胞再生,、防止肌膚老化、平撫肌膚細(xì)紋,，還具有使人放松,、愉悅心情的功效,。 杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素，是一種質(zhì)地輕柔,、高滲透性的保濕劑,。 熏衣草精油取自熏衣草花，具有怡神,、助睡眠,、舒緩壓力的作用，此外它還具有降壓,、止痛,、促進(jìn)細(xì)胞再生的功能，可以用于治療燙傷和蚊蟲叮咬,、預(yù)防和改善脫發(fā),。 檸檬精油取自檸檬果皮，具有消除緊張,、焦慮,、振奮精神的作用，可用于治療神經(jīng)衰弱,、關(guān)節(jié)炎,，還具有促進(jìn)血液循環(huán)、殺菌止痛,、平衡油脂分泌,、舒緩肌膚老化、滋養(yǎng)頭發(fā)的功效,。 茶樹精油具有新鮮,、強(qiáng)烈的藥草香味，能改善毛孔阻塞,，凈化肌膚,，抗感染，對(duì)治療青春痘有奇效,。它也能消除疲勞,、緩解壓力。 天竺葵精油能收斂皮膚,，平衡,、調(diào)理、潤滑中干性皮膚和敏感性皮膚,，改善橘皮樣表皮,，還有助于恢復(fù)精力，平緩心情,。 茉莉精油能防止肌膚老化,，對(duì)中干性皮膚和敏感性皮膚具有良好的保濕和滋潤作用,，尤其對(duì)女性的妊娠紋和內(nèi)分泌有獨(dú)特的改善效果。 橙花精油具有清新的水果香味,，不但能使人鎮(zhèn)靜,，還能防止中干性肌膚的老化現(xiàn)象發(fā)生，給肌膚賦予青春活力,，促進(jìn)皮膚再生,。 課題2 胡蘿卜素的提取 一、基礎(chǔ)知識(shí) 1.胡蘿卜素的性狀,；2.胡蘿卜素的提取方法 二,、課題成果評(píng)價(jià) （一）確定提取胡蘿卜素的最佳方案 在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以分組,，每組可以采用不同的有機(jī)溶劑和時(shí)間進(jìn)行萃取,，比較各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定提取胡蘿卜素的最佳方案,。 （二）是否出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的層析帶 如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標(biāo)準(zhǔn)樣品一樣的層析帶,，說明提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功。由于提取物中含有雜質(zhì),，萃取樣品的顏色可能比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺,，我們也可以通過顏色的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量,。 二,、答案和提示 （一）［資料一］ 萃取劑的選擇討論題 1.乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么,？ 答：胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮,，但它們是水溶性有機(jī)溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果,，所以不用它們作萃取劑,。 2.在石油醚、醋酸乙酯,、乙醚,、苯和四氯化碳這幾種有機(jī)溶劑中,，哪種最適宜用來提取胡蘿卜素,？ 答：在這五種有機(jī)溶劑中，石油醚的沸點(diǎn)最高,，在加熱萃取時(shí)不易揮發(fā),，所以石油醚最適宜用作萃取劑。 （二）練習(xí) 1.答：列表分析如下,。 提取方法 實(shí)驗(yàn)原理 方法步驟 適用范圍 水蒸氣蒸餾 利用水蒸氣將揮發(fā) 1.水蒸氣蒸餾 適用于提取玫瑰油,、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油 性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來 2.分離油層 3.除水過濾 壓榨法 通過機(jī)械加壓,，壓榨出 1.石灰水浸泡、漂洗 適用于柑橘,、檸檬等易焦糊原料的提取 果皮中的芳香油 2.壓榨,、過濾、靜置 3.再次過濾 有機(jī)溶劑萃取 使芳香油溶解 1.粉碎,、干燥 適用范圍廣,，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶液中 在有機(jī)溶劑中,，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油 2.萃取,、過濾 3.濃縮 |
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