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文檔簡介
1、高中生物選修一生物技術(shù)實踐 知識點總結(jié)專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用課題一 果酒和果醋的制作1、發(fā)酵:通過微生物技術(shù)的培養(yǎng)來生產(chǎn)大量代謝產(chǎn)物的過程。2、有氧發(fā)酵:醋酸發(fā)酵 谷氨酸發(fā)酵 無氧發(fā)酵:酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵 3、酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌 酵母菌的生殖方式:出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖4、在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸,大量繁殖。 C6H12O66O26CO26H2O5、在無氧條件下,酵母菌能進行酒精發(fā)酵。 C6H12O62C2H5OH2CO26、20左右最適宜酵母菌繁殖 酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18-25 7、在葡萄酒自然發(fā)酵的過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型
2、酵母菌.在發(fā)酵過程中,隨著酒精濃度的提高,紅葡萄皮的色素也進入發(fā)酵液,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色.在缺氧 呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應這一環(huán)境而受到制約。8、醋酸菌是單細胞細菌(原核生物),代謝類型是異養(yǎng)需氧型,生殖方式為二分裂9、當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸;當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿帷?2C2H5OH4O2CH3COOH6H2O10、控制發(fā)酵條件的作用:醋酸菌對氧氣的含量特別敏感,當進行深層發(fā)酵時,即使只是短時間中斷通入氧氣,也會引起醋酸菌死亡。醋酸菌最適生長溫度為3035,控制好發(fā)酵溫度,使發(fā)酵時間縮短,
3、又減少雜菌污染的機會。有兩條途徑生成醋酸:直接氧化和以酒精為底物的氧化。11、實驗流程: 12、酒精檢驗:果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生,可以用重鉻酸鉀來檢驗。在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應呈現(xiàn)灰綠色。先在試管中加入發(fā)酵液2L,再滴入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的H2SO43滴,振蕩混勻,最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴,振蕩試管,觀察顏色的變化。13、充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣用的;排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出二氧化碳的;出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時,應該關(guān)閉充
4、氣口;制醋時,應該充氣口連接氣泵,輸入氧氣。疑難解答:(1)你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗?為什么?應該先沖洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。(2)你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染?如:要先沖洗葡萄,再除去枝梗;榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈,并進行酒精消毒;每次排氣時只需擰松瓶蓋,不要完全揭開瓶蓋等。(3)制葡萄酒時,為什么要將溫度控制在1825?制葡萄醋時,為什么要將溫度控制在3035?溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20左右最適合酵母菌的繁殖。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3035,因此要將溫度控制在30
5、35。(4)制葡萄醋時,為什么要適時通過充氣口充氣?醋酸菌是好氧菌,在將酒精變?yōu)榇姿釙r需要氧的參與,因此要適時向發(fā)酵液中充氣。注意事項:將葡萄汁裝人發(fā)酵瓶,要留大約13的空間,并封閉充氣口。(為什么?)塑料瓶中不能裝滿葡萄液汁,應留一定空間,有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成種群優(yōu)勢。 簡易裝置每天排氣一次。(擰松瓶蓋) 在制葡萄酒的過程中,要將溫度嚴格控制在1825,時間控制在1012天左右,可通過出料口對發(fā)酵的情況進行及時檢測;在制葡萄醋的過程中,要將溫度嚴格控制在3035,時間控制在78天左右,并注意適時通過充氣口充氣。 課題二 腐乳的制作1、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵,如青霉、酵母、曲霉
6、、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養(yǎng)需氧型。生殖方式是孢子生殖。營腐生生活。2、原理:毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。3、實驗流程:讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制4、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵的主要作用:1.創(chuàng)造條件讓毛霉生長。2.使毛霉形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應的過程。通過各種輔料與酶的緩解作用,生成腐乳的香氣。5、將豆腐切成3cm3cm1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70左右,水分過多則腐乳不易成形
7、。*水分測定方法如下:精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品510g(精確到0.02mg),置于已知重量的蒸發(fā)皿中,均勻攤平后,在100105電熱干燥箱內(nèi)干燥4h,取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重,然后再烘30min,直至所稱重量不變?yōu)橹?。樣品水分含量?)計算公式如下:(烘干前容器和樣品質(zhì)量-烘干后容器和樣品質(zhì)量)/烘干前樣品質(zhì)量毛霉的生長:條件:將豆腐塊平放在籠屜內(nèi),將籠屜中的控制在1518,并保持一定的溫度。 來源:1.來自空氣中的毛霉孢子,2. 直接接種優(yōu)良毛霉菌種 時間:5天加鹽腌制:將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中,同時逐層加鹽,隨著層數(shù)的加高而增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些
8、。加鹽腌制的時間約為8天左右。用鹽腌制時,注意控制鹽的用量:鹽的濃度過低,不足以抑制微生物的生長,可能導致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高會影響腐乳的口味食鹽的作用:1.抑制微生物的生長,避免腐敗變質(zhì)2.析出水分,是豆腐變硬,在后期制作過程中不易酥爛3.調(diào)味作用,給腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。配制鹵湯:鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。酒的作用:1.防止雜菌污染以防腐2.與有機酸結(jié)合形成酯,賦予腐乳風味3.酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關(guān)系,酒精含量越高,對蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精
9、含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質(zhì)的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。香辛料的作用:1.調(diào)味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進發(fā)酵過程防止雜菌污染:用來腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干凈后要用沸水消毒。裝瓶時,操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯后,要用膠條將瓶口密封。封瓶時,最好將瓶口通過酒精燈的火焰,防止瓶口被污染。疑難解答(1)利用所學的生物學知識,解釋豆腐長白毛是怎么一回事?豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲,在豆腐中還有匍匐菌絲。(2)為什么要撒許多鹽,將長毛的豆腐腌起來?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?含水量為70%
10、左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳,不易成形。(4)吃腐乳時,你會發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢?它對人體有害嗎?它的作用是什么?“皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的菌絲(匍匐菌絲),對人體無害。它能形成腐乳的“體”,使腐乳成形。課題三 制作泡菜制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ,其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。在無氧條件下,降糖分解為乳酸 。分裂方式是二分裂。反應式為:C6H12O62C3H6O3+能量 含抗生素牛奶不能生產(chǎn)酸奶的原因是抗生素殺死乳酸菌。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。亞硝酸鹽為白色粉末,易溶于水,在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑
11、。膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康,國家規(guī)定肉制品中不超過30mg/kg,醬腌菜中不超過20mg/kg,嬰兒奶粉中不超過2mg/kg。亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外,但在適宜pH 、溫度和一定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞硝胺。亞硝酸鹽含量發(fā)酵時間(d)一般在腌制 10 天后亞硝酸鹽含量開始降低,故在10天之后食用最好*測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后,與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料,與已知濃度的標準顯色液目測比較,估算泡菜中亞硝酸鹽含量。高考題鏈接:1、(2015年廣東)泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一,但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人
12、體健康有潛在危害,某興趣小組準備參加“科技創(chuàng)新大賽一”,查閱資料得到圖11 . ( l )制作泡菜時,泡菜壇一般用水密封,目的是隔絕空氣,形成無氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵 乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有H、丙酮酸和ATP. (2)據(jù)圖日11,與第3 天相比,第8 天后的泡菜更適于食用,因為后者亞硝酸鹽的含量很低,對人體危害?。籔H值呈下降趨勢,原因是乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)物乳酸含量增加。(3) 該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍),擬參考資料的實驗方案和食鹽濃度(4%-10%),探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確定其最適條件,請你設(shè)計一個
13、實驗結(jié)果記錄表,并推測實驗結(jié)果。探究“優(yōu)選”乳酸菌與普通乳酸菌分別在不同食鹽濃度下發(fā)酵8天亞硝酸鹽的含量預測結(jié)論:同等食鹽濃度下發(fā)酵8天時,優(yōu)選乳酸菌的亞硝酸鹽含量低于普通乳酸菌的亞硝酸鹽含量。2、(2014海南卷)已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關(guān)。為了測定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽的含量,某同學設(shè)計了一個實驗,實驗材料、試劑及用具包括:刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數(shù)的泡菜濾液等?;卮鹣嚓P(guān)問題:請完善下列實驗步驟。標準管的制備:用 和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標準管。樣品管的制備:用刻度移液管分別吸取一定量的 ,加到不同的比色管中,然后在各
14、個比色管中加入等量的顯色劑進行顯色,得到樣品管。將每個 分別與系列標準管進行比較,找出與樣品管顏色深淺 的標準管,該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量,記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。右圖表示的是泡菜中 趨勢。泡菜制作過程中產(chǎn)酸的細菌主要是 (填“醋酸桿菌”或“乳酸菌”)?!敬鸢浮浚?)不同濃度亞硝酸鈉標準溶液 不同泡制天數(shù)的泡菜濾液 樣品管 一致(2)亞硝酸鹽含量 (3)乳酸菌3、(2013新課標卷)回答下列有關(guān)泡菜制作的習題:(1)制作泡菜是,所用鹽水煮沸,其目的是 。為了縮短制作時間,有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液,加入陳泡菜液的目的是 。(2)泡菜制作過程中,乳酸發(fā)酵過
15、程即為乳酸菌進行 的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌的 中。(3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有 、 和 等。(4)從開始制作到泡菜質(zhì)量最佳這段時間內(nèi),泡菜液逐漸變酸,這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是 ,原因是: ?!敬鸢浮浚?)消滅雜菌 增加乳酸菌含量(2)無氧呼吸 細胞質(zhì) (3)溫度、食鹽用量、腌制時間 (4)乳酸菌數(shù)量增加,雜菌數(shù)量較少 乳酸菌比雜菌更為耐酸專題二 微生物的培養(yǎng)與應用 課題一 微生物的實驗室培養(yǎng)培養(yǎng)基:人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì),是進行微生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在
16、液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂(是從紅藻中提取的一種多糖,在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑)后,制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基表面生長,可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。液體培養(yǎng)基應用于工業(yè)或生活生產(chǎn),固體培養(yǎng)基應用于微生物的分離和鑒定,半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等。按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是用成分已知的化學物質(zhì)配制而成,其中成分的種類比例明確,常用于微生物的分離鑒定。天然培養(yǎng)基是用化學成分不明的天然物質(zhì)配制而成,常用于實際工業(yè)生產(chǎn)。按照培養(yǎng)基的用途,可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種
17、化學物質(zhì),以抑制不需要的微生物生長,促進所需要的微生物的生長。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點,在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學藥品配制而成的,用以鑒別不同類別的微生物。培養(yǎng)基的化學成分包括水 、 無機鹽 、 碳源 、 氮源 、生長因子等。碳源:能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無機碳源;糖類、石油、花生粉餅等有機碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。氮源:能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+(無機氮源)蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有機氮源)等。只有固氮微生物才能利用N2。培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以
18、及氧氣的要求。例如,培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素,培養(yǎng)霉菌時須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細菌是需要將pH調(diào)至中性或微堿性,培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無氧的條件無菌技術(shù)獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵,要注意以下幾個方面:對實驗操作的空間、操作者的衣著和手,進行清潔和消毒。將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進行滅菌。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實驗操作應在酒精燈火焰附近進行。實驗操作時應避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。無菌技術(shù)除了用來防止實驗室的培養(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。消毒與滅菌
19、的區(qū)別消毒指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,巴氏消毒法(對于一些不耐高溫的液體)還有化學藥劑(如酒精、氯氣、石炭酸等)消毒、紫外線消毒。滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。滅菌方法:接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法;玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法,所用器械是干熱滅菌箱 ; 培養(yǎng)基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法,所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋 。表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法,所用器械是紫外燈 。比較項理化因素的作用強度消滅微
20、生物的數(shù)量芽孢和孢子能否被消滅消毒較為溫和部分生活狀態(tài)的微生物不能滅菌強烈全部微生物能制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(1)方法步驟:計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。(注意是先滅菌再倒平板)(2)倒平板操作的步驟:將滅過菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上,右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶,左手拔出棉塞。右手拿錐形瓶,將瓶口迅速通過火焰。用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基(約1020mL)倒入培養(yǎng)皿,左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。等待平板冷卻凝固,大約需510min。然后,將平板倒過來放置,使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。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,才能用來
21、倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度?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,就可以進行倒平板了。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揮發(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平板培養(yǎng)微生物。
22、純化大腸桿菌(1)微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng),可以分離到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體,這就是菌落。(3)稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。(4)用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是:使聚集在一起的微生物分散成單個細胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落,以便于純化菌種。(5)平板劃線法操作步驟:將接種環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種
23、環(huán)燒紅。在火焰旁冷卻接種環(huán),并打開棉塞。將試管口通過火焰。將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。將試管通過火焰,并塞上棉塞。左手將皿蓋打開一條縫隙,右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi),劃三至五條平行線,蓋上皿蓋。注意不要劃破培養(yǎng)皿。灼燒接種環(huán),待其冷卻后,從第 一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復以上操作,在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最 后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。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,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)
24、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,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),能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細菌污染環(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行劃線?答:以免接種環(huán)溫度太高,殺死菌種。3.在作第二次以及其后的劃線操作時,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,最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。(6)
25、涂布平板操作的步驟:將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。取少量菌液,滴加到培養(yǎng)基表面。將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃盡后,冷卻810s。用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布平板操作的討論涂布平板的所有操作都應在火焰附近進行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求,想一想,第2步應如何進行無菌操作?提示:應從操作的各個細節(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。菌種的保存(1)對于頻繁使用的菌種,可以采用臨時保藏的方法。臨時保藏方法將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上,在合適的溫度下培養(yǎng)。當菌落長成后,將試管放入4的冰箱
26、中保藏。以后每36個月,都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。缺點:這種方法保存的時間不長,菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。(2)對于需要長期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中,裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中,與甘油充分混勻后,放在20的冷凍箱中保存。疑難解答(1)生物的營養(yǎng)營養(yǎng)是指生物攝取、利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。營養(yǎng)物質(zhì)是指維持機體生命活動,保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。人及動物的營養(yǎng)物質(zhì):水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。植物的營養(yǎng)物質(zhì):礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。微生物的營養(yǎng)物質(zhì):水、無機鹽、碳源、氮源及特殊營養(yǎng)物質(zhì)五類。(2)
27、確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12天,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。課題二 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)尿素:是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥,尿素并不能直接被農(nóng)作物吸收。只有當土壤中的細菌將尿素分解成氨之后,才能被植物利用。土壤中的細菌之所以能分解尿素,是因為他們能合成脲酶尿素最初是從人的尿液中發(fā)現(xiàn)的篩選菌株:(1)實驗室中微生物的篩選應用的原理人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等),同時抑制或阻止其他微生物生長。(2)選擇性培養(yǎng)基在微生物學中,將允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱作選擇培養(yǎng)
28、基。(3)配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點加入某種物質(zhì)以達到選擇的目的。例如,培養(yǎng)基中不加入有機物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生物;培養(yǎng)基中不加入氮元素,可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物;加入高濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球菌等。統(tǒng)計菌落數(shù)目(1)測定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數(shù)。(2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目的原理當樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù),就能推測出樣品中大約含有多少活細菌。為了保證結(jié)果準確,一般設(shè)置35個平板,選擇菌落數(shù)在30300的平板進行計數(shù),并取平均值。統(tǒng)計的菌落數(shù)往
29、往比活菌的實際數(shù)目低,因此,統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來表示。采用此方法的注意事項:1.一般選取菌落數(shù)在30300之間的平板進行計數(shù) 2.本法僅限于形成菌落的微生物設(shè)置對照設(shè)置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影響,提高實驗結(jié)果的可信度。對照實驗是指除了被測試的條件以外,其他條件都相同的實驗,其作用是比照試驗組,排除任何其他可能原因的干擾,證明確實是所測試的條件引起相應的結(jié)果。實驗設(shè)計實驗設(shè)計包括實驗方案,所需儀器、材料、用具和藥品,具體的實施步驟以及時間安排等的綜合考慮和安排。(1)土壤取樣:同其他生物環(huán)境相比,土壤中的微生物,數(shù)量最大,種類最多。在富含有機質(zhì)的土壤表層
30、,有更多的微生物生長。從富含有機物、潮濕、pH7的土壤中取樣。鏟去表層土,在距地表約38cm的土壤層取樣。(2)樣品的稀釋:樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。在實際操作中,通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養(yǎng),以保證獲得菌落數(shù)在30300之間、適于計數(shù)的平板。測定土壤中細菌的數(shù)量,一般選用104 105 106測定放線菌的數(shù)量,一般選用103 104 105 測定真菌的數(shù)量,一般選用102 103 104(3)微生物的培養(yǎng)與觀察不同種類的微生物,往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間。細菌3037 12天放線菌2528 57天 霉菌2528 34天每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)
31、目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果,這樣可以防止因培養(yǎng)時間不足而導致一樓菌落的數(shù)目。一般來說,在一定的培養(yǎng)條件下(相同的培養(yǎng)基、唯獨及培養(yǎng)時間),同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。形狀、大小、隆起程度、顏色疑難解答(1)如何從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)?統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù),最好能統(tǒng)計3個平板,計算出平板菌落數(shù)的平均值每克樣品中的菌落數(shù)=(C/V)M 其中,C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(ml),M代表稀釋倍數(shù) 課題三 分解纖維素的微生物的分離纖維素,一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物,是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。纖維素與纖維素酶(
32、1)棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物,木材、作物秸稈等也富含纖維素。(2)纖維素酶是一種復合酶,一般認為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄糖,為微生物的生長提供營養(yǎng)。纖維素分解菌的篩選(1)篩選方法:剛果紅染色法。能夠通過顏色反應直接對微生物進行篩選。(2)剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時,剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維
33、素被纖維素酶分解后,剛果紅纖維素的復合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣,我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。分離分解纖維素的微生物的實驗流程土壤取樣選擇培養(yǎng)(此步是否需要,應根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來確定)梯度稀釋將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透明圈的菌落(1)土壤采集 選擇富含纖維素的環(huán)境。(2)剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟 倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板(3)剛果紅染色法種類一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進行顏色反應,另一種是在倒平板時就加入剛果紅。課題延伸對分解纖維素的微生物進行了初步的篩選后,只是分離純化的第一步,
34、為確定得到的是纖維素分解菌,還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗,纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。纖維素酶的測定方法,一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量的測定。疑難解答(1)為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌?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。(2)將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認為濾紙應該埋進土壤多深?將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集,實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應將紙埋于深約10cm左右腐殖土壤中。(3)兩種剛果紅染色法的比較方
35、法一是傳統(tǒng)的方法,缺點是操作繁瑣,加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜;其優(yōu)點是這樣顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點是操作簡便,不存在菌落混雜問題,缺點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。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,因為培養(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。方法二的另一缺點是:有些微生物具有降解色素的能力,它們在長時間培養(yǎng)過程中會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。(4)為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物?在選擇培養(yǎng)的條件下,可以使那些能夠適應這種營養(yǎng)條
36、件的微生物得到迅速繁殖,而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“濃縮”的作用。高考題鏈接:1、(2015新課標卷)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂,微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)?;卮鹩嘘P(guān)問題:(1)顯微觀察時,微生物A菌體中的油脂通??捎糜?染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā),可選用 (填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。(2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落,可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣,并應選用以 為碳源的固體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。(3)若要測定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù),可在顯微鏡下用 直接計數(shù);若要測定其活菌數(shù)量,可選用
37、 法進行計數(shù)。(4)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度,某同學測得相同時間內(nèi),在35、40、45溫度下降解10g油脂所需酶量依次為4mg、1mg、6mg,則上述三個溫度中, 條件下該酶活力最小。為了進一步確定該酶的最適溫度,應圍繞 設(shè)計后續(xù)實驗。【答案】(1)蘇丹(或蘇丹) 萃取法 (2)油脂 (3)血細胞計數(shù)板 稀釋涂布平板 (4)45 402、(2015年江蘇)人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃,可用來發(fā)酵處理秸稈,提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強發(fā)酵效果,研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株,并對其降解纖維素能力進行了研究。請回答下列問題: (1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中,下列選項不需要
38、的是 _ (填序號)。 酒精燈 于培養(yǎng)皿 顯微鏡 無菌水 (2)在涂布平板時,滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是 _ _ 。 (3)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時,若試管口粘附有培養(yǎng)基,需要用酒精棉球擦凈的原因是 _ _ 。 (4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物,但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上,篩到了幾株有透明降解圈的菌落(見右圖)。 圖中降解圈大小與纖維素酶的 _ 有關(guān)。 圖中降解纖維素能力最強的菌株是 _ _ (填圖中序號)。 (5)研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4,在不同溫度和pH條件下進行發(fā)酵, 測得發(fā)酵液中酶活性的
39、結(jié)果見下圖,推測菌株 _ 更適合用于人工瘤胃發(fā)酵,理由是 _ 。 【答案】(1) (2)培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液,導致菌體堆積,影響分離效果(3)避免培養(yǎng)基污染棉塞(4)量與活性 (5)J4 發(fā)酵過程中會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸,J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高3、(2014新課標卷)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況,某研究小組測定了該河流水樣中的細菌含量,并進行了細菌的分離等工作?;卮鹣铝袉栴}:(1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細菌含量。在涂布接種前,隨機取若干滅菌后的空平板先行培養(yǎng)了一段時間,這樣做的目的是 ;然后,將1mL水樣稀釋100倍,在3個平板上用涂布法分別接入0.1mL稀釋液;經(jīng)
40、適當培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為 。(2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌。操作時,接種環(huán)通過 滅菌,在第二次及以后劃線時,總是從上一次的末端開始劃線。這樣做的目的是 。(3)示意圖A和B中, 表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻,一部分進行靜置培養(yǎng),另一部分進行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。分析其原因是:振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液的 的含量,同時可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高 的利用率?!敬鸢浮浚?)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格 3.810(2)灼燒;
41、將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 (3)B 、溶解氧 營養(yǎng)物質(zhì)4、(2014新課標卷)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題:(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶,該酶是由3種組分組成的復合酶,其中的葡萄糖苷酶可將 分解成 。(2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時,CR可與纖維素形成 色復合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時,培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的 。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落,某同學設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表):酵母膏無機鹽淀粉纖維素粉瓊脂CR溶液水培養(yǎng)基甲+-+培養(yǎng)基乙+-+注:“+”表示有,“”
42、表示無。據(jù)表判斷,培養(yǎng)基甲 (填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是 ;培養(yǎng)基乙 (填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是 ;【答案】(1)纖維二糖 葡萄糖 (2)紅色 透明圈 (3)不能 液體培養(yǎng)基不能分離單菌落 不能 乙培養(yǎng)基中沒有纖維素,不會形成CR-纖維素紅色復合物,即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌5、(2014四川卷)有機農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑,長期使用會污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機制的實驗過程如圖甲、乙所示。 (1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、_四類,該實驗所用的選擇培
43、養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源,其原因是_。(2)與微生物培養(yǎng)基相比,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和_,這些植物激素一般需要事先單獨配置成_保存?zhèn)溆?。?)純化菌株時,通常使用的劃線工具是_。劃線的某個平板培養(yǎng)后,第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌,第二劃線區(qū)域的第一條線上無菌落,其它劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有_。(4)為探究苯磺隆的降解機制,將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心,取上清液做圖乙所示實驗。該實驗的假設(shè)是_,該實驗設(shè)計是否合理?為什么?_?!敬鸢浮浚?)氮源和無機鹽 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長和繁殖(2)細胞分裂素 母液(3)接種環(huán) 接種環(huán)灼燒后未冷卻;劃線
44、未從第一區(qū)域末端開始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)。 不合理,缺少空白對照6、(2013新課標II卷)臨床使用抗生素前,有時需要做細菌耐藥實驗。實驗時,首先要從病人身上獲取少量樣本,然后按照一定的實驗步驟操作,以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性?;卮鹣铝袉栴}:(1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落,可用 法或 法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面,經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。(2)取該單菌落適當稀釋,用 法接種于固體培養(yǎng)基表面,在37培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使其均勻生長,布滿平板。(3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性,將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻至于該平板上的不同位置,培養(yǎng)一
45、段時間后,含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈,說明該致病菌對抗生素A ;含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈,說明該致病菌對抗生素B ;含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小,說明 ;含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小,且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落,在排除雜菌污染的情況下,此菌落很可能是抗生素D的 。(4)根據(jù)上述實驗結(jié)果,為達到抗菌目的,最好應選用抗生素 。【答案】(1)劃線 稀釋涂布(或涂布)(2)涂布 (3)敏感 不敏感 該致病菌對C的敏感性比對A的弱 耐藥菌 (4)A 專題三 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 課題一 菊花的組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的基本過程細胞分化:在生物個體發(fā)育過程中,細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)穩(wěn)
46、定性差異的過程。離體的植物組織或細胞,在培養(yǎng)了一段時間以后,會通過細胞分裂,形成愈傷組織,愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則,是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。由高度分化的植物組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程,稱為植物細胞的脫分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng),又可以重新分化成根或芽等器官,這個過程叫做再分化。再分化形成的試管苗,移栽到地里,可以發(fā)育成完整的植物體。植物細胞工程具有某種生物全套遺傳信息的任何一個活細胞,都具有發(fā)育成完整個體的能力,即每個生物細胞都具有全能性。但在生物體的生長發(fā)育過程中并不表現(xiàn)出來,這是因為在特定的時間和空間條件下,通過基因的選擇性表達,構(gòu)成不同組織和器官。植
47、物組織培養(yǎng)技術(shù)的應用有:實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖;培育脫毒作物;制作人工種子;培育作物新品種以及細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。細胞分化是一種持久性的變化,它有什么生理意義?使多細胞生物體中細胞結(jié)構(gòu)和功能趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率。比較根尖分生組織和愈傷組織的異同組織類型細胞來源細胞形態(tài)細胞結(jié)構(gòu)細胞排列細胞去向根尖分生組織受精卵正方形無液泡緊密分化成多種細胞組織愈傷組織高度分化細胞無定形高度液泡化疏松再分化成新個體相同點都通過有絲分裂進行細胞增殖影響植物組織培養(yǎng)的條件材料:不同的植物組織,培養(yǎng)的難易程度差別很大。植物材料的選擇直接關(guān)系到試驗的成敗。植物的種類、材料的年齡和保存時間的長短等都
48、會影響實驗結(jié)果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植物的莖上部新萌生的側(cè)枝作材料。一般來說,容易進行無性繁殖的植物容易進行組織培養(yǎng)。選取生長旺盛嫩枝進行組培的是嫩枝生理狀態(tài)好,容易誘導脫分化和再分化。營養(yǎng):離體的植物組織和細胞,對營養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相對特殊,需要配制適宜的培養(yǎng)基。常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基,其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co,有機物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖(提供碳源,維持細胞的滲透壓)等。在配置好的MS 培養(yǎng)基中,常常需要添加植物激素。激素:植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激
49、素。在生長素存在的情況下,細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強趨勢。在培養(yǎng)基中需要添加生長素和細胞分裂素等植物激素,其濃度、使用的先后順序、用量的比例等都影響結(jié)果。使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先生長素,后細胞分裂素有利于分裂但不分化先細胞分裂素,后生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率提高生長素 細胞分裂素比值與結(jié)果比值高時促根分化,抑芽形成比值低時促芽分化,抑根形成比值適中促進愈傷組織生長 +環(huán)境條件:PH、溫度、光照等環(huán)境條件。 不同的植物對各種條件的要求往往不同。進行菊花的組織培養(yǎng),一般將pH控制在5.8左右,溫度控制在1822,并且每日用日光燈照射12h. 4、 操作流程配制MS固體培養(yǎng)基:配制各種母液:將各
50、種成分按配方比例配制成的濃縮液(培養(yǎng)基母液)。使用時根據(jù)母液的濃縮倍數(shù),計算用量,并加蒸餾水稀釋。配制培養(yǎng)基:應加入的物質(zhì)有瓊脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有機物和植物激素的母液,并用蒸餾水定容到1000毫升。在菊花組織培養(yǎng)中,可以不添加植物激素原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。滅菌:將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌。MS培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么?與肉湯培養(yǎng)基相比,MS培養(yǎng)基有哪些特點?大量元素和微量元素提供植物細胞所必需的無機鹽;蔗糖提供碳源,維持細胞滲透壓;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
51、機營養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)。外植體的消毒 外植體:用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。選取菊花莖段時,要取生長旺盛的嫩枝。菊花莖段用流水沖洗后可加少許洗衣粉,用軟刷輕輕刷洗,刷洗后在流水下沖洗20min左右。用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分,放入體積分數(shù)為70%的酒精中搖動23次,持續(xù)67s,立即將外植體取出,在無菌水中清洗。取出后仍用無菌吸水紙吸干外植體表面水分,放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中12min。取出后,在無菌水中至少清洗3次,漂洗消毒液。注意:對外植體進行表面消毒時,就要考慮藥劑的消毒效果,又要考慮植物的耐受能力。接種:接種過程中插入外植體時形態(tài)學上端朝上,每個
52、錐形瓶接種78個外植體。外植體接種與細菌接種相似,操作步驟相同,而且都要求無菌操作。培養(yǎng):應該放在無菌箱中進行,并定期進行消毒,保持適宜的溫度(1822)和光照(12h)移栽:栽前應先打開培養(yǎng)瓶的封口膜,讓其在培養(yǎng)間生長幾日,然后用流水清洗根部培養(yǎng)基。然后將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中生活一段時間,進行壯苗。最后進行露天栽培。栽培 外植體在培養(yǎng)過程中可能會被污染,原因有外植體消毒不徹底;培養(yǎng)基滅菌不徹底;接種中被雜菌污染;錐形瓶密封性差等。專題二 月季的花藥培養(yǎng)被子植物的花粉發(fā)育被子植物的雄蕊通常包含花絲、花藥兩部分?;ㄋ帪槟覡罱Y(jié)構(gòu),內(nèi)部含有許多花粉?;ǚ凼怯苫ǚ勰讣毎?jīng)過減數(shù)分裂而
53、形成的,因此,花粉是單倍體的生殖細胞。被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期和雙核期等階段。在小孢子四分體時期,4個單倍體細胞連在一起,進入單核期時,四分體的4個單倍體細胞彼此分離,形成4個具有單細胞核的花粉粒。這時的細胞含濃厚的原生質(zhì),核位于細胞的中央(單核居中期)。隨著細胞不斷長大,細胞核由中央移向細胞一側(cè)(單核靠邊期),并分裂成1個生殖細胞核和1個花粉管細胞核,進而形成兩個細胞,一個是生殖細胞,一個是營養(yǎng)細胞。生殖細胞將在分裂一次,形成兩個精子。注意:成熟的花粉粒有兩類,一類是二核花粉粒,其花粉粒中只含花粉管細胞核和生殖細胞核,二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的;另一類是三核花粉粒,花粉在成熟前,生殖細胞就進行一次有絲分裂,形成兩個精子,此花粉粒中含有兩個精子核和一個花粉管核(營養(yǎng)核)花粉發(fā)育過程中的四分體和動物細胞減數(shù)分裂的四分體不同?;ǚ郯l(fā)
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