高中生物選修1(人教版)教材中全部問題的答案

1、高中生物選修1(人教版)教材中全部問題的答案 專題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 課題1 果酒和果醋的制作 一、課題目標(biāo) 說明果酒和果醋制作的原理,設(shè)計(jì)制作果酒和果醋的裝置,完成果酒和果醋的制作。 二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn) 課題重點(diǎn):說明果酒和果醋的制作原理,設(shè)計(jì)制作裝置,制作出果酒和果醋。 課題難點(diǎn):制作過程中發(fā)酵條件的控制。 三、根底知識(shí)分析 (一)果酒制作的原理知識(shí)要點(diǎn):1. 酵母菌的兼性厭氧生活方式;2.發(fā)酵需要的適宜條件;3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來源。 (二)果醋制作的原理 知識(shí)要點(diǎn):1.酒變醋的原理;2.控制發(fā)酵條件的作用;3.制醋所利用的醋酸菌的來源。 四、實(shí)驗(yàn)案例 制作葡萄酒和葡萄醋

2、 建議將實(shí)驗(yàn)安排在秋季的9月或10月進(jìn)行。在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有如下優(yōu)點(diǎn):(1)正值收獲季節(jié),葡萄的價(jià)格廉價(jià),品種多樣;(2)此時(shí)葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強(qiáng),發(fā)酵釀酒的效果好;(3)溫度適宜,發(fā)酵現(xiàn)象非常明顯。實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下:1.對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機(jī)、盛葡萄汁的器皿等實(shí)驗(yàn)用具進(jìn)行清洗并消毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次,再用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。2. 取葡萄500 g,去除枝梗和腐爛的子粒。3. 用清水沖洗葡萄12遍除去污物,注意不要反復(fù)屢次沖洗。4. 用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后,將其裝入發(fā)酵瓶中(裝置參見教材圖1-4b),或?qū)⑵咸汛虺蓾{后,用潔凈的紗布過濾至發(fā)酵瓶中,蓋

3、好瓶蓋。如果沒有適宜的發(fā)酵裝置,可以用500 mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。5. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。6. 由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大,因此需要及時(shí)排氣,防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡易的發(fā)酵裝置,如瓶子(最好選用塑料瓶),每天要擰松瓶蓋24次,進(jìn)行排氣。7. 10 d以后,可以開始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如,可以檢驗(yàn)酒味、酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。8. 當(dāng)果酒制成以后,可以在發(fā)酵液中參加醋酸菌或醋曲,然后將裝置轉(zhuǎn)移至3035 的條件下發(fā)酵,適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲,可嘗試自然接種,但效果不是很好。如果沒有充氣裝置,可以將

4、瓶蓋翻開,在瓶口蓋上紗布,以減少空氣中塵土等的污染。 五、課題成果評(píng)價(jià) (一)果酒的制作是否成功 發(fā)酵后取樣,通過嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定。此外,還可用顯微鏡觀察酵母菌,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。 (二)果醋的制作是否成功 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(cè)和比擬醋酸發(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。 六、答案和提示: (一)旁欄思考題 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,以防止除去枝梗時(shí)引起葡萄破損

5、,增加被雜菌污染的時(shí)機(jī)。 2.你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染?答: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1825 ?制葡萄醋時(shí),為什么要將溫度控制在3035 ?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3035 ,因此要將溫度控制在3035 。 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。 (二)資料發(fā)酵

6、裝置的設(shè)計(jì)討論題: 請(qǐng)分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。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

7、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(cè)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、課題目標(biāo) 以制作腐乳為例了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,說明腐乳制作過程的科學(xué)原理,設(shè)計(jì)并完成腐乳的制作,分析影響腐乳品質(zhì)的條件。 二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn) 課題重點(diǎn):說明腐乳制作過程的科學(xué)原理,設(shè)計(jì)并完成腐乳的制作。 課題難點(diǎn):在實(shí)踐中摸索影響腐乳品質(zhì)

8、的條件。 三、根底知識(shí)分析 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。 教學(xué)建議:教師可以利用關(guān)于腐乳制作方法的傳說,結(jié)合旁欄思考題,組織學(xué)生討論,認(rèn)識(shí)微生物的發(fā)酵作用,總結(jié)腐乳制作的大致過程。 四、實(shí)驗(yàn)案例 制作腐乳:實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下。 1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的假設(shè)干塊。所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多那么腐乳不易成形。水分測(cè)定方法如下。 精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品510 g 精確到0.02mg ,置于重量的蒸發(fā)皿中,均勻攤平后,在100105 電熱枯燥箱內(nèi)枯燥4 h,取出后置于枯燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重,然后再烘30 min,直至所

9、稱重量不變?yōu)橹埂?樣品水分含量(%)計(jì)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 2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內(nèi),粽葉可以提供菌種,并能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放,周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候枯燥時(shí),將平盤用保鮮膜包裹,但不要封嚴(yán),以免濕度太高,不利于毛霉的生長。 3.將平盤放入溫度保持在1518 的地方。毛霉逐漸生長,大約5 d后豆腐外表叢生著直立菌絲。 4.當(dāng)毛霉生長旺盛,并呈淡黃色時(shí),去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉,使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失,同時(shí)散去霉味。這一過程一般持續(xù)36 h以上。 5.當(dāng)豆腐涼透后,將豆

10、腐間連接在一起的菌絲拉斷,并整齊排列在容器內(nèi),準(zhǔn)備腌制。 6.長滿毛霉的豆腐塊(以下稱毛坯)與鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為51。將培養(yǎng)毛坯時(shí)靠近平盤沒長直立菌絲的一面統(tǒng)一朝向玻璃瓶邊,將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽,并隨層加高而增加鹽量,在瓶口外表鋪鹽厚些,以防止雜菌從瓶口進(jìn)入。約腌制8 d。 7.將黃酒、米酒和糖,按口味不同而配以各種香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12%左右為宜注。 注酒精含量的上下與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長短有很大關(guān)系。酒精含量越高,對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質(zhì)的水解,雜菌繁殖

11、快,豆腐易腐敗,難以成塊。 8.將廣口玻璃瓶刷干凈后,用高壓鍋在100 蒸汽滅菌30 min。將腐乳咸坯擺入瓶中,參加鹵湯和輔料后,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用膠條密封。在常溫情況下,一般六個(gè)月可以成熟。 五、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)酵后豆腐的外表長有菌絲,后期發(fā)酵制作根本沒有雜菌的污染。 (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):色澤根本一致、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

12、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。 六、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? 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?鹽能防止雜菌污染,防止豆腐腐敗。 3.我們平常吃的豆腐,哪種適合用來做腐乳? 含水量為70%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? “皮是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐外表上生長的菌絲(匍匐菌絲),它

13、能形成腐乳的“體,使腐乳成形。“皮對(duì)人體無害。 (二)練習(xí)1.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,在接近瓶口的外表,鹽要鋪厚一些,以有效防止雜菌污染。 專題3制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量 一、課題目標(biāo):嘗試制作泡菜,并嘗試用比色法測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量的變化。討論與此相關(guān)的食品平安問題。 二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn) 課題重點(diǎn):制作泡菜并測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量;課題難點(diǎn):泡菜中亞硝酸鹽含量的測(cè)定。 三、根底知識(shí)分析 (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

14、硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn);3.亞硝酸鹽的危害。 四、實(shí)驗(yàn)安排及考前須知 氫氧化鋁乳液的配制:將125g硫酸鋁Al2SO43 ?18H2O溶解在1000 mL 蒸餾水中,形成氫氧化鋁膠狀物(為促進(jìn)膠狀物的形成,可適當(dāng)參加氨水溶液,使pH為4)。利用真空抽濾瓶對(duì)膠狀物進(jìn)行真空抽濾,并用蒸餾水反復(fù)洗滌沉淀,直至洗滌液分別用氯化鋇或硝酸銀溶液檢驗(yàn)不發(fā)生混濁為止。取下沉淀物,加適量蒸餾水,將膠狀物沉淀調(diào)至稀漿糊狀,搗勻備用。制備的氫氧化鋁膠體能吸附泡菜汁液中的雜質(zhì),使泡菜汁透明澄清,以便進(jìn)行后續(xù)的顯色反響。 五、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

15、酸菌形態(tài),比擬不同時(shí)期泡菜壇中乳酸菌的含量。 (二)亞硝酸鹽含量的測(cè)定:配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液與樣品液顯色后,目測(cè)比色效果如何,是否與標(biāo)準(zhǔn)液的濃度相吻合。如果不吻合,還應(yīng)在濃度范圍內(nèi),改變濃度梯度,進(jìn)一步配制標(biāo)準(zhǔn)使用液。 (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,比擬不同時(shí)期亞硝酸鹽含量的變化及其對(duì)泡菜質(zhì)量的影響。 六、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

16、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)被微生物復(fù)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,其外表氧氣含量也很豐富,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

17、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)用課題1 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)一、課題目標(biāo):了解有關(guān)培養(yǎng)基的根底知識(shí),進(jìn)行無菌技術(shù)的操作,進(jìn)行微生物的培養(yǎng)。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn):無菌技術(shù)的操作。三、根底知識(shí)分析:(一)培養(yǎng)基 知識(shí)要點(diǎn):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,但是其根本成分都包括水、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

18、菌的方法。四、實(shí)驗(yàn)安排及考前須知(一)從菌種保藏中心購置菌種后,教師首先需要用平板劃線法純化培養(yǎng)所得菌種,并根據(jù)學(xué)生小組的數(shù)目,準(zhǔn)備好數(shù)個(gè)平板。(二)第1課時(shí)完成根底知識(shí)的教學(xué),學(xué)習(xí)各種操作方法,并制備培養(yǎng)基。高壓蒸汽滅菌所需要的時(shí)間較長,因此需要利用課下時(shí)間完成。課下完成后,再于第2課時(shí)完成大腸桿菌的純化培養(yǎng)。此后安排學(xué)生連續(xù)觀察記錄34 d。(三)配制培養(yǎng)基時(shí),教師需要提示學(xué)生按照每個(gè)培養(yǎng)基消耗1520 mL的量來估算總用量。全班同學(xué)的培養(yǎng)基可以集中起來,分批滅菌。(四)滅菌后,培養(yǎng)基冷卻到55 后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行倒平板操作。如果不能及時(shí)操作,需要將培養(yǎng)基放到55 左右的電熱箱中保溫,以防止瓊脂

19、凝固。(五)如果打算做本專題的第2或第3課題,建議此課題不僅要練習(xí)平板劃線操作,還要練習(xí)稀釋涂布平板法操作。為此,教師需要提前1天用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,培養(yǎng)一夜后,于第2天將培養(yǎng)液分發(fā)到各小組。(六)實(shí)驗(yàn)后,所有用過的培養(yǎng)基、培養(yǎng)液等都需要統(tǒng)一進(jìn)行高壓蒸汽滅菌后再丟棄,否那么將會(huì)造成環(huán)境污染。五、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12 d后無菌落生長,說明培養(yǎng)基的制備是成功的,否那么需要重新制備。(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、大小根本一致,并符合大腸桿菌菌落的特點(diǎn),那么說明接種操作是符合要求的;如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其

20、他菌落,那么說明接種過程中,無菌操作還未到達(dá)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。六、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)還能有效防止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)選擇適宜的方法。(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

21、:(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。你用什么方法來估計(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)基外表的濕度也比擬高,將平板倒置,既可以使培養(yǎng)基外表的水分更好地?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

22、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)是為了防止接種環(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,防止細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。2.在

23、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.在作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)皿的距離要適宜、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

24、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枯燥、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。3.提示:這是一道開放性的問題,答案并不惟一,重點(diǎn)在于鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,從不同的角度思考問題。例如,正是由于證明了微生物不是自發(fā)產(chǎn)生的,微生物學(xué)才可能開展成為一門獨(dú)立的學(xué)科;巴斯德實(shí)驗(yàn)中用到的加熱滅菌的方法導(dǎo)致了有效的滅菌方法的出現(xiàn),而這一滅菌原理也

25、適用于食品的保存等。課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的別離與計(jì)數(shù)一、課題目標(biāo) 研究培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用,進(jìn)行微生物數(shù)量的測(cè)定。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn) 課題重點(diǎn):對(duì)土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制。 課題難點(diǎn):對(duì)分解尿素的細(xì)菌的計(jì)數(shù)。三、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,原那么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

26、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)基外表生長的一個(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30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 教材中用楷體字編排的實(shí)例是為了說明設(shè)置重復(fù)組的重要性。第一位同學(xué)只涂布了一個(gè)平板,沒有設(shè)置重復(fù)組,因此結(jié)果不具有說服力。第二位同學(xué)考慮到設(shè)置重復(fù)組的問題,涂布了3個(gè)平板,但是,其中1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差太遠(yuǎn),說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤,因此,不能簡單地將3個(gè)平板的計(jì)數(shù)值用

27、來求平均值。這個(gè)實(shí)例啟示學(xué)生,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要涂布至少3個(gè)平板,作為重復(fù)組,才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性。在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否一致,結(jié)果不一致,意味著操作有誤,需要重新實(shí)驗(yàn)。(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,那么證明A無誤;如果結(jié)果不同,那么證明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,

28、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。四、實(shí)驗(yàn)案例 土壤中某樣品細(xì)菌的別離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下:1.土壤取樣:從肥沃、濕潤的土壤中取樣。先鏟去表層土3 cm左右,再取樣,將樣品裝入事先準(zhǔn)備好的信封中。2.制備培養(yǎng)基:準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基將菌液稀釋相同的倍數(shù),在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目,因此,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可以作為對(duì)照,用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。由于初次實(shí)驗(yàn),對(duì)于稀釋的范圍沒有把握,因此選擇了一個(gè)較為寬泛的范圍:稀釋倍數(shù)為103107。每個(gè)稀釋度下需要3個(gè)選擇培養(yǎng)基,

29、1個(gè)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,因此共需要15個(gè)選擇培養(yǎng)基,5個(gè)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。此外,還需要準(zhǔn)備8個(gè)滅菌的試管和1個(gè)滅菌的移液管。3.微生物的培養(yǎng)與觀察:參考課本中圖2-7的實(shí)驗(yàn)流程示意圖,將10 g土樣參加盛有90 mL無菌生理鹽水的錐形瓶中(錐形瓶體積為250 mL),充分搖勻,吸取上清液1 mL,轉(zhuǎn)移至盛有9 mL的生理鹽水的無菌大試管中,依次等比稀釋至107稀釋度,并按照由107103稀釋度的順序分別吸取0.1 mL進(jìn)行平板涂布操作。按照濃度從低到高的順序涂布平板,不必更換移液管。 將涂布好的培養(yǎng)皿放在30 溫度下培養(yǎng)。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,會(huì)有不同的菌落產(chǎn)生。比擬牛肉膏培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基中

30、菌落的數(shù)量、形態(tài)等,并做好記錄。 挑選選擇培養(yǎng)基中不同形態(tài)的菌落接入含酚紅培養(yǎng)基的斜面中,觀察能否產(chǎn)生如課本中圖2-10的顏色反響。4.細(xì)菌的計(jì)數(shù)? 當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí),選取菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。在同一稀釋度下,至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù),然后求出平均值,并根據(jù)平板所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。五、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

31、300的平板,那么說明稀釋操作比擬成功,并能夠進(jìn)行菌落的計(jì)數(shù)。(三)重復(fù)組的結(jié)果是否一致 如果學(xué)生選取的是同一種土樣,統(tǒng)計(jì)的結(jié)果應(yīng)該接近。如果結(jié)果相差太遠(yuǎn),教師需要引導(dǎo)學(xué)生一起分析產(chǎn)生差異的原因。六、答案和提示(一)旁欄思考題1.想一想,如何從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的菌落數(shù)?答:統(tǒng)計(jì)某一稀釋度下平板上的菌落數(shù),最好能統(tǒng)計(jì)3個(gè)平板,計(jì)算出平板菌落數(shù)的平均值,然后按課本旁欄的公式進(jìn)行計(jì)算。2.為什么別離不同的微生物要采用不同的稀釋度?測(cè)定土壤中細(xì)菌的總量和測(cè)定土壤中能分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量,選用的稀釋范圍相同嗎?答:這是因?yàn)橥寥乐懈黝愇⑸锏臄?shù)量(單位:株/kg)是不同的,例如在干旱土壤中的

32、上層樣本中:好氧及兼性厭氧細(xì)菌數(shù)約為2 185萬,放線菌數(shù)約為477萬,霉菌數(shù)約為23.1萬。因此,為獲得不同類型的微生物,就需要按不同的稀釋度進(jìn)行別離,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性地提供選擇培養(yǎng)的條件。(二)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,因此別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別離一、課題目標(biāo) 簡述纖維素酶的種類及作用,從土壤中別離出分解纖維素的微生物,討論這類微生物的應(yīng)用價(jià)值。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn) 課題重點(diǎn):從土壤中別離分解纖維

33、素的微生物。 課題難點(diǎn):從土壤中別離分解纖維素的微生物。三、根底知識(shí)分析(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。四、實(shí)驗(yàn)案例 土壤中纖維素分解菌的別離實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下。1.土樣采集? 土樣采集的方法與本專題課題2類似。土樣的采集要選擇富含纖維素的環(huán)境,這是因?yàn)樵诶w維素含量豐富的環(huán)境,通常會(huì)聚集較多的分解纖維素的微生物。如果找不到適宜的環(huán)境,可以將濾紙埋在土壤中,過一個(gè)月左右也會(huì)有能分解纖維素的微生物生長。2.選擇培養(yǎng)? 選擇培養(yǎng)需要的儀器有:250 mL錐形瓶、無菌稱量

34、瓶、藥匙、1 mL和10 mL的移液管、天平、搖床、溫度計(jì)等。 培養(yǎng)基的制備參照課本旁欄中的比例配制。在250 mL錐形瓶中裝入30 mL培養(yǎng)基,用8層紗布做成瓶塞,將瓶口塞緊,再在瓶塞外包裹兩層包裝紙(或報(bào)紙),用線繩扎緊,在121 下高壓蒸汽滅菌20 min。 選擇培養(yǎng)的操作:稱取土樣20 g,在無菌條件下參加裝有30 mL培養(yǎng)基的搖瓶中。將搖瓶置于搖床上,在30 下振蕩培養(yǎng)12 d,至培養(yǎng)基變混濁。此時(shí)可以吸取0.1 mL培養(yǎng)液進(jìn)行梯度稀釋和涂布平板,也可以按課本中所述,重復(fù)選擇培養(yǎng)的步驟一次,然后再進(jìn)行梯度稀釋和涂布平板。3.剛果紅染色法別離? 纖維素分解菌這一步所需要的儀器有:無菌培

35、養(yǎng)皿、涂布器、1 mL移液管,裝有9mL無菌水的20 mL大試管,溫箱等。 培養(yǎng)基的制備參照課本旁欄中的比例配制。在500 mL三角瓶中裝入200 mL培養(yǎng)基,在121 下高壓蒸汽滅菌20 min。 倒平板操作:將滅菌后的固體培養(yǎng)基熔化,按無菌操作的要求,在無菌的培養(yǎng)皿中倒入1520 mL培養(yǎng)基,凝固后待用。 制備菌懸液:按照本專題課題1的稀釋操作方法,將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進(jìn)行等比稀釋,稀釋最大倍數(shù)至106。 涂布平板:將稀釋度為104106的菌懸液各取0.1 mL,滴加在平板培養(yǎng)基上,用涂布器將菌液涂布均勻,在30 倒置培養(yǎng),至菌落長出。每個(gè)稀釋度下需涂布3個(gè)平板,并注意設(shè)置對(duì)照。剛果紅染色

36、的具體操作步驟參照課本資料三。五、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那么說明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌落,那么說明可能獲得了分解纖維素的微生物。(二)別離的結(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,因此最容易別離得到的是細(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別離結(jié)果。六、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,直接別離得

37、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。其他步驟根本一致。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)與缺乏?你打算選用哪一種方法?提示:參看本課題參考資料的內(nèi)容。5.為什么選擇培養(yǎng)能夠“

38、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)課題1 菊花的組織培養(yǎng)一、課題目標(biāo) 說明植物組織培養(yǎng)的根本原理,學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)的根本技術(shù),進(jìn)行菊花或其他植物的組織培養(yǎng)。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn) 課題重點(diǎn):植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)。 課題難點(diǎn):植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)。三、根底

39、知識(shí)分析與教學(xué)建議(一)植物組織培養(yǎng)的根本過程 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。四、實(shí)驗(yàn)安排及考前須知(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)行外表滅菌時(shí),一方面要考

40、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,一定不要翻開培養(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,然后再翻開培養(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

41、有關(guān)專業(yè)部門處理。五、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34 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)的第一步開始就要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)記錄,可以讓學(xué)生分組配制不同培養(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擬。(四)生根苗的移栽是否合格 生根

42、苗移栽技術(shù)的關(guān)鍵是既要充分清洗根系外表的培養(yǎng)基,又不能傷及根系。一般使用無土栽培的方法。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。學(xué)生可以在課后統(tǒng)計(jì)自己移栽的成活率,看看移栽是否合格。六、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

43、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)基那么需提供大量無機(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:教師可以安排學(xué)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

44、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、課題目標(biāo) 說出被子植物花粉發(fā)育的過程及花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑,說出影響花藥培養(yǎng)的因素,學(xué)習(xí)花藥培養(yǎng)的根本技術(shù),嘗試用月季或其他植物的花藥進(jìn)行培養(yǎng)。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn)課題重點(diǎn):選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基。 課題難點(diǎn):選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基。三、課題背景分析課題背景介紹了花藥培養(yǎng)的歷史以及花藥培養(yǎng)在育種工作上的意義。四、根底知識(shí)分析(一)被子植物的花粉發(fā)育知

45、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。五、實(shí)驗(yàn)安排及考前須知(一)本課題有一定難度,成功率較低。全部完成課題不僅耗時(shí)較長,又有季節(jié)限制。最好提前做好時(shí)間規(guī)劃,以提高工作效率?；ㄋ幣囵B(yǎng)的周期較長,成功的接種也要在培養(yǎng)2030 d后才能見到愈傷組織或胚狀體。(二)最適宜的花藥發(fā)育時(shí)期會(huì)因植物種類和品種的不同而不同,但對(duì)大多數(shù)植物而言,適宜進(jìn)行花藥培養(yǎng)的時(shí)期是單核居中期或單核靠邊期。在花藥培養(yǎng)中,要使所選材料的發(fā)育時(shí)期

46、完全一致是很困難的。不僅不同花序在培養(yǎng)時(shí)期的進(jìn)程并不完全同步,即使在同一花序上,不同花朵也有很大差異。這些需要靠不斷實(shí)踐,以積累經(jīng)驗(yàn)。(三)一定將事前設(shè)計(jì)好的培養(yǎng)基做好標(biāo)號(hào)和記錄。實(shí)驗(yàn)時(shí)不僅要有書面記錄,還要用記號(hào)筆在三角瓶上標(biāo)明標(biāo)號(hào)。接種后要及時(shí)標(biāo)明月季品種代號(hào)、操作者代號(hào)及接種日期等。六、六、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

47、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。七、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(cè)交,可以選擇出基因型為AAsusu純種紫色甜玉米。但這種方法比擬繁瑣,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)

48、。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)及接種操作等根本相同。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4 酶的研究與應(yīng)用 酶是生物催化劑,具有高效、專一和所需反響條件溫和的優(yōu)點(diǎn)。目前,酶已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、環(huán)保和化工等各個(gè)行業(yè),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。本專題是在必修課的根底上,通過實(shí)驗(yàn)研究影響酶活性的因素以及酶在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

49、一、課題目標(biāo) 簡述果膠酶的作用;檢測(cè)果膠酶的活性;探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量;搜集有關(guān)果膠酶應(yīng)用的資料。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn)課題重點(diǎn):溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響。 課題難點(diǎn):果膠酶的最適用量。三、課題背景分析 隨著生活水平的提高,水果幾乎成為人們生活中的必需品,果汁飲料也深受人們的喜愛。將水果制成果汁,不僅有利于解決水果豐收季節(jié)的產(chǎn)、銷、運(yùn)輸和保存等多方面的問題,而且提高了水果的附加值,滿足了人們不同層次的需要。課題背景從與社會(huì)的聯(lián)系、與學(xué)生生活的聯(lián)系入手,引入課題研究。四、根底知識(shí)分析知識(shí)要點(diǎn):1.果膠酶的作用;2. 酶的活性的定義;3.影響酶活性的因素;4.果膠酶

50、的用量。五、實(shí)驗(yàn)安排及考前須知 本課題的研究建立在必修模塊“探究影響酶活性的條件的根底之上,與必修模塊的探究的不同之處主要表達(dá)在兩個(gè)方面:一是酶的活性不是通過定性分析而是通過定量分析來進(jìn)行探究的;二是本課題并不僅僅滿足于探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響,還探究了果膠酶的最適用量,對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有指導(dǎo)意義。其中,探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)可以參考下面的教學(xué)思路進(jìn)行。 在實(shí)際的操作過程中,還需要注意以下事項(xiàng)。1.與其他工業(yè)用酶根本相同,果膠酶的適宜溫度范圍也比擬寬泛,因此,可以選用10 作為溫度梯度,設(shè)置的具體溫度為10 、20 、30 、40 、50 和60 等,也可以嘗試以5 作為溫度梯度。2

51、.蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反響物,水果不用去皮。如用蘋果為原材料,一般可按每個(gè)中等大小的蘋果加水100200 mL的比例進(jìn)行攪拌,獲得稀的蘋果泥。3.果泥的用量可以采用5 mL左右,果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%的果膠酶溶液2 mL。4.水浴時(shí)間可以為2030 min。5.過濾果汁時(shí),漏斗中應(yīng)放置濾紙。6.探究pH對(duì)果膠酶活性的影響,只須將溫度梯度改成pH梯度,并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反響液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的根底之上的。此時(shí),研究的變量是果膠酶的用量,其他因素都應(yīng)保持不

52、變。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以配制不同濃度的果膠酶溶液,也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液,然后使用不同的體積即可。需要注意的是,反響液的pH必須相同,否那么將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。六、課題成果評(píng)價(jià)本課題評(píng)價(jià)的重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)學(xué)生探究報(bào)告的評(píng)價(jià)上。報(bào)告的主要內(nèi)容應(yīng)該包括:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的曲線圖;不同果膠酶用量對(duì)出汁量影響的曲線圖(在濃度和體積相同的條件下);并最終得到果膠酶最適溫度、pH以及果膠酶的最適用量。七、答案和提示(一)旁欄思考題1.為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前,要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理?提示:將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理,可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的,防止了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度,從而影響果膠酶活性的問題。2.在探究溫度或pH的影響時(shí),是否需要設(shè)置對(duì)照?如果需