
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文檔簡(jiǎn)介
高中生物實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)一觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布
1.實(shí)驗(yàn)原理:利用甲基綠和吡羅紅混合染色劑將細(xì)胞染色,可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布;甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同:甲基綠+DNA→綠色吡羅紅+RNA→紅色
2.分布:真核生物DNA主要分布在細(xì)胞核中;線粒體和葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA;RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:細(xì)胞核呈綠色,細(xì)胞質(zhì)呈紅色.
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA主要分布在細(xì)胞核中;RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中;5.實(shí)驗(yàn)流程:(1)取口腔上皮細(xì)胞制片:①載玻片上滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:0.9%NaCl溶液;②漱口后,用消毒牙簽刮口腔內(nèi)壁后放在載玻片的液滴中涂抹幾下;③載玻片在酒精燈上烘干,蓋上;(2)水解:①載玻片放入盛有30ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的HCl的小燒杯中;②大燒杯中加入30℃溫水;③將小燒杯放入大燒杯中保溫5min;(3)沖洗涂片:用蒸餾水的緩水流沖洗載玻片10s;(4)染色:①吸水紙吸去載玻片的水分;②滴兩滴混合染液,染色5min;③吸去多余的染液,蓋上蓋玻片;(5)觀察:先低倍后高倍;6、幾種液體在實(shí)驗(yàn)中的作用:(1)0.9%NaCl溶液:保持口腔上皮的正常形態(tài)。8%的HCl:①改變細(xì)胞膜等的通透性;②使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分開。蒸餾水:配置染液;沖洗載玻片。(2)混合染液需要現(xiàn)配現(xiàn)用;(3)該實(shí)驗(yàn)不宜用深色的材料,避免顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。實(shí)驗(yàn)二、物質(zhì)鑒定
一、實(shí)驗(yàn)原理:還原糖+斐林試劑~磚紅色沉淀(水浴加熱)脂肪+蘇丹III~橘黃色(滴液觀察或制片顯微鏡觀察)
脂肪+蘇丹IV~紅色蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑~紫色反應(yīng)(不加熱)1、還原糖的檢測(cè)(1)材料的選取:還原糖含量高,白色或近于白色,如:蘋果,梨,白蘿卜。
(2)試劑:斐林試劑(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),現(xiàn)配現(xiàn)用。
(3)步驟:取樣液2mL于試管中→加入剛配的斐林試劑1mL(斐林試劑甲液和乙液等量混合均勻后再加入)→水浴加熱2min左右→觀察顏色變化(白色→淺藍(lán)色→磚紅色)
操作方法注意問題解釋1.制備組織樣液。(去皮、切塊、研磨、過濾)蘋果或梨組織液必須臨時(shí)制備。因蘋果多酚氧化酶含量高,組織液很易被氧化成褐色,將產(chǎn)生的顏色掩蓋。2.取1支試管,向試管內(nèi)注入2mL組織樣液。
3.向試管內(nèi)注入1mL新制的斐林試劑,振蕩。應(yīng)將組成斐林試劑的甲液、乙液分別配制、儲(chǔ)存,使用前才將甲、乙液等量混勻成斐林試劑;
切勿將甲液、乙液分別加入蘋果組織樣液中進(jìn)行檢測(cè)。斐林試劑很不穩(wěn)定,甲、乙液混合保存時(shí),生成的Cu(OH)2在70~900C下分解成黑色CuO和水;甲、乙液分別加入時(shí)可能會(huì)與組織樣液發(fā)生反應(yīng),無CuOH生成。4.試管放在盛有50-650C溫水的大燒杯中,加熱約2分鐘,觀察到溶液顏色:淺藍(lán)色→棕色→磚紅色(沉淀)最好用試管夾夾住試管上部,使試管底部不觸及燒杯底部,試管口不朝向?qū)嶒?yàn)者。也可用酒精燈對(duì)試管直接加熱。防止試管內(nèi)的溶液沖出試管,造成燙傷;
縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間?!锬M尿糖的檢測(cè)
1、取樣:正常人的尿液和糖尿病患者的尿液
2、檢測(cè)方法:斐林試劑(水浴加熱)或班氏試劑或尿糖試紙
3、結(jié)果:試管內(nèi)發(fā)生出現(xiàn)磚紅色沉淀的是糖尿病患者的尿液,未出現(xiàn)磚紅色沉淀的是正常人的尿液。
4、分析:因?yàn)樘悄虿』颊叩哪蛞褐泻羞€原糖,與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀,而正常人尿液中無還原糖,所以沒有發(fā)生反應(yīng)。2、脂肪的檢測(cè)
(1)材料的選?。汉玖吭礁叩慕M織越好,如花生的子葉。
(2)步驟:制作切片(切片越薄越好)將最薄的花生切片放在載玻片中央
↓
染色(滴蘇丹Ⅲ染液2~3滴切片上→2~3min后吸去染液→滴體積分?jǐn)?shù)50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精)
↓
制作裝片(滴1~2滴清水于材料切片上→蓋上蓋玻片)
↓
鏡檢鑒定(顯微鏡對(duì)光→低倍鏡觀察→高倍鏡觀察染成橘黃色的脂肪顆粒)操作方法注意問題解釋花生種子浸泡、去皮、切下一些子葉薄片,將薄片放在載玻片的水滴中,用吸水紙吸去裝片中的水。干種子要浸泡3~4小時(shí),新花生的浸泡時(shí)間可縮短。因?yàn)榻輹r(shí)間短,不易切片;浸泡時(shí)間過長(zhǎng),組織較軟,切片不易成形。切片要盡可能薄些,便于觀察。在子葉薄片上滴2~3滴蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液,染色1分鐘。染色時(shí)間不宜過長(zhǎng)。
用吸水紙吸去薄片周圍染液,用50%酒精洗去浮色,吸去酒精。
酒精用于洗去浮色,不洗去浮色,會(huì)影響對(duì)橘黃色脂肪滴的觀察。同時(shí),酒精是脂溶性溶劑,可將花生細(xì)胞中的脂肪顆粒溶解成油滴。用吸水紙吸去薄片周圍酒精,滴上1~2滴蒸餾水,蓋上蓋玻片。
滴上清水可防止蓋蓋玻片時(shí)產(chǎn)生氣泡。低倍鏡下找到花生子葉薄片的最薄處,可看到細(xì)胞中有染成橘黃色或紅色圓形小顆粒。裝片不宜久放。時(shí)間一長(zhǎng),油滴會(huì)溶解在乙醇中。3、蛋白質(zhì)的檢測(cè)
(1)試劑:雙縮脲試劑(A液:0.1g/mL的NaOH溶液,B液:0.01g/mL的CuSO4溶液)
(2)步驟:試管中加樣液2mL→加雙縮脲試劑A液1mL,搖勻→加雙縮尿試劑B液4滴,搖勻→觀察操作方法注意問題解釋制備組織樣液。(浸泡、去皮研磨、過濾。)
黃豆浸泡1至2天,容易研磨成漿,也可購(gòu)新鮮豆?jié){以節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。鑒定。加樣液約2ml于試管中,加入雙縮脲試劑A,搖勻;再加入雙縮脲試劑B液3~4滴,搖勻,溶液變紫色。A液和B液也要分開配制,儲(chǔ)存。鑒定時(shí)先加A液后加B液。
CuSO4溶液不能多加。先加NaOH溶液,為Cu2+與蛋白質(zhì)反應(yīng)提供一個(gè)堿性的環(huán)境。A、B液混裝或同時(shí)加入,會(huì)導(dǎo)致Cu2+變成Cu(OH)2沉淀,而失效。否則CuSO4的藍(lán)色會(huì)遮蓋反應(yīng)的真實(shí)顏色??捎玫扒宕娑?jié){。蛋清要先稀釋。如果稀釋不夠,在實(shí)驗(yàn)中蛋清粘在試管壁,與雙縮脲試劑反應(yīng)后會(huì)粘固在試管內(nèi)壁上,使反應(yīng)不容易徹底,并且試管也不易洗干凈。附:淀粉的檢測(cè)和觀察用試管取2ml待測(cè)組織樣液,向試管內(nèi)滴加2滴碘液,觀察顏色變化。碘液不要滴太多以免影響顏色觀察
4、考點(diǎn)提示:
(1)常見還原性糖與非還原性糖有哪些?葡萄糖、果糖、麥芽糖都是還原性糖;淀粉、蔗糖、纖維素都是非還原
(2)還原性糖植物組織取材條件?
含糖量較高、顏色為白色或近于白色,如:蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜等。
(3)研磨中為何要加石英砂?不加石英砂對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響?
是為了使研磨更充分。不加石英砂會(huì)使組織樣液中還原性糖減少,使鑒定時(shí)溶液顏色變化不明顯。
(4)斐林試劑甲、乙兩液的使用方法?混合的目的?為何要現(xiàn)混現(xiàn)用?
斐林試劑甲和斐林試劑乙直接反應(yīng)生成酒石酸絡(luò)銅離子,酒石酸絡(luò)銅離子和可溶性還原糖在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀。斐林試劑甲和斐林試劑乙混合后會(huì)因酒石酸有一定的還原性而自發(fā)地緩慢產(chǎn)生氧化亞銅沉淀,而氧化亞銅是磚紅色沉淀,這就會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來誤解。因此斐林試劑一般為現(xiàn)用現(xiàn)配。
(5)還原性糖中加入斐林試劑后,溶液顏色變化的順序?yàn)椋簻\藍(lán)色棕色磚紅色
(6)花生種子切片為何要薄?只有很薄的切片,才能透光,而用于顯微鏡的觀察。
(7)轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋時(shí),若花生切片的細(xì)胞總有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么?切片不均勻。
(8)脂肪鑒定中乙醇作用?洗去浮色。
(9)雙縮脲試劑A、B兩液是否混合后用?先加A液的目的。怎樣通過對(duì)比看顏色變化?
不能混合;先加A液的目的是使溶液呈堿性;先留出一些大豆組織樣液做對(duì)比。實(shí)驗(yàn)三觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)
1、材料:新鮮蘚類葉、黑藻葉或菠菜葉,口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片
2、原理:葉綠體在顯微鏡下觀察,綠色,球形或橢球形。
用健那綠染液染色后的口腔上皮細(xì)胞中線粒體成藍(lán)綠色,細(xì)胞質(zhì)接近無色。
知識(shí)概要:取材制片低倍觀察高倍觀察
考點(diǎn)提示:
(1)為什么可直接取用蘚類的小葉,而不能直接取用菠菜葉?
因?yàn)樘\類的小葉很薄,只有一層細(xì)胞組成,而菠菜葉由很多層細(xì)胞構(gòu)成。
(2)取用菠菜葉的下表皮時(shí),為何要稍帶些葉肉?
表皮細(xì)胞除保衛(wèi)細(xì)胞外,一般不含葉綠體,而葉肉細(xì)胞含較多的葉綠體。
(3)怎樣加快黑藻細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)速度?最適溫度是多少?進(jìn)行光照、提高水溫、切傷部分葉片;25℃左右。
(4)對(duì)黑藻什么部位的細(xì)胞觀察,所觀察到的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的現(xiàn)象最明顯?葉脈附近的細(xì)胞。
(5)若視野中某細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針,則在裝片中該細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)的實(shí)際流動(dòng)方向是怎樣的?仍為順時(shí)針。
(6)是否一般細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不流動(dòng),只有黑藻等少數(shù)植物的細(xì)胞質(zhì)才流動(dòng)?
否,活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)都是流動(dòng)的。
(7)若觀察植物根毛細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng),則對(duì)顯微鏡的視野亮度應(yīng)如何調(diào)節(jié)?
視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)暗一些,可用反光鏡的平面鏡來采光或縮小光圈。
(8)在強(qiáng)光照射下,葉綠體的向光面有何變化?葉綠體的受光面積較小有一面面向光源。實(shí)驗(yàn)四、觀察有絲分裂
1、材料:洋蔥根尖(蔥,蒜)
2、步驟:(一)洋蔥根尖的培養(yǎng)(二)裝片的制作3、實(shí)驗(yàn)原理:(1)龍膽紫溶液能將染色體染成深色(2)有絲分裂各個(gè)時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和行為變化不同,可用高倍顯微鏡根據(jù)各個(gè)時(shí)期內(nèi)染色體的變化情況,識(shí)別該細(xì)胞處于那個(gè)時(shí)期。
制作流程:解離→漂洗→染色→制片
1.解離:藥液:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸,體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精(1:1混合液).
時(shí)間:3~5min.目的:使組織中的細(xì)胞相互分離開來.
2.漂洗:用清水漂洗約10min.目的:洗去藥液,防止解離過度,并有利于染色.
3.染色:用質(zhì)量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)染色3~5min
目的:使染色體著色,利于觀察.
4.制片:將根尖放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,在蓋玻片上再加一片載玻片.然后用拇指輕輕地按壓載玻片.目的:使細(xì)胞分散開來,有利于觀察.過程方法時(shí)間目的解離上午10時(shí)至下午2時(shí),剪去洋蔥根尖2-3mm,立即放入盛入有鹽酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在溫室下解離。3-5min用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開來漂洗待根尖酥軟后,用鑷子取出,放入盛入清水的玻璃皿中漂洗。約10min洗去藥液,防止解離過度染色把根尖放進(jìn)盛有質(zhì)量濃度為0.01g/ml或0.02g/ml的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)的玻璃皿中染色。3-5min染料能使染色體著色。制片用鑷子將這段根尖取出來,放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子尖把根尖能碎,蓋上蓋玻片,在蓋玻片上再加一片載玻片。然后,用拇指輕輕的按壓載玻片。使細(xì)胞分散開來,有利于觀察
(三)觀察
1、先在低倍鏡下找到根尖分生區(qū)細(xì)胞:細(xì)胞呈正方形,排列緊密,有的細(xì)胞正在分裂。(長(zhǎng)方形:伸長(zhǎng)區(qū))
2、換高倍鏡下觀察:分裂中期→分裂前、后、末期→分裂間期。(注意各時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體形態(tài)和分布的特點(diǎn))。其中,處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多。
考點(diǎn)提示:
(1)培養(yǎng)根尖時(shí),為何要經(jīng)常換水?增加水中的氧氣,防止根進(jìn)行無氧呼吸造成根的腐爛。
(2)培養(yǎng)根尖時(shí),應(yīng)選用老洋蔥還是新洋蔥?為什么?應(yīng)選用舊洋蔥,因?yàn)樾卵笫[尚在休眠,不易生根。
(3)為何每條根只能用根尖?取根尖的最佳時(shí)間是何時(shí)?為何?
因?yàn)楦夥稚鷧^(qū)的細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂;上午10時(shí)到下午2時(shí);因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞分裂活躍。
(4)解離和壓片的目的分別是什么?壓片時(shí)為何要再加一塊載玻片?解離是為了使細(xì)胞相互分離開來,壓片是為了使細(xì)胞相互分散開來;再加一塊載玻片是為了受力均勻,防止蓋玻片被壓破。
(5)若所觀察的組織細(xì)胞大多是破碎而不完整的,其原因是什么?壓片時(shí)用力過大。
(6)解離過程中鹽酸的作用是什么?丙酮可代替嗎?分解和溶解細(xì)胞間質(zhì);不能,而硝酸可代替。
(7)為何要漂洗?洗去鹽酸便于染色。
(8)細(xì)胞中染色最深的結(jié)構(gòu)是什么?染色最深的結(jié)構(gòu)是染色質(zhì)或染色體。
(9)若所觀察的細(xì)胞各部分全是紫色,其原因是什么?染液濃度過大或染色時(shí)間過長(zhǎng)。(10)為何要找分生區(qū)?分生區(qū)的特點(diǎn)是什么?能用高倍物鏡找分生區(qū)嗎?為什么?
因?yàn)樵诟庵挥蟹稚鷧^(qū)的細(xì)胞能夠進(jìn)行細(xì)胞分裂;分生區(qū)的特點(diǎn)是:細(xì)胞呈正方形,排列緊密,有的細(xì)胞處于分裂狀態(tài);不能用高倍鏡找分生區(qū),因?yàn)楦弑剁R所觀察的實(shí)際范圍很小,難以發(fā)現(xiàn)分生區(qū)。(11)分生區(qū)細(xì)胞中,什么時(shí)期的細(xì)胞最多?為什么?間期;因?yàn)樵诩?xì)胞周期中,間期時(shí)間最長(zhǎng)。(12)所觀察的細(xì)胞能從中期變化到后期嗎?為什么?不能,因?yàn)樗^察的細(xì)胞都是停留在某一時(shí)期的死細(xì)胞。
(13)觀察洋蔥表皮細(xì)胞能否看到染色體?為什么?不能,因?yàn)檠笫[表皮細(xì)胞一般不分裂。(已分化的細(xì)胞不分裂)
(14)若觀察時(shí)不能看到染色體,其原因是什么?沒有找到分生區(qū)細(xì)胞;沒有找到處于分裂期的細(xì)胞;染液過稀;染色時(shí)間過短。
實(shí)驗(yàn)五、比較酶和Fe3+的催化效率
考點(diǎn)提示:
(1)為何要選新鮮的肝臟?因?yàn)樵诓恍迈r的肝臟中,過氧化氫酶的活性會(huì)由于細(xì)菌的破壞而降低。
(2)該實(shí)驗(yàn)中所用試管應(yīng)選較粗的還是較細(xì)的?為什么?應(yīng)選用較粗的,因?yàn)樵谳^細(xì)的試管中容易形成大量的氣泡,而影響衛(wèi)生香的復(fù)燃。
(3)為何要選動(dòng)物的肝臟組織來做實(shí)驗(yàn),其他動(dòng)植物的組織的研磨液能替代嗎?因?yàn)楦闻K組織中過氧化氫酶含量較豐富;其它動(dòng)植物組織也含有少量的過氧化氫酶,所以能夠替代。
(4)相同質(zhì)量的塊狀肝臟和肝臟研磨液,哪一個(gè)催化效果好?為什么?研磨液效果好;因?yàn)樗黾舆^氧化氫酶與過氧化氫的接觸面積。
(5)滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí),可否共用下個(gè)吸管?為什么?不可共用,防止過氧化氫酶與氯化鐵混合,而影響實(shí)驗(yàn)效果。
實(shí)驗(yàn)六色素的提取和分離
1、原理:(1)葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑丙酮或無水乙醇——提取色素
(2)各色素在層析液中的溶解度不同,隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同——分離色素
2、步驟:
(1)稱取5g綠色葉片并剪碎提取色素研缽→研磨→漏斗過濾→(2)加入少量SiO2、CaCO3和5ml丙酮收集到試管內(nèi)并塞緊管口(1)將干燥的濾紙剪成6cm長(zhǎng),1cm寬的紙條,剪去一端兩角(使層析液同時(shí)到達(dá)濾液細(xì)線)制濾紙條(2)在距剪角一端1cm處用鉛筆畫線(1)用毛細(xì)管吸少量的濾液沿鉛筆線處小心均勻地劃一條濾液細(xì)線濾液劃線(2)干燥后重復(fù)劃2-3次(1)向燒杯中倒入3ml層析液(以層析液不沒及濾液細(xì)線為準(zhǔn))紙上層析(2)將濾紙條尖端朝下略微斜靠燒杯內(nèi)壁,輕輕插入層析液中(3)用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯觀察結(jié)果:濾紙條上出現(xiàn)四條寬度、顏色不同的彩帶(如下圖)最寬:葉綠素a;最窄:葉綠素b;相鄰色素帶最近:葉綠素a和葉綠素b;相鄰色素帶最遠(yuǎn):胡蘿卜素和葉黃素??键c(diǎn)提示:
(1)對(duì)葉片的要求?為何要去掉葉柄和粗的時(shí)脈?綠色、最好是深綠色。因?yàn)槿~柄和葉脈中所含色素很少。
(2)二氧化硅的作用?不加二氧化硅對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響?
為了使研磨充分。不加二氧化硅,會(huì)使濾液和色素帶的顏色變淺。
(3)丙酮的作用?它可用什么來替代?用水能替代嗎?
溶解色素。它可用酒精等有機(jī)溶劑來代替,但不能用水來代替,因?yàn)樯夭蝗苡谒?/p>
(4)碳酸鈣的作用?不加碳酸鈣對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響?
保護(hù)色素,防止在研磨時(shí)葉綠體中的色素受到破壞。不加碳酸鈣,濾液會(huì)變成黃綠色或褐色。
(5)研磨為何要迅速?要充分?過濾時(shí)為何用布不用濾紙?研磨迅速,是為了防止丙酮大量揮發(fā);只有充分研磨,才能使大量色素溶解到丙酮中來。色素不能通過濾紙,但能通過尼龍布。
(6)濾紙條為何要剪去兩角?防止兩側(cè)層析液擴(kuò)散過快。
(7)為何不能用鋼筆或圓珠筆畫線?因?yàn)殇摴P水或圓珠筆油中含有其它色素,會(huì)影響色素的分離結(jié)果。
(8)濾液細(xì)線為何要直?為何要重畫幾次?防止色素帶的重疊;增加色素量,使色素帶的顏色更深一些。
(9)濾液細(xì)線為何不能觸到層析液?防止色素溶解到層析液中。
(10)濾紙條上色素為何會(huì)分離?由于不同的色素在層析液中的溶解度不同,因而它們隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度就不同。
(11)色素帶最寬的是什么色素?它在層析液中的溶解度比什么色素大一些?
最寬的色素帶是葉綠素a,它的溶解度比葉綠素b大一些。
(12)濾紙條上相互間距最大的是哪兩種色素?胡蘿卜素和葉黃素。
(13)色素帶最窄的是第幾條色素帶?為何?第一條色素帶,因?yàn)楹}卜素在葉綠體的四種色素中含量最少。
14、擴(kuò)散最快的是胡蘿卜素(橙黃色),擴(kuò)散最慢的是葉綠素b(黃綠色)。實(shí)驗(yàn)七觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原
1、條件:細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度差,活細(xì)胞,大液泡
2、材料:紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞(具紫色大液泡),質(zhì)量濃度0.3g/mL的蔗糖溶液,清水等。
3、步驟:制作洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片→觀察→蓋玻片一側(cè)滴蔗糖溶液,另一側(cè)用吸水紙吸引→觀察(液泡由大到小,顏色由淺變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離)→蓋玻片一側(cè)滴清水,另一側(cè)用吸水紙吸引→觀察(質(zhì)壁分離復(fù)原)
4、結(jié)論:細(xì)胞外溶液濃度>細(xì)胞內(nèi)溶液濃度,細(xì)胞失水質(zhì)壁分離細(xì)胞外溶液濃度<細(xì)胞內(nèi)溶液濃度,細(xì)胞吸水質(zhì)壁分離復(fù)原
知識(shí)概要:制片觀察加液觀察加水觀察
考點(diǎn)提示:
(1)洋蔥為何要選紫色的?若紫色過淡怎么辦?
紫色的洋蔥有紫色的大液泡,便于觀察液泡的大小變化;縮小光圈,使視野變暗些。
(2)洋蔥表皮應(yīng)撕還是削?為何?表皮應(yīng)撕不能削,因?yàn)橄鞯谋砥ね瘛?/p>
(3)植物細(xì)胞為何會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離?動(dòng)物細(xì)胞會(huì)嗎?當(dāng)細(xì)胞失去水分時(shí),其原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性;動(dòng)物細(xì)胞不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離,因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁。(細(xì)胞壁全透性:所有物質(zhì)都能通過)
(4)質(zhì)壁分離時(shí),液泡大小和顏色的變化?復(fù)原時(shí)呢?
細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí),液泡變小,紫色加深;當(dāng)細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原時(shí),液泡變大,紫色變淺。
(5)若發(fā)生質(zhì)壁分離后的細(xì)胞,不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,其原因是什么?
細(xì)胞已經(jīng)死亡(可能是外界溶液濃度過大,細(xì)胞失水過多或質(zhì)壁分離時(shí)間過長(zhǎng))
(6)放大倍數(shù)與視野中細(xì)胞大小、多少、視野明暗的關(guān)系?
放大倍數(shù)越大,視野中細(xì)胞越大、數(shù)目越少、視野越暗。(反之)
(7)更換目鏡,若異物消失,則異物在目鏡上;更換物鏡,若異物消失,則異物在物鏡上、移動(dòng)載玻片,若異物移動(dòng),則異物在載玻片上。
(8)怎樣利用質(zhì)壁分離現(xiàn)象來測(cè)定植物細(xì)胞液的濃度?①配制一系列濃度從小到大的蔗糖溶液②分別用以上不同濃度的溶液制成某植物細(xì)胞的臨時(shí)裝片③用顯微鏡觀察某植物細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離。某植物細(xì)胞液的濃度就介于不能引起質(zhì)壁分離的濃度和能引起質(zhì)壁分離的濃度之間。
(9)具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象;死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、未成熟的植物細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)八、DNA的粗提取與鑒定
考點(diǎn)提示:
(1)雞血能用豬血代替嗎?為什么?不能,因?yàn)椴溉閯?dòng)物的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核,不能提取DNA。
(2)雞血中為何要加檸檬酸鈉?為何要棄去雞血細(xì)胞的上清液?防止血液凝固;因?yàn)樯锨逡菏茄獫{,不含細(xì)胞和DNA。
(3)脹破細(xì)胞的方法?能用生理鹽水嗎?
向血細(xì)胞中加入蒸餾水,使細(xì)胞大量吸水而脹破;不能用生理鹽水,因?yàn)檠?xì)胞在蒸餾水中不能吸收水分。
(4)該實(shí)驗(yàn)中最好應(yīng)用玻璃燒杯還是塑料燒杯?為什么?最好用塑料燒杯,因?yàn)椴A菀孜紻NA。
(5)前后三次過濾時(shí),所用紗布的層數(shù)分別是多少?為什么?
第一次用一層紗布,有利于核物質(zhì)透過紗布進(jìn)入濾液;第二次用多層紗布,能防止DNA絲狀物透過紗布進(jìn)入濾液;第三次用兩層紗布,既有利于DNA透過紗布,又能防止其它雜質(zhì)透過紗布。
(6)若實(shí)驗(yàn)中所得黏稠物太少,其原因是什么?第一次加蒸餾水過少,細(xì)胞未充分脹破;第二次加蒸餾水過多或過少;第一次過濾用了多層紗布;第二次過濾用了一層紗布。
(7)兩次加入蒸餾水的目的分別是什么?
①第一次是為了使血細(xì)胞吸水脹破;②第二次是為了降低氯化鈉的濃度,有利于DNA有析出。
(8)實(shí)驗(yàn)中攪拌溶液時(shí),為何總要沿一個(gè)方向攪拌?防止DNA分子受到損傷。
(9)兩次析出DNA的方法分別是什么?原理分別是什么?
第一次是加蒸餾水,降低氯化鈉的濃度,促使DNA析出;第二次是加入冷酒精,因?yàn)镈NA不溶于酒精溶液。
(10)三次溶解DNA的液體分別是什么?原理分別是什么?
第一次、第二次都是用濃度為2mol/L的氯化鈉溶液,第三次用的是0.015mol/L(或2mol/L)的氯化鈉溶液。其原理是DNA在氯化鈉中的溶解度,是隨著氯化鈉的濃度的變化而改變的。當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L時(shí),DNA的溶解度最低。2mol/L的氯化鈉溶液和0。015mol/L的氯化鈉溶液對(duì)DNA的溶解度都比較高。
(11)鑒定DNA時(shí)為何要用兩支試管?其現(xiàn)象分別是什么?
其中不加DNA的試管起對(duì)照作用。該試管溶液不變色,另一支加有DNA的試管溶液變藍(lán)色。
實(shí)驗(yàn)九、探究酵母菌的呼吸方式
1、原理:酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生二氧化碳和水:
C6H12O6+6O2+6H2O6→CO2+12H2O+能量
在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳:
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量
2、裝置:(見課本)
3、檢測(cè):(1)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生:使澄清石灰水變渾濁,或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。
(2)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色。實(shí)驗(yàn)十、觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂
1、目的要求:通過觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片,識(shí)別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目,加深對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。
2、材料用具:蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片,顯微鏡。
3、方法步驟:
(1)在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片,識(shí)別初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞和精細(xì)胞。
(2)先在低倍鏡下依次找到減數(shù)第一次分裂中期、后期和減數(shù)第二次分裂中期、后期的細(xì)胞,再在高倍鏡下仔細(xì)觀察染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目。
4、討論:(1)如何判斷視野中的一個(gè)細(xì)胞是處于減數(shù)第一次分裂還是減數(shù)第二次分裂?
(2)減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂相比,中期細(xì)胞中的染色體的不同點(diǎn)是什么?末期呢?
實(shí)驗(yàn)十一、低溫誘導(dǎo)染色體加倍
1、原理:用低溫處理植物分生組織細(xì)胞,能夠抑制紡錘體的形成,以致影響染色體被拉向兩極,細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞,于是,植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。
2、方法步驟:
(1)洋蔥長(zhǎng)出約1cm左右的不定根時(shí),放入冰箱的低溫室內(nèi)(4℃),誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。
(2)剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.5~1cm,放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h,以固定細(xì)胞的形態(tài),然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。
(3)制作裝片:解離→漂洗→染色→制片
(4)觀察,比較:視野中既有正常的二倍體細(xì)胞,也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞.
3、討論:秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,這兩種方法在原理上有什么相似之處?
實(shí)驗(yàn)十二調(diào)查常見的人類遺傳病
1、要求:調(diào)查的群體應(yīng)足夠大;選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病。如紅綠色盲、白化病、高度近視(600度以上)等.
2、方法:分組調(diào)查,匯總數(shù)據(jù),統(tǒng)一計(jì)算.
3、計(jì)算公式:某種遺傳病的發(fā)病率=eq\f(某種遺傳病的患病人數(shù),某種遺傳病的被調(diào)查人數(shù))×100%
4、討論:所調(diào)查的遺傳病的遺傳方式,發(fā)病率是否與有關(guān)資料相符,分析原因.
實(shí)驗(yàn)十三探究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插枝條生根的作用
1、常用的生長(zhǎng)素類似物:NAA(萘乙酸),2,4-D,IPA(苯乙酸).IBA(吲哚丁酸)等
2、方法:
①浸泡法:把插條的基部浸泡在配置好的溶液中,深約3cm,處理幾小時(shí)或一天。處理完畢就可以扦插了。這種處理方法要求溶液的濃度較低,并且最好是在遮蔭和空氣濕度較高的地方進(jìn)行處理。
②沾蘸法:把插條的基部在濃度較高的藥液中蘸一下(約5s),深約1.5cm即可。
3、預(yù)實(shí)驗(yàn):先設(shè)計(jì)一組濃度梯度較大的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)細(xì)致的實(shí)驗(yàn).
4、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)原則:①單一變量原則(只有溶液的濃度不同);②等量原則(控制無關(guān)變量,即除溶液的濃度不同外,其他條件都相同);③重復(fù)原則(每一濃度處理3~5段枝條);④對(duì)照原則(相互對(duì)照、空白對(duì)照);⑤科學(xué)性原則
實(shí)驗(yàn)十四探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化
1、培養(yǎng)酵母菌(溫度、氧氣、培養(yǎng)液):可用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)
2、計(jì)數(shù):血球計(jì)數(shù)板(2mm×2mm方格,培養(yǎng)液厚0.1mm)
3、推導(dǎo)計(jì)算
4、討論:根據(jù)7天所統(tǒng)計(jì)的酵母菌種群數(shù)量畫出酵母菌種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線;推測(cè)影響影響酵母菌種群數(shù)量變化的因素。
實(shí)驗(yàn)十五土壤中動(dòng)物類群豐富度的研究
1、豐富度的統(tǒng)計(jì)方法通常有兩種:記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法
記名計(jì)算法:指在一定面積的樣地中,直接數(shù)出各種群的個(gè)體數(shù)目,這一般用于個(gè)體較大,種群數(shù)量有限的群落。
目測(cè)估計(jì)法:按預(yù)先確定的多度等級(jí)來估計(jì)單位面積上個(gè)體數(shù)量的多少。等級(jí)的劃分和表示方法有:“非常多、多、較多、較少、少、很少”等等。
2、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)表,分析所搜集的數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)十六種群密度的取樣調(diào)查
考點(diǎn)提示:(動(dòng)物:標(biāo)記重捕法,植物:樣方法)
(1)什么是種群密度的取樣調(diào)查法?
在被調(diào)查種群的生存環(huán)境內(nèi),隨機(jī)選取若干個(gè)樣方,以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度。
(2)為了便于調(diào)查工作的進(jìn)行,在選擇調(diào)查對(duì)象時(shí),一般應(yīng)選單子葉植物,還是雙子葉植物?為什么?
一般應(yīng)選雙子葉植物,因?yàn)殡p子葉植物的數(shù)量便于統(tǒng)計(jì)。
(3)在樣方中統(tǒng)計(jì)植物數(shù)目時(shí),若有植物正好長(zhǎng)在邊線上,應(yīng)如何統(tǒng)計(jì)?
只計(jì)算該樣方相鄰的兩條邊上的植物的數(shù)目。
(4)在某地域中,第一次捕獲某種動(dòng)物M只,標(biāo)志后放回原處。第二次捕獲N只,其中含標(biāo)志個(gè)體Y只,求該地域中該種動(dòng)物的總數(shù)。MN/Y
(5)應(yīng)用上述標(biāo)志重捕法的條件有哪些?標(biāo)志個(gè)體在整個(gè)調(diào)查種群中均勻分布,標(biāo)志個(gè)體和未標(biāo)志個(gè)體都有同樣被捕的機(jī)會(huì)。②調(diào)查期中,沒有遷入或遷出。③沒有新的出生或死亡。高中生物選修一生物技術(shù)實(shí)踐知識(shí)點(diǎn)總結(jié)專題一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)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(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O5、在無氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。C6H12O6→2C2H5OH+2CO26、20℃左右最適宜酵母菌繁殖酒精發(fā)酵時(shí)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(jìn)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(zhǎng)繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到制約。8、醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)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(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí),醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖源時(shí),醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿帷?C2H5OH+4O2→CH3COOH+6H2O10、控制發(fā)酵條件的作用①醋酸菌對(duì)氧氣的含量特別敏感,當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí),即使只是短時(shí)間中斷通入氧氣,也會(huì)引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最適生長(zhǎng)溫度為30~35℃,控制好發(fā)酵溫度,使發(fā)酵時(shí)間縮短,又減少雜菌污染的機(jī)會(huì)。③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(shí)驗(yàn)流程:挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→果酒(→醋酸發(fā)酵→果醋)12、酒精檢驗(yàn):果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生,可以用重鉻酸鉀來檢驗(yàn)。在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。先在試管中加入發(fā)酵液2mL,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13、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)用來排出二氧化碳的;出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)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(shí),應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制醋時(shí),應(yīng)該充氣口連接氣泵,輸入氧氣。 疑難解答(1)你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗?為什么?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?如:要先沖洗葡萄,再除去枝梗;榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈,并進(jìn)行酒精消毒;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℃?溫度是酵母菌生長(zhǎng)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(zhǎng)溫度為30~35℃,因此要將溫度控制在30~35℃。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、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(yíng)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(shí)驗(yàn)流程:讓豆腐上長(zhǎng)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(jìn)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(zhǎng)。2.使毛酶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(yīng)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3cm×3cm×1cm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。*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5~10g(精確到0.02mg),置于已知重量的蒸發(fā)皿中,均勻攤平后,在100~105℃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)橹埂悠匪趾浚?)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·毛霉的生長(zhǎng):條件:將豆腐塊平放在籠屜內(nèi),將籠屜中的控制在15~18℃,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(shí)間:5天·加鹽腌制:將長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中,同時(shí)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。加鹽腌制的時(shí)間約為8天左右。·用鹽腌制時(shí),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(zhǎng),可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高會(huì)影響腐乳的口味·食鹽的作用:1.抑制微生物的生長(zhǎng),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?!づ渲汽u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?!ぞ频淖饔茫?.防止雜菌污染以防腐2.與有機(jī)酸結(jié)合形成酯,賦予腐乳風(fēng)味3.酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)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(zhǎng);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(jìn)發(fā)酵過程·防止雜菌污染:①用來腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時(shí),操作要迅速小心。整齊地?cái)[放好豆腐、加入鹵湯后,要用膠條將瓶口密封。封瓶時(shí),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(xué)的生物學(xué)知識(shí),解釋豆腐長(zhǎng)白毛是怎么一回事?豆腐生長(zhǎng)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)為什么要撒許多鹽,將長(zhǎng)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%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(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)在豆腐表面上生長(zhǎng)的菌絲(匍匐菌絲),對(duì)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(yīng)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?!喯跛猁}為白色粉末,易溶于水,在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑?!ど攀持械膩喯跛猁}一般不會(huì)危害人體健康,國(guó)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(shí)間(d)·亞硝酸鹽含量發(fā)酵時(shí)間(d)*測(cè)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(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)顯色液目測(cè)比較,估算泡菜中亞硝酸鹽含量。專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題一微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)·培養(yǎng)基:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì),是進(jìn)行微生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)?!づ囵B(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(zhǎng),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(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn),固體培養(yǎng)基應(yīng)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(yùn)動(dòng)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(xué)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(xué)成分不明的天然物質(zhì)配制而成,常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)?!ぐ凑张囵B(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)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),以抑制不需要的微生物生長(zhǎng),促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點(diǎn),在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的,用以鑒別不同類別的微生物?!づ囵B(yǎng)基的化學(xué)成分包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等?!ぬ荚矗耗転槲⑸锏拇x提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無機(jī)碳源;糖類、石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源?!さ矗耗転槲⑸锏拇x提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+(無機(jī)氮源)蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有機(jī)氮源)等。只有固氮微生物才能利用N2?!づ囵B(yǎng)基還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如,培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素,培養(yǎng)霉菌時(shí)須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細(xì)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(gè)方面:①對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手,進(jìn)行清潔和消毒。②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(jìn)行滅菌。③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。④實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)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(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?!は九c滅菌的區(qū)別消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)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(duì)于一些不耐高溫的液體)還有化學(xué)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(qiáng)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: ①接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法; ②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;③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。 ④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(xiàng)理化因素的作用強(qiáng)度消滅微生物的數(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(qiáng)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(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。(2)倒平板操作的步驟:①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。②右手拿錐形瓶,將瓶口迅速通過火焰。③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10~20mL)倒入培養(yǎng)皿,左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。④等待平板冷卻凝固,大約需5~10min。然后,將平板倒過來放置,使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上?!さ蛊桨宀僮鞯挠懻?.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。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(gè)細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體,這就是菌落。(3)稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)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(jìn)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(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落,以便于純化菌種。(5)平板劃線法操作步驟:①將接種環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種環(huán)燒紅。②在火焰旁冷卻接種環(huán),并打開棉塞。③將試管口通過火焰。④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。⑤將試管通過火焰,并塞上棉塞。⑥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?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。⑦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(fù)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。⑧將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)?!て桨鍎澗€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。(6)涂布平板操作的步驟:①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。②取少量菌液,滴加到培養(yǎng)基表面。③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8~10s。④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(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。菌種的保存(1)對(duì)于頻繁使用的菌種,可以采用臨時(shí)保藏的方法。①臨時(shí)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(dāng)菌落長(zhǎng)成后,將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6個(gè)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。②缺點(diǎn):這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng),菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。(2)對(duì)于需要長(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)是指生物攝取、利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過程。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng),保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。人及動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):水、無機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)五類。(2)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1~2天,無菌落生長(zhǎng),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(xì)菌的分離與計(jì)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(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后,才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素,是因?yàn)樗麄兡芎铣呻迕?,尿素最初是從人的尿液中發(fā)現(xiàn)的。 篩選菌株(1)實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等),同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。(2)選擇性培養(yǎng)基在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基,稱作選擇培養(yǎng)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(diǎn)加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。例如,培養(yǎng)基中不加入有機(jī)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(jì)菌落數(shù)目(1)測(cè)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(jì)數(shù)。(2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目的原理當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活細(xì)菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般設(shè)置3~5個(gè)平板,選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),并取平均值。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低,因此,統(tǒng)計(jì)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(xiàng):1.一般選取菌落數(shù)在30~300之間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)2.為了防止菌落蔓延,影響計(jì)數(shù),可在培養(yǎng)基中加入TTC3.本法僅限于形成菌落的微生物設(shè)置對(duì)照設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了被測(cè)試的條件以外,其他條件都相同的實(shí)驗(yàn),其作用是比照試驗(yàn)組,排除任何其他可能原因的干擾,證明確實(shí)是所測(cè)試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)方案,所需儀器、材料、用具和藥品,具體的實(shí)施步驟以及時(shí)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(jī)質(zhì)的土壤表層,有更多的微生物生長(zhǎng)。從富含有機(jī)物、潮濕、pH≈7的土壤中取樣。鏟去表層土,在距地表約3~8cm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(zhǎng)的菌落數(shù)目。在實(shí)際操作中,通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),以保證獲得菌落數(shù)在30~300之間、適于計(jì)數(shù)的平板。測(cè)定土壤中細(xì)菌的數(shù)量,一般選用104105106測(cè)定放線菌的數(shù)量,一般選用103104105測(cè)定真菌的數(shù)量,一般選用102103104(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(shí)間。細(xì)菌30~37℃1~2天放線菌25~28℃5~7天霉菌25~28℃3~4天每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果,這樣可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)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(dú)及培養(yǎng)時(shí)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(cè)出每克樣品中的菌落數(shù)?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(zhǎng)的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時(shí)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(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(fù)合酶,一般認(rèn)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(zhǎng)提供營(yíng)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(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)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(fù)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(yīng)。當(dāng)我們?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí),剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會(huì)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(shí)驗(yàn)流程土壤取樣→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(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時(shí)就加入剛果紅。課題延伸對(duì)分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后,只是分離純化的第一步,為確定得到的是纖維素分解菌,還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn),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(cè)定方法,一般是對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測(cè)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(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。(2)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?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
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