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、基礎(chǔ)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、

2、實(shí)驗(yàn)案例制作葡萄酒和葡萄醋建議將實(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)格便宜 , 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)多次沖洗。4. 用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后

3、 , 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,蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發(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)酵液中加入醋酸菌或

4、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, 可以將瓶蓋打開 , 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)

5、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?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

6、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

7、, 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

8、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)的條件。三、基礎(chǔ)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

9、操作步驟如下。 1. 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4 h, 取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重 , 然后再烘 30 min, 直至所稱重量不變?yōu)橹?。樣品水分含?(%)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

10、有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。 氣候干燥時(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 后豆腐表面叢生著直立菌絲。 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

11、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 , 在瓶口表面鋪鹽厚些 , 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 酒精含量的高低與腐乳后期發(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

12、滅菌 30 min。將腐乳咸坯擺入瓶中 , 加入鹵湯和輔料后 , 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

13、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 , 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)在豆腐表面上生長的菌絲

14、( 匍匐菌絲 ), 它能形成腐乳的“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 , 在接近瓶口的表面 , 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 , 并嘗試用比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量的變化。討論與此相關(guān)的食品安全問題。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn)課題重點(diǎn) : 制作泡菜并測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定。三、基礎(chǔ)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

15、) 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。四、實(shí)驗(yàn)安排及注意事項(xiàng)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)加入氨水溶液, 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

16、續(xù)的顯色反應(yīng)。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酸菌形態(tài), 比較不同時(shí)期泡菜壇中乳酸菌的含量。 (二) 亞硝酸鹽含量的測定 : 配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液與樣品液顯色后,目測比色效果如何 , 是否與標(biāo)準(zhǔn)液的濃度相吻合。 如果不吻合 , 還應(yīng)在已知濃度范圍內(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。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

17、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.

18、 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)基的基礎(chǔ)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、基礎(chǔ)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

19、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。四、實(shí)驗(yàn)安排及注意事項(xiàng)( 一) 從菌種保藏中心購買菌種后, 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)完成基礎(chǔ)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

20、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 ,

21、 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 , 否則將會(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

22、, 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

23、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

24、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

25、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)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管

26、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。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

27、可能發(fā)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) , 而這一滅菌原理也適用于食品的保存等。課題 2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(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, 原則上只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長

28、。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

29、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

30、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。四、實(shí)驗(yàn)案例土壤中某樣品細(xì)菌的分離與計(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

31、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 ,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 土樣加入盛有 90 ml 無菌生理鹽水的錐

32、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。比較牛肉膏培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基中菌落的數(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 的顏色反應(yīng)。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

33、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 30300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) 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

34、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. 為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度?測定土壤中細(xì)菌的總量和測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 2

35、3.1 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)行分離 , 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、課題目標(biāo)簡述纖維素酶的種類及作用, 從土壤中分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) : 從土壤中分離分解纖維素的微生物。課題難點(diǎn) : 從土壤中分離分解

36、纖維素的微生物。三、基礎(chǔ)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分離實(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。如果找不到合適的環(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、

37、無菌稱量瓶、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, 在無菌條件下加入裝有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

38、平板。3. 剛果紅染色法分離 ? 纖維素分解菌這一步所需要的儀器有: 無菌培養(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

39、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。六、答案和提示( 一

40、) 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

41、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 ? 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“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

42、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)的基本原理, 學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)的基本技術(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、基礎(chǔ)知識(shí)分析與教學(xué)建議( 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。四、實(shí)驗(yàn)安排及注意事項(xiàng)( 一) 無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得

43、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)

44、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。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

45、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

46、 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

47、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.

48、 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)的基本技術(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、基礎(chǔ)知識(shí)分析( 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。(

49、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)安排及注意事項(xiàng)( 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。 花藥培養(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)期完全一致是很困難的

50、。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

51、, 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。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

52、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 4 酶的研究與應(yīng)用酶是生物催化劑 , 具有高效、專一和所需反應(yīng)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

53、的經(jīng)濟(jì)效益。本專題是在必修課的基礎(chǔ)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)中的作用一、課題目標(biāo)簡述果膠酶的作用 ; 檢測果膠酶的活性 ; 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

54、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、基礎(chǔ)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. 果膠酶的用量。五、實(shí)驗(yàn)安排及注意事項(xiàng)本課題的研究建立在必修模塊“探究影響酶活性的條件”的基礎(chǔ)之上, 與必修模塊的探究的不同之處主要體現(xiàn)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 , 還需要注意下列

55、事項(xiàng)。1. 與其他工業(yè)用酶基本相同, 果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛, 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. 蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應(yīng)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

56、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。 反應(yīng)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)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)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, 反應(yīng)液的 ph必須相同 , 否則將影響實(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, 避免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)