高中生物選修1課本答案

1、專(zhuān)題1 課題1 果酒和果醋的制作一、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(guò)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(guò)觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定，再通過(guò)檢測(cè)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(guò)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。二、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、2.你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染?提示:需要從發(fā)酵制作的過(guò)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(kāi)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)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

3、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(guò)一個(gè)長(zhǎng)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(lái)排出CO2的;出料口是用來(lái)取樣的。排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)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(lèi)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(lái)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。

4、此外，無(wú)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(guò)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。 專(zhuān)題1 課題2 腐乳的制作一、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(zhǎng)有菌絲，后期發(fā)酵制作基本沒(méi)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(wú)異味、塊形整齊、厚薄均勻、質(zhì)地細(xì)膩、無(wú)雜質(zhì)。二、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)，

5、解釋豆腐長(zhǎng)白毛是怎么一回事?答:豆腐上生長(zhǎng)的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說(shuō)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(zhǎng)毛的豆腐腌起來(lái)?答:鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。 3.我們平常吃的豆腐，哪種適合用來(lái)做腐乳?答:含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量過(guò)高的豆腐制腐乳，不易成形。 4.吃腐乳時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢,它對(duì)人體有害嗎,它的作用是什么?答:“皮”是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐表面上生長(zhǎng)的菌絲(匍匐菌絲)，它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形?！捌ぁ睂?duì)人體無(wú)害。 （二）練習(xí) 1.答:越接近瓶口，雜菌污染的可能性越大，因此要隨著

6、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(zhuān)題1 課題3 制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量一、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)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(guò)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。 二、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(zhǎng)，因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸

7、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(guò)長(zhǎng)、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(guò)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌繁殖。 （二）練習(xí) 2.答:果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精發(fā)酵，果醋的制作利用的是醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬拇x，腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶類(lèi)，泡菜的制作利用的是乳酸

8、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(zhuān)題2 課題1 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)一、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(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)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(wú)菌要求 如果培養(yǎng)基上生長(zhǎng)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(shuō)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(shuō)明接種過(guò)程中，無(wú)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

9、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。 二、答案和提示 (一)旁欄思考題 1.無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外，還有什么目的?答:無(wú)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

10、能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)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(jué)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(guò)火焰？答:通過(guò)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，既可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染，又可以避免培養(yǎng)基中的水分過(guò)快地?fù)]發(fā)。 4.在倒平板的過(guò)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(lái)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)

11、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(lái)源于上次劃線的末端，從而通過(guò)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

12、其后的劃線操作時(shí)，為什么總是從上一次劃線的末端開(kāi)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(kāi)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(lái)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(wú)菌操作要求，想一想，第2步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作, 提示:應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)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?chē)?等等。 (五)練習(xí) 1.提示:可以從微生物生長(zhǎng)需要哪些條件的角度來(lái)思考。例如，微生物的生長(zhǎng)需要水、空氣、適宜的溫度，食品保存

13、可以通過(guò)保持干燥、真空的條件，以及冷藏等方法來(lái)阻止微生物的生長(zhǎng)。 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(yíng)養(yǎng)，但無(wú)土栽培技術(shù)的操作并不需要保證無(wú)菌的條件，而其他兩種技術(shù)都要求嚴(yán)格的無(wú)菌條件。 專(zhuān)題2 課題2 土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)一、研究思路(一)篩選菌株 微生物的選擇培養(yǎng)，是指利用培養(yǎng)基的組成使適宜生長(zhǎng)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(zhǎng)。但實(shí)際上，微生物的培養(yǎng)是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題

14、，有些微生物可以利用其他微生物的代謝產(chǎn)物生長(zhǎng)繁殖，因此能夠在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)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(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)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)。 (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(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)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

15、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(wú)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(wèn)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(guò)這個(gè)事例可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果要有說(shuō)服力，對(duì)照的設(shè)置是必不可少的。 二、課題成果評(píng)價(jià) (一)培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落對(duì)照的培養(yǎng)皿在培養(yǎng)過(guò)程中沒(méi)有菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基沒(méi)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(shuō)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(shuō)明稀釋

16、操作比較成功，并能夠進(jìn)行菌落的計(jì)數(shù)。 三、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)三個(gè)平板，計(jì)算出平板上菌落數(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(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?lèi)微生物的數(shù)量（單位：株/g）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)量約為2185萬(wàn)，放線菌數(shù)量約為477萬(wàn)，霉菌數(shù)量約為23.1萬(wàn)。因此為獲得不同類(lèi)型的微生物，就需要按不同的稀釋度進(jìn)行分離，

17、同時(shí)還應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性的提供選擇培養(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)。專(zhuān)題2 課題3 分解纖維素的微生物的分離一、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(guò)程中沒(méi)有菌落生長(zhǎng)則說(shuō)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(shuō)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)

18、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。二、答案和提示(一)旁欄思考題 1.本實(shí)驗(yàn)的流程與課題2中的實(shí)驗(yàn)流程有哪些異同？ 答:本實(shí)驗(yàn)流程與課題2的流程的區(qū)別如下。課題2是將土樣制成的菌懸液直接涂布在以尿素為惟一氮源的選擇性培養(yǎng)基上，直接分離得到菌落。本課題通過(guò)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

19、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10cm左右腐殖土壤中。 4.想一想，這兩種方法各有哪些優(yōu)點(diǎn)與不足,你打算選用哪一種方法,兩種剛果紅染色法的比較。方法一是傳統(tǒng)的方法，缺點(diǎn)是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜;其優(yōu)點(diǎn)是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，不存在菌落混雜問(wèn)題，缺點(diǎn)是由于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類(lèi)物質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽(yáng)性反應(yīng)。但這種只產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透明圈較為模糊，因?yàn)榕囵B(yǎng)基中纖維素占主要地位，因此可以

20、與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分。方法二的另一缺點(diǎn)是:有些微生物具有降解色素的能力，它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)降解剛果紅形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分。 5.為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？ 答:在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)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(lái)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(zhuān)題3 課題1 菊花的組織培養(yǎng) 一、結(jié)果分析與評(píng)價(jià) (一)對(duì)接種操作中

21、污染情況的分析 接種34d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(wú)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(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)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(kāi)始就要做好實(shí)驗(yàn)記錄，可以分組配制不同培養(yǎng)基，如誘導(dǎo)愈傷或直接分化叢芽的培養(yǎng)基，然后做不同配方的比較。 (四)生根苗的移栽是否合格 生根苗移栽技術(shù)的關(guān)鍵是既要充分清洗根系表面的培養(yǎng)基，又不能傷及根系

22、。一般使用無(wú)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12h。掀開(kāi)塑料薄膜后24h才能移栽。新移栽的組培苗要在溫室過(guò)渡幾天，等壯苗后再定植大田或進(jìn)行盆栽。統(tǒng)計(jì)自己移栽的成活率，看看移栽是否合格。 二、答案和提示 (一)旁欄思考題 1.你能說(shuō)出各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用嗎,同專(zhuān)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(wú)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(yíng)養(yǎng)需求。微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為

23、主。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，無(wú)機(jī)鹽混合物包括植物生長(zhǎng)必須的大量元素和微量元素兩大類(lèi)。 2.你打算做幾組重復(fù),你打算設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？答:可以生分組，做不同的材料或配方，最后分別匯報(bào)成果。但每種材料或配方至少要做一組以上的重復(fù)。設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)可以取用一個(gè)經(jīng)過(guò)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(shuō)明培養(yǎng)基制作合格，沒(méi)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(zhǎng)，如一些細(xì)菌、真菌等的生長(zhǎng)。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

24、進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)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(zhǎng)旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。 專(zhuān)題3 課題2 月季的花藥培養(yǎng)一、結(jié)果分析與評(píng)價(jià) (一)接種是否成功 如果接種的花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。 二、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(lái)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(lái)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

25、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。但這種方法比較繁瑣，耗時(shí)也較長(zhǎng)，需要至少三年的選種和育種時(shí)間。如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)，在F1代產(chǎn)生的花粉中就可能有Asu的組合，再將花粉植株進(jìn)行染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體(AAsusu)。這種方法可以大大縮短育種周期。 2.答:植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是:培養(yǎng)基配制方法、無(wú)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(kāi)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

26、為增加專(zhuān)題4 課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用一、答案和提示（一）旁欄思考題1為什么在混合蘋(píng)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(wèn)題。2在探究溫度或pH的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？提示：需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。3A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？ 提示：A同學(xué)將溫度或pH作為變

27、量，控制不變的量有蘋(píng)果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。B同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。4想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋(píng)果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋(píng)果汁的體積就越大。5當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？提示：溫度是變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他條件不變。

28、只有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。（二）練習(xí)答：大規(guī)模生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室制備的主要不同點(diǎn)是：1.有兩次瞬間高溫滅菌；2.酶處理的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；3.有離心分離步驟和濃縮步驟。專(zhuān)題4課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果一、答案和提示（一）旁欄思考題1查閱資料，看看普通洗衣粉中包含哪些化學(xué)成分？提示：普通洗衣粉中通常包含有：表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和色素，以及填充劑等。2在本課題中你打算使用什么方法和標(biāo)準(zhǔn)判斷洗滌效果？提示：可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進(jìn)行定量的比較。（二）練習(xí)1.答：列表比較如下。

29、普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開(kāi)；水軟化劑可以分散污垢；等等。不同點(diǎn)酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物易于溶于水，從而與纖維分開(kāi)。2.答：不合適。因?yàn)榻z綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會(huì)被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物。專(zhuān)題4 課題3 酵母細(xì)胞的固定化一、答案和提示（一）練習(xí)1.答：直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化的優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示。類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等對(duì)環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物

30、分離，同時(shí)，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過(guò)一系列的酶促反應(yīng)才能得到的固定化細(xì)胞成本低，操作更容易固定后的酶或細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等專(zhuān)題5 課題1 DNA的粗提取與鑒定一、課題成果評(píng)價(jià) (一)是否提取出了DNA 觀察你提取的DNA顏色，如果不是白色絲狀物，說(shuō)明DNA中的雜質(zhì)較多;二苯胺鑒定出現(xiàn)藍(lán)色說(shuō)明實(shí)驗(yàn)基本成功，如果不呈現(xiàn)藍(lán)色，可能所提取的DNA含量低，或是實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要重新制備。 (二)分析DNA中的雜質(zhì) 本實(shí)驗(yàn)提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)。 (三)不同實(shí)驗(yàn)方法的比較 對(duì)

31、于不同的實(shí)驗(yàn)方法，本課題可以采用分組的方法進(jìn)行研究。首先選取不同的實(shí)驗(yàn)材料，其次同種材料還可以采用不同方法，從多方面比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如DNA的純度、DNA的顏色、二苯胺顯色的深淺等，看看哪種實(shí)驗(yàn)材料、哪種提取方法的效果更好。 二、答案和提示(一)旁欄思考題 1.為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？答:蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲液體，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂，再加上攪拌的機(jī)械作用，就加速了雞血細(xì)胞的破裂(細(xì)胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA。 2.加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？ 答:洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放;食鹽的主要成分是NaCl，有利于D

32、NA的溶解。 3.如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響, 答:研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。4.此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？ 答:可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。 5.為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？ 答:用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì);用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。 6.方案二與方案三的原理有什么不同？答:方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提

33、取的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi);方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與DNA分離。 (二)練習(xí) 1.答:提取DNA的第一步是材料的選取，其目的是一定要選取DNA含量較高的生物材料，否則會(huì)由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中或多或少的損失而造成檢測(cè)的困難;第二步是DNA的釋放和溶解，這一步是實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵，要盡可能使細(xì)胞內(nèi)的DNA全部溶解;第三步是DNA的純化，即根據(jù)DNA的溶解特性、對(duì)酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地將DNA與雜質(zhì)分開(kāi);最后一步是對(duì)DNA進(jìn)行鑒定，這是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的檢測(cè)。 2.答:提取蛋白質(zhì)比提取DNA的難度大。這是因?yàn)?，與DNA相比，蛋白質(zhì)對(duì)溫度、鹽濃度、pH

34、等條件要敏感得多，很容易失活;并且蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多種多樣，理化性質(zhì)各不相同，使得蛋白質(zhì)的提取沒(méi)有一種統(tǒng)一的方法，只能根據(jù)特定蛋白質(zhì)的特性摸索提取的條件，設(shè)計(jì)特定的方法。 專(zhuān)題5 課題2 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段一、答案和提示練習(xí)1.提示：繪圖可參考教科書(shū)中圖5-9。PCR反應(yīng)中的目的片段一般以2n的方式積累，其中n為反應(yīng)循環(huán)次數(shù)。一個(gè)DNA片段在30次循環(huán)后反應(yīng)物中大約有10億個(gè)這樣的片段（2n=230=1073741824)。2.提示：PCR引物是根據(jù)需要擴(kuò)增的目標(biāo)DNA的堿基序列來(lái)設(shè)計(jì)的。引物的設(shè)計(jì)需要豐富的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，感興趣的學(xué)生可以參考分子克隆實(shí)驗(yàn)指南（見(jiàn)本專(zhuān)題參考書(shū)目）

35、，書(shū)中有詳盡的論述。專(zhuān)題5 課題3 血紅蛋白的提取和分離一、答案和提示（一）旁欄思考題你能從凝膠色譜的分離原理分析為什么凝膠的裝填要緊密、均勻嗎？答：凝膠實(shí)際上是一些微小的多孔球體，小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道。相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間，通過(guò)的路程較短，移動(dòng)速度較快；相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)的通道，通過(guò)的路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。因此，樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對(duì)分子質(zhì)量中等的分子后流出，相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子最后流出，從而使各種相對(duì)分子質(zhì)量不同的分子得以分離。如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無(wú)效的空隙

36、，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過(guò)，攪亂洗脫液的流動(dòng)次序，影響分離的效果。（二）練習(xí)1答：凝膠色譜法也稱為分配色譜法，它是根據(jù)分子量的大小分離蛋白質(zhì)的方法之一。所用的凝膠實(shí)際上是一些微小的多孔球體，這些小球體大多數(shù)是由多糖類(lèi)化合物構(gòu)成，小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道，當(dāng)一個(gè)含有各種分子的樣品溶液緩慢流經(jīng)時(shí)，各分子在色譜柱內(nèi)進(jìn)行兩種不同的運(yùn)動(dòng)，即垂直向下的運(yùn)動(dòng)和無(wú)規(guī)則的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間，通過(guò)的路程較短，移動(dòng)速度較快；相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)的通道，通過(guò)的路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。因此，樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大

37、的蛋白質(zhì)先流出，相對(duì)分子質(zhì)量中等的分子后流出，相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子最后流出，這種現(xiàn)象又叫分子篩現(xiàn)象。此外，凝膠本身具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量大的分子通過(guò)這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上的空隙時(shí)阻力大，而相對(duì)分子質(zhì)量小的分子通過(guò)時(shí)阻力小，因此不同分子量的蛋白質(zhì)分子可以獲得分離。2答：在一定范圍內(nèi)，能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液pH發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用，具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。緩沖溶液通常是由一或兩種化合物（緩沖劑）溶解于水中制得，調(diào)節(jié)緩沖劑的配比就可制得不同pH范圍的緩沖液。緩沖溶液的作用是維持反應(yīng)體系的pH不變。在生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)過(guò)程都是在精確的pH下進(jìn)行的，受到

38、氫離子濃度的嚴(yán)格調(diào)控。為了在實(shí)驗(yàn)室條件下準(zhǔn)確地模擬生物體內(nèi)的天然環(huán)境，就必須保持體外生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程有與體內(nèi)過(guò)程完全相同的pH。3答：電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程。許多重要的生物大分子，如氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等都具有可解離基團(tuán)，它們?cè)谀硞€(gè)特定的pH下會(huì)帶上正電或負(fù)電；在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)。電泳技術(shù)就是在電場(chǎng)的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。4答：血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分離、

39、純化和純度鑒定。首先通過(guò)洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品的處理；再經(jīng)過(guò)透析去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過(guò)凝膠色譜法將相對(duì)分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去，即樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。5答：血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過(guò)觀察顏色來(lái)判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過(guò)程非常直觀，大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作。專(zhuān)題6 課題1 植物芳香油的提取一、課題成果評(píng)價(jià)(一)是否提取出了植物精油 觀察提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來(lái)評(píng)價(jià)所提取的精油的純度和質(zhì)量。從玫瑰花提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體，并帶有甜韻的玫瑰香;從橘皮提取的橘皮精油無(wú)色透明，具有誘人的橘香味。本課題只是對(duì)兩種精油進(jìn)行了初步的提取，其中仍然含有大量的雜質(zhì)。 (二)出油率的計(jì)算 根據(jù)教科書(shū)提供的公式計(jì)算出油率。如果出油率高，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理;如果出油率低，教師可以幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方法的選擇、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作等各方面分析原因，改進(jìn)后再作嘗試。 二、答