高中生物選修一生物技術實踐知識點

高中生物選修一知識點

專題一傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用

課題一果酒和果醋的制作

1、發(fā)酵：通過微生物技術的培養(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）分裂生殖抱子生殖

4、在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖。C6Hl2。6

+602-*6C02+6H20

5、在無氧條件下，酵母菌能進行酒精發(fā)酵。C6Hl2。6

-*2C2H50H+6C02

6、20c左右最適宜酵母菌繁殖酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在

18℃-25℃

7、在葡萄酒自然發(fā)酵的過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮表

面的野生型酵母菌.在發(fā)酵過程中，隨著酒精濃度的提高,紅葡

萄皮的色素也進入發(fā)酵液，使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色.在缺氧呈酸

性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生

物都因無法適應這一環(huán)境而受到制約。

8、醋酸菌是單細胞細菌（原核生物），代謝類型是異養(yǎng)需氧型，生殖

方式為二分裂

9、當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋

酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)?/p>

醋酸。C2H50H+02^CH3C00H+H20

10、控制發(fā)酵條件的作用①醋酸菌對氧氣的含量特別敏感，當進

行深層發(fā)酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋

酸菌死亡。②醋酸菌最適生長溫度為30?35℃,控制好發(fā)酵

溫度，使發(fā)酵時間縮短，又減少雜菌污染的機會。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、實驗流程：挑選葡萄一沖洗一榨汁一酒精發(fā)酵一果酒（一醋

酸發(fā)酵一果醋）

12、酒精檢驗：果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用重銘酸鉀來

檢驗。在酸性條件下，重輅酸鉀與酒精反應呈現(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3inol/L的

H2s。43滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的重鋁酸鉀溶液3

滴，振蕩試管，觀察顏色

13、充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充

氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出二氧

化碳的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過

一個長而彎曲的膠管與瓶身相連接，其目的是防止空氣中微生物

的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置

制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應該充氣口連接氣泵，輸入

氧氣。

疑難解答

（1）你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？

應該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破

損，增加被雜菌污染的機會。

(2)你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？

如：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干

凈，并進行酒精消毒；每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開

瓶蓋等。

(3)制葡萄酒時，為什么要將溫度控制在18?25C?制葡萄

醋時，為什么要將溫度控制在30?35℃?

溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20℃左右最適合酵母菌的

繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜

溫菌，最適生長溫度為30?35℃,因此要將溫度控制在30?

35℃o

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。生殖方式是抱子生殖。營腐生生活。

2、原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解

成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪

酸。

3、實驗流程：讓豆腐上長出毛霉一加鹽腌制一加鹵湯裝瓶一密

封腌制

4、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進行前期發(fā)酵和后期發(fā)

酵。

前期發(fā)酵的主要作用：1.創(chuàng)造條件讓毛霉生長。2.使毛酶形成

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3cmx3cmxlcm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5?10g（精確至U0.02mg）,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?/p>

樣品水分含量（％）計算公式如下：

（烘干前容器和樣品質(zhì)量-烘干后容器和樣品質(zhì)量）/烘干前樣品

質(zhì)量

?毛霉的生長：條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，將籠屜中的控制

在15?18℃,并保持一定的溫度。

來源：1.來自空氣中的毛霉泡子，2.直接接種

優(yōu)良毛霉菌種

時間：5天

?加鹽腌制：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，同時

逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪

厚一些。加鹽腌制的時間約為8天左右。

?用鹽腌制時，注意控制鹽的用量：鹽的濃度過低，不足以抑制

微生物的生長，可能導致豆腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過高會影響腐

乳的口味

?食鹽的作用：1.抑制微生物的生長，避免腐敗變質(zhì)2.析出水

分，是豆腐變硬，在后期制作過程中不易酥爛3.調(diào)味作用，給腐

乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。

?配制鹵湯：鹵湯直接關系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及

各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。

?酒的作用：1.防止雜菌污染以防腐2.與有機酸結(jié)合形成酯，賦

予腐乳風味3.酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大

關系，酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟

期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，

雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。

?香辛料的作用：1.調(diào)味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進發(fā)

酵過程

?防止雜菌污染：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，操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入

鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈

的火焰，防止瓶口被污染。

疑難解答

(1)利用所學的生物學知識，解釋豆腐長白毛是怎么一回

市-II？?

豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲，在

豆腐中還有匍匐菌絲。

(2)為什么要撒許多鹽，將長毛的豆腐腌起來？

鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。

（3）我們平常吃的豆腐，哪種適合用來做腐乳？

含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作

腐乳，不易成形。

（4）吃腐乳時，你會發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這

層“皮”是怎樣形成的呢？它對人體有害嗎？它的作用是什么？

“皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的菌絲（匍匐菌絲），

對人體無害。它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形。

課題三制作泡菜

?制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。

在無氧條件下，降糖分解為乳酸。分裂方式是二分裂。反應式

為：C6H12062c3H603+能量含抗生素牛奶不能生產(chǎn)酸奶

的原因是抗生素殺死乳酸菌。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸

桿菌。乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。

?亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)中用作食品添加

劑。

?膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，國家規(guī)定肉制品中

不超過30mg/kg,醬腌菜中不超過20mg/kg,嬰兒奶粉中不超過

2mg/kgo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t_?一般在腌制10天后亞硝酸鹽含量開始降

硝

酸低，故在10天之后食用最好

鹽

*含\測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸

條件下,亞硝酸鹽與對氨基

發(fā)酵時間（d）

苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，與N-1-秦基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成

玫瑰紅色染料，與已知濃度的標準顯色液目測比較，估算泡菜中

亞硝酸鹽含量。

專題二微生物的培養(yǎng)與應用

課題一微生物的實驗室培養(yǎng)

?土吾養(yǎng)基：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供

其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)，是進行微生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎。

?培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基和固體

培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂（是從紅藻中提取的一

種多糖，在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑）后，制成瓊脂固體培養(yǎng)

基。微生物在固體培養(yǎng)基表面生長，可以形成肉眼可見的菌落。

根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。液體培養(yǎng)基應用于工業(yè)或

生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應用于微生物的分離和鑒定，半固體培養(yǎng)

基則常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等。

?按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培

養(yǎng)基是用成分已知的化學物質(zhì)配制而成，其中成分的種類比例明

確，常用于微生物的分離鑒定。天然培養(yǎng)基是用化學成分不明的

天然物質(zhì)配制而成，常用于實際工業(yè)生產(chǎn)。

?按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)

基。選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種化學物質(zhì)，以抑制不需

要的微生物生長，促進所需要的微生物的生長。鑒別培養(yǎng)基是根

據(jù)微生物的特點，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學藥品配制而

成的，用以鑒別不同類別的微生物。

?培養(yǎng)基的化學成分包括水、無機鹽、碳源、氮源、生

長因子等。

?碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO?、NaHCO3

等無機碳源；糖類、石油、花生粉餅等有機碳源。異養(yǎng)微生物只

能利用有機碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。

?氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如電、NH3>N07

、NHJ（無機氮源）蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白豚

（有機氮源）等。只有固氮微生物才能利用電。

?培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對PH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要

求。例如，培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉

菌時須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細菌是需要將pH調(diào)至中性

或微堿性，培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無氧的條件

?無菌技術?獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止外來雜菌的入侵，

要注意以下幾個方面：

①對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒。

②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進行滅

菌。

③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰

附近進行。

④實驗操作時應避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相

接觸。

無菌技術除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污

染外，還有什么目的？

答：無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。

?消毒與滅菌的區(qū)別

消毒指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內(nèi)部

一部分對人體有害的微生物（不包括芽抱和泡子）。消毒方法常

用煮沸消毒法，巴氏消毒法（對于一些不耐高溫的液體）還有化

學藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紫外線消毒。

滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，

包括芽抱和抱子。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。

比理化因素的消滅微生物的芽胞和抱子能

較作用強度數(shù)量否被消滅

項

消較為溫和部分生活狀態(tài)不能

毒的微生物

滅強烈全部微生物匕*匕

菌

制作牛肉膏蛋白月東固體培養(yǎng)基

(1)方法步驟：計算、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?lOmin。然后，將平板倒過

來放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。

?倒平板操作的討論

1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到5OC左右時，才能用來倒平板。你

用什么辦法來估計培養(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，就可以進行倒平板了。

2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？

答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。

3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？

答：平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面

的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好

地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。

4.在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間

的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？

答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋

生，因此最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。

純化大腸桿菌

（1）微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板

法。

（2）平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線

的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃

線后培養(yǎng)，可以分離到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞

群體，這就是菌落。

（3）稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將

不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培

養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。

（4）用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在

一起的微生物分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的

菌落，以便于純化菌種。

（5）平板劃線法操作步驟：

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。注意不要劃破培養(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)。

?平板劃線操作的討論

1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種

環(huán)？在劃線操作結(jié)束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？

答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在

的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃

線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的

菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使

每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼

燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境

和感染操作者。

2.在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進行劃線？

答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。

3.在作第二次以及其后的劃線操作時，，為什么總是從上一次

劃線的末端開始劃線？

答：劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次

從上一次劃線的末端開始，能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加

而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。

(6)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在火焰附近進行。結(jié)合平板劃線與

系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第2步應如何進行無菌操

作？

提示：應從操作的各個細節(jié)保證“無菌”。例如，酒精燈與培

養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒

精燈火焰周圍；等等。

菌種的保存

（1）對于頻繁使用的菌種，可以采用臨時保藏的方法。

①臨時保藏方法

將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上，在合適的溫度下培

養(yǎng)。當菌落長成后，將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3?6

個月，都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。

②缺點：這種方法保存的時間不長，菌種容易被污染或產(chǎn)生變

異。

（2）對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液

轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在一20℃的冷凍箱中保

存。

疑難解答

(1)生物的營養(yǎng)

營養(yǎng)是指生物攝取、利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。營養(yǎng)物質(zhì)是指維持

機體生命活動，保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。

人及動物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維

生素六類。

植物的營養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。

微生物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機鹽、碳源、氮源及特殊營養(yǎng)物質(zhì)

五類。

(2)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，說

明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。

課題二土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)

尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥，尿素并不能直接被農(nóng)作物

吸收。只有當土壤中的細菌將尿素分解成氨之后，才能被植物利

用。土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因為他們能合成服酶

尿素最初是從人的尿液中發(fā)現(xiàn)的

篩選菌株

(1)實驗室中微生物的篩選應用的原理

人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH

等)，同時抑制或阻止其他微生物生長。

(2)選擇性培養(yǎng)基

在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻

止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱作選擇培養(yǎng)基。

(3)配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)

根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點加入某種物質(zhì)以達到選擇

的目的。例如，培養(yǎng)基中不加入有機物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生

物；培養(yǎng)基中不加入氮元素，可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物；加

入高濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球菌等。

統(tǒng)計菌落數(shù)目

(1)測定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直

接計數(shù)。

(2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目的原理

當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源

于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推

測出樣品中大約含有多少活細菌。為了保證結(jié)果準確，一般設置

3?5個平板，選擇菌落數(shù)在30?300的平板進行計數(shù)，并取平均

值。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低，因此，統(tǒng)計結(jié)果一

般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來表示。

采用此方法的注意事項：1.一般選取菌落數(shù)在30-300之間的平板

進行計數(shù)2.為了防止菌落蔓延，影響計數(shù)，可在培養(yǎng)基中加入

TTC3.本法僅限于形成菌落的微生物

設置對照

設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影

響，提高實驗結(jié)果的可信度。對照實驗是指除了被測試的條件以

外，其他條件都相同的實驗，其作用是比照試驗組，排除任何其

他可能原因的干擾，證明確實是所測試的條件引起相應的結(jié)果。

實驗設計

實驗設計包括實驗方案，所需儀器、材料、用具和藥品，具體

的實施步驟以及時間安排等的綜合考慮和安排。

(1)土壤取樣：同其他生物環(huán)境相比，土壤中的微生物，數(shù)量

最大，種類最多。在富含有機質(zhì)的土壤表層，有更多的微生物生

長。從富含有機物、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的菌

落數(shù)目。在實際操作中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培

養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30?300之間、適于計數(shù)的平板。

測定土壤中細菌的數(shù)量，一般選用104105106

測定放線菌的數(shù)量，一般選用103104105

測定真菌的數(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)時間。細菌

30-37℃1?2天

放線菌25?28c5?7天霉菌25?28℃3?4天

每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作

為結(jié)果，這樣可以防止因培養(yǎng)時間不足而導致一樓菌落的數(shù)目。

一般來說，在一定的培養(yǎng)條件下(相同的培養(yǎng)基、唯獨及培養(yǎng)時

間)，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。形狀、大小、隆起程

度、顏色

疑難解答

（1）如何從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)？

統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計3個平板，計

算出平板菌落數(shù)的平均值

每克樣品中的菌落數(shù)=（C/V）*M其中，C代表某一稀釋度

下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的

體積（ml）,M代表稀釋倍數(shù)

課題三分解纖維素的微生物的分離

纖維素，一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上

含量最豐富的多糖類物質(zhì)。

纖維素與纖維素酶

（1）棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物，木材、作物

秸稈等也富含纖維素。

（2）纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，

即Ci酶、Cx酶和葡萄糖甘酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二

糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡

萄糖，為微生物的生長提供營養(yǎng)。

纖維素分解菌的篩選

（1）篩選方法：剛果紅染色法。能夠通過顏色反應直接對微生

物進行篩選。

（2）剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理

剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅

色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。

當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養(yǎng)

基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維素被纖維素酶分解后，剛

果紅一纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分

解菌為中心的透明圈。這樣，我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來

篩選纖維素分解菌。

分離分解纖維素的微生物的實驗流程

土壤取樣一選擇培養(yǎng)(此步是否需要，應根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)

量的多少來確定)一梯度稀釋一將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌

的培養(yǎng)基上一挑選產(chǎn)生透明圈的菌落

(1)土壤采集選擇富含纖維素的環(huán)境。

(2)剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟倒平板操作、制

備菌懸液、涂布平板

(3)剛果紅染色法種類

一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應，另一種是

在倒平板時就加入剛果紅。

課題延伸

對分解纖維素的微生物進行了初步的篩選后，只是分離純化的

第一步，為確定得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維

素酶的實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。

纖維素酶的測定方法，一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所

產(chǎn)生的葡萄糖進行定量的測定。

疑難解答

(1)為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？

由于生物與環(huán)境的相互依存關系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖

維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物

的幾率要高于普通環(huán)境。

（2）將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認為濾紙應該埋進土壤

多深？

將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工

設置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應將紙埋于深約10cm

左右腐殖土壤中。

（3）兩種剛果紅染色法的比較

方法一是傳統(tǒng)的方法，缺點是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使

菌落之間發(fā)生混雜；其優(yōu)點是這樣顯示出的顏色反應基本上是纖

維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點是操作簡便，不存在菌落混雜

問題，缺點是由于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì)，

可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應。但這種只產(chǎn)生

淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透明圈較為模糊，因為培養(yǎng)基中纖維素占

主要地位，因此可以與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分。方法二的

另一缺點是：有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培

養(yǎng)過程中會降解剛果紅形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易

區(qū)分。

（4）為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？

在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應這種營養(yǎng)條件的微

生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖

被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。

專題三植物的組織培養(yǎng)技術

課題一菊花的組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)的基本過程

細胞分化：在生物個體發(fā)育過程中，細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功

能上出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程。

離體的植物組織或細胞，在培養(yǎng)了一段時間以后，會通過細胞分

裂，形成愈傷組織，愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則，是一種

高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。由高度分化的植物組織

或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化，或者叫做

去分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)，又可以重新分化

成根或芽等器官，這個過程叫做再分化。再分化形成的試管苗，

移栽到地里，可以發(fā)育成完整的植物體。

植物細胞工程

具有某種生物全套遺傳信息的任何一個活細胞,都具有發(fā)育成完

整個體的能力,即每個生物細胞都具有全能性。但在生物體的生

長發(fā)育過程中并不表現(xiàn)出來，這是因為在特定的時間和空間條件

下，通過基因的選擇性表達,構(gòu)成不同組織和器官。

植物組織培養(yǎng)技術的應用有：實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖;培育脫

毒作物；制作人工種子:培育作物新品種以及細胞產(chǎn)物的工廠化

生產(chǎn)等。

-細胞分化是一種持久性的變化，它有什么生理意義？

使多細胞生物體中細胞結(jié)構(gòu)和功能趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種

生理功能的效率。

比較根尖分生組織和愈傷組織的異同

組織類型細胞來源細胞形態(tài)細胞結(jié)構(gòu)細胞排列細胞去向

根尖分化成多種

受精卵正方形無液泡緊密

分生組織細胞組織

愈傷組織高度分化細胞無定形高度液泡化疏松再分化成新個體

相同點都通過有絲分裂進行細胞增殖

影響植物組織培養(yǎng)的條件

材料：不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大。植物材料的

選擇直接關系到試驗的成敗。植物的種類、材料的年齡和保存時

間的長短等都會影響實驗結(jié)果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植

物的莖上部新萌生的側(cè)枝作材料。一般來說，容易進行無性繁殖

的植物容易進行組織培養(yǎng)。選取生長旺盛嫩枝進行組培的是嫩枝

生理狀態(tài)好，容易誘導脫分化和再分化。

營養(yǎng)：離體的植物組織和細胞，對營養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相對

特殊，需要配制適宜的培養(yǎng)基。常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基，其

中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素是Fe、

Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co,有機物有甘氨酸、煙酸、肌醇、

維生素、蔗糖等。

激素：植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化

和再分化的關鍵性激素。在生長素存在的情況下，細胞分裂素的

作用呈現(xiàn)加強趨勢。在培養(yǎng)基中需要添加生長素和細胞分裂素等

植物激素，其濃度、使用的先后順序、用量的比例等都影響結(jié)

果。

使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果生長素/細胞分裂素比

值與結(jié)果

先生長

素，有利于分裂比值高促根分化，

時抑芽形成

后細胞分但不分化

裂素比值低促芽分化，

先細胞分時抑根形成

細胞既分裂+

裂素，比值適促進愈傷組織

也分化

后生長素中生長

環(huán)

分化頻率提

同時使用境條件：PH、溫度、光等環(huán)境條

高

件。

不同的植物對各種條件的要求往往不同。進行菊花的組織培養(yǎng)，

一般將pH控制在5.8左右，溫度控制在18?22C,并且每日用日

光燈照射12h.

4、操作流程

配制MS固體培養(yǎng)基：配制各種母液：將各種成分按配方比例配

制成的濃縮液（培養(yǎng)基母液）。

?使用時根據(jù)母液的濃縮倍數(shù)，計算用量，并加蒸儲水稀釋。

?配制培養(yǎng)基：應加入的物質(zhì)有瓊脂、蔗糖、大量元素、微量元

素、有機物和植物激素的母液，并用蒸儲水定容到1000毫升。

?在菊花組織培養(yǎng)中，可以不添加植物激素

原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。?滅菌：采取的滅菌方法是

高壓蒸汽滅菌。

?MS培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么？與肉湯培養(yǎng)基相

比，MS培養(yǎng)基有哪些特點？

大量元素和微量元素提供植物細胞所必需的無機鹽；蔗糖提供碳

源，維持細胞滲透壓；甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離

體植物細胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需

求。

微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營

養(yǎng)。

外植體的消毒外植體：用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。

選取菊花莖段時，要取生長旺盛的嫩枝。菊花莖段用流水沖洗后

可加少許洗衣粉，用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流水下沖洗20min

左右。用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分數(shù)為

70%的酒精中搖動2?3次，持續(xù)6?7s,立即將外植體取出，在無

菌水中清洗。取出后仍用無菌吸水紙吸干外植體表面水分，放入

質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中1?2min。取出后，在無菌水中

至少清洗3次，漂洗消毒液。

注意：對外植體進行表面消毒時，就要考慮藥劑的消毒效果，又

要考慮植物的耐受能力。

接種：接種過程中插入外植體時形態(tài)學上端朝上，每個錐形瓶接

種7?8個外植體。外植體接種與細菌接種相似，操作步驟相

同，而且都要求無菌操作。

培養(yǎng)：應該放在無菌箱中進行，并定期進行消毒，保持適宜的溫

度(18~22℃)和光照(12h)

移栽：栽前應先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓其在培養(yǎng)間生長幾日，

然后用流水清洗根部培養(yǎng)基。然后將幼苗移植到消過毒的蛭石或

珍珠巖等環(huán)境中生活一段時間，進行壯苗。最后進行露天栽培。

栽培

外植體在培養(yǎng)過程中可能會被污染，原因有外植體消毒不徹底；

培養(yǎng)基滅菌不徹底；接種中被雜菌污染；錐形瓶密封性差等。

專題二月季的花藥培養(yǎng)

被子植物的花粉發(fā)育被子植物的雄蕊通常包含花絲、花藥兩

部分?；ㄋ帪槟覡罱Y(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有許多花粉。花粉是由花粉母細

胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細胞。被

子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小抱子四分體時期、單核期和雙核期等

階段。在小抱子四分體時期，4個單倍體細胞連在一起，進入單

核期時，四分體的4個單倍體細胞彼此分離，形成4個具有單細

胞核的花粉粒。這時的細胞含濃厚的原生質(zhì)，核位于細胞的中央

（單核居中期）。隨著細胞不斷長大，細胞核由中央移向細胞一

側(cè)（單核靠邊期），并分裂成1個生殖細胞核和1個花粉管細胞

核，進而形成兩個細胞，一個是生殖細胞，一個是營養(yǎng)細胞。生

殖細胞將在分裂一次，形成兩個精子。

注意：①成熟的花粉粒有兩類，一類是二核花粉粒，其花粉粒中

只含花粉管細胞核和生殖細胞核，二核花粉粒的精子是在花粉管

中形成的；另一類是三核花粉粒，花粉在成熟前，生殖細胞就進

行一次有絲分裂，形成兩個精子，此花粉粒中含有兩個精子核和

一個花粉管核（營養(yǎng)核）②花粉發(fā)育過程中的四分體和動物細胞

減數(shù)分裂的四分體不同?；ǚ郯l(fā)育過程中的四分體是花粉母細胞

經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個連在一起的單倍體細胞；而動物細胞減數(shù)

分裂過程中的四分體是聯(lián)會配對后的一對同源染色體，由于含有

四條染色單體而稱為四分體。③同一生殖細胞形成的兩個精子，

其基因組成完全相同。

產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株（即

單倍體植株）一般有兩種途徑，一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育

為植物，另一種是花粉在誘導培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，再將其

誘導分化成植株。這兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決

于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。

注意：①無論哪種產(chǎn)生方式，都要先誘導生芽，再誘導生根②胚

狀體：植物體細胞組織培養(yǎng)過程中，誘導產(chǎn)生的形態(tài)與受精卵發(fā)

育成的胚非常類似的結(jié)構(gòu)，其發(fā)育也與受精卵發(fā)育成的胚類似，

有胚芽、胚根、胚軸等完整結(jié)構(gòu)，就像一粒種子，又稱為細胞

胚。

影響花藥培養(yǎng)的因素誘導花粉能否成功及誘導成功率的高

低，受多種因素影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的

影響因素

?親本的生理狀況：花粉早期是的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉

植株，選擇月季的初花期。

?合適的花粉發(fā)育時期：一般來說，在單核期，細胞核由中央移

向細胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高

?花蕾：選擇完全未開放的花蕾

?親本植株的生長條件、材料的低溫預處理以及接種密度等對誘

導成功率都有一定影響

?材料的選?。哼x擇花藥時，一般要通過鏡檢來確定其中的花粉

是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時期的最常用的方法是醋

酸洋紅法。但是，某些植物的花粉細胞核不易著色，需采用焙花

青-倍帆法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色

-材料的消毒

?接種和培養(yǎng)：滅菌后的花蕾，要在無菌條件下除去萼片和花

瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。在剝離花藥時，要盡量不損

傷花藥（否則接種后容易從受傷部位長生愈傷組織），同時還要

徹底去除花絲，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體

的形成，通常每瓶接種花藥7?10個,培養(yǎng)溫度控制在25℃左右,

不需要光照.幼小植株形成后才需要光照.一般經(jīng)過20?30天培

養(yǎng)后，會發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長出愈傷組織或形成胚狀體。將愈傷組織

及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進一步分化出再生植株。如果花

藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株，必

須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基

上，否則這些植株將很難分開。還需要對培養(yǎng)出來的植株做進一

步的鑒定和篩選。

植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術的相同之處是：培養(yǎng)基配制方

法、無菌技術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更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對

培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增

加。

專題五DNA和蛋白質(zhì)技術

課題一DNA的粗提取與鑒定

?提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？

DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。

?DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度有何特點？

要使DNA溶解，需要使用什么濃度？要使DNA析

出，又需要使用什么濃度？

0.14

在0.14mol/L時溶解度最??；較高濃度可使?NaCl濃度(mol/L)

C

DNA溶解;0.14mol/L可使DNA析出。

?在溶解細胞中的DNA時,人們通常選用2mol/LNaCl溶液;將

DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中緩慢注入蒸儲

水，以稀釋NaCl溶液。酒精是一種常用有機溶劑，但DNA卻不

能溶于酒精（特別是95%冷卻酒精），但細胞中蛋白質(zhì)可溶于酒

精。

從理論上分析，預冷的乙醇溶液具有以下優(yōu)點。一是抑制核酸水

解酶活性，防止DNA降解；二是降低分子運動，易于形成沉淀

析出；三是低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。

?采用DNA不溶于酒精的原理，可以達到什么目的？

將DNA和蛋白質(zhì)進一步分離。

?提取DNA還可以利用DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性原理。

利用該原理時，應選用怎樣的酶和怎樣的溫度值？

蛋白酶，因為酶具有專一性，蛋白酶只水解蛋白質(zhì)而不會對

DNA產(chǎn)生影響。溫度值為60?80℃,因為該溫度值蛋白質(zhì)變性沉

淀，而DNA不會變性。

補充：DNA的變性是指DNA分子在高溫下解螺旋，其溫度在

80℃以上，如在PCR技術中DNA變性溫度在95℃。

?洗滌劑在提取DNA中有何作用?

洗滌劑將細胞膜上的蛋白質(zhì)，從而瓦解細胞膜。

?當鑒定提取出的物質(zhì)是否是DNA時，需要使用什么指示劑進行

鑒定？

在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺呈現(xiàn)藍色。

原理總結(jié)：通過利用不同濃度NaCl溶液溶解或析出DNA,可

以從細胞中提取和提純DNA；再利用酒精進一步將DNA與蛋白質(zhì)

分離開來，達到提純的目的；最后利用二苯胺試劑鑒定提取的物

質(zhì)是否是DNA。

實驗材料的選取

不同生物的組織中DNA含量不同。在選取材料時，應本著

DNA含量高、材料易得、便于提取的原則。

本實驗用雞血細胞做實驗材料有兩個原因。一是因為雞血細

胞核的DNA含量豐富，材料易得；二是雞血細胞極易吸水脹

破，而用動物肝臟細胞作實驗材料常常需要勻漿和離心，對設備

要求較高，操作繁瑣，歷時較長。

雞血細胞破碎以后釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附，所

以在提取過程中為了減少DNA的損失，最好使用塑料的燒杯和

試管盛放雞血細胞液。

破碎細胞，獲取含DNA的濾液

?若選用雞血和洋蔥作實驗材料，則怎樣獲取含DNA的濾液？

在雞血細胞液中加入一定量蒸儲水并用玻棒攪拌，過濾后收

集濾液；切碎洋蔥，加入一定量洗滌劑和食鹽，攪拌研磨，過濾

后收集濾液。

-為什么加入蒸儲水能使雞血細胞破裂？

答：蒸儲水對于雞血細胞來說是一種低滲液體，水分可以大量進

入血細胞內(nèi)，使血細胞脹裂，再加上攪拌的機械作用，就加速了

雞血細胞的破裂（細胞膜和核膜的破裂），從而釋放出DNAo

?在以上實驗中，加入蒸儲水、洗滌劑和食鹽的作用分別是什

么？過濾時應當選用（濾紙、尼龍布）。血細胞在蒸儲水中大量

吸水而張裂；洗滌劑瓦解細胞膜；食鹽溶解DNA物質(zhì)；選用尼龍

布進行過濾。

?在處理植物組織時需要進行研磨，其目的是什么？研磨不充分

產(chǎn)生什么結(jié)果？

破碎細胞壁，使核物質(zhì)容易溶解在NaCl溶液中；研磨不充分會

使DNA的提取量減少，影響實驗結(jié)果，導致看不到絲狀沉淀物、

用二苯胺鑒定不顯示藍色等。

o具體做法。10mL雞血+20mL蒸儲水f同方向攪拌一3層尼

龍布過濾f濾液

去除濾液中的雜質(zhì)

為什么反復地溶解與析出DNA,能夠去除雜質(zhì)？

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，通過反復溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解

度不同的多種雜質(zhì)。

最初獲得的DNA濾液含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì)，需要進一步提純

DNAo

方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方

案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是

蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同。

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，從而使提取的DNA與

蛋白質(zhì)分開；方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對高溫耐受性的不

同，從而使蛋白質(zhì)變性，與DNA分離。

析出與鑒定

?在濾液中仍然含有一些雜質(zhì)，怎樣除去這些雜質(zhì)呢？得到的

DNA呈何顏色？

濾液與等體積的冷卻酒精混合均勻，靜置

2?3分鐘，析出的白色絲狀物就是DNA。DNA

呈白色。

?怎樣鑒定析出的白色絲狀物就是DNA呢？

具體做法。試管2支，編號甲乙一各加等量

5mLNaCl溶液一甲中放入少量白色絲狀物，使之溶解一各加4mL

二苯胺，混合均勻f沸水浴5minf觀察顏色變化

實驗操作

制備雞血細胞液.......加檸檬酸鈉，靜置或離心

破碎細胞，釋放DNA…加蒸儲水，同一方向快速通方向攪拌

I一過濾，除去細胞壁、細胞膜等。

溶解核內(nèi)DNA.......加入NaCl至2mol/L,同一方向緩慢

攪拌

I

DNA析出...........加蒸儲水至0.14mol/L,過濾，在溶

解到2mol/L溶液中

If除去細胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。

DNA初步純化.......與等體積95%冷卻酒精混合，析出白

色絲狀物

I一除去核蛋白、RNA、多糖等。

DNA鑒定...........二苯胺，沸水浴，呈現(xiàn)藍色

注意事項：在雞血中加入檸檬酸鈉防止凝固；雞血靜置或離心以

提高細胞懸液濃度；使用塑料燒杯；使用尼龍布過濾；玻棒沿同

一方向攪拌；玻棒攪拌要緩慢（細胞破裂快速攪拌）；玻棒不要

碰到燒杯壁；二苯胺試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配等。

專題六植物有效成分的提取

課題一植物芳香油的提取

天然香料的來源：植物、動物

不同植物的根、莖、葉、花、果實、種子都可以提取芳香油。

芳香油的提取方法：蒸儲、壓榨、萃取等。

芳香油的性質(zhì)：揮發(fā)性強，成分復雜，以菇類化合物及其衍生物

為主。

水蒸氣蒸儲法：

原理：水蒸汽可將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來形成油水混合

物，冷卻后水油分層。

方法：水中蒸儲：原料放在沸水中加熱蒸儲。

水上蒸饋：原料隔放在沸水上加熱蒸儲。

水汽蒸儲：利用外來高溫水蒸氣加熱蒸儲。

不足：有些原料不適宜于水中蒸鐳，如柑橘、檸檬等易焦

糊，有效成分容易水解。通常用壓榨法（通過機械壓縮力將液相

物從液固兩相混合物中分離出來的一種簡單操作）

萃取法：

原理：芳香油易溶于有機溶劑，溶劑揮發(fā)后得到芳香油。如

石油酸、酒精、乙醛等。

方法：原料浸泡在溶劑中一得到浸泡液一有機溶劑揮發(fā)f芳

香油。

不足：有機溶劑中的雜質(zhì)影響芳香油的品質(zhì)

蒸饋裝置包括：鐵架臺兩個、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸儲瓶、橡膠

塞、蒸儲頭、溫度

計、直型冷凝管、接

液管、錐形瓶，以及

連接進水口和出水口

的橡皮管。所有儀器

必須事先干燥，保證

無水。整套蒸儲裝置

水蒸氣蒸慵裝置

可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過加熱進行蒸儲，

中部將蒸儲物冷凝，右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都按照

自下而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時相反。具

體安裝順序和方法如下。（1）固定熱源——酒精燈。

（2）固定蒸儲瓶，使其離熱源的距離如教科書中圖6-2所示，

并且保持蒸鐳瓶軸心與鐵架臺的水平面垂直。

（3）安裝蒸儲頭，使蒸儲頭的橫截面與鐵架臺平行。

（4）連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過橡皮管與水池相

連；下端進水口向下，通過橡皮管與水龍頭相連。

（5）連接接液管（或稱尾接管）。

（6）將接收瓶瓶口對準尾接管的出

口。常壓蒸儲一般用錐形瓶而不用燒

杯作接受器，接收瓶應在實驗前稱

重，并做好記錄。

（7）將溫度計固定在蒸儲頭上，使

溫度計水銀球的上限與蒸儲頭側(cè)管的

下限處在同一水平線上。

蒸儲裝置安裝完畢后，可以在蒸儲瓶中加幾粒沸石,防止液體過

度沸騰。打開水龍頭，緩緩通入冷水，然后開始加熱。加熱時可

以觀察到，蒸儲瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計讀

數(shù)也略有上升。當蒸氣的頂端達到溫度計水銀球部位時，溫度計

讀數(shù)急劇上升。在整個蒸饋過程中，應保證溫度計的水銀球上常

有因冷凝作用而形成的液滴?？刂普魞Φ臅r間和速度，通常以每

秒1?2滴為宜。

分液漏斗的使用方法如下。

（1）首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤滑脂，注意切勿

將潤滑脂涂得太厚或使?jié)櫥M入活塞孔中，以免污染萃取液。

（2）塞好活塞后，把活塞旋轉(zhuǎn)幾圈，使?jié)櫥植季鶆?。并?/p>

水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認不漏水后再使

用。

（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺上的鐵

圈中，關好活塞。將待分離的液體從上部開口處倒入漏斗中，塞

緊頂塞，注意頂塞不能涂潤滑脂。

（4）取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，

左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，將分液漏斗略傾斜，前

后振蕩（開始振蕩時要慢）。

（5）振蕩后，使漏斗口仍保持原傾斜狀態(tài)，左手仍握在漏斗活

塞處，下部管口指向無人處，用拇指和食指旋開活塞，使其釋放

出漏斗內(nèi)的蒸氣或產(chǎn)生的氣體，以使內(nèi)外壓力平衡，這一步操作

也稱做“放氣”。

（6）重復上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時為

止。再將分液漏斗劇烈振蕩2?3min,然后將漏斗放回鐵圈中，

待液體靜置分層。

蒸儲完畢，應先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸饋裝置，

拆卸的順序與安裝時相反。

玫瑰精油的提取

,O.lg/mL氯化鈉溶液：促使油水混合物（乳濁液）中油和水的

分離。無水硫酸鈉：吸收油層中的水分。

實驗步驟：①采集玫瑰花：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰

花，清水清洗瀝干。

②裝入蒸儲原料：稱取50g玫瑰花放入蒸鐳瓶，添加

200mL蒸儲水。

③安裝蒸儲裝置：按照從左向右、自下到上次序安裝

水蒸氣蒸儲裝置。

④加熱蒸儲：控制蒸鐳時間和速度（1?2滴/秒），

獲得乳白色乳濁液；拆卸裝置。

⑤分離油層：向乳濁液加入NaCl溶液后，利用分液

漏斗分離出上面的油層。

⑥除去水分：向油層中加入無水硫酸鈉，24h后過

濾，得到玫瑰油。

大注意事項：蒸儲時間不能過短，溫度不能過高。

橘皮精油的提取

橘皮精油的主要成分：檸檬烯，主要分布在橘皮中。

石灰水：防止壓榨時滑脫，提高出油率，降低壓榨液黏稠度，過

濾不堵塞篩眼。

小蘇打、硫酸鈉：促進油和水的分離（用量分別為橘皮質(zhì)量的

025%和5%）o

實驗步驟：①橘皮的處理：將新鮮橘皮用清水清洗瀝干。