人教版生物選修1 課后題答案

人教版生物選修1課后題答案

專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用本專題旨在介紹傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作技術(shù)，主要包括以下三個(gè)方面：1.果酒與果醋的制作技術(shù)。2.腐乳的制作技術(shù)。3.泡菜的腌制技術(shù)以及亞硝酸鹽含量的測定方法。課題1果酒和果醋的制作一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）果酒制作的原理酵母菌是一種兼性厭氧生物，需要適宜的條件才能發(fā)酵。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)使用的酵母菌主要來源于自然環(huán)境。果酒的制作原理是將果汁與酵母菌混合，通過適宜的溫度和濕度條件，讓酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，將果汁中的糖分轉(zhuǎn)化為酒精。（二）果醋制作的原理果醋是將果汁中的酒精通過醋酸菌的作用，轉(zhuǎn)化為醋酸的發(fā)酵產(chǎn)物。醋酸菌是一種嗜氧生物，需要充足的氧氣才能進(jìn)行發(fā)酵。制醋時(shí)，通過控制適宜的溫度、濕度和通風(fēng)條件，讓醋酸菌在果汁中生長繁殖，將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸。二、課題成果評價(jià)（一）果酒的制作是否成功制作完成后，可以通過嗅味和品嘗初步鑒定果酒的質(zhì)量。同時(shí)，也可以使用顯微鏡觀察酵母菌的存在，并通過重鉻酸鉀檢測酒精的含量。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，需要分析失敗原因并重新制作。（二）果醋的制作是否成功制作完成后，可以通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗初步鑒定果醋的質(zhì)量。進(jìn)一步的鑒定可以通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH值，以及在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量。三、答案和提示（一）旁欄思考題1.在制作葡萄酒時(shí)，應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？答：應(yīng)該先沖洗葡萄，然后再除去枝梗。這樣可以避免在除去枝梗時(shí)破壞葡萄皮，增加被雜菌污染的風(fēng)險(xiǎn)。2.在制作發(fā)酵液時(shí)，應(yīng)該從哪些方面防止污染？提示：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18～25℃？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在30～35℃？答：溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20℃左右最適合酵母菌繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為30～35℃，因此要將溫度控制在30～35℃。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，因此需要適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。（二）［資料］發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)討論題充氣口、排氣口和出料口分別有以下作用：充氣口提供氧氣，促進(jìn)醋酸菌生長；排氣口排出二氧化碳，防止壓力過大導(dǎo)致發(fā)酵液外溢；出料口方便取出制成的果醋或果酒。排氣口通過長而彎曲的膠管與瓶身連接，是為了防止空氣進(jìn)入發(fā)酵液中，避免污染。在使用發(fā)酵裝置時(shí)，需要控制適宜的溫度、濕度和通風(fēng)條件，以保證酵母菌或醋酸菌的正常生長和發(fā)酵。同時(shí)，也需要注意衛(wèi)生和防止污染。腐乳是一種以豆腐為原料，經(jīng)過發(fā)酵制成的食品。在腐乳的制作中，微生物起著重要的作用，如毛霉等。制作腐乳的過程中，需要注意選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料和用具，確保前期發(fā)酵后豆腐表面長有菌絲，后期發(fā)酵制作基本沒有雜菌的污染。制作成功的腐乳應(yīng)該具有色澤基本一致、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)等特點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要總結(jié)不同條件對腐乳風(fēng)味和質(zhì)量的影響，如鹽、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。此外，對于大規(guī)模生產(chǎn)腐乳的企業(yè)，需要進(jìn)行全面周詳?shù)目紤]，包括原料的來源與選擇、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)格控制雜菌污染等問題。最終生產(chǎn)出的腐乳還需要進(jìn)行沉淀過濾、滅菌裝瓶等工序，才能獲得成品腐乳。的種類及其組成知識(shí)要點(diǎn)：1.培養(yǎng)基的分類；2.培養(yǎng)基的組成及其作用。（二）微生物的培養(yǎng)方法知識(shí)要點(diǎn)：1.液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)；2.無菌操作的重要性。二、課題成果評價(jià)（一）是否正確選擇了培養(yǎng)基在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)根據(jù)所需培養(yǎng)的微生物種類選擇相應(yīng)的培養(yǎng)基，確保微生物能夠正常生長繁殖。（二）是否進(jìn)行了正確的無菌操作無菌操作是微生物實(shí)驗(yàn)中非常重要的一環(huán)，應(yīng)進(jìn)行細(xì)致認(rèn)真的操作，避免細(xì)菌污染。三、答案和提示（一）旁欄思考題1.為什么要對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌或干熱滅菌？答：高壓蒸汽滅菌或干熱滅菌可以有效殺死培養(yǎng)基中的微生物，保證培養(yǎng)基的無菌。2.為什么液體培養(yǎng)需要搖床震蕩？答：液體培養(yǎng)需要搖床震蕩可以使培養(yǎng)基中的微生物均勻分布，促進(jìn)微生物的生長繁殖。3.為什么要進(jìn)行稀釋涂布平板法？答：稀釋涂布平板法可以有效分離不同種類的微生物，便于觀察和研究微生物的生長特性。（二）練習(xí)2.改寫：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)均利用自然菌種，為特定菌種提供良好生存條件，最終產(chǎn)物成分復(fù)雜。果酒利用酵母菌酒精發(fā)酵，果醋利用醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿?，腐乳利用毛霉分泌的蛋白酶等酶類，泡菜則利用乳酸菌乳酸發(fā)酵。本專題主要介紹微生物技術(shù)，包括培養(yǎng)基制備、高壓蒸汽滅菌和干熱滅菌、倒平板操作、平板劃線操作和稀釋涂布平板法等。在課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)中，正確選擇培養(yǎng)基和進(jìn)行無菌操作非常重要，以確保微生物能夠正常生長繁殖，避免細(xì)菌污染。一、培養(yǎng)基的種類和用途可分為液體和固體兩大類。不同的微生物需要采用不同的培養(yǎng)基配方，但基本成分都包括水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。二、無菌技術(shù)包括消毒和滅菌，消毒是指殺滅病原微生物，滅菌是指殺滅所有微生物。常用的消毒和滅菌方法有接種環(huán)灼燒滅菌等。三、在課題成果評價(jià)中，需要檢查培養(yǎng)基制作是否合格，接種操作是否符合無菌要求，以及是否進(jìn)行了及時(shí)細(xì)致的觀察和記錄。四、無菌技術(shù)除了防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他微生物污染，還能有效避免操作者自身被微生物感染。在滅菌后需要冷卻到50℃左右才能倒平板，可以用手觸摸錐形瓶來估計(jì)溫度。在倒平板和平板劃線操作中，需要注意避免污染和防止水珠落入培養(yǎng)基。五、在平板劃線操作中，需要注意劃線的深淺和長度，以及避免劃斷菌落。同時(shí)，要注意消毒操作和避免污染。在分離細(xì)菌之后，需要進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，以確定每個(gè)菌落中的細(xì)菌數(shù)目。這個(gè)步驟可以通過使用計(jì)數(shù)板和顯微鏡來完成。首先需要將菌落轉(zhuǎn)移到無菌的平板上，然后使用計(jì)數(shù)板和顯微鏡來計(jì)算每個(gè)菌落中的細(xì)菌數(shù)目。這個(gè)過程需要注意無菌操作，以避免污染和誤差的發(fā)生。二.實(shí)驗(yàn)操作(一）分離細(xì)菌1.準(zhǔn)備選擇培養(yǎng)基和土壤樣品。2.將土壤樣品加入選擇培養(yǎng)基中，混合均勻。3.將混合液均勻涂布在無菌平板上。4.在37℃下孵育24小時(shí)。5.觀察平板上的菌落，挑選單個(gè)菌落進(jìn)行分離。6.將菌落轉(zhuǎn)移到無菌平板上，孵育并觀察。(二）統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目1.將菌落轉(zhuǎn)移到無菌平板上。2.使用計(jì)數(shù)板和顯微鏡計(jì)算每個(gè)菌落中的細(xì)菌數(shù)目。3.記錄菌落數(shù)目和細(xì)菌數(shù)目。三.討論本實(shí)驗(yàn)通過選擇培養(yǎng)和統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法，成功分離出了能夠分解尿素的細(xì)菌。在實(shí)驗(yàn)中需要注意無菌操作和準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，還可以通過進(jìn)一步的鑒定和分析，確定細(xì)菌的種類和功能，為土壤肥力和生態(tài)環(huán)境的研究提供更多的信息。統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的理論基礎(chǔ)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，為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，需要在幾個(gè)稀釋度下涂布菌液在平板上，培養(yǎng)后選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。為了確定A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確，可以設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。一種方案是其他同學(xué)使用與A同學(xué)相同的土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果結(jié)果相同，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，對照的設(shè)置是必不可少的。在評價(jià)培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落時(shí)，可以通過對照實(shí)驗(yàn)來確定。如果對照的培養(yǎng)皿在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長，則說明培養(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，則說明選擇培養(yǎng)基已篩選出一些菌落。如果得到了2個(gè)或2個(gè)以上菌落數(shù)目在30～300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)。在分離分解纖維素的微生物時(shí)，需要準(zhǔn)備選擇培養(yǎng)基，并參照厭氧菌的培養(yǎng)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。對照的培養(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。由于不同土樣的環(huán)境不同，學(xué)生可能得到不同的分離結(jié)果，包括細(xì)菌、真菌和放線菌等。與課題2相比，分離分解纖維素的微生物需要準(zhǔn)備選擇培養(yǎng)基，并參照厭氧菌的培養(yǎng)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。同時(shí)，評價(jià)培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落的方法與課題2類似，都需要進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)來確定。本專題介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本流程，包括培養(yǎng)基的制備、外植體消毒、接種、培養(yǎng)、移栽和栽培等技術(shù)。課題1以菊花為例，介紹了植物組織培養(yǎng)的基本知識(shí)，包括細(xì)胞分化的概念和離體植物細(xì)胞的脫分化和再分化。同時(shí)，還介紹了影響植物組織培養(yǎng)的因素，如培養(yǎng)基配制、外植體的選取、消毒、接種、培養(yǎng)、移栽和栽培等。二、注意事項(xiàng)無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。植物組織培養(yǎng)需要高要求的培養(yǎng)條件和無菌操作，因?yàn)橹参锊牧象w積小、抗性差。無菌技術(shù)包括培養(yǎng)基和植物材料的消毒滅菌。在表面滅菌時(shí)，需要考慮不同藥劑、不同植物材料和不同器官的耐受能力。被污染的培養(yǎng)物需要妥善處理。細(xì)菌污染可能是由接種人員造成的，真菌污染可能是植物材料滅菌不當(dāng)。如果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染，特別是真菌性污染，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。有毒藥品的用后處理需要妥善處理，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。三、課題成果評價(jià)在接種操作中污染率的統(tǒng)計(jì)可以分析接種操作是否符合無菌要求。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。做好統(tǒng)計(jì)和對照，填好結(jié)果記錄表，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。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12h。掀開塑料薄膜后24h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。統(tǒng)計(jì)自己移栽的成活率，看看移栽是否合格。四、答案和提示（一）旁欄思考題：無菌技術(shù)的重要性和應(yīng)用，以及如何避免污染。1.營養(yǎng)物質(zhì)的作用和MS培養(yǎng)基配方的不同植物細(xì)胞需要微量元素和大量元素提供必需的無機(jī)鹽，蔗糖提供碳源和維持細(xì)胞滲透壓，甘氨酸和維生素等物質(zhì)滿足離體植物細(xì)胞的特殊營養(yǎng)需求。相比微生物培養(yǎng)基，MS培養(yǎng)基需要大量無機(jī)營養(yǎng)，包括植物生長必需的大量元素和微量元素。2.重復(fù)組數(shù)和對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置可以分組做不同材料或配方，但每種至少要做一組重復(fù)。對照實(shí)驗(yàn)可以使用經(jīng)過滅菌的培養(yǎng)基裝在錐形瓶中，與接種后的錐形瓶一同培養(yǎng)，以證明培養(yǎng)基無雜菌污染。1.植物組織培養(yǎng)和無菌操作植物組織培養(yǎng)需要小體積、抗性差的植物材料，因此對培養(yǎng)條件要求高。使用的培養(yǎng)基也適合某些微生物的生長，但一旦受到污染，實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗，因此需要嚴(yán)格的無菌操作。2.外植體生理狀態(tài)對組織培養(yǎng)的影響嫩枝生長旺盛的外植體生理狀態(tài)好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化，是成功進(jìn)行組織培養(yǎng)的重要條件。課題2：月季花藥培養(yǎng)1.被子植物花粉發(fā)育和花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的途徑花粉是單倍體生殖細(xì)胞，發(fā)育需要經(jīng)歷不同時(shí)期?；ㄋ幣囵B(yǎng)有兩種途徑可以產(chǎn)生花粉植株。2.影響花藥培養(yǎng)成功的因素選取適宜的材料和培養(yǎng)基組成是誘導(dǎo)花粉植株成功的關(guān)鍵。評價(jià)課題成果的三個(gè)方面：選材是否恰當(dāng)、無菌技術(shù)是否過關(guān)、接種是否成功。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，避免污染現(xiàn)象，及時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基。思考題：花瓣松動(dòng)為什么會(huì)給材料的消毒帶來困難？花瓣松動(dòng)后，微生物可能侵入花藥，導(dǎo)致消毒困難。1.F2代紫色甜玉米的基因型可能為Aasusu或AAsusu。常規(guī)育種方法需要測交白色甜玉米，耗時(shí)長達(dá)三年。但是，利用花藥培養(yǎng)技術(shù)可以在F1代中得到紫色甜玉米的純合體（AAsusu），從而縮短育種周期。2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的基本操作相同，但花藥培養(yǎng)的選材更為重要，需要注意花蕾的適宜時(shí)期，并及時(shí)更換培養(yǎng)基?；ㄋ幣囵B(yǎng)的難度也更大。在DNA的粗制過程中，利用二苯胺法可以鑒定DNA。DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線可以指導(dǎo)將DNA溶于高濃度的NaCl溶液中，與其他物質(zhì)分開。同時(shí)，DNA和蛋白質(zhì)對酶、高溫和洗滌劑的耐受性不同，可以利用這一特性分離DNA和蛋白質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)成果評價(jià)時(shí)，觀察提取的DNA顏色可以判斷是否含有雜質(zhì)。二苯胺鑒定出現(xiàn)藍(lán)色則說明實(shí)驗(yàn)基本成功。而DNA粗制品可能仍含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)，需要進(jìn)一步分析。對于不同實(shí)驗(yàn)方法，可以采用分組研究，比較不同實(shí)驗(yàn)材料和提取方法的效果。植物芳香油是植物揮發(fā)性油脂的總稱，是植物中含有的一種具有特殊香氣的化合物混合物。它們通常存在于植物的花、葉、果實(shí)、根、莖等部位中，可以通過蒸餾、壓榨、萃取等方法進(jìn)行提取。（二）蒸餾法的原理和步驟蒸餾法是一種常用的提取植物芳香油的方法，其原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性油脂從植物中蒸發(fā)出來，然后通過冷凝器冷卻收集。蒸餾法的步驟如下：1.將干燥的植物材料放入蒸餾器中。2.加入適量的水，并加熱使其沸騰，產(chǎn)生水蒸氣。3.水蒸氣通過植物材料，將揮發(fā)性油脂帶出。4.水蒸氣和揮發(fā)性油脂進(jìn)入冷凝器，冷卻后變成液體，收集。（三）壓榨法的原理和步驟壓榨法是將植物材料壓榨出油脂的方法，適用于果實(shí)、種子等含油較多的部位。壓榨法的步驟如下：1.將干燥的植物材料放入壓榨機(jī)中。2.通過機(jī)械力使植物材料被壓榨，將油脂壓出。3.將壓榨出的油脂進(jìn)行過濾、脫色等處理。（四）萃取法的原理和步驟萃取法是利用溶劑將植物中的有效成分提取出來的方法，適用于茶葉、草藥等含有水溶性成分的植物。萃取法的步驟如下：1.將干燥的植物材料放入萃取器中。2.加入適量的溶劑，如乙醇、甲醇等。3.溶劑將植物中的有效成分溶解出來。4.將溶液進(jìn)行過濾、濃縮等處理，得到所需的植物提取物。二、實(shí)驗(yàn)操作以薰衣草花為例，采用蒸餾法提取其芳香油。步驟如下：1.將薰衣草花放入蒸餾器中。2.加入適量的水，并加熱使其沸騰，產(chǎn)生水蒸氣。3.水蒸氣通過薰衣草花，將芳香油帶出。4.水蒸氣和芳香油進(jìn)入冷凝器，冷卻后變成液體，收集。三、注意事項(xiàng)1.操作時(shí)要注意安全，避免燙傷、火災(zāi)等事故。2.不同植物的提取方法可能有所不同，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法。3.提取的植物芳香油要進(jìn)行儲(chǔ)存和保管，避免受潮、曝曬等影響。植物芳香油是從植物中提取的一種具有香味和藥用價(jià)值的精油。它的歷史可以追溯到古埃及時(shí)期，當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)開始使用薰香油作為香料和藥物。植物芳香油的主要成分是揮發(fā)性化合物，通常包括萜烯、酚類、醛類、酮類和酯類等化學(xué)成分。這些成分不僅能夠?yàn)橹参锾峁┍Ｗo(hù)，還能夠?qū)θ祟惍a(chǎn)生多種生理和心理效應(yīng)。植物芳香油的提取方法主要有三種：蒸餾、壓榨和萃取。其中蒸餾是最常用的方法，它通過加熱植物材料，使其揮發(fā)性成分蒸發(fā)，然后通過冷凝使其凝結(jié)為液體。壓榨則是將植物的果實(shí)或種子壓榨出油，如橄欖油和葵花籽油。萃取則是將植物材料浸泡在溶劑中，使其揮發(fā)性成分溶解