2020屆高考生物選修一教材基礎(chǔ)知識點復(fù)習(xí)提綱(精選)

1、專題一傳統(tǒng)發(fā)酪技術(shù)的應(yīng)用課題一果酒和果醋的制作1、發(fā)酪：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)酯：醋酸發(fā)酯 谷氨酸發(fā)酯；無氧發(fā)酯：酒精發(fā)酪 乳酸發(fā) 酪3、酯母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌醉母菌的生殖方式酶出芬生殖（主要）分裂生殖抱子生殖4、在有氧條件下，酯母菌進行有氧呼吸，大航繁殖。C6H12O6 +6O2 + 6H28 6CO2 +12H2O+ 能量5、 在無氧條件下，酯母菌能進行酒精發(fā) 酪。C6H12O62C2H5OH + 2CO2+能量6、20 C左右最適宜酯母菌繁殖酒精發(fā)酪時一般將溫度控制在18 c-25 C7、在葡萄酒自然發(fā)酪的過程中，起主要作用的是 附著在葡萄皮表面

2、的 野生型酯母菌.在發(fā)酪過程中，隨著酒精濃度的提高，紅葡萄皮的色素 也 進入發(fā)酯液，使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色.在缺氧 呈酸性的發(fā)酯液中，酯母菌 可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)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(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺 少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇證6H12O6 + 20” 2CH3COOH+ 2CO2 +2H20C2H5OH +02 CH3C00H +H2010、控制發(fā)酪條件的作用醋酸菌對氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進行深 層發(fā)酪時，即使只是短時間中斷通入

3、氧氣，也會引起醋酸菌死亡。 醋酸菌最適生長溫度為 32 C,控制好發(fā)酪溫度(30c35C),使發(fā)酪 時間縮短，又減少雜菌污染的機會。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-酒精發(fā)酯一果酒(一醋酸發(fā) 酪一果醋)12、酒精檢驗：果汁發(fā)酪后是否有酒精產(chǎn)生，可以用 重銘酸鉀來檢驗。 在酸性條件下，重銘酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn) 灰綠色。13、充氣口是在醋酸發(fā)酪時連接充氣泵 進行充氣用的；排氣口是在酒 精發(fā)酷時用來 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

4、化碳的排出。使用該裝置 制酒時， 應(yīng)該關(guān)閉充氣口 ；制醋時，應(yīng)該充氣口連接氣泵，輸入氧氣 。疑難解答(1)你認為應(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 避免除去枝梗時引起葡萄破損，增 加被雜菌污染的機會。(2)你認為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酯液被污染？如：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；榨汁機、發(fā)酪裝置要清洗干凈，井 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1825C?制葡萄醋時，為什么要將溫度控制在 3035 C ?溫度是酯母菌生長和發(fā)酪的重要條件。 20 C左右最適合酯母菌的繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范

5、圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為32C,因此要將溫度控制在 30-35Co課題二腐乳的制作1、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酪，如青霉、酪母、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)酪和后期發(fā)酪。前期發(fā)酪的主要作用：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)酪主要是酶與微

6、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3cmX3cmX1cm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。*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1518C,并保持一定的濕度。來源：1.來自空氣中的毛霉抱子，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

7、的用量： 鹽的濃度過低，不足以抑制微生物 的生長，可能導(dǎo)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，使豆腐變硬，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(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。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(fēng)味3.酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酪時間的長短有很大關(guān)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，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗。香辛料

8、的作用：1.調(diào)味作用2.殺菌防腐作用防止雜菌污染：用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。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(xué)的生物學(xué)知識，解釋豆腐長白毛是怎么一回事？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

9、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)酪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物酸菌，其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。在無氧條 件下，將糖分解為乳酸。分裂方式是二分裂。反應(yīng)式為： C6H12O6 -2c3H6O3+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，但在適宜pH、溫度和一 定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞

10、硝胺。一般在腌制10天后亞硝酸鹽含量開始降低，故在 10天之后食用最好 測定亞硝酸鹽含量的方法是：比色法原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對基苯磺酸發(fā)生 重氮化反應(yīng) 后, 與N-1-奈基乙二胺鹽酸鹽結(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驗室培養(yǎng)培養(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(chǔ)。培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(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

11、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。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(xué)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(xué)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(xué)成分包括 水、無機鹽、碳源、氮源碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。.如CO2、NaHCO3等無機碳源；糖類、石油、花生粉餅等氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+ （無機氮源）蛋白質(zhì)、氨基酸

12、、尿素、牛肉膏、蛋白陳（有機氮 源）等。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(shù) 獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，要注意以下幾個方面：對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒。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。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進 行。實驗操作時應(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)除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被

13、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。消毒與滅菌的區(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)部一部分對人體有害的微生物（不包括芬抱和抱子）。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(xué)藥劑（如酒精、氯 氣、石炭酸等）消毒、 紫外線消毒。滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芬 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：接種環(huán)、接種針、試管口等使用 灼燒滅菌法；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；培養(yǎng)基、無菌水等使用 高壓蒸汽滅菌 法，所用

14、器械是高壓蒸汽滅 菌鍋。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。制作牛肉膏蛋白豚固體培養(yǎng)基（1）方法步驟：計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板 。（2）倒平板操作：1 .培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到 50c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？答：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，將平板倒置，既可以防止培養(yǎng) 基表面的水分過度地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落

15、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。5 .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 12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。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

16、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：將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。在火焰旁冷卻接種 環(huán)，井打開棉塞。將試管口通過火焰。將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中硬取一環(huán)菌液。將試管通過火焰，井塞上棉塞。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

17、劃破培養(yǎng)皿。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。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

18、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：將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。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。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

19、的討論涂布平板的所有操作都應(yīng)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(yīng)如何進行無菌操作？提示：應(yīng)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；絕絕寺寺°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。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(dāng)菌 落長成后，將試管放入 4c的冰箱中保藏。以后每 36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。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

20、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 -20C的冷凍箱中保存。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(dāng)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 月尿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(yīng)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(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他

21、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(dāng)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(zhǔn)確，一般設(shè)置35個平板，選 擇菌落數(shù)在30

22、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：一般選取菌落數(shù)在30300之間的平板進行計 數(shù)設(shè)置對照設(shè)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(yīng)的結(jié)果。實驗設(shè)計(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、pH7的土壤中取樣。鏟去表

23、層土，在距地表約38cm 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30300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104 105 106測定放線菌的數(shù)量，一般選用103 104 105測定真菌的數(shù)量，一般選用 102 103 104(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3037 c 12天放線菌2528 c 57天霉菌2528 c 34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

24、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、溫度及培養(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)

25、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，一般認為它至少包括三種組分，即 C1 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(yīng)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(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(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅-

26、纖維素的復(fù)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(yīng)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(2) 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(yīng)，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

27、定得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酯產(chǎn)纖維素酶的實驗纖維素酶的發(fā)酯方法有液體發(fā)酯和固體發(fā)酯兩種。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(guān)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(yīng)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(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。(3)兩種剛果紅染色法

28、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；具優(yōu)點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(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)的目的 是能夠增加目的菌的濃度？在選擇培養(yǎng)的條件下

29、，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。專題三植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 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芬等器官，這個過程叫做再分化。

30、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 住的能力，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(shù)的應(yīng)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細胞來源細胞形態(tài)細胞結(jié)

31、構(gòu)細胞排列細胞去向根尖受精卵正方,無液泡緊密分化成多種分生組織形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都通過有絲分裂進行細胞增殖占J 、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(guān)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(dǎo) 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

32、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(guān)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)果先生長素，后細胞分裂素有利于分裂但不分化先細胞分裂素，后生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率提局生長素/細胞分裂素比值與結(jié)果比值局時促根分化，抑芽形成比值低時促芬分化，抑根形

33、成比值適中促進愈傷組織生長環(huán)境條件：PH、溫度、光等環(huán)境條件。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1822 C,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(yīng)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。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

34、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23次，持續(xù)67s,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

35、質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中 12min。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(xué)上端朝上，每個錐形瓶接種78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(yīng)該放在無菌箱中進行，井定期進行消毒，保持適宜的溫度 (1822C)和光照(12h)移栽：栽前應(yīng)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

36、，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。課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

37、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。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(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，再將其誘導(dǎo)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：無論哪種產(chǎn)生方式，都要 先誘導(dǎo)生芬，再誘導(dǎo)生根 胚狀體:植物體細胞組織培養(yǎng)過程中，誘導(dǎo)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，有胚芬、胚根、 胚軸等完整結(jié)構(gòu)，就像一粒種子，又稱為細胞胚

38、。影響花藥培養(yǎng)的因素誘導(dǎo)花粉能否成功及誘導(dǎo)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(yù)處理以及接種密度等對誘導(dǎo)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-銘磯法，這種 方法能將花粉細

39、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710個，培養(yǎng)溫度控制在25 c左右，不需要光照.幼小植株形成后才需要光照.一般經(jīng)過2030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)

40、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(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(fù)雜，以菇類化合物及其衍生物為主

41、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。水上蒸儲：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儲，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。如石油醴、酒精、乙醴等。方法：原料浸泡在溶劑中一得到浸泡液一有機溶劑揮發(fā)一芳香油。不足：有機溶劑中的雜質(zhì)影響芳香油的品質(zhì)蒸儲裝置：所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸儲裝置可分為左、中、

42、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)固定熱源一一酒精燈。(2)固定蒸儲瓶，使其離熱源的距離如教科書中圖6-2所示，并且保持蒸儲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(zhǔn)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(yīng)在實驗前稱重，并做好記錄。（7）將溫度

43、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。蒸儲完畢，應(yīng)先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸儲裝置，拆卸的順序與安裝時相反。玫瑰精油的提取0.1g/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：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。裝入蒸儲原料：稱取 50g玫瑰花放入蒸儲瓶，添加 200mL蒸儲水。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。加熱蒸儲：控制蒸儲時間和速度（12滴/秒），獲得乳白色乳濁液; 拆卸裝置。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。除去水分：向油層中加入無 水硫酸鈉，24h后過濾，得到玫瑰油。*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。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 0