高中生物選修一生物技術(shù)實(shí)踐知識點(diǎn)總結(jié)

中學(xué)生物選修一生物技術(shù)實(shí)踐學(xué)問點(diǎn)總結(jié)

專題一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

課題一果酒和果醋的制作

1、發(fā)酵：通過微生物技術(shù)的培育來生產(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(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。C此2O6+6O2-6CO2+6H2O

5、在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。CN206f2c2HsOH+6c

6、20℃左右最相宜酵母菌繁殖酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度限制在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(jìn)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(yīng)這一環(huán)境而受到制約。

8、醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)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、糖源都足夠時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋

酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?。C2H5OH+O2

-CH3COOH+H2O

10、限制發(fā)酵條件的作用①醋酸菌對氧氣的含量特殊敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使

只是短時(shí)間中斷通入氧氣，也會(huì)引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最適生長溫度為30~

35℃,限制好發(fā)酵溫度，使發(fā)酵時(shí)間縮短，又削減雜菌污染的機(jī)會(huì)。③有兩條途

徑生成醋酸：干脆氧化和以酒精為底物的氧化。

11、試驗(yàn)流程：選擇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(yàn)：果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用重倍酸鉀來檢驗(yàn)。在酸性條件

下，重格酸鉀及酒精反應(yīng)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3moi/L的H2soi3滴，振蕩混勻，最終滴加常溫下飽和的重銘酸鉀溶液

3滴，振蕩試管，視察顏色

13、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)用來排出二氧化碳的；出料口是用來取樣

的。排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管及瓶身相連接，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。運(yùn)用該裝

置制酒時(shí)，應(yīng)當(dāng)關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)當(dāng)充氣口連接氣泵，輸入氧氣。

疑難解答

(1)你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？

應(yīng)當(dāng)先沖洗，然后再除去枝梗，以避開除去枝梗時(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)當(dāng)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(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈，并進(jìn)行酒精消

毒；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)，為什么要將溫度限制在18?25℃?制葡萄醋時(shí)，為什么要將

溫度限制在30?35℃?

溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20c左右最適合酵母菌的繁殖。因此須要將溫

度限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

要將溫度限制在30?35℃。

課題二腐乳的制作

1、多種微生物參及了豆腐的發(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、試驗(yàn)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(jìn)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)建條件讓毛霉生長。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳

成型。

后期發(fā)酵主要是酶及微生物協(xié)同參及生化反應(yīng)的過程。通過各種輔料及酶的緩解作

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（精確到0.02mg）,置于已知重量的蒸發(fā)皿中，勻稱攤平后，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(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

?毛霉的生長：條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，將籠屜中的限制在15?18℃,并保

持肯定的溫度。

來源：1.來自空氣中的毛霉胞子，2.干脆接種優(yōu)良毛霉菌種

時(shí)間：5天

?加鹽腌制：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中，同時(shí)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(shí)間約為8天左右。

?用鹽腌制時(shí)，留意限制鹽的用量：鹽的濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能

導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過高會(huì)影響腐乳的口味

?食鹽的作用：1.抑制微生物的生長，避開腐敗變質(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：鹵湯干脆關(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限制在12%左右。

?酒的作用：1.防止雜菌污染以防腐2.及有機(jī)酸結(jié)合形成酯，給予腐乳風(fēng)味3.酒精

含量的凹凸及腐乳后期發(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：L調(diào)味作用2.殺菌防腐作用3.參及并促進(jìn)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(shí)，

操作要快速當(dāng)心。整齊地?cái)[放好豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時(shí)，

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)學(xué)問，說明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(yán)格地說是直立菌絲，在豆腐中還有葡匐菌

絲。

(2)為什么要撒很多鹽，將長毛的豆腐腌起來？

鹽能防止雜菌污染，避開豆腐腐敗。

(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(shí)，你會(huì)發(fā)覺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(shí)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

酶

分解為乳酸。分裂方式是二分裂。反應(yīng)式為：C6Hl206>2C3H603+能量含

抗生素牛奶不能生產(chǎn)酸奶的緣由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(huì)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/kg。亞硝酸鹽被汲取后隨尿液排出體

外，但在相宜pH、溫度和肯定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞硝胺。

亞0?一般在腌制10天后亞硝酸鹽含量起先降低，故在10天

硝

之酸后食用最好

鹽\測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝

*含

量

酸鹽及對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，及

N-1-蔡發(fā)酵時(shí)間（d）基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料,

及已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液目測比較，估算泡菜中亞硝酸鹽含量。

專題二微生物的培育及應(yīng)用

課題一微生物的試驗(yàn)室培育

?培育基：人們依據(jù)微生物對養(yǎng)分物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的養(yǎng)分基

質(zhì)，是進(jìn)行微生物培育的物質(zhì)基礎(chǔ)。

?培育基依據(jù)物理性質(zhì)可分為液體培育基半固體培育基和固體培育基。在液體培育基

中加入凝固劑瓊脂（是從紅藻中提取的一種多糖，在配制培育基中用作凝固劑）后，

制成瓊脂固體培育基。微生物在固體培育基表面生長，可以形成肉眼可見的菌落。依

據(jù)菌落的特征可以推斷是哪一種菌。液體培育基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培育基

應(yīng)用于微生物的分別和鑒定，半固體培育基則常用于視察微生物的運(yùn)動(dòng)及菌種保藏

等。

?依據(jù)成分培育基可分為人工合成培育基和自然培育基。合成培育基是用成分已知的

化學(xué)物質(zhì)配制而成，其中成分的種類比例明確，常用于微生物的分別鑒定。自然培育

基是用化學(xué)成分不明的自然物質(zhì)配制而成，常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。

?依據(jù)培育基的用途，可將培育基分為選擇培育基和鑒定培育基。選擇培育基是指在

培育基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不須要的微生物生長，促進(jìn)所須要的微生物的生

長。鑒別培育基是依據(jù)微生物的特點(diǎn)，在培育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。

?培育基的化學(xué)成分包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源、生長因子等。

?碳源：能為微生物的代謝供應(yīng)碳元素的物質(zhì)。如C02,NaHCOs等無機(jī)碳源；糖類、

石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。

?氮源：能為微生物的代謝供應(yīng)氮元素的物質(zhì)。如凡、NH；,、NQ,、NH；（無機(jī)氮源）

蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白陳（有機(jī)氮源）等。只有固氮微生物才能利用

N2?

?培育基還要滿意微生物生長對PH、特殊養(yǎng)分物質(zhì)以及氧氣的要求。例如，培育乳

酸桿菌時(shí)須要在培育基中添加維生素，培育霉菌時(shí)須將培育基的pH調(diào)至酸性，培育

細(xì)菌是須要將pH調(diào)至中性或微堿性，培育厭氧型微生物是則須要供應(yīng)無氧的條件

?無菌技術(shù)?獲得純凈培育物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，要留意以下幾個(gè)方面：

①對試驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。

②將用于微生物培育的器皿、接種用具和培育基等器具進(jìn)行滅菌。

③為避開四周環(huán)境中微生物的污染，試驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰旁邊進(jìn)行。

④試驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避開已經(jīng)滅菌處理的材料用具及四周的物品相接觸。

無菌技術(shù)除了用來防止試驗(yàn)室的培育物被其他外來微生物污染外，還有什么目

的？

答：無菌技術(shù)還能有效避開操作者自身被微生物感染。

?消毒及滅菌的區(qū)分

消毒指運(yùn)用較為溫柔的物理或化學(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（不包括芽胞和抱子）。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。

滅菌則是指運(yùn)用猛烈的理化因素殺死物體內(nèi)外全部的微生物，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、試管口等運(yùn)用灼燒滅菌法；

②玻璃器皿、金屬用具等運(yùn)用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱；

③培育基、無菌水等運(yùn)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運(yùn)用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈。

比較理化因素的作用殲滅微生物的數(shù)量芽胞和抱子能否被

項(xiàng)強(qiáng)度殲滅

消毒較為溫柔部分生活狀態(tài)的微不能

生物

滅菌猛烈全部微生物能

制作牛肉膏蛋白豚固體培育基

(1)方法步驟：計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。

(2)倒平板操作的步驟：

①將滅過菌的培育皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培育基的錐形瓶，左手拔

出棉塞。

②右手拿錐形瓶，將瓶口快速通過火焰。

③用左手的拇指和食指將培育皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的

培育基(約10?20mL)倒入培育皿，左手馬上蓋上培育皿的皿蓋。

④等待平板冷卻凝固，大約需5?lOmin。然后，將平板倒過來放置，使培育皿蓋

在下、皿底在上。

?倒平板操作的探討

1.培育基滅菌后，須要冷卻到50c左右時(shí)，才能用來倒平板。你用什么方法來估計(jì)

培育基的溫度？

提示：可以用手觸摸盛有培育基的錐形瓶，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.為什么須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育基。

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)凝聚水珠，凝固后的培育基表面的濕度也比較高，將

平板倒置，既可以使培育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

育基，造成污染。

4.在倒平板的過程中，假如不當(dāng)心將培育基濺在皿蓋及皿底之間的部位，這個(gè)平板還

能用來培育微生物嗎？為什么？

答：空氣中的微生物可能在皿蓋及皿底之間的培育基上滋生，因此最好不要用這

個(gè)平板培育微生物。

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)在瓊脂固體培育基表面連續(xù)劃線的操作。將聚集的菌

種逐步稀釋分散到培育基的表面。在數(shù)次劃線后培育，可以分別到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而

來的肉眼可見的子細(xì)胞群體，這就是菌落。

(3)稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)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育基的表面，進(jìn)行培育。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(gè)細(xì)胞，從而能在培育基表面形成單個(gè)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)快速伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。留意不要?jiǎng)澠婆嘤?。?/p>

灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線的末端起先往其次區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上

操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。留意不要將最終一區(qū)的劃線及第一區(qū)相連。⑧將平

板倒置放入培育箱中培育。

?平板劃線操作的探討

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)，仍舊須要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？

答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避開接種環(huán)上可能存在的微生物污染培育

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)上的菌種干脆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)目漸漸削減，以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能

剛好殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避開細(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.在作其次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起先劃

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

起先，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步削減，最終能得到由單個(gè)細(xì)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，滴加到培育基表面。

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用涂布器將菌液勻稱地涂布在培育基表面。

涂布平板操作的探討

涂布平板的全部操作都應(yīng)在火焰旁邊進(jìn)行。結(jié)合平板劃線及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)微環(huán)節(jié)保證“無菌”。例如，酒精燈及培育皿的距離要

合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰四周；等等。

菌種的保存

(1)對于頻繁運(yùn)用的菌種，可以采納臨時(shí)保藏的方法。

①臨時(shí)保藏方法

將菌種接種到試管的固體斜面培育基上，在合適的溫度下培育。當(dāng)菌落長成后，

將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3?6個(gè)月，都要重新將菌種從舊的培育基上

轉(zhuǎn)移到簇新的培育基上。

②缺點(diǎn)：這種方法保存的時(shí)間不長，菌種簡潔被污染或產(chǎn)生變異。

(2)對于須要長期保存的菌種，可以采納甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培育的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，

及甘油充分混勻后，放在一20℃的冷凍箱中保存。

疑難解答

(1)生物的養(yǎng)分

養(yǎng)分是指生物攝取、利用養(yǎng)分物質(zhì)的過程。養(yǎng)分物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng)，保

證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。

人及動(dòng)物的養(yǎng)分物質(zhì)：水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。

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

微生物的養(yǎng)分物質(zhì)：水、無機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊養(yǎng)分物質(zhì)五類。

(2)確定培育基制作是否合格的方法

將未接種的培育基在恒溫箱中保溫1?2天，無菌落生長，說明培育基的制備是勝

利的，否則須要重新制備。

課題二土壤中分解尿素的細(xì)菌的分別及計(jì)數(shù)

尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥，尿素并不能干脆被農(nóng)作物汲取。只有當(dāng)土壤

中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素,

是因?yàn)樗麄兡芎铣上倜?/p>

尿素最初是從人的尿液中發(fā)覺的

篩選菌株

（1）試驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理

人為供應(yīng)有利于目的菌株生長的條件（包括養(yǎng)分、溫度、pH等），同時(shí)抑制或阻

擋其他微生物生長。

（2）選擇性培育基

在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時(shí)抑制或阻擋其他種類微生物

生長的培育基，稱作選擇培育基。

（3）配制選擇培育基的依據(jù)

依據(jù)選擇培育的菌種的生理代謝特點(diǎn)加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。例如，培

育基中不加入有機(jī)物可以選擇培育自養(yǎng)微生物；培育基中不加入氮元素，可以選擇培

育能固氮的微生物；加入高濃度的食鹽可選擇培育金黃色葡萄球菌等。

統(tǒng)計(jì)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干脆計(jì)數(shù)。

（2）稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目的原理

當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培育基表面生長的一個(gè)菌落，來源于樣品稀釋液中的

一個(gè)活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推想出樣品中大約含有多少活細(xì)菌。為了

保證結(jié)果精確，一般設(shè)置3~5個(gè)平板，選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，并

取平均值。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而

不是活菌數(shù)來表示。

采納此方法的留意事項(xiàng)：1.一般選取菌落數(shù)在30~300之間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)2.為了防

止菌落擴(kuò)散，影響計(jì)數(shù)，可在培育基中加入TTC3.本法僅限于形成菌落的微生物

設(shè)置比照

設(shè)置比照的主要目的是解除試驗(yàn)組中非測試因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響，提高試驗(yàn)結(jié)果的

可信度。比照

試驗(yàn)是指除了被測試的條件以外，其他條件都相同的試驗(yàn)，其作用是比照試驗(yàn)組，解

除任何其他可能緣由的干擾，證明的確是所測試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)包括試驗(yàn)方案，所需儀器、材料、用具和藥品，詳細(xì)的實(shí)施步驟以剛好

間支配等的綜合考慮和支配。

（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(jī)質(zhì)的土壤表層，有更多的微生物生長。從富含有機(jī)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：樣品的稀釋程度將干脆影響平板上生長的菌落數(shù)目。在實(shí)際操作

中，通常選用肯定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培育，以保證獲得菌落數(shù)在30^300之間、

適于計(jì)數(shù)的平板。

測定土壤中細(xì)菌的數(shù)量，一般選用10'105106

測定放線菌的數(shù)量，一般選用1。'10'105

測定真菌的數(shù)量，一般選用IO?10;,10'

（3）微生物的培育及視察

不同種類的微生物，往往須要不同的培育溫度和培育時(shí)間。細(xì)菌30~37c廣2天

放線菌25~28c5~7天霉菌25~28c3~4天

每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以防

止因培育時(shí)間不足而導(dǎo)致一樓菌落的數(shù)目。一般來說，在肯定的培育條件下（相同的

培育基、唯獨(dú)及培育時(shí)間），同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。形態(tài)、大小、隆起

程度、顏色

疑難解答

（1）如何從平板上的菌落數(shù)推想出每克樣品中的菌落數(shù)？

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

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(shí)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別

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)。

纖維素及纖維素酶

(1)棉花是自然界中纖維素含量最高的自然產(chǎn)物，木材、作物秸稈等也富含纖維

素。

(2)纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即G酶、G酶和葡萄

糖昔酶，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，為微生物的生長供應(yīng)養(yǎng)分。

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)干脆對微生物進(jìn)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，它可以及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育基中加入剛

果紅時(shí)，剛果紅能及培育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，剛果紅一纖維素的復(fù)合物就無法形成，培育基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的

透亮圈。這樣，我們就可以通過是否產(chǎn)生透亮圈來篩選纖維素分解菌。

分別分解纖維素的微生物的試驗(yàn)流程

土壤取樣f選擇培育(此步是否須要，應(yīng)依據(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育基上一選擇產(chǎn)生透亮圈的菌落

(1)土壤采集選擇富含纖維素的環(huán)境。

(2)剛果紅染色法分別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

一種是先培育微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)，另一種是在倒平板時(shí)就加入

剛果紅。

課題延長

對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后，只是分別純化的第一步，為確定得

到的是纖維素分解菌，還須要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的試驗(yàn)，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(jìn)行定量的測定。

疑難解答

(1)為什么要在富含纖維素的環(huán)境中找尋纖維素分解菌？

由于生物及環(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一般環(huán)境。

(2)將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)當(dāng)埋進(jìn)土壤多深？

將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，事實(shí)上是人工設(shè)置纖維素分解菌

生存的相宜環(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

操作簡便，不存在菌落混雜問題，缺點(diǎn)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)生的透亮圈較為模糊，因?yàn)榕嘤欣w維素占主要地位，因此可以及纖維素酶產(chǎn)

生的透亮圈相區(qū)分。方法二的另一缺點(diǎn)是：有些微生物具有降解色素的實(shí)力，它們在

長時(shí)間培育過程中會(huì)降解剛果紅形成明顯的透亮圈，及纖維素分解菌不易區(qū)分。

(4)為什么選擇培育能夠“濃縮”所需的微生物？

在選擇培育的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種養(yǎng)分條件的微生物得到快速繁

殖，而那些不適應(yīng)這種養(yǎng)分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育技術(shù)

課題一菊花的組織培育

植物組織培育的基本過程

細(xì)胞分化：在生物個(gè)體發(fā)育過程中，細(xì)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(xì)胞，在培育了一段時(shí)間以后，會(huì)通過細(xì)胞分裂，形成愈傷組織，

愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形態(tài)態(tài)的薄壁細(xì)胞。

由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化，或者叫

做去分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織接著進(jìn)行培育，又可以重新分化成根或芽等器官，

這個(gè)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(xì)胞工程

具有某種生物全套遺傳信息的任何一個(gè)活細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整個(gè)體的實(shí)力,即每

個(gè)生物細(xì)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?yàn)樵?/p>

特定的時(shí)間和空間條件下,通過基因的選擇性表達(dá),構(gòu)成不同組織和器官。

植物組織培育技術(shù)的應(yīng)用有：實(shí)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(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。

?細(xì)胞分化是一種長久性的改變，它有什么生理意義？

使多細(xì)胞生物體中細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能趨向特地化，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(xì)胞來源細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞排列細(xì)胞去向

根尖分化成多種

受精卯正方形無液泡緊密

分生組織細(xì)胞組織

愈傷組織高度分化細(xì)胞無定形高度液泡化疏松再分化成新個(gè)體

相同點(diǎn)都通過有絲分裂進(jìn)行細(xì)胞增殖

影響植物組織培育的條件

材料：不同的植物組織，培育的難易程度差別很大。植物材料的選擇干脆關(guān)系到試驗(yàn)

的成敗。植物的種類、材料的年齡和保存時(shí)間的長短等都會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。菊花組織

培育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，簡潔進(jìn)行無性繁

殖的植物簡潔進(jìn)行組織培育。選取生長旺盛嫩枝進(jìn)行組培的是嫩枝生理狀態(tài)好，簡潔

誘導(dǎo)脫分化和再分化。

養(yǎng)分：離體的植物組織和細(xì)胞，對養(yǎng)分、環(huán)境等條件的要求相對特殊，須要配制相宜

的培育基。常用的培育基是MS培育基，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(jī)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(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激

素。在生長素存在的狀況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)趨勢。在培育基中須要添加

生長素和細(xì)胞分裂素等植物激素，其濃度、運(yùn)用的先后依次、用量的比例等都影響結(jié)

果。

生長素/細(xì)胞分裂素比值及結(jié)

運(yùn)用依次試驗(yàn)結(jié)果

果

先生長素，

有利于分裂但不

促根分化，

后細(xì)胞分裂

比值高時(shí)

分化

抑芽形成

素

+

促芽分化，

先細(xì)胞分裂

比值低時(shí)

細(xì)胞既分裂也分環(huán)境條件：

抑根形成

素，

PH、溫度、

比值適中促進(jìn)愈傷組織生長

后生長素

*生秋悟冬

同時(shí)運(yùn)用分化頻率提高

件。

不同的植物對各種條件的要求往往不同。進(jìn)行菊花的組織培育，一般將pH限制在

5.8左右，溫度限制在18~22℃,并且每日用日光燈照耀12h.

4、操作流程

配制MS固體培育基：配制各種母液：將各種成分按配方比例配制成的濃縮液（培育

基母液）。

?運(yùn)用時(shí)依據(jù)母液的濃縮倍數(shù)，計(jì)算用量，并加蒸儲(chǔ)水稀釋。

?配制培育基：應(yīng)加入的物質(zhì)有瓊脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有機(jī)物和植物激

素的母液，并用蒸儲(chǔ)水定容到1000毫升。

?在菊花組織培育中，可以不添加植物激素

緣由是菊花莖段組織培育比較簡潔。?滅菌：實(shí)行的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。

?MS培育基中各種養(yǎng)分物質(zhì)的作用是什么？及肉湯培育基相比，MS培育基有哪些特

點(diǎn)？

大量元素和微量元素供應(yīng)植物細(xì)胞所必需的無機(jī)鹽；蔗糖供應(yīng)碳源，維持細(xì)胞滲透

壓；甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿意離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到肯定影

響后所產(chǎn)生的特殊養(yǎng)分需求。

微生物培育基以有機(jī)養(yǎng)分為主，MS培育基則需供應(yīng)大量無機(jī)養(yǎng)分。

外植體的消毒外植體：用于離體培育的植物器官或組織片段。選取菊花莖段時(shí)，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?jǐn)?shù)為

70%的酒精中搖動(dòng)2~3次，持續(xù)6~7s,馬上將外植體取出，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?jǐn)?shù)為0.設(shè)的氯化汞溶液中

廣2min。取出后，在無菌水中至少清洗3次，漂洗消毒液。

留意：對外植體進(jìn)行表面消毒時(shí)，就要考慮藥劑的消毒效果，又要考慮植物的耐受實(shí)

力。

接種：接種過程中插入外植體時(shí)形態(tài)學(xué)上端朝上，每個(gè)錐形瓶接種7?8個(gè)外植體。

外植體接種及細(xì)菌接種相像，操作步驟相同，而且都要求無菌操作。

培育：應(yīng)當(dāng)放在無菌箱中進(jìn)行，并定期進(jìn)行消毒，保持相宜的溫度（18~22℃）和光

照（12h）

移栽：栽前應(yīng)先打開培育瓶的封口膜，讓其在培育間生長幾日，然后用流水清洗根部

培育基。然后將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍寶巖等環(huán)境中生活一段時(shí)間，進(jìn)行壯

苗。最終進(jìn)行露天栽培。

栽培

外植體在培育過程中可能會(huì)被污染，緣由有外植體消毒不徹底；培育基滅菌不徹底；

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育

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)部含有很多花粉。花粉是由花粉母細(xì)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(xì)胞。被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)驗(yàn)小孩子四分體時(shí)期、單核期和雙核期等階

段。在小抱子四分體時(shí)期，4個(gè)單倍體細(xì)胞連在一起，進(jìn)入單核期時(shí)，四分體的4個(gè)

單倍體細(xì)胞彼此分別，形成4個(gè)具有單細(xì)胞核的花粉粒。這時(shí)的細(xì)胞含深厚的原生

質(zhì)，核位于細(xì)胞的中心（單核居中期）。隨著細(xì)胞不斷長大，細(xì)胞核由中心移向細(xì)胞

一側(cè)（單核靠邊期），并分裂成1個(gè)生殖細(xì)胞核和1個(gè)花粉管細(xì)胞核，進(jìn)而形成兩個(gè)

細(xì)胞，一個(gè)是生殖細(xì)胞，一個(gè)是養(yǎng)分細(xì)胞。生殖細(xì)胞將在分裂一次，形成兩個(gè)精子。

留意：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(xì)胞核和

生殖細(xì)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(xì)胞就進(jìn)行一次有絲分裂，形成兩個(gè)精子，此花粉粒中含有兩個(gè)精子核

和一個(gè)花粉管核（養(yǎng)分核）②花粉發(fā)育過程中的四分體和動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂的四分體

不同。花粉發(fā)育過程中的四分體是花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個(gè)連在一起的單倍

體細(xì)胞；而動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的四分體是聯(lián)會(huì)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(xì)胞形成的兩個(gè)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育產(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)培育基上先形成愈

傷組織，再將其誘導(dǎo)分化成植株。這兩種途徑之間并沒有肯定的界限，主要取決于培

育基中激素的種類及其濃度配比。

留意：①無論哪種產(chǎn)生方式，都要先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根②胚狀體：植物體細(xì)胞組

織培育過程中，誘導(dǎo)產(chǎn)生的形態(tài)及受精卵發(fā)育成的胚特別類似的結(jié)構(gòu)，其發(fā)育也及受

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(xì)胞

胚。

影響花藥培育的因素誘導(dǎo)花粉能否勝利及誘導(dǎo)勝利率的凹凸，受多種因素影響，其中

材料的選擇及培育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簡潔產(chǎn)生花粉植株，選擇月季的初

花期。

?合適的花粉發(fā)育時(shí)期：一般來說，在單核期，細(xì)胞核由中心移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期，

花藥培育勝利率最高

?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)勝利率都有肯定影

響

?材料的選?。哼x擇花藥時(shí)，一般要通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于相宜的發(fā)育

期。確定花粉發(fā)育時(shí)期的最常用的方法是醋酸洋紅法。但是，某些植物的花粉細(xì)胞核

不易著色，需采納焙花青-銘研法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色

?材料的消毒

?接種和培育：滅菌后的花蕾，要在無菌條件下除去萼片和花瓣，并馬上將花藥接種

到培育基上。在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥（否則接種后簡潔從受傷部位長生愈

傷組織），同時(shí)還要徹底去除花絲，因?yàn)榧盎ńz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(gè)，培育溫度限制在25℃左右，不須要光照.幼小植

株形成后才須要光照.一般經(jīng)過20?30天培育后,會(huì)發(fā)覺花藥開裂,長出愈傷組織或形

成胚狀體。將愈傷組織剛好轉(zhuǎn)移到分化培育基上，以便進(jìn)一步分化出再生植株。假如

花藥開裂釋放出胚狀體，則一個(gè)花藥內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量幼小植株，必需在花藥開裂后盡

快將幼小植株分開，分別移植到新的培育基上，否則這些植株將很難分開。還須要對

培育出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選。

植物組織培育技術(shù)及花藥培育技術(shù)的相同之處是：培育基配制方法、無菌技術(shù)及接種

操作等基本相同。兩者的不同之處在于：花藥培育的選材特別重要，需事先摸索時(shí)期

相宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要?jiǎng)偤酶鼡Q培育基；花藥培育

對培育基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥培育的難度大為增加。

專題五DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

課題一DNA的粗提取及鑒定

?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(diǎn)？要使DNA溶

解，須要運(yùn)用什么濃度？要使DNA析出，又須要運(yùn)用什么濃

度？

0.14

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

C

0.14mol/L可使DNA析出。

?在溶解細(xì)胞中的DNA時(shí)，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(chǔ)水，以稀釋NaCl溶液。酒精是一種常用有

機(jī)溶劑，但DNA卻不能溶于酒精（特殊是95%冷卻酒精）,但細(xì)胞中蛋白質(zhì)可溶于

酒精。

從理論上分析，預(yù)冷的乙醇溶液具有以下優(yōu)點(diǎn)。一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA

降解；二是降低分子運(yùn)動(dòng)，易于形成沉淀析出；三是低溫有利于增加DNA分子柔韌

性，削減斷裂。

?采納DNA不溶于酒精的原理，可以達(dá)到什么目的？

將DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)一步分別。

?提取DNA還可以利用DNA對酶、高溫柔洗滌劑的耐受性原理。利用該原理時(shí)，應(yīng)選

用怎樣的酶和怎樣的溫度值？

蛋白酶，因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍裕鞍酌钢凰獾鞍踪|(zhì)而不會(huì)對DNA產(chǎn)生影響。溫度

值為60?80℃,因?yàn)樵摐囟戎档鞍踪|(zhì)變性沉淀，而DNA不會(huì)變性。

補(bǔ)充：DNA的變性是指DNA分子在高溫下解螺旋，其溫度在80c以上，如在PCR

技術(shù)中DNA變性溫度在95℃o

?洗滌劑在提取DNA中有何作用？

洗滌劑將細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，從而瓦解細(xì)胞膜。

?當(dāng)鑒定提取出的物質(zhì)是否是DNA時(shí)，須要運(yùn)用什么指示劑進(jìn)行鑒定？

在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺呈現(xiàn)藍(lán)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(xì)胞中提取和提

純DNA；再利用酒精進(jìn)一步將DNA及蛋白質(zhì)分別開來，達(dá)到提純的目的；最終利用二

苯胺試劑鑒定提取的物質(zhì)是否是DNAo

試驗(yàn)材料的選取

不同生物的組織中DNA含量不同。在選取材料時(shí)，應(yīng)本著DNA含量高、材料易

得、便于提取的原則。

本試驗(yàn)用雞血細(xì)胞做試驗(yàn)材料有兩個(gè)緣由。一是因?yàn)殡u血細(xì)胞核的DNA含量豐

富，材料易得；二是雞血細(xì)胞極易吸水脹破，而用動(dòng)物肝臟細(xì)胞作試驗(yàn)材料經(jīng)常須要

勻漿和離心，對設(shè)備要求較高，操作繁瑣，歷時(shí)較長。

雞血細(xì)胞裂開以后釋放出的DNA,簡潔被玻璃容器吸附，所以在提取過程中為了削

減DNA的損失，最好運(yùn)用塑料的燒杯和試管盛放雞血細(xì)胞液。

裂開細(xì)胞，獲得含DNA的濾液

?若選用雞血和洋蔥作試驗(yàn)材料，則怎樣獲得含DNA的濾液？

在雞血細(xì)胞液中加入肯定量蒸儲(chǔ)水并用玻棒攪拌，過濾后收集濾液；切碎洋蔥，

加入肯定量洗滌劑和食鹽，攪拌研磨，過濾后收集濾液。

?為什么加入蒸儲(chǔ)水能使雞血細(xì)胞裂開？

答：蒸儲(chǔ)水對于雞血細(xì)胞來說是一種低滲液體，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)胞的裂開（細(xì)胞膜和核膜的裂開），

從而釋放出DNAo

?在以上試驗(yàn)中，加入蒸儲(chǔ)水、洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？過濾時(shí)應(yīng)當(dāng)選用

（濾紙、尼龍布）。血細(xì)胞在蒸儲(chǔ)水中大量吸水而張裂；洗滌劑瓦解細(xì)胞膜；食鹽溶

解DNA物質(zhì)；選用尼龍布進(jìn)行過濾。

?在處理植物組織時(shí)須要進(jìn)行研磨，其目的是什么？研磨不充分產(chǎn)生什么結(jié)果？

裂開細(xì)胞壁，使核物質(zhì)簡潔溶解在NaCl溶液中；研磨不充分會(huì)使DNA的提取量削

減，影響試驗(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。

o詳細(xì)做法。10mL雞血+20mL蒸儲(chǔ)水f同方向攪拌f3層尼龍布過濾濾液

去除濾液中的雜質(zhì)

為什么反復(fù)地溶解及析出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(fù)溶解及析出DNA,就能夠除

去及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)，須要進(jìn)一步提純DNA。

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。

方案二及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及蛋白質(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，及DNA分別。

析出及鑒定

?在濾液中仍舊含有一些雜質(zhì)，怎樣除去這些雜質(zhì)呢？得到的DNA呈何顏色?

濾液及等體積的冷卻酒精混合勻稱，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？

詳細(xì)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f各加4mL二苯胺，混合勻稱一沸水浴5min-＞視察顏色改變

試驗(yàn)操作

制備雞血細(xì)胞液.......加檸檬酸鈉，靜置或離心

裂開細(xì)胞，釋放DNA…加蒸儲(chǔ)水，同一方向快速通方向攪拌

If過濾，除去細(xì)胞壁、細(xì)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(chǔ)水至0.14mol/L,過濾，在溶解到2mol/L溶液中

If除去細(xì)胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。

DNA初步純化.......及等體積95%冷卻酒精混合，析出白色絲狀物

If除去核蛋白、RNA、多糖等。

DNA鑒定...........二苯胺，沸水浴，呈現(xiàn)藍(lán)色

留意事項(xiàng)：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(xì)胞懸液濃度；

運(yùn)用塑料燒杯；運(yùn)用尼龍布過濾；玻棒沿同一方向攪拌；玻棒攪拌要緩慢（細(xì)胞裂開

快速攪拌）；玻棒不要遇到燒杯壁；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

自然香料的來源：植物、動(dòng)物

不同植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子都可以提取芳香油。

芳香油的提取方法：蒸儲(chǔ)、壓榨、萃取等。

芳香油的性質(zhì)：揮發(fā)性強(qiáng)，成分困難，以菇類化合物及其衍生物為主。

水蒸氣蒸儲(chǔ)法:

原理：水蒸汽可將揮發(fā)性較強(qiáng)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(chǔ)：原料放在沸水中加熱蒸儲(chǔ)。

水上蒸儲(chǔ)：原料隔放在沸水上加熱蒸儲(chǔ)。

水汽蒸儲(chǔ)：利用外來高溫水蒸氣加熱蒸儲(chǔ)。

不足：有些原料不相宜于水中蒸儲(chǔ)，如柑橘、檸檬等易焦糊，有效成分簡潔水

解。通常用壓榨法（通過機(jī)械壓縮力將液相物從液固兩相混合物中分別出來的一種簡

潔操作）

萃取法:

原理：芳香油易溶于有機(jī)溶劑，溶劑揮發(fā)后得到芳香油。如石油酸、酒精、乙醛

方法：原料浸泡在溶劑中f得到浸泡液f有機(jī)溶劑揮發(fā)f芳香油。

不足：有機(jī)溶劑中的雜質(zhì)影響芳香油的品質(zhì)

蒸儲(chǔ)裝置包括：鐵架臺(tái)兩個(gè)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸儲(chǔ)瓶、橡膠塞、蒸儲(chǔ)頭、溫度計(jì)、

直型冷凝管、接液管、錐形

瓶，以及連接進(jìn)水口和出溫度計(jì)水

口的橡皮管。全部儀器必

事先干燥，保證無水。整

蒸儲(chǔ)裝置可分為左、中、

三部分，其中左邊的部分

過加熱進(jìn)行蒸儲(chǔ)，中部將

水蒸氣蒸慵裝置

儲(chǔ)物冷凝，右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都依據(jù)自下而上、從左到右的依次。

拆卸儀器的依次及安裝時(shí)相反。詳細(xì)安裝依次和方法如下。（1）固定熱源—酒精

燈。

（2）固定蒸儲(chǔ)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(chǔ)瓶軸心

及鐵架臺(tái)的水平面垂直。

（3）安裝蒸儲(chǔ)頭，使蒸儲(chǔ)頭的橫截面及鐵架臺(tái)平行。

（4）連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過橡皮管及水池相連；下端進(jìn)水口向

下，通過橡皮管及水龍頭相連。

（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

儲(chǔ)一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收

應(yīng)在試驗(yàn)前稱重，并做好記錄。

（7）將溫度計(jì)固定在蒸儲(chǔ)頭上，使溫度計(jì)水

球的上限及蒸儲(chǔ)頭側(cè)管的下限處在同一水平

上。

蒸儲(chǔ)裝置安裝完畢后，可以在蒸儲(chǔ)瓶中加幾

沸石，防止液體過度沸騰。打開水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌缓笃鹣燃訜?。加熱時(shí)可以

視察到，蒸儲(chǔ)瓶中的液體漸漸沸騰，蒸氣漸漸上升，溫度計(jì)讀數(shù)也略有上升。當(dāng)蒸氣

的頂端達(dá)到溫度計(jì)水銀球部位時(shí)，溫度計(jì)讀數(shù)急劇上升。在整個(gè)蒸儲(chǔ)過程中，應(yīng)保證

溫度計(jì)的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。限制蒸儲(chǔ)的時(shí)間和速度，通常以每

秒1-2滴為宜。

分液漏斗的運(yùn)用方法如下。

（1）首先把活塞擦干，為活塞勻稱涂上一層潤滑脂，留意切勿將潤滑脂涂得太厚或

使?jié)櫥M(jìn)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植紕蚍Q。并用水檢查分液漏斗的頂

塞及活塞處是否滲漏，確認(rèn)不漏水后再運(yùn)用。

（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺(tái)上的鐵圈中，關(guān)好活塞。將

待分別的液體從上部開口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，留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（起先振蕩時(shí)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(fù)上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時(shí)為止。再將分液漏斗猛烈

振蕩2?3min,然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。

蒸儲(chǔ)完畢，應(yīng)先撤出熱源，然后停止通水，最終拆卸蒸儲(chǔ)裝置，拆卸的依次及安裝時(shí)

相反。

玫瑰精油的提取

?0.Ig/mL氯化鈉溶液：促使油水混合物（乳濁液）中油和水的分別。無水硫酸鈉：

汲取油層中的水分。

試驗(yàn)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裝入蒸僧原料：稱取50g玫瑰花放入蒸儲(chǔ)瓶，添加200mL蒸儲(chǔ)水。

③安裝蒸儲(chǔ)裝置：依據(jù)從左向右、自下到上次序安裝水蒸氣蒸饋裝置。

④加熱蒸儲(chǔ)：限制蒸儲(chǔ)時(shí)間和速度（1?2滴/秒），獲得乳白色乳濁液；拆

卸裝置。

⑤分別油層：向乳濁液加入NaCl溶液后，利用分液漏斗分別出上面的油

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。

*留意事項(xiàng)：蒸儲(chǔ)時(shí)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(shí)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(jìn)油和水的分別（用量分別為橘皮質(zhì)量的0.25%和5%）。

試驗(yàn)步驟：①橘皮的處理：將簇新橘皮用清水清洗瀝干。

②石灰水浸泡：用7?8%石灰水浸泡橘皮24h。

③清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水徹底漂洗干凈，瀝干。

④粉碎和壓榨：將橘皮粉碎，加入小蘇打和硫酸鈉后，用壓榨機(jī)壓榨得到壓

榨液。

⑤過濾壓榨液：用布袋過濾，濾液再高速離心處理，分別出上層橘皮油。

⑥靜置處理：將橘皮油在5?1