高考生物复习 高中生物选修一知识点填空含答案 13页

1 专题一 传统发酵技术的应用 课题 1 果酒和果醋的制作 1．果酒制作的原理 （1）人类利用微生物发酵制作果酒，该过程用到的微生物是 ， 它的代谢类型是 ，与异化作用有关的方程式有 。 生活状态：进行发酵，产生大量 。 （2）果酒制作条件 传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是 。 酵母菌生长的最适温度是 ； PH 呈 ； （3）红色葡萄酒呈现颜色的原因是：酒精发酵过程中，随着 的提高，红色葡萄皮的 进入发酵液，使葡萄酒呈 色。 （4）在 、 的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其它微 生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 2．果醋的制作原理 （1）果醋发酵菌种是 ，新陈代谢类型 。 （2）当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成 ，当糖源不足时醋酸菌将 变为 再变成醋酸，其反应式 。 3．操作过程应注意的问题 （1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在 ，时间控制在 d 左右，可通过 对 发酵的情况进行及时的监测。 （4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在 ，时间控制在 d，并注意适时在 充气。 4．酒精的检验 （1）检验试剂： 。 （2）反应条件及现象：在 条件下，反应呈现 。 5.制作果酒、果醋的实验流程 挑选葡萄→ → → → ↓ ↓ 果酒 果醋 P4 旁栏思考题 1．你认为应该先洗葡萄还是先除去枝梗，为什么？ 应该先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 2．你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发 酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。 3．制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在 18～250C？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在 30～350C？ 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 0 C 左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最 适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为 30～35 0 C，因此要将温度控制在 30～35 0 C。 4．制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 醋酸菌是好氧菌，再将酒精变成醋酸时需要养的参与，因此要适时向发酵液中充气。 P4: A 同学：每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖；制醋时，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，进 行葡萄醋的发酵。 来防止发酵液被污染，因为操作的每一步都可能混入杂菌 B 同学：分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通 过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？ 充气口：是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的； 排气口：是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的； 出料口：是用来取样的。 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置 制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。 课题 2 腐乳的制作 1.制作原理 （1）．经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的 和 ，脂肪被分解成 和 ，因而更利于消化吸收。 （2）．腐乳的发酵有多种微生物参与，如 、 、 、 等，其中 起主要作用的是 。它是一种丝状 ，常见 、 、 、 上。 （3）．现代的腐乳生产是在严格的 条件下，将优良 菌种直接接种在豆腐上， 这样可以避免其他菌种的 ，保证产品的质量。 2. 腐乳制作的实验流程： 让豆腐长出 → → →密封腌制。 3.实验注意事项 （1）在豆腐上长出毛霉时，温度控制在 ，自然条件下毛霉的菌种来自空气中 的 。 （2）将长满毛霉的豆腐块分层加盐，加盐量要随着摆放层数的加高而 ，近瓶口的 表层要 。加盐的目的是使豆腐块失水，利于 ，同时也能 的生长。盐的浓度过低， ；盐的浓度过 高， 。 （3）卤汤中酒精的含量应控制在 左右，它能 微生物的生长，同时也与豆腐 乳独特的 形成有关。酒精含量过高， ；酒精含量过 低， 。香辛料可以调制腐乳的风味，同时也有 作用。 2 （4）瓶口密封时，最好将瓶口 ，防止瓶口污染。 P6 旁栏思考题 1.你能利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么一回事？ 豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。 2.王致和为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？ 盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。 3．你能总结出王致和做腐乳的方法吗？ 让豆腐长出毛霉→加盐腌制→密封腌制。 P7 旁栏思考题 1.我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？ 含水量为 70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。 2.吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有 害吗？它的作用是什么？ “皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），它能形成腐乳的“体”，使腐乳成 形。“皮”对人体无害。 P8 练习 1. 腌制腐乳时,为什么要随豆腐层的加高而增加盐的含量？为什么在接近瓶口的表面要将盐厚铺 一些？ 越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量，在接近瓶口的表 面，盐要铺厚一些，以有效防止杂菌污染。 2．怎样用同样的原料制作出不同风味的腐乳？（可以不看） 在酒和料上作变动 红腐乳：又称红方，指在后期发酵的汤料中，配以着色剂红曲，酿制而成的腐乳。 白腐乳：又称白方，指在后期发酵过程中，不添加任何着色剂，汤料以黄酒、白酒、香料为主酿 制而成的腐乳，在酿制过程中因添加不同的调味辅料，使其呈现不同的风味特色，目前大致包括糟方、 油方、霉香、醉方、辣方等品种。 青腐乳：又称青方，俗称“臭豆腐”，指在后期发酵过程中，以低度盐水为汤料酿制而成的腐乳， 具有特有的气味，表面呈青色。 酱腐乳：又称酱方，指在后期发酵过程中，以酱曲（大豆酱曲、蚕豆酱曲、面酱曲等）为主要辅 料酿制而成的腐乳。 课题 3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 1．乳酸菌代谢类型为 ，在 情况狂下，将葡萄糖分解为乳酸。在自然 界中分布广泛，在 、 、 、 内都有分布。常见的乳酸菌有 和 两种，其中 常用于生产酸奶。 2．亚硝酸盐为 ，易溶于 ，在食品生产中用作 。一般不会危害人体 健康，但当人体摄入硝酸盐总量达 g时，会引起中毒；当摄入总量达到 g时，会 引起死亡。在特定的条件下，如 、 和 的作用下，会转变成致癌物 质——亚硝胺，亚硝胺对动物有致畸和致突变作用。 3．泡菜制作大致流程：原料处理→ →装坛→ →成品 （1）配制盐水：清水和盐的比例为 ，盐水 后备用。 （2）装坛：蔬菜装至 时加入香辛料，装至 时加盐水，盐水要 ， 盖好坛盖。坛盖边沿水槽中 ，保证坛内 环境。 （3）腌制过程种要注意控制腌制的 、 和 。温度 过高、食盐用量不足 10%、 过短，容易造成 ， 。 4．测亚硝酸盐含量的原理是 。 将显色反应后的样品与已知浓度的 进行比较，可以大致 出泡菜中亚硝酸盐的含量。 测定步骤：配定溶液→ → 制备样品处理液→ P9 旁栏思考题： 为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？ 酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素 的牛奶不能发酵成酸奶。 P10 旁栏思考题： 1．为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜？ 有些蔬菜，入小白菜和萝卜等，含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质（发黄、腐烂） 或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。 2．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？ 形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气 含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。 P12 练习： 2．你能总结果酒、果醋、腐乳、泡菜这几种发酵食品在利用微生物的种类和制作原理方面的不同吗？ 你能总结出传统发酵技术的共同特点吗？ 果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵， 果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变成醋酸的代谢， 腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类， 泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。 传统的发酵技术都巧妙的利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件，最终的发酵 产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物。 专题二 微生物的培养与应用 课题 1 微生物的实验室培养 1．根据培养基的物理性质可将培养基可以分为 和 。 2．培养基一般都含有 、 、 、 四类营养物质，另外还 需要满足微生物生长对 、 以及 的要求。 3．获得纯净培养物的关键是 。 3 4．消毒是指 灭菌是指 5．日常生活中常用的消毒方法是 ，此外，人们也常使用化学药剂进行消毒，如用 、 等。常用的灭菌方法有 、 、 ，此外，实验室里还用 或 进行消毒。 6．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤是⑴ ，⑵ ，⑶ ， ⑷ ，⑸ 。 7．微生物接种的方法中最常用的是 和 。平板划线 是指 。稀释涂布平板 法指 。 8．菌种的保藏： （1）临时保藏：将菌种接种到试管的 ，在合适的温度下培养， 长成后， 放入 冰箱中保藏，以后每 3—6个月，转移一次新的培养基。 缺点是：保存时间 ，菌种容易被 或产生变异。 （2）长期保存方法： 法，放在 冷冻箱中保存。 P15 旁栏思考题： 无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 P16 旁栏思考题： 请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。 （1） 培养细菌用的培养基与培养皿 （2） 玻棒、试管、烧瓶和吸管 （3） 实验操作者的双手 （1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。 P17 倒平板操作的讨论 1.培养基灭菌后，需要冷却到 50 ℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温 度？ 可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板 了。 2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使 培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养 微生物吗？为什么？ 空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。 P18 平板划线操作的讨论 1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧 接种环吗？为什么？ 操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接 种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源 于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。 划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。 2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？ 以免接种环温度太高，杀死菌种。 3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？ 划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数 目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 P19 涂布平板操作的讨论 涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想， 第 2 步应如何进行无菌操作？ 应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何 其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。 P20六、课题成果评价 1.培养基的制作是否合格 如果未接种的培养基在恒温箱中保温 1～2 d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需 要重新制备。 2.接种操作是否符合无菌要求 如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接 种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求， 需要分析原因，再次练习。 3.是否进行了及时细致的观察与记录 培养 12 h与 24 h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同，及时观察记录的同学会发现这一点，并 能观察到其他一些细微的变化。这一步的要求主要是培养学生良好的科学态度与习惯。 P20 练习 1.提示：可以从微生物生长需要哪些条件的角度来思考。例如，微生物的生长需要水、空气、适 宜的温度，食品保存可以通过保持干燥、真空的条件，以及冷藏等方法来阻止微生物的生长。 2.提示：可以从这三种培养技术的原理、操作步骤等方面分别进行总结归纳。例如，这三种培养 技术都需要为培养物提供充足的营养，但无土栽培技术的操作并不需要保证无菌的条件，而其他两种 技术都要求严格的无菌条件。 3.提示：这是一道开放性的问题，答案并不惟一，重点在于鼓励学生积极参与，从不同的角度思 考问题。例如，正是由于证明了微生物不是自发产生的，微生物学才可能发展成为一门独立的学科； 巴斯德实验中用到的加热灭菌的方法导致了有效的灭菌方法的出现，而这一灭菌原理也适用于食品的 保存等。 4 课题 2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。选择分解尿素细菌 的培养基特点： 惟一氮源，按物理性质归类为 培养基。 2．．PCR（ ）是一种在体外将 。此项技术的自动 化，要求使用耐高温的 DNA聚合酶。 3 实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 生长的条件（包括 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。 4．选择培养基是指 。 5．常用来统计样品中活菌数目的方法是 。即当样品的稀释度足够高时，培养 基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样 品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数，计数公式是 。利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关 键是 。另外， 也是测定微生物数量的常用方法。 6．一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为 。因此，统计结果一般用 而不是活菌数来表示。 7．设置对照实验的主要目的是 ，提高实验结果的可信度。对 照实验是 。满足该条件的称为 ，未满 足该条件的称为 。 8．实验设计包括的内容有： 、 、 和 ，具体的实验步骤 以及时间安排等的综合考虑和安排。 9．不同种类的微生物，往往需要不同的培养 和培养 。在实验过程中， 一般每隔 24 小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可 以 。 10．土壤有“ ”之称，同其他生物环境相比，土壤中微生 物 、 。 11．土壤中的微生物约 是细菌，细菌适宜在酸碱度接近 潮湿土壤中生长。 土壤中微生物的数量不同，分离不同微生物采用的 的稀释度不同。 12．一般来说，在一定的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征。这些特征包括菌落 的 、 、 和 等方面。 13．在进行多组实验过程中，应注意做好标记，其目的是 。 14．对所需的微生物进行初步筛选，只是分离纯化菌种的第一步，要对分离的菌种进行一步的鉴 定，还需要借助 的方法。 15．在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的 将尿素分解成了 。氨会使培养基的 碱性 ，PH 。因此，我们可以通过检测培养基 变化来判断该化学反应是否发生。 在以 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂。培养某种细菌后，如果 PH 升高，指示剂将 变 ，说明该细菌能够 。 P22 旁栏思考题 1.想一想，如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？ 答：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计 3 个平板，计算出平板菌落数的平均值，然后按 课本旁栏的公式进行计算。 P22 两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数 10 6 的培养集中，得到以 下两种统计结果：1.第一位同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为 230；2.第二位同学在 该浓度下涂布了三个平板…… 第一位同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设 置重复组的问题，涂布了 3 个平板，但是，其中 1 个平板的计数结果与另 2 个相差太远，说明在操作 过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将 3 个平板的计数值用来求平均值。 P22 设置对照 A 同学的结果与其他同学不同，可能的解释有两种。一是由于土样不同，二是由于培养基污染或 操作失误。究竟是哪个原因，可以通过实验来证明。实验方案有两种。一种方案是可以由其他同学用 与 A同学一样的土样进行实验，如果结果与 A 同学一致，则证明 A无误；如果结果不同，则证明 A 同 学存在操作失误或培养基的配制有问题。另一种方案是将 A 同学配制的培养基在不加土样的情况下进 行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。通过这个事例可以看出，实验结果要有说服力， 对照的设置是必不可少的。 P24 旁栏思考题 为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素 的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？ 这是因为土壤中各类微生物的数量（单位：株/kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中： 好氧及兼性厌氧细菌数约为 2 185 万，放线菌数约为 477 万，霉菌数约为 23.1 万。因此，为获得不同 类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。 P25 结果分析与评价 1．培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落 对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏培养基的菌落数 目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。 2．样品的稀释操作是否成功 如果得到了 2个或 2个以上菌落数目在 30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行 菌落的计数。 3．重复组的结果是否一致 如果学生选取的是同一种土样，统计的结果应该接近。如果结果相差太远，教师需要引导学生一 起分析产生差异的原因。 P26 练习 2.提示：反刍动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 生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡，因此分离其中能分解尿素的微生物除了需要准备选择培养基外， 5 还应参照厌氧菌的培养方法进行实验设计。 课题 3 分解纤维素的微生物的分离 1．纤维素是 类物质， 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、 作物秸秆等也富含纤维素。 2．纤维素酶是一种 酶，一般认为它至少包括三种组分，即 、 和 ，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成 。正是在这 三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类 所利用。 3．筛选纤维素分解菌可以用 法，这种方法能够通过 直接对微生物进 行筛选。 可以与像纤维素这样的多糖物质形成 ，但并不和水解后的 和 发生这种反应。纤维素分解菌能产生 分解纤维素，从而使菌落周围形 成 。 4．分离分解纤维素的微生物的实验流程图如下： → →梯度稀释→ → 。 5．为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还学进行 的实验。纤维素酶的发酵 方法有 发酵和 发酵。测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的 进行定量测定。 P28 旁栏思考题 1.本实验的流程与课题 2 中的实验流程有哪些异同？ 本实验流程与课题 2 的流程的区别如下。课题 2 是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为惟一 氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再 将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。 2.为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？ 由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此 从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。 3.将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？ 将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。 一般应将纸埋于深约 10 cm 左右腐殖土壤中。 P29 旁栏思考题 1．想一想，这两种方法各有哪些优点与不足？你打算选用哪一种方法？（两种刚果红染色法的比 较） 方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样 显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。 方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀 粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透 明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二 的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的 透明圈，与纤维素分解菌不易区分。 2.为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？ 在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应 这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。 P29六、课题成果评价 1.培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落：对照的培养基在培养过程中没有菌落 生长则说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。 2.分离的结果是否一致：由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分 离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，学生也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。 P30 练习 2.答：流程图表示如下。 土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→ 将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基上→挑选单菌落→发酵培养 专题三 植物的组织培养技术 课题 1 菊花的组织培养 1．有某种生物全套 的任何一个活细胞，都具有发育成 的能力，即每个生物细胞 都具有 。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在 条件下， 通过基因的 ，构成不同组织和器官。 2. 植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的 ；培育 作物；制作 种子；培 育作物 以及细胞产物的 等。 3. 细胞分化：个体发育中细胞在 上出现 差异的过程。 4. 愈伤组织是通过 形成的，其细胞排列 ，高度 呈 状态的 细胞。 5. 植物组织培养的过程可简单表示为： 6.材料：植物的种类、材料的 和 等都会影响实验结果。菊花组织培养一般 选择 作材料。 7. 营养：常用的培养基是 培养基，其中含有的大量元素是 ，微量元素 是 ，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。 8.激素：在培养基中需要添加 和 等植物激素，其 、 、 等都影响结果。 9.环境条件：PH、 、 等环境条件。菊花组培所需 PH 为 ，温度为 ，光照条 件为 。 10. 配制各种母液：将各种成分按配方比例配制成的浓缩液。使用时根据母液的 ，计算用 量，并加 稀释。 （脱分化）） （ ） 愈伤组织 （生长） 新个体 6 11. 配制培养基：应加入的物质有琼脂、 、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液， 并用 定容到 毫升。在菊花组织培养中，可以不添加 ，原因是菊花茎 段组织培养比较容易。 12.灭菌：采取的灭菌方法是 。 13．发酵操作 13.1 前期准备：用 消毒工作台，点燃酒精灯。注意所有接种工作都必须在酒精灯旁进 行，器械使用前后都要用火焰灼烧 。 13.2 接种操作：接种过程中插入外植体时 朝上，每个锥形瓶接种 个外植体。 外植体接种与细菌接种相似之处是 。 13.3 培养过程应该放在 中进行，并定期进行消毒，保持适宜的 和 。 13.4 移栽前应先打开培养瓶的 ，让其在培养间生长几日，然后用流水清洗根部培养基。然后 将幼苗移植到 等环境中生活一段时间，进行壮苗。最后进行露 天栽培。 课题成果评价 （一）对接种操作中污染情况的分析 接种 3～4 d 后，在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。请学生适时统计污染 率，分析接种操作是否符合无菌要求。 （二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化 观察实验结果，看看是否培养出了愈伤组织，记录多长时间长出愈伤组织。统计更换培养基后愈 伤组织进一步分化成根和芽的比例和时间。 （三）是否进行了统计、对照与记录 做好统计和对照，填好结果记录表，培养严谨的科学态度。从实验的第一步开始就要求学生做好 实验记录，可以让学生分组配制不同培养基，如诱导愈伤或直接分化丛芽的培养基，然后做不同配方 的比较。 （四）生根苗的移栽是否合格 生根苗移栽技术的关键是既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤及根系。一般使用无土栽培 的办法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷洒质量分数为 5%的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖 12 h。掀开塑料薄膜后 24 h 才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几天，等壮苗后再定植大田或进行 盆栽。学生可以在课后统计自己移栽的成活率，看看移栽是否合格。 答案和提示 （一）旁栏思考题 1.你能说出各种营养物质的作用吗？同专题 2 中微生物培养基的配方相比，MS 培养基的配方有哪 些明显的不同？ 答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞 的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产 生的特殊营养需求。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS 培养基则需提供大量无 机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。 2.你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？ 答：教师可以安排学生分组，做不同的材料或配方，最后分别汇报成果。但每种材料或配方至少 要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的 锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。 （二）练习 1.答：植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织 培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物 的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。 2.答：外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容 易诱导脱分化和再分化。 课题 2 月季的花药培养 1. 2. 育被子植物花粉的发育要经历 、 和 等阶段。花粉是由花粉母细胞经 过 而形成的，因此花粉是 。 3. 在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生 个精子；在一枚花药中可以产生 个花粉。 4. 产生花粉植物的两种途径 ① ② 5. 诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中影主要因素是： 和 等。 6. 材料的选择： ①从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药； ②从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉； ③从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。 7. 选择花药时一般通过 确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色 剂是 和 ，它们分别可以将细胞核染成 色和 色。 8. 在使用焙花青－铬钒溶液时，需要首先将花药用 处理 20min。该试剂的配制方法是将 按体积比为 的比例混合均匀。 小孢子母细胞（2n） （ ）时期（n） 单核（ ）期（n） 双核期 （ ）细胞核（n） （ ）细胞核（n） （ ）细胞（n） （ ）细胞（n） （ ）个精子(n) （ ）分裂 （ ）分裂 单核（ ）期（n） （ ）分裂 花药中的花粉 花药中的花粉 丛芽 丛芽 诱导 生根 移栽 脱分化 脱分化 （ ） （ ） 7 9.消毒后的花蕾，要在 条件下除去花萼、花瓣。剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因 是 ； 二 是 要 彻 底 除 去 花 丝 ， 原 因 是 。 10. 剥取的花药要立刻接种到 上。每个培养瓶接种 个花药。花药培养利用的培养基是 培养基，pH 为 ，温度为 ℃，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。在花药培养基中， 用量最高的激素是 ；在诱导丛芽或胚状体培养基中，用量最高的激素是 ；在 诱导生根的培养基中，用量最高的激素是 。 11. 培养 20－30d 后，花药开裂，长出 或释放出胚状体。前者还要转移到 上进行 分化培养成再生植株；后者要尽快 并转移到新的培养基上。通过愈伤组织形成的植株，常 常会出现 的变化，因而需要鉴定和筛选。 课题成果评价 （一）选材是否恰当 选材是否成功是花药培养成功的关键。学生应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。 （二）无菌技术是否过关 如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。 （三）接种是否成功 如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养基， 以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。 答案和提示 （一）旁栏思考题 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ 答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。 （二）练习 1.答：F2 代紫色甜玉米的基因型组成可能为 Aasusu 或 AAsusu。如果运用常规育种方法，将 F2 代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为 AAsusu 纯种紫色甜玉米。 但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在 F1 代产生的花粉中就可能有 Asu 的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米 的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。 2.答：植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作 等基本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂 开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些 都使花药培养的难度大为增加。 专题 5 DNA和蛋白质技术 原理：细胞的全能性 概念： 基础： 条件： 植物组织培养的基本过程： 外植体 愈伤组织 胚状体 幼苗 脱分化 再分化 影响植物组织培养的因素： 外植体的选择 营养、环境等 植物激素的用法 温度、pH、光照等 实验操作：制备MS培养基 外植体消毒 培养接种 移栽 栽培 植 物 组 织 培 养 菊 花 的 组 织 培 养 月 季 的 花 药 培 养 被子植物花粉的发育：花粉母细胞→减数分裂→小孢子母细胞→四分体时期→ 单核期→双核期→精子 产生花粉植株的两种途径： 花药中的花粉 花药中的花粉 胚状体 丛芽 丛芽愈伤组织 诱导 生根 移栽 脱分化 脱分化 分化 再分化 影响花药培养的因素： 主要因素：材料的选择与培养基的组成 重要因素：选择合适的花粉发育时期 影响因素：亲本植株的生长条件、低温处理和接 种密度等 实验操作： 材料的消毒： 材料的选取：确定花粉发育时期的方法 接种和培养： 鉴定和筛选： 8 （一）DNA的粗提取与鉴定 1. 实验原理 提取生物大分子的基本思路是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 对于 DNA 的粗提取而言，就是要利用＿＿＿＿与＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿等在物理和化学性质方面 的差异，提取 DNA，去除其他成分。 （1）DNA 的溶解性 ①DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的＿＿＿＿＿溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的 盐浓度就能使＿＿＿＿充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。 ②DNA 不溶于＿＿＿＿＿＿溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将 DNA 与蛋白质进一步的分离。 （2）DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解＿＿＿＿＿，但是对＿＿＿＿＿没有影响。大多数蛋白质不能忍受 60—80oC 的高温，而 DNA 在＿＿＿＿＿＿才会变性。洗涤剂能够瓦解＿＿＿＿，但对 DNA 没有影响。 （3）DNA 的鉴定 在＿＿＿＿条件下，DNA 遇＿＿＿会被染成＿＿色，因此二苯胺可以作为鉴定 DNA 的试剂。 2. 实验设计 （1）实验材料的选取 凡是含有＿＿＿＿＿＿的生物材料都可以考虑，但是使用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的生物组织， 成功的可能性更大。 （2）破碎细胞，获取含 DNA 的滤液 破碎动物细胞：如在鸡血细胞液中加入一定量的＿＿＿＿，同时用＿＿＿＿＿搅拌，过滤后收集滤液 即可。破碎植物细胞（如洋葱），需在切碎的洋葱中加入一定的＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿，进行充分 的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。 ①加入蒸馏水作用：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种＿＿＿＿液体，使血细胞＿＿＿＿＿，再加上搅 拌的机械作用，加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出 DNA。 ②加入洗涤剂的作用是：洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解＿＿＿＿＿，有利于＿＿＿＿的释放；加 入食盐的作用是：溶解＿＿＿＿＿。 ③如果研磨不充分，会使细胞核内的＿＿＿＿＿释放不完全，提取的 DNA 量变＿＿＿＿＿，影响实验 结果，导致看不到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、用二苯胺鉴定不显示＿＿＿＿等。 （3）去除滤液中的杂质 ①方案一：利用 DNA 在不同浓度 NaCl 溶液中＿＿＿＿不同，通过控制＿＿＿＿＿＿＿＿去除杂质。 ②方案二：根据酶的专一性，利用木瓜蛋白酶分解＿＿＿＿＿＿，而不分解＿＿＿＿＿＿； ③方案三：利用 DNA 和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使＿＿＿＿变性，与＿＿＿分离。 （4）DNA 的析出与鉴定 ①DNA 的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的＿＿＿＿＿＿＿＿，静置 2～3min， 溶液中会出现＿＿＿＿＿＿＿＿，这就是粗提取的 DNA。 ②DNA 的鉴定: 将白色丝状物用＿＿＿＿＿的 NaCl 溶液再溶解，加入 4ml 的＿＿＿＿＿，混合均匀后， 在＿＿＿＿＿＿条件下，溶液被染成＿＿＿＿色。 3.注意事项 （1）以血液为实验材料时，需要加入柠檬酸钠防止＿＿＿＿＿＿＿＿ （2）要提取洋葱等的 DNA 时，加入洗涤剂后，动作要＿＿＿＿＿＿＿＿，否则容易产生大量的泡沫， 不利于后续步骤地操作。 （3）加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要＿＿＿＿＿＿，以免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，导致 DNA 分子不能形成絮状沉淀。 （4）二苯胺试剂要＿＿＿＿＿＿＿＿，否则会影响鉴定的效果。 （5）当 NaCl 溶液浓度低于 0.14mol/L 时，随浓度的升高，DNA 的溶解度＿＿＿＿＿＿＿；当 NaCl 溶 液浓度高于 0.14mol/L 时，随浓度升高，DNA 的溶解度＿＿＿＿＿＿＿＿。 专题六 植物有效成分的提取 课题 1 植物芳香油的提取 【导学诱思】 1.植物芳香油的来源 天然香料的主要来源是 和 。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等，植 物香料的来源更为广泛。植物芳香油可以从大约 50 多个科的植物中提取。例如，工业生产中，玫瑰花 用于提取 ，樟树树干用于提取 。提取出的植物芳香油具有很强的 ，其组成 也 ，主要包括 及其 思考：你能说出一些用于提取某些植物芳香油的器官吗？并分别可提取哪种芳香油？ 2.植物芳香油的提取方法 植物芳香油的提取方法有 、 和 等。具体采用那种方法要根据植物 原 料 的 特 点 来 决 定 。 是 植 物 芳 香 油 提 取 的 常 用 方 法 ， 它 的 原 理 是 。根据蒸馏过程中 的 位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为 、 和 。其中，水中蒸馏的方法对于有些原 料不适用，如柑橘和柠檬。这是因为 等问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用 法。 植物芳香油不仅 ，而且易溶于 ，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸 气蒸馏的原料，可以考虑使用 法。萃取法是将 的方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有 机溶剂，就可以获得纯净的 了。但是，用于萃取的有机溶剂必须 ， ，否 则会影响芳香油的质量。 3、玫瑰精油的提取 玫瑰精油是制作 的主要成分，能使人产生愉悦感。由于玫瑰精油化学性 质 ，难溶于 ，易溶于 ，能随 一同蒸馏， 通常采用 法中的 法。 提取玫瑰精油的实验流 程 、 、 、 、 、 。 思考：在提取过程中，如何对乳浊液的处理和玫瑰液的回收？ 4、橘皮精油的提取 9 从橘皮中提取的 ，主要成分为 ，具有很高的经济价值。橘皮精油主要储藏在 部 分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊 的问题，所以一般采用 法。 具体的流程是 、 、 、 、 、 、 。 实验案例 案例一 玫瑰精油的提取 5 月上、中旬是玫瑰的盛开期，最好是选用当天采摘的鲜玫瑰花。将花瓣用清水冲洗，去掉上面 的灰尘等杂质，沥干水分。由于玫瑰精油化学性质稳定，从玫瑰花中提取玫瑰精油可采取水中蒸馏法。 本实验的具体操作步骤如下。 1.称取 50 g 玫瑰花瓣，放入 500 mL 的圆底烧瓶中，加入 200 mL 蒸馏水。按教科书图 6-2 所示安 装蒸馏装置。蒸馏装置包括：铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直 型冷凝管、接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管。所有仪器必须事先干燥，保证无水。 整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，其中左边的部分通过加热进行蒸馏，中部将蒸馏物冷凝，右 边的部分用来接收。安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的顺序。拆卸仪器的顺序与安装时相反。 具体安装顺序和方法如下。 （1）固定热源──酒精灯。 （2）固定蒸馏瓶，使其离热源的距离如教科书中图 6-2 所示，并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水 平面垂直。 （3）安装蒸馏头，使蒸馏头的横截面与铁架台平行。 （4）连接冷凝管。保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口向下，通过橡皮管 与水龙头相连。 （5）连接接液管（或称尾接管）。 （6）将接收瓶瓶口对准尾接管的出口。常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接受器，接收瓶应在 实验前称重，并做好记录。 （7）将温度计固定在蒸馏头上，使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。 2.蒸馏装置安装完毕后，可以在蒸馏瓶中加几粒沸石，防止液体过度沸腾。打开水龙头，缓缓通 入冷水，然后开始加热。加热时可以观察到，蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾，蒸气逐渐上升，温度计读数 也略有上升。当蒸气的顶端达到温度计水银球部位时，温度计读数急剧上升。在整个蒸馏过程中，应 保证温度计的水银球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸馏的时间和速度，通常以每秒 1～2滴为 宜。蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相反。 3.收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入质量浓度为 0.1 g/mL 的氯化钠溶液，使乳化 液分层。然后将其倒入分液漏斗中，用分液漏斗将油层和水层完全分开。打开顶塞，再将活塞缓缓旋 开，放出下层的玫瑰精油，用接收瓶收集。向接收瓶中加入无水硫酸钠，吸去油层中含有的水分，放 置过夜。 为了更好地将油、水两层液体分离，操作时应注意正确使用分液漏斗。分液漏斗的使用方法如下。 （1）首先把活塞擦干，为活塞均匀涂上一层润滑脂，注意切勿将润滑脂涂得太厚或使润滑脂进入 活塞孔中，以免污染萃取液。 （2）塞好活塞后，把活塞旋转几圈，使润滑脂分布均匀。并用水检查分液漏斗的顶塞与活塞处是 否渗漏，确认不漏水后再使用。 （3）将分液漏斗放置在大小合适的、并已固定在铁架台上的铁圈中，关好活塞。将待分离的液体 从上部开口处倒入漏斗中，塞紧顶塞，注意顶塞不能涂润滑脂。 （4）取下分液漏斗，用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈，左手握住漏斗活塞处，大拇指压紧 活塞，将分液漏斗略倾斜，前后振荡（开始振荡时要慢）。 （5）振荡后，使漏斗口仍保持原倾斜状态，左手仍握在漏斗活塞处，下部管口指向无人处，用拇 指和食指旋开活塞，使其释放出漏斗内的蒸气或产生的气体，以使内外压力平衡，这一步操作也称做 “放气”。 （6）重复上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的气体时为止。再将分液漏斗剧烈振荡 2～3 min， 然后将漏斗放回铁圈中，待液体静置分层。 案例二 橘皮精油的提取 课前准备 在实验前一天，教师需要准备新鲜的、没有霉烂的橘皮，用量可根据实验人数来决定。用清水冲 洗橘皮，去掉灰尘等杂质，沥干水分后，将橘皮摊放在干燥通风处。将晾干的橘皮浸泡在 pH 大于 12、 质量分数为 7%～8%的石灰水中，时间为 16～24 h，中间翻动 2～3次。浸泡好的橘皮呈黄色、无白芯、 稍硬、脆而不断、具有弹性。这样的橘皮在压榨时不易打滑，橘油的喷射力强；压榨后的残渣呈颗粒 状，残渣中的含水量低，黏稠度不太高，过滤时比较顺利，不易堵塞筛孔。 提取橘皮精油的具体步骤如下。 1.将浸泡后的橘皮，用流动的水漂洗，洗净后捞起、沥干。切记一定要将橘皮彻底冲洗干净。然 后将橘皮粉碎至 3 mm 大小，放入家用榨汁机或手动压榨机中粉碎。粉碎时加入与橘皮同质量的质量分 数为 0.25%的小苏打和质量分数为 5%的硫酸钠溶液，并调节 pH 为 7～8。 2.在榨出的油水混合液中加入明矾，使之沉淀并变澄清，然后用布袋过滤，除去糊状残渣。再将 得到的混合物，用 6 000 r/min～8 000 r/min 的转速进行高速离心。在正常情况下，离心后获得的香 精油将是澄清透明的。 3.分离出的香精油往往带有少量水分和蜡质等杂质，为了进一步除去杂质，可以将分离的产品放 在 5 ℃～10 ℃的冰箱中，静置 5～7 d，让杂质与水下沉。然后用吸管吸出上层澄清的油层，再通过 垫有滤纸或石棉纸的漏斗进行减压抽滤，得到黄色油状的橘皮精油。 课题成果评价 （一）是否提取出了植物精油 观察学生提取出的玫瑰精油或橘皮精油，从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。 从玫瑰花提取的芳香油是浅黄色至黄色的液体，并带有甜韵的玫瑰香；从橘皮提取的橘皮精油无色透 明，具有诱人的橘香味。本课题只是对两种精油进行了初步的提取，其中仍然含有大量的杂质。 （二）出油率的计算 根据教科书提供的公式计算出油率。如果出油率高，说明实验方案设计合理；如果出油率低，教 师可以帮助学生从实验方法的选择、实验过程的操作等各方面分析原因，改进后再作尝试。 答案和提示 10 练习 1.答：植物芳香油一般都是由 2～3 种芳香油混合调配而成的，其中的基底油常取自植物的种子或 果实，比如胡桃油、甜杏油。基底油与其他芳香油调配在一起，能够加强功效。 从玫瑰花中提取出的玫瑰油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级 香水等化妆品。提取出的玫瑰油不含有任何添加剂或化学原料，是纯天然的护肤品，具有极好的抗衰 老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、平抚肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功 效。 杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂。 熏衣草精油取自熏衣草花，具有怡神、助睡眠、舒缓压力的作用，此外它还具有降压、止痛、促 进细胞再生的功能，可以用于治疗烫伤和蚊虫叮咬、预防和改善脱发。 柠檬精油取自柠檬果皮，具有消除紧张、焦虑、振奋精神的作用，可用于治疗神经衰弱、关节炎， 还具有促进血液循环、杀菌止痛、平衡油脂分泌、舒缓肌肤老化、滋养头发的功效。 茶树精油具有新鲜、强烈的药草香味，能改善毛孔阻塞，净化肌肤，抗感染，对治疗青春痘有奇 效。它也能消除疲劳、缓解压力。 天竺葵精油能收敛皮肤，平衡、调理、润滑中干性皮肤和敏感性皮肤，改善橘皮样表皮，还有助 于恢复精力，平缓心情。 茉莉精油能防止肌肤老化，对中干性皮肤和敏感性皮肤具有良好的保湿和滋润作用，尤其对女性 的妊娠纹和内分泌有独特的改善效果。 橙花精油具有清新的水果香味，不但能使人镇静，还能防止中干性肌肤的老化现象发生，给肌肤 赋予青春活力，促进皮肤再生。 2.建议：教师可以组织学生进行一次社会调查，并要求学生写出详细的调查报告。 课题 2 胡萝卜素的提取 【导学诱思】 1. 胡萝卜素是 ，化学性质比较 ，不溶于水，微溶于 ，易溶于 等 有机溶剂。根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。 是其中最主要 的组成成分。与β-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有 100 多种,它们大多存在于蔬菜中。 等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料。 工业生产上，提取天然β-胡萝卜素的方法主要有三种，一是从 中提取，二是从 中获得，三是利用 生产。本课题所提供的方法只能提取胡萝卜素 的 ，若要获得β-胡萝卜素，还需要进一步的 。 2.提取胡萝卜素的实验流程有 、 、 、 、 、 。 思考：影响萃取的因素有哪些？ 实验案例 提取胡萝卜素的主要步骤如下。 1.选取 500 g 新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在 40 ℃的烘箱中烘干，时间约需 2 h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。 2.将样品放入 500 mL 圆底烧瓶中，加入 200 mL 石油醚混匀，按教科书中图 6-7 所示安装萃取回 流装置，萃取 30 min，然后过滤萃取液，除去固体物质。 3.按教科书中图 6-2 所示安装蒸馏装置，对萃取的样品进行浓缩。具体的操作步骤及注意事项见 本专题课题 1 的案例 1。 4.收集接受器中的样品，观察样品的颜色和气味，并通过纸层析进行鉴定。层析时注意选择干净 的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。点样 时应注意点样斑点不能太大（直径应小于 0.5 cm），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会 变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免因毛细管现象导致溶剂 沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。 课题成果评价 （一）确定提取胡萝卜素的最佳方案 在进行本实验时，教师可以将学生分组，每组可以采用不同的有机溶剂和时间进行萃取，比较各 组的实验结果，确定提取胡萝卜素的最佳方案。 （二）是否出现对应的层析带 如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中 含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，我们也可以通过颜色的比较，初步确定提取的 胡萝卜素的量。 答案和提示 （一）［资料一］ 萃取剂的选择讨论题 1.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？ 答：胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效 果，所以不用它们作萃取剂。 2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？ 答：在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作 萃取剂。 （二）练习 1.答： 列表分析如下。 提取方 法 实验原理 方法步骤 适用范围 水蒸气 蒸馏 利用水蒸气将挥发性 较强的芳香油携带出 来 1.水蒸气蒸馏 2.分离油层 3.除水过滤 适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发 性强的芳香油 压榨法 通过机械加压，压榨 出果皮中的芳香油 1.石灰水浸泡、漂洗 2.压榨、过滤、静置 3.再次过滤 适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的 提取 有机溶 剂萃取 使芳香油溶解在有 机溶剂中，蒸发溶剂 后就可获得芳香油 1.粉碎、干燥 2.萃取、过滤 3.浓缩 适用范围广，要求原料的颗粒要尽 可能细小，能充分浸泡在有机溶液 中 11 参考答案 专题一传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作 1.（1）酵母菌 兼性厌氧型 有氧时C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2+12H2O+能量，无氧时C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+能量， 酒精 （2）附着于葡萄品皮上的野生型酵母菌20 ℃ 酸性（3）酒精度 色素 深红 （4）缺氧 酸性 2. （1）醋酸菌 需氧型 （2）醋酸 乙醇 乙醛 C2H5OH+O2→CH3COOH +H2O 3. （1）体积分数为70%的酒精 （2）1/3 （3）18～25 ℃ 10---12天 （4）30—35℃ 7—8天 通气口 4. （1）重铬酸钾 （2）酸性 灰绿色 5. 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 课题2 腐乳的制作 1. （1）.肽 氨基酸 甘油 脂肪酸 （2）.青霉 酵母 曲霉 毛霉 毛霉 真菌 土壤 水果 蔬菜 谷物 （3）.无菌 毛霉 污染 2. 毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 3. （1）15--18℃ 毛霉孢子（2）增加盐量 铺厚一些 成形 抑制其它微生物 不足以抑制微 生物的生长，可导致豆腐腐败变质 影响腐乳的口味（3）12% 抑制 腐乳成熟时间延长 不足以抑 制微生物的生长，导致豆腐腐败 防腐杀菌（4）通过酒精灯的火焰 12 课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 1.异氧厌氧型 无氧 空气 土壤 植物体表面 肠道 乳酸链球菌 乳酸杆菌乳酸杆菌 2.白色粉末 水 添加剂 0.3-0.5 3 适宜温度 PH 一定的微生物 3.盐水配制 封坛（1）4：1 煮沸冷却（2）一半 八成满 没过全部菜料 注满水 无氧（3） 时间 温度 食盐的用量 腌制时间 细菌大量繁殖 亚硝酸盐含量增加 4. 在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N一1一萘基乙二胺盐酸盐 结合形成玫瑰红染料 制备标准显色液 比色 专题二 微生物的培养与应用 课题1 微生物的实验室培养 1.液体培养基 固体培养基 2.水 碳源 氮源 无机盐 PH 特殊营养物质 氧气 3.防止外来杂菌的污染 4.使用较为温和的方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有危害的微生物 使用强烈的理化 因素杀死物体内外微生物，包括芽孢和孢子 5.煮沸消毒 酒精 氯气 灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 紫外线 化学药物 6.计算 称量 融化 灭菌 倒平板 7.平板划线法 稀释涂布法 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种 逐步稀释分散到培养基表面 将菌液进行一系列梯度稀释，并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体 培养基上进行培养 8.（1）固体斜面培养基培养 菌落 4℃ 较短 污染（2）甘油管藏法 －20℃ 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1. 脲酶 氨和CO 尿素 固体 2.DNA多聚酶链式反应 少量DNA 大量复制的技术 3.目的菌株 营养、温度、PH等 4.允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基 5. 稀释涂布平板法 样品稀释液中一个活菌 30～300 （平均菌落数÷涂布的稀释液体积） ×稀释倍数 恰当的稀释度 显微镜直接计数 6. 低 当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是 一个 菌落 菌落数 7.是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响 指除了被测试的条件外，其他条件都相同 的实验 对照组 实验组 8. 实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排 9.培养温度 培养时间 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 10.微生物的天然培养基 数量最大 种类最多 不同 11. 70％～80％ 中性 12. 形状、大小、隆起程度、颜色 13.避免混淆 14. 生物化学 15. 脲酶 氨 增强 升高 pH 尿素 酚红 红 分解尿素 课题3 分解纤维素的微生物的分离 1.多糖 棉花 2.复合 C1酶、Cx酶 葡萄糖苷酶 葡萄糖 3. 刚果红染色法 颜色 刚果红 红色复合物 纤维素酶 透明圈 4. 土壤取样 选择培养 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈 的菌落 5. 发酵产纤维素酶 液体 固体 葡萄糖 专题三 植物的组织培养技术 课题1 月季的花药培养  遗传信息 完整个体 全能性 特定的时间和空间 选择性表达  快速繁殖 脱毒 人工 新品种 工厂化生产  形态、结构和生理功能 稳定性  细胞分裂 疏松而无规则 液泡化 无定形 薄壁  植物组织培养的过程可简单表示为：  年龄 保存时间的长短 未开化植物的茎上部新萌生的侧枝  MS N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、I、Co  生长素 细胞分裂素 浓度 使用的先后顺序 用量的比例  温度 光 5.8 18-22℃ 每日用日光灯照射12小时  浓缩倍数 蒸馏水  蔗糖 蒸馏水 1000 植物激素  高压蒸汽灭菌  70％的酒精 灭菌 形态学上端 7～8 操作步骤相同，而且都要求无菌操作 无菌箱 温度 光照 封口膜 消过毒的蛭石或珍珠岩 课题2 月季的花药培养  四分体 单核 双核  4 很多  愈伤组织 分化 胚状体 分化  材料的选择 培养基的组成 13   镜检 醋酸洋红溶液 焙花青－铬钒溶液 红 蓝黑  卡诺氏固定液 无水酒精和冰醋酸 3：1  无菌 容易从受伤部位产生愈伤组织 花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成  培养基 7～10 MS 5.8 25 IAA BA IAA  愈伤组织 分化培养基 分开 染色体倍性 专题 5 DNA和蛋白质技术导学案 （一）DNA的粗提取与鉴定 1.化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子 DNA RNA 蛋白质和脂质 （1）① NaCl DNA ② 酒精 （2） 蛋白质 DNA 80oC 以上 细胞膜 （3）沸水浴 二苯胺 蓝 2. （1）DNA DNA 含量相对较高 （2） 蒸馏水 玻璃棒 洗涤剂 食盐 ① 低渗 吸水胀裂 ② 细胞膜 DNA DNA ③ DNA 少 丝状沉淀物 蓝色 （3）去除滤液中的杂质 ①溶解度 NaCl 溶液的浓度 ②蛋白质 DNA ③蛋白质 DNA （4）①酒精溶液 白色丝状物 ② 2mol/L 二苯胺试剂 沸水浴 蓝 3.（1）血液凝固 （2）轻缓、柔和 （3）轻缓 DNA 分子的断裂 （4）现配现用 （5）降低 升高 专题六 植物有效成分的提取 课题1 植物芳香油的提取 1. 植物、动物 玫瑰油 樟油 挥发性 比较复杂 萜类化合物 衍生物 2.蒸馏法、压榨法、萃取 水蒸气蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油 层和水层 原料放置 水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解 压榨法 挥发性强，有机溶剂 萃取法 粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机 溶剂中的方法 植物芳香油 事先精制，除去杂质 3.高级香水 稳定 水 有机溶剂 水蒸气 水蒸气蒸馏法 水上蒸馏法 鲜玫瑰花+清水 水蒸气蒸馏 油水混合物 分离油层 除水 玫瑰油 4.橘皮油 柠檬烯 橘皮部分 压榨法 石灰水浸泡 漂洗 压榨 过滤 静置 再次过滤 橘 皮油 课题2 胡萝卜素的提取 1.橘黄色结晶 稳定 乙醇 石油醚 β-胡萝卜素 胡萝卜素 植物 大面积养殖的海藻 微生物的发酵 混合物 分离 2.胡萝卜 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素