生物选修1知识点

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1、高中生物选修一知识点专题一 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作一、果酒的制作原理1、酵母菌属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型。酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要)、 分裂生殖 、孢子生殖。2、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O66O26CO26H2O3、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O62C2H5OH6CO24酵母菌发酵的最佳环境在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气，有利于酵母菌生长、繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在1825，pH最好是弱酸性（4.0-5.8）。5、传统发酵技术所使用的酵母菌

2、的来源： 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。6、在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.7、简易制作法（果酒实验流程示意图）挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒注意：（1）、冲洗葡萄时应先冲洗，后除去枝梗，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）防止发酵液被污染的措施：榨汁机、要清洗干净，并晾干； 发酵装置要清洗干净，并用70%酒精消毒，或用洗洁精洗涤；装入葡萄汁后，封闭冲气口，每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。二、果醋的制作原理1、醋酸菌属于原核生物,

3、代谢类型是异养需氧型, 繁殖方式为二分裂2、若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：C6H12O6 3CH3COOH（醋酸）3、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式： 2C2H5OH+O2 2CH3CHO（乙醛）+2H2O 2CH3CHO+O2 2CH3COOH（醋酸）4、果醋实验流程示意图。挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果醋（1）、最佳培养温度：30350C （2）、培养时间：78d三、实验步骤注意事项1.制作果醋时，也可以在果酒中加入醋酸菌。2.葡萄汁装入发酵瓶中要留13的空间，目的是:让酵母菌进行有氧呼吸，有利于酵母菌生长、繁殖，耗尽氧气后

4、进行酒精发酵，每隔一段时间拧松瓶盖一下，防止发酵过程中产生CO2，造成发酵液的溢出。3、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。四、注意事项1、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；2、排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；3、出料口是用来取样的。4、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。5、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。6、制葡萄酒时，为什么要将温度控制在1825？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035？20左右最适合酵母菌的繁殖。醋酸菌是嗜温菌

5、，最适生长温度为3035。课题2 腐乳的制作一、 实验原理1参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。2毛霉属于真核生物，代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。3. 原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。4、实验流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制二、实验步骤（注意事项）1.豆腐的含水量为70左右，水分过多则腐乳不易成形。2.粽叶的作用：提供菌种和保温作用。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。 3.温度保持在1518。注意：1、毛霉的来

6、源：（1）.来自空气中的毛霉孢子，（2）. 直接接种优良毛霉菌种2、加盐腌制：将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。3、食盐的作用：（1）.抑制微生物的生长，避免腐败变质。 （2）.析出水分，使豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂 注意控制盐的用量：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。4、配制卤汤：卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。5、酒的作用：（1）.防止杂菌污染以防腐 （2）.与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味注意：酒精含量过高，腐乳

7、成熟期延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，导致豆腐腐败变质。6、香辛料的作用：（1）.调味作用 （2）.杀菌防腐作用 （3）.参与并促进发酵过程7、防止杂菌污染：用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。豆腐装瓶加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。8、豆腐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。9、腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的匍匐菌丝，对人体无害。它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。课题三 制作泡菜1、制作泡菜所用微生物是：乳酸菌 ，其代谢类型是：异养厌氧型。在无氧条

8、件下，将糖分解为乳酸 。分裂方式是：二分裂。反应式为：C6H12O62C3H6O3+能量 常见的乳酸菌有：乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于：生产酸奶。3、亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。4、膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH 、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。亚硝酸盐含量发酵时间（d）5、一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10天之后食用最好6、制作泡菜时，清水与盐的质量比为4:1。6、泡菜中亚硝酸盐含量的测定（1）方法：比色法（2）原理是：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

9、后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显 色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。7、泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、腌制时间、食盐用量。 专题二 微生物的培养与应用课题一 微生物的实验室培养一、培养基：1、概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。2、培养基的类型：分类标准培养基种类特点用途按照物理性质分液体培养基不加凝固剂用于：工业生产半固体培养基加凝固剂如：琼脂用于：观察微生物的运动及菌种保藏等。固体培养基用于：微生物的分离和鉴定，按化学成分分合成培养基用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确用于:微生物

10、的分离鉴定天然培养基用化学成分不明的天然物质配制而成用于:工业生产。按培养基的用途分选择培养基指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。鉴定培养基根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。用伊红美篮培养基鉴定水中是否含有大肠杆菌，如有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽。二、培养基的化学成分包括： 水 、 无机盐 、 碳源 、 氮源等。1、碳源：能为微生物的代谢提供碳元素

11、的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。2、氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。3、培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如：培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素；培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性；培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件三、无菌技术：获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：对实验操作的空间、操作者的衣着

12、和手，进行清洁和消毒。将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。1、无菌技术的目的：防止实验室的培养物被其他外来微生物污染、有效避免操作者自身被微生物感染。2、消毒与灭菌的区别（1）消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法、巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。（2）灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢

13、和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。灭菌方法：接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ； 培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯 。四、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。五、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？提示：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.接种需要使锥形瓶的瓶口通过火焰，目的

14、：防止瓶口的微生物污染培养基。3. 倒平板的目的：使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。4.在倒平板的过程中，不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板不能用来培养微生物，原因：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，污染培养基。六、纯化大肠杆菌（1）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。（2）平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。在数次划线后培养，可以分离到单细胞菌落。（3）稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操

15、作两步。（4）用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。七、平板划线操作1.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的目的是：答：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接种环上残留的菌种。划线结束后灼烧接种环，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，要等其冷却后再进行划线。答：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，总是从上一次划线的末端开始划线。答

16、：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。八、涂布平板操作涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。同时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。九、菌种的保存（1）对于频繁使用的菌种，采用临时保藏的方法。临时保藏方法将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4的冰箱中保藏。以后每36个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生

17、变异。（2）对于需要长期保存的菌种，采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在20的冷冻箱中保存。课题二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数尿素：尿素不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶一、筛选菌株（1）实验室中微生物的筛选应用的原理人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。（2）选择性培养基：在选择性培养基配方中，把尿素作为培养基中唯一的氮源，原则上只有能够利用尿素的微生物才能生长。

18、二、统计菌落数目的方法（1）常用方法：稀释涂布平板法和显微镜直接计数。（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理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一个活菌。为了保证结果准确，一般设置35个平板，选择菌落数在30300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。采用此方法的注意事项：一般选取菌落数在30-300之间的平板进行计数 本法仅限于形成菌落的微生物三、设置对照设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。四、实验设计流程：土壤取样样品的稀释取样涂布

19、微生物的培养与观察细菌计数（1）土壤取样：从富含有机物、潮湿、pH7的土壤中取样。铲去表层土，距地表38cm的土壤层取样。（2）样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。测定土壤中细菌的数量，一般选用104 105 106测定放线菌的数量，一般选用103 104 105 测定真菌的数量，一般选用102 103 104（3）微生物的培养与观察不同种类的微生物，需要不同的培养温度和培养时间细菌30-37 1-2天 放线菌25-28 5-7天 霉菌25-28 3-4天每隔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，这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。在一定

20、的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征。（4）从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数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每克样品中的菌落数=（C/V）M 其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml），M代表稀释倍数（5）在以尿素为唯一的氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，说明该细菌为分解尿素的细菌。课题三 分解纤维素的微生物的分离一、纤维素与纤维素酶纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，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葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为

21、微生物的生长提供营养。二、纤维素分解菌的筛选1、（1）筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理刚果红与纤维素形成红色复合物，不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。2、分离分解纤维素的微生物的实验流程土壤取样选择培养梯度稀释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注意:刚果红染色法的种类种类缺点优

22、点先培养微生物，再加入刚果红操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。在倒平板时就加入刚果红1.由于纤维素和琼脂、土豆汁都含有淀粉类物质，使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。2.有些微生物具有降解色素的能力，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。操作简便，不存在菌落混杂问题，3、课题延伸（1）检验纤维素酶对纤维素的分解方法：常用滤纸崩溃法。（2）对分解纤维素的微生物进行初步筛选，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶

23、的测定方法：是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。（3）在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对高，因此从这种土样中纤维素分解菌的几率高。（3）选择培养能够“浓缩”所需的微生物的原因：在选择培养的条件下，可以使能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而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。专题三 植物的组织培养技术 课题一 菊花的组织培养一、植物组织培养1、植物组织培养的原理：细胞的全能性:2、过程： 脱分化 再分化外植体 愈伤组织 幼苗 移植脱分化：是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，再分化：愈伤组织继续进行培养，又可以重

24、新分化成根或芽等器官的过程。愈伤组织的特点：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。二、影响植物组织培养的因素1、材料：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。（易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。）选取生长旺盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。2、营养：常用的培养基是MS培养基。无机营养：大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg， 微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机营养：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。3、

25、植物激素：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。使用顺序实验结果先生长素，后细胞分裂素有利于分裂但不分化先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高生长素 细胞分裂素比值与结果比值高时促进根分化，抑制芽形成比值低时促进芽分化，抑制根形成比值适中促进愈伤组织生长 4、环境条件：PH、温度、光等环境条件。 进行菊花的组织培养，一般将pH控制在5.8左右，温度控制在18-22，并且每日用日光灯照射12h. 三、操作流程配制MS固体培养基外植体的消毒接种培养移

26、栽栽培1、配制MS固体培养基：(1)配制培养基：应加入的物质有琼脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液。 配制培养基母液时，大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，激素类、维生素类按1mgmL配制成母液。(2)在菊花组织培养中，可以不添加植物激素.原因:是菊花茎段组织培养比较容易。(3)与肉汤培养基相比，MS培养基有哪些特点？肉汤培养基(即微生物培养基)以有机营养为主，MS培养基则需提供大量无机营养。2、外植体的消毒 ：主要消毒剂：70%的酒精、0.1%的氯化汞外植体:先用流水冲洗加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗流水冲洗70%的酒精消毒6-7s，无菌水清洗0.1%的氯化汞溶液中消毒

27、1-2min。无菌水漂洗。3、接种操作的关键：无菌操作。4、无菌技术包括：培养基灭菌和植物材料（外植体）灭菌。5、在移栽生根的菊花试管苗之前，先打开培养瓶的封口膜几日，然后用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，幼苗长状后再移栽到土壤中。专题二 月季的花药培养一、花药组织培养1、花粉发育过程：花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。2、被子植物花粉的发育要经历：小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。 减数分裂 3、1花粉母细胞 4个小孢子 有丝分裂 1个花粉管细胞核 有丝分裂 1个营养细胞每1个小孢子 1个生殖细胞核 - 1

28、个精子注意：成熟的花粉粒有两类：二核花粉粒：花粉粒中含1个花粉管细胞核和1个生殖细胞核，（在花粉管中形成的）三核花粉粒：花粉粒中含1个花粉管细胞核和2个精子二、产生花粉植株的两种途径：通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径。1、是花粉通过胚状体阶段发育为植物，2、是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再诱导分化成植株。 脱分化 再分化 诱导其过程：(1)花药中的花粉 胚状体 丛芽 生根 移栽 脱分化 再分化 诱导(2)花药中的花粉 胚状体 丛芽 生根 移栽注意：这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。三、影响花药培养的因素1、主要的影响因素：材料

29、的选择与培养基的组成（1）、材料的选择 不同植物诱导成功率不同。 同一植物的不同生理状况 （花粉早期是的花药比后期的容易产生花粉植株）合适的花粉发育期花粉：选择初花期的花粉；花药：选择单核期花药培养成功率高，花蕾：选择完全未开放的花蕾培养成功率高）植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等。2、材料的选取：（1）选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。（2）最常用的方法是：醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色注意事项：1、剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织），同时彻底去除花丝

30、，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。2、培养温度控制在25左右,不需要光照.幼小植株形成后才需要光照。3、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：花药培养的选材先需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。4、在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常发生染色体组的数目倍增，需要对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选。专题六、植物体中有效成分的提取课题1、植物芳香油的提取一、植物芳香油的来源：1天然香料的主要来源：动物和植物，还有真菌。2

31、植物芳香油的特点：挥发性强，易溶于有机溶剂，化学成分：以萜类化合物及其衍生物为主。二、植物芳香油的提取方法：1、植物芳香油的提取方法：蒸馏、压榨、萃取等，具体采用哪种提取方法要根据植物原料的特点来决定。2、植物芳香油提取三种方法的比较提取方法 水蒸气蒸馏法萃取法压榨法实验原理 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发后得到芳香油通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油方法步骤 水蒸汽蒸馏 分离油层除水过滤粉碎、干燥 萃取、过滤浓缩石灰水浸泡、漂洗压榨过滤静置 再次过滤适用范围 提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油原料颗粒尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中适用于柑橘、柠

32、檬等易焦糊原料的提取优点简单易行，便于分离出油率高，易于分离生产成本低，能保持原料原来的结构和功能，常温下不发生化学反应，质量提高 不足 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分部分水解等问题 使用有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量 分离较为困难，出油率相对较低三、玫瑰精油的提取：1、提取方法：水蒸气蒸馏法2、实验提取装置：（1）安装蒸馏装置：按照从左向右、自下到上的次序安装水蒸气蒸馏装置。（2）蒸馏时间不能过短，温度不能过高。（3）温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管处。（4）应采集盛花期的玫瑰花3、实验流程： 加NaCl 加无水Na2SO4鲜玫瑰花+清水水蒸气蒸馏-油水混合物 -油水分离 除水 玫瑰

33、油注意：氯化钠和无水硫酸钠的作用：氯化钠：促使油水混合物（乳浊液中油和水)分离。无水硫酸钠：吸收油层中的水分。四、橘皮精油的提取：1、提取方法：压榨法2、原理：通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油3、实验流程：石灰水浸泡 漂洗-压榨-过滤（用布袋过滤）静置再次过滤（用滤纸过滤）-橘皮油注意：1、 新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分，直接压榨，出油率较低。为了提高出油率，需要将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。2、 石灰水的作用：防止压榨时滑脱，提高出油率。降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。3、为了使橘皮油易于水分离，还要加入相当于橘皮质量的0.25小苏打和5硫酸钠，并调节PH至78. 0.25小

34、苏打和5硫酸钠的作用：促进油和水的分离。4、压榨液的处理：压榨液中含有橘皮精油和大量的水分及残杂，先用布袋过滤除去固体物和残杂，然后离心进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来，然后静置5-7d，使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分通过滤纸过滤，滤液与吸出的上层橘油合并，成为橘皮精油。（静置处理目的：除去果蜡和水分。）5、压榨是一个机械加压过程，要求既要将原料压紧，防止原料滑脱，又要将油分挤压出来。课题2、胡萝卜素的提取一、胡萝卜素基础知识1、种类：根据双键数目胡萝卜素可分为、三类。-胡萝卜素是其中最主要成分。2、性质:胡萝卜素是橘黄色的晶体，化学性质

35、稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。3、用途：(1)医药用途：治疗缺乏维生素A症；抗肿瘤、抗衰老等作用(2)作添加剂（食品、饮料、饲料） ：食用色素4、工业上提取天然-胡萝卜素的方法：（1）是从植物中提取，（例：胡萝卜中含量最丰富）（2）是从大面积养殖的岩藻中获得，（例：螺旋藻含量最丰富）（3）是利用微生物的发酵产生。（例：三孢布拉霉菌）二、试验设计1、提取胡萝卜素的方法：萃取法2 、萃取剂的选择（1）乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，萃取时能与水混溶影响萃取的效果。应选择使用水不溶性有机溶剂。（2）石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳为水不溶性有机溶剂，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？石油醚的

36、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。 3、提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素注意事项：（1）烘干胡萝卜时，要控制好温度和时间，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。 （2）冷凝管的作用：防止加热时有机溶剂的挥发（3）用水浴加热的目的：避免明火加热引起燃烧、爆炸4.影响萃取的因素（1）主要因素：萃取剂性质和使用量。（2）次要因素：原料颗粒大小、紧密程度、含水量、 温度、时间。注意事项：1、原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能充分溶解，萃取效果就好。所以萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。粉碎的目的：使原料颗粒变小，增大与萃取剂的接触面积，提

37、高萃取效率。2、萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。在萃取之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。三、胡萝卜素的纸层析鉴定：注意事项：1.滤纸条预先干燥处理；可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥。2.点样时快速细致、样点圆点尽量细小；3.滤纸筒的竖直边缘不能接触；4.石油醚易挥发，注意层析容器要密封。专题四 酶的研究与应用课题1 果胶酶在果汁生产中的应用 1、果胶是植物细胞壁及胞间层的主要组成成分之一，它由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水。2、破坏植物细胞壁的方法：用果胶酶处理。3、果胶对果汁制作的影响：影响果汁的出汁率。 使果汁浑浊。4、果胶酶：果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括

38、半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。5、果胶酶在果汁制作中的作用： 分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；使果胶水解为半乳糖醛酸。 提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。果胶酶果胶 - 半乳糖醛酸6、酶催化能力高低的衡量标准在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶反应速度:用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。7、影响酶活性的因素：温度 果胶酶的最适温度为45500C pH： 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果一、概念：加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶

39、。二、实验原理碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质。三、实验步骤（略）四、注意事项1变量的分析和控制影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素:水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。2洗涤方式和材料的选择。在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式。3水量、水质和洗衣粉用量的问题。水的用量和布料的大小是成正比的。做实验用的布料不易过大，水量不易过多。课题3 酵母细胞的固定化一、实验原理1高果糖浆的生产：将葡萄糖异构酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应

40、柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。2固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。3、固定化酶优点：使酶既能与反应物接触，又能

41、与产物分离，还可以被反复利用。4、固定化细胞优点：成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化学反应。二、实验步骤1。细胞的活化【注】活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态2。配制物质的量浓度为0.05mo1/L的CaCl2溶液3。配制海藻酸钠溶液 注意：加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。 如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。4。海藻酸钠溶液与酵母细胞混合【注】(1)冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡(2)冷却至室温的目的：防止杀死酵母菌5。固定化酵母细胞【注】CaCl2溶液的作用：使胶体聚沉6 使用固定化酵母细胞发酵 三、注意事项1刚形成的凝胶珠应在C

42、aCL2溶液中浸泡一段时间，以便Ca2+与Na+充分交换，形成的凝胶珠稳定。2、检验凝胶珠是否形成的方法：用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果不容易破裂，没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠，可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打，如果凝胶珠很容易弹起，表明制备的凝胶珠是成功的。3凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。专题五、DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定一、实验原理1、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，其中物质的量浓

43、度为0.14molL时最低。2、DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些物质则可溶于酒精,将DNA与蛋白质进一步分离3、DNA遇二苯胺（沸水浴）会被染成蓝色，可以用来鉴定DNA分子。注意：DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 大多数蛋白质不能忍受6080oC的高温，而DNA在80oC以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。二、实验设计1 实验材料的选取 凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。2 破碎细胞，获取含DNA的滤液 （1）实验材料是动物细胞：破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤

44、后收集滤液即可。加入蒸馏水的目的: 使血细胞吸水胀破（2）实验材料是植物细胞：先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。注意：加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？洗涤剂：能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?研磨不充分细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。3 去除滤液中的杂质 方案1

45、、是利用DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。方案2、是利用蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案3、是利用蛋白质和DNA的变性温度不同。注意：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。方案二与方案三的原理有什么不同？方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。四、实验步骤：

46、1制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为01g/mL的柠檬酸钠溶液，离心处理；2提取鸡血细胞的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；思考题5：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？ 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；蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂。3溶解细胞核内的DNA：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；4析出含DNA的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；思考题6：此时加入蒸馏水的目的是什么？ 使氯化钠溶液浓度接近014mol/L，使DNA最大限度地析出。5滤取含DNA的黏稠物：过滤

47、；思考题7：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？ 不一样；这次过滤是为了去除不溶于氯化钠溶液的杂质，而上次过滤是为了去除破裂的细胞膜等物质。6将DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；7过滤含有DNA的氯化钠溶液：过滤；思考题8：这一步骤的目的是什么？ 除去含有DNA滤液中的杂质；思考题9：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？ 用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。8提取含杂质较少的DNA：加入冷却的

48、95%的酒精，搅拌；思考题10：这一步骤的目的是什么？ 去除溶于酒精的杂质；思考题11：为什么加入的酒精需要冷却的？ 可抑制核酸水解酶的活性，防止降解DNA；降低分子的运动，易于形成沉淀析出；低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。9DNA的鉴定：取两支试管，各加入0015mol/L的氯化钠溶液5mL，一支加入提取的DNA，两支各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后置于沸水中加热。思考题12：为什么要设置对照组？实验中能观察到什么现象？ 确定二苯胺不与氯化钠发生颜色反应；实验组试管中可看到溶液变蓝色。课题2、多聚酶链式反应（PCR技术）扩增DNA片段一、PCR技术1、概念是一种体外迅速扩增DN

49、A片段的技术，能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。2、应用应用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定。3、体内DNA复制与PCR的技术区别：体内复制PCR技术解旋在解旋酶作用下，细胞提供ATP，部分解开加热到94oC,双链全部解开，不需解旋酶引物一小段RNADNA或RNA（一般用DNA）DNA聚合酶细胞自身的DNA聚合酶（不耐高温）TaqDNA聚合酶复制特点半保留复制，边解旋边复制，多起点复制。半保留复制，完全解旋后复制，从模板链的一端开始复制。复制的方向子链的5端向 3端延伸子链的5端向 3端延伸注意：PCR的技术引物有2种。 PCR一般经

50、历三十多次循环，4、PCR的反应步骤：变性、复性和延伸变性：当温度上升到900C以上时，双链DNA解聚为单链。复性：当温度下降到500C左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸：当温度上升到720C左右，在DNA聚合酶的作用下，合成新的DNA链。二、PCR实验操作1、准备:按照PCR反应体系的配方将所需用的试剂摆放在实验桌上。2、移液:用微量移液器按照PCR反应体系配方往微量离心管里面加入各种试剂。3、混合:盖严微量离心管口的盖子，用手指轻轻弹击管壁。注意：A、离心管口的盖子一定盖严，防止实验中脱落或液体外溢。B、手指轻轻弹击微量离心管的管壁，目的是使反应液混合均匀。4、离心:目

51、的：使反应液体集中在离心管底部，提高反应效果。5、反应:课题3 血红蛋白的提取和分离一、实验原理蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。1凝胶色谱法（分配色谱法）：（1）原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。（2）凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。（3）分离过程： 混合物上柱洗脱大分子流动快、小分子流动慢收集大分子收集小分子 洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。（4）作用： 分离蛋白质，测定生物大分子分子量，蛋白

52、质的脱盐等。2缓冲溶液（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3NaHCO3， NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。（2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。3凝胶电泳法：（1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。二、实验

53、步骤1样品处理（1）红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是：去除杂蛋白，过程：采集的血样低速离心2分钟，用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，加入五倍体积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。（2）血红蛋白的释放 红细胞+蒸馏水+甲苯 红细胞破裂释放出血红蛋白。注：加蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积相同。加甲苯的目的：溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。2粗分离（1）分离血红蛋白溶液： 混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第1层：甲苯层（无色透明）， 第2层：脂溶性物质的沉淀层（白色薄层固体），第3层

54、：血红蛋白的水溶液（红色透明液体），第4层：其他杂质的暗红色沉淀物。先将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，后用分液漏斗分出下层的红色透明液体。（2）透析 取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中，透析12h。透析作用：去除样品中分子量较小的杂质。3纯化： 凝胶色谱法调节缓冲液面：打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝 胶面平齐，关闭出口。加入蛋白质样品：用吸管将透析后的样品沿管壁环绕移动加到色谱柱的顶端。加样后， 打开下端出口，使样品渗入凝胶床内，等样品完全渗入凝胶层后， 关闭出口。调节缓冲液面

55、：加入20mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度洗脱：连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱。收集分装蛋白质：待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集。4.纯度鉴定-SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（选做）三、注意事项1. 电泳技术电泳技术就是在电场的作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质、分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。2. 红细胞的洗涤（1）分层不明显：可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。（2）离心速度过高和时间过长：使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，得不到纯净的红细胞。3如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功（1）凝胶是一种半透

56、明的介质，可在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯，检查凝胶是否装填得均匀。（2）加入大分子的有色物质，观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整，说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体以消除气泡，消除不了时要重新装柱。4为什么凝胶的装填要紧密、均匀？如果凝胶装填得不够紧密、均匀，就影响分离的效果。5沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的节约时间、除去凝胶中可能带有的微生物和排除凝胶内的空气。6G-75“G”代表凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g。7装填完后，立即用洗脱液洗脱的目的：使凝胶装填紧密8加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？防止血液凝固； 防止白细胞沉淀； 防止红细胞破裂释放出血红蛋白。15