2022年高中生物选修一知识点填空学案 2.pdf

名师总结优秀知识点选修一生物技术实践专题一 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30350C？温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。200C 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30350C，因此要将温度控制在30350C。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。（4）瓶口密封时，最好将瓶口，防止瓶口污染。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 19 页名师总结优秀知识点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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 19 页名师总结优秀知识点专题知识归纳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。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，。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传统发酵技术的应用果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作原理果酒和果醋的设计制作装置果酒和果醋的制作过程腐乳的制作腐乳的制作原理腐乳制作过程的控制条件制作泡菜并检测亚硝酸盐含量泡菜制作原理泡菜发酵条件亚硝酸盐含量的测定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 19 页名师总结优秀知识点如果未接种的培养基在恒温箱中保温12 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。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106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：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 19 页名师总结优秀知识点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30300 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，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知识归纳培养基培养基的类型培养基的营养物质无菌技术避免杂菌污染的方法实验室常用的消毒方法实验室常用的灭菌方法制备牛肉膏蛋白胨固体培养基计算称量溶化灭菌倒平板平板划线法微生物的实验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 19 页名师总结优秀知识点专题三 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。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（脱分化）（）愈伤组织（生长）新个体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 19 页名师总结优秀知识点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：从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；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；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。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 2030d 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（）（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 19 页名师总结优秀知识点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 4 酶的研究与应用课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用一、基础知识1果胶酶的作用(1) 果胶的成分及作用：果胶是植物_ 以及 _ 的主要组成成分之一，它是由_聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。(2) 果胶酶的作用：果胶酶能够把果胶分解成可溶性的_。(3) 果胶酶的组成：果胶酶并不特指某一种酶，而是_的一类酶的总称，包括_、_和 _等。提醒由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶除去。(4) 果胶酶的来源： _、_、_和_均能产生果胶酶。由_发酵生原理：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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 19 页名师总结优秀知识点产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，被广泛地应用于果汁加工业。2酶的活性与影响酶活性的因素(1) 酶的活性： 是指酶 _的能力。 酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的_来表示。(2) 酶的反应速度： 用_内、_中反应物的 _或产物的 _来表示。影响酶活性的因素主要有_、_和 _等。3酶的用量酶用量过多，会导致酶的_；酶用量过少，会_酶促反应的速度。因此要得到适宜的酶用量，需通过设计实验进行探究。二、实验设计1探究温度对酶活性的影响(1) 实验原理果胶酶活性受温度影响。在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐_；超过一定温度之后，随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；当达到一定温度后，酶的活性_。酶的活性随温度的升高而变化的趋势可用下图表示：通过测定 _内滤出的 _大小来判断果胶酶的活性的原理是：果胶酶将 果 胶 分 解 为 可 溶 性 的 半 乳 糖 醛 酸 ， 半 乳 糖 醛 酸 可 通 过 滤 纸 ， 因 此 _ 和_反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH条件下，果胶酶的活性越高，苹果汁的体积就_，同时果汁也越_。(2) 实验操作流程各取一支分9 组，分别放入30、 35、 40、 45、50、 55、 60、 65和 70的恒温水箱中恒温加热待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持10 min 比较果汁的澄清度，或过滤果汁，用量筒测量果汁的量，并记录结果(3) 记录结果实验温度303540455055606570果汁量(mL) (4) 实验分析本实验的实验对象是_，温度为 _，属于探究性的定量实验。这类实验的自变量通常是通过设置梯度来确定最适值。第一轮实验设置的梯度差通常较大，缩小范围后，在第二轮实验中可设置较小的梯度差。酶遇高温变性后，很难再恢复活性，不宜再回收利用。在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，其目的是_ 相同，避免苹果泥与果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。提醒(1) 探究不同温度 ( 或 pH)对果胶酶活性的影响，温度( 或 pH)为自变量，且应严格控制其他无关变量均相同，通过设置合理的温度( 或 pH)梯度来确定最适值。(2) 在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶先达到相同的条件( 温度或pH)，避免混合后条件发生变化，以确保实验结果的准确性。2探究 pH对酶活性的影响(1) 实验原理大部分酶的活性受pH的影响，在一定pH下，酶促反应具有最大速度，高于或低于此pH，反应速度都下降，通常称此pH为酶反应的 _。pH对酶活性的影响可用下图表示：(2) 实验流程及注意问题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 19 页名师总结优秀知识点用搅拌器搅拌制取苹果泥，苹果泥来源要_( 最好是同一个苹果) 。注意制取苹果泥时，可先将苹果切成小块放入搅拌器中，加入适量的水后再进行搅拌；如果用橙子做实验，不必去皮。将分别装有_和_的试管在恒温水浴中保温。注意a苹果泥的用量和果胶酶的用量比例要适当。b恒温水浴的温度可用上一实验测出的最适温度。将苹果泥和果胶酶分别加入9 组实验用的试管中(pH 梯度可设置为5.0 、5.5 、 6.0 、6.5 、7.0 、7.5 、8.0 、8.5 、9.0) ，并快速混合调节pH。注意a在探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用体积分数为0.1%的 NaOH溶液或盐酸调节 pH。b在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。放进恒温水浴中反应一段时间。将试管中混合物过滤，并用量筒量取果汁体积，比较果汁多少。记录实验结果，确定最适pH。pH 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 果汁量 (mL) 3. 探究果胶酶的用量(1) 实验原理实验中如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的_；当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积_，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的_。(2) 实验流程准确称取纯的果胶酶1 mg 、2 mg 、3 mg、4 mg 、5 mg 、6 mg 、7 mg 、8 mg 、9 mg，配制成 _体积的酶的水溶液，取等量放入9 支试管中，依次编号为19 号。制取苹果泥并称45 g 苹果泥，分装入9 支试管中，每支试管中分装5 g ，依次编号为19 号。将上述分别装有果胶酶和苹果泥的试管放入37的恒温水浴中平衡内外温度。一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中。记录反应时间，约20 min 。过滤后测量果汁体积。试管1 2 3 4 5 6 7 8