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1、学习资料专题一 课题 1 果酒和果醋的制作1 、发酵:通过微生物技术的培育来生产大量代谢产物的过程;2 、有氧发酵:醋酸发酵谷氨酸发酵 无氧发酵:酒精发酵 乳酸发酵3 、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌酵母菌的生殖方式:出芽生殖4 、在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁衍;C6H 12 O 6 6O 2 6CO 2 6H 2O5 、在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵;C6 H 12 O 6 2C 2 H 5OH 6CO 26 、20 左右 最相宜 酵母菌繁衍酒精 发酵时一般将温度掌握在18 -25 7 、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中 ,
2、 随着酒精浓度的提高 , 红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒出现深红色 . 在缺氧 呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁衍,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约;8 、果醋制作过程中,起作用的菌种是醋酸菌,该菌种是单细胞细菌 原核生物 , 代谢类型是异养需氧型 ,生殖方式为二分裂9 、当氧气、糖源都充分时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸;C2H 5 OH O 2 CH 3 COOH H 2 O在变酸的酒的表面观看到的菌膜就是醋酸菌在液面繁衍而形成的10 、掌握发酵条件的作用醋酸菌对氧气的含量特殊敏锐,当进行深层发酵时,即使只是
3、短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡;醋酸菌最适生长温度为30 35 ,掌握好发酵温度,使发酵时间缩短,又削减杂菌污染的机会;有两条途径生成醋酸:直接氧化和以酒精为底物的氧化;11 、试验流程:选择葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒(醋酸发酵果醋)12 、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出现灰绿色;先在试管中加入发酵液2 L ,再滴入物质的量浓度为3mol/L的H 2 SO 4 3 滴,振荡混匀,最终滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3 滴,振荡试管,观看颜色精品文档学习资料微生物的污染;开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出;使用该装置制酒时,应当关
4、闭充气口;制醋时,应当充气口连接气泵,输入氧气;14利用上图制作果酒、果醋时,在发酵过程中,每隔12h将瓶盖拧松一次(留意,不能打开瓶盖)目的是放出二氧化碳;当发酵产生酒精后,对装置的处理是打开瓶盖,盖上一层纱布,进行制葡萄醋的发酵15防止发酵液被污染:榨汁机要清洗洁净,并晾干发酵装置要清洗洁净,并用体积分数70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤;装入榨好的葡萄汁后,封闭充气口;16掌握好发酵条件:将葡萄汁装入发酵瓶,留大约三分之一的空间;制葡萄酒的过程中,将温度严格掌握在 18 25 ,时间掌握在 10 到 20 天,可通过出料口发酵的情形进行准时的监测;在制葡萄醋的过程中,将温度严格掌握在30
5、35 ,时间掌握在7 到 8 天,并留意适时通过充13 、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相连接,其目的是防止空气中气口充气;疑难解答( 1 )你认为应当先冲洗葡萄仍是先除去枝梗?为什么?应当先冲洗,然后再除去枝梗,以防止除去枝梗时引起葡萄破旧,增加被杂菌污染的机会;( 2 )你认为应当从哪些方面防止发酵液被污染?如:要先冲洗葡萄,再除去枝梗;榨汁机、发酵装置要清洗洁净,并进行酒精消毒;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全掀开瓶盖等;( 3 )制葡萄酒时,为什么要将温度掌握在18 25 ?制
6、葡萄醋时,为什么要将温度掌握在精品文档30 35 ?温度是酵母菌生长和发酵的重要条件;20 左右最适合酵母菌的繁衍;因此需要将温度掌握在其最适温度范畴内;而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为30 35 ,因此要将温度掌握在30 35 ;专题二课题 1微生物的试验室培育培育基:人们依据微生物对养分物质的不同需求,配制出供其生长繁衍的养分基质,是进行微生物培育的物质基础;培育基依据物理性质可分为液体培育基半固体培育基和固体培育基;在液体培育基中加入凝固剂琼脂后,制成琼脂固体培育基;微生物在固体培育基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落;依据菌落的特点可以判定是哪一种菌;液体培育基应用于工业或生活生产,固体
7、培育基应用于微生物的分别和鉴定,半固体培育基就常用于观看微生物的运动及菌种保藏等;培育基的化学成分包括水 、 无机盐 、 碳源 、 氮源 ,此外仍需要满意微生物生长对Ph 、特殊养分物质以及氧气的要求培育基仍要满意微生物生长对PH 、特殊养分物质以及氧气的要求;例如,培育乳酸杆菌时需要在培育基中添加维生素,培育霉菌时须将培育基的pH调至酸性,培育细菌是需要将pH调至中性或微碱性,培育厌氧型微生物是就需要供应无氧的条件无菌技术获得纯洁培育物的关键是防止外来杂菌的入侵,要留意以下几个方面:对试验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;将用于微生物培育的器皿、接种用具和培育基等器具进行灭菌;为
8、防止四周环境中微生物的污染,试验操作应在酒精灯火焰邻近进行;试验操作时应防止已经灭菌处理的材料用具与四周的物品相接触;无菌技术除了用来防止试验室的培育物被其他外来微生物污染外,仍有什么目的? 答:无菌技术仍能有效防止操作者自身被微生物感染;消毒与灭菌的区分消毒指使用较为温顺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)仍有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒;烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌;灭菌方法:比较项理化因素的作用强度毁灭微生物的数量芽孢和孢子能否被毁灭消毒较为温顺部分生活状态的
9、微生物不能灭菌剧烈全部微生物能制作牛肉膏蛋白胨固体培育基( 1 )方法步骤:运算、称量、溶化、灭菌、倒平板;称量:牛肉膏比较黏稠,可以用玻棒挑取,放在称量纸上称量;牛肉膏和蛋白胨都简单吸潮,称取时动作要快速,称后要准时盖上瓶盖;倒平板时要待培育基冷却至50 左右时,在酒精灯火焰邻近进行,等平板冷凝将平板倒置灭菌就是指使用剧烈的理化因素杀死物体内外全部的微生物,包括芽孢和孢子;灭菌方法有灼接种环、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;培育基、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
10、外灯;倒平板操作的争论1. 培育基灭菌后,需要冷却到50 左右时,才能用来倒平板;你用什么方法来估量培育基的温度?提示:可以用手触摸盛有培育基的锥形瓶,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?答:通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培育基;3. 平板冷凝后,为什么要将平板倒置?答:平板冷凝后,皿盖上会凝聚水珠,凝固后的培育基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培育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育基,造成污染;4. 在倒平板的过程中,假如不当心将培育基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板仍能用来培育微生物吗?为什么?答
11、:空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培育基上滋生,因此最好不要用这个平板培育微生物;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育基表面连续划线的操作;将集合的菌种逐步稀释分散到培育基的表面;在数次划线后培育,可以分别到由一个细胞繁衍而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落;( 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育基的表面,进行培育;分为系列稀释操作和涂布平板操作两步;( 4 )用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使集合在一起的微生物分散成单个细胞,从而能
12、在培育基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种;( 5 )平板划线法操作步骤:将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红;在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞;将试管口通过火焰;将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液;将试管通过火焰,并塞上棉塞;左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环快速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖;留意不要划破培育皿;灼烧接种环,待其冷却后, 从第一区域划线的末端开头往其次区域内划线;重复以上操作,在三、四、五区域内划线;留意不要将最终一区的划线与第一区相连;将平板倒置放入培育箱中培育;平板划线操作的争论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
13、终止时,仍旧需要灼烧接种环吗?为什么?答:操作的第一步灼烧接种环是为了防止接种环上可能存在的微生物污染培育物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线终止后,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步削减,以便得到菌落;划线终止后灼烧接种环,能准时杀死接种环上残留的菌种,防止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? 答:以免接种环温度太高,杀死菌种;3. 在作其次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头划线?答:划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每
14、次从上一次划线的末端开头,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步削减,最终能得到由单个细菌繁衍而来的菌落;( 6 )涂布平板操作的步骤:将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中;取少量菌液,滴加到培育基表面;将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8 10s ;用涂布器将菌液匀称地涂布在培育基表面;涂布平板操作的争论涂布平板的全部操作都应在火焰邻近进行;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?提示:应从操作的各个细节保证“无菌”;例如,酒精灯与培育皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰四周;等等;菌种的储存( 1 )对于频繁使用的菌
15、种,可以采纳暂时保藏的方法;暂时保藏方法将菌种接种到试管的固体斜面培育基上,在合适的温度下培育;当菌落长成后,将试管放入4 的冰箱中保藏;以后每3 6 个月,都要重新将菌种从旧的培育基上转移到新奇的培育基上;缺点:这种方法储存的时间不长,菌种简单被污染或产生变异;( 2 )对于需要长期储存的菌种,可以采纳甘油管藏的方法;在 3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌;将 1mL培育的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在20 的冷冻箱中储存;疑难解答确定培育基制作是否合格的方法将未接种的培育基在恒温箱中保温1 2 天,无菌落生长,说明培育基的制备是胜利的,否就需要重新制备;课题 2土壤中分解尿
16、素的细菌的分别与计数尿素是一种重要的农业氮肥,尿素并不能直接被农作物吸取;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,是由于他们能合成脲酶尿素最初是从人的尿液中发觉的选择菌株( 1 )试验室中微生物的选择应用的原理人为供应有利于目的菌株生长的条件(包括养分、温度、pH等),同时抑制或阻挡其他微生物生长;( 2 )选择性培育基在微生物学中,将答应特定种类的微生物生长,同时抑制或阻挡其他种类微生物生长的培育基,称作选择培育基;( 3 )配制选择培育基的依据依据选择培育的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的;例如,培育基中不加入有机物可以选择培育自养
17、微生物;培育基中不加入氮元素,可以选择培育能固氮的微生物;加入高浓度的食盐可选择培育金黄色葡萄球菌等;统计菌落数目( 1 )测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法(活菌计数法)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,培育基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌;通过统计平板上的菌落数,就能估量出样品中大约含有多少活细菌;为了保证结果精确,一般设置3 5 个平板,选择菌落数在30 300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,这是由于当两个或多个细胞在一起时,平板上观看到的只是一个菌落;因此,统计结果一般用菌
18、落数而不是活菌数来表示;采纳此方法的留意事项:选择菌落数在30 300的平板上计数;需培育运算出三个或三个以上的平板菌落求平均数;统计的菌落往往比活菌的实际数目低;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;设置对比设置对比的主要目的是排除试验组中非测试因素对试验结果的影响,提高试验结果的可信度;试验设计试验设计包括试验方案,所需仪器、材料、用具和药品,详细的实施步骤以准时间支配等的综合考虑和支配;( 1 )土壤取样:同其他生物环境相比,土壤中的微生物,数量最大,种类最多;在富含有机质的土壤表层
19、,有更多的微生物生长;从富含有机物、潮湿、pH 7的土壤中取样;铲去表层土,在距地表约 3 8cm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;在实际操作中,通常选用肯定稀释范畴的样品液进行培育,以保证获得菌落数在30300之间、适于计数的平板;测定土壤中细菌的数量,一般选用10 410 510 6测定放线菌的数量,一般选用10 310 410 5测定真菌的数量,一般选用10 210 310 4( 3 )微生物的培育与观看不同种类的微生物,往往需要不同的培育温度和培育时间;细菌3037 12天放线菌 2528 57天 霉菌 2528 34天每隔 24小时统计
20、一次菌落数目,选取菌落数目稳固时的记录作为结果,这样可以防止因培育时间不足而导致一楼菌落的数目;一般来说,在肯定的培育条件下(相同的培育基、唯独及培育时间),同种微生物表现出稳固的菌落特点;外形、大小、隆起程度、颜色疑难解答( 1 )如何从平板上的菌落数估量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,运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 代表稀释倍数专题三 课题 1 菊花的组织培育植物组织培育的基本过程细胞分化:在生物个体发育过程中
21、,细胞在外形、结构和生理功能上显现稳固性差异的过程;离体 的植物组织或细胞,在培育了一段时间以后,会通过细胞分裂,形成愈伤组织,愈伤组织的细胞排列疏松而无规章,是一种高度液泡化的呈无定外形态的薄壁细胞;由高度分化的植物组织或细胞产生 愈伤组织 的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫做去分化;脱分化产生的愈伤组织连续进行培育,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化 ;再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体;植物细胞工程具有某种生物 全套遗传信息 的任何一个活细胞,都具有发育成完整个体 的才能,即每个生物细胞都具有 全能性 ;但在生物体的生长发育过程中并不表现出来,这是由于
22、在特定的时间和空间条件下, 通过基因的 选择性表达 ,构成不同组织和器官;植物组织培育技术的应用有:实现优良品种的快速繁衍 ;培育 脱毒 作物;制作 人工 种子;培育作物新品种 以及细胞产物的 工厂化生产 等;细胞分化是一种长久性的变化,它有什么生理意义?使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向特地化,有利于提高各种生理功能的效率;影响植物组织培育的条件1 材料:不同的植物组织,培育的难易程度差别很大;植物材料的选择直接关系到试验的成败;植物的种类、材料的年龄和储存时间的长短等都会影响试验结果;菊花组织培育一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料;一般来说,简单进行无性繁衍的植物简单进行组织培育
23、;选取生长旺盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状态好,简单诱导脱分化和再分化;2 养分:离体的植物组织和细胞,对养分、环境等条件的要求相对特殊,需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 , 有机物 有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等,经常需要添加植物激素;3 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;在生长素存在的情形下,细胞分裂素的作用出现加强趋势;在培育基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素,其 浓度、使用的先后次序
24、 、 用量的比例 等都影响结果;使用次序试验结果先生长素,有利于分裂但不分化生长素 细胞分裂素比值与结果促根分化,比值高时抑芽形成后细胞分裂素先细胞分裂素, 后生长素细胞既分裂也分化比值低时促芽分化, 抑根形成同时使用分化频率提高+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;不同的植物对各种条件的要求往往不同;进行菊花的组织培育,一般将pH掌握在 5.8 左右,温度掌握在 1822,并且每日用日光灯照耀12h.4 、操作流程( 1 )配制 MS固体培育基:配制各种母液:将各种成分按配方比例配制成的浓缩液(培育基母液);使用时依据母液的浓缩倍数,运算用量,并加蒸馏水稀释;
25、配制培育基: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,并用蒸馏水定容到 1000毫升;在菊花组织培育中,可以不添加植物激素 ;缘由是菊花茎段组织培育比较简单;灭菌:实行的灭菌方法是 高压蒸汽灭菌;( 2 )外植体的 消毒 外植体:用于离体培育的植物器官或组织片段;选取菊花茎段时,要取生长旺盛的嫩枝;菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉,用软刷轻轻刷洗,刷洗后在流水下冲洗20min左右;用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放入体积分数为70% 的酒精中摇动 23次,连续 67s ,立刻将外植体取出,在无菌水中清洗;取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分,放入质量分数为0.
26、1% 的氯化汞溶液中 12min;取出后,在无菌水中至少清洗3 次,漂洗消毒液;留意:对外植体进行表面消毒时,就要考虑药剂的消毒成效,又要考虑植物的耐受才能 ;( 3 )接种:接种过程中插入外植体时外形学上端朝上,每个锥形瓶接种7 8 个外植体;外植体接种与细菌接种相像,操作步骤相同,而且都要求无菌操作;插入时应留意方向,不要倒插;( 4 )培育:应当放在无菌箱中进行,并定期进行消毒,保持相宜的温度(1822)和光照( 12h )( 5 )移栽:栽前应先打开培育瓶的封口膜,让其在培育间生长几日,然后用流水清洗根部培育基;然后将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍宝岩等环境中生活一段时间,进行壮苗;最终进
27、行露天栽培;( 6 )栽培外植体在培育过程中可能会被污染,缘由有外植体消毒不完全;培育基灭菌不完全;接种中被杂菌污染;锥形瓶密封性差等;专题六 课题 2胡萝卜素的提取胡萝卜素性质:橘黄色结晶,化学性质比较稳固,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂;依据碳碳双键的数目划分为、 、 三类;其中最主要的组成成分为- 胡萝卜素;作用:治疗夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等疾病;常用于食品色素;使癌变细胞复原成正常细胞;提取 胡萝卜素的方法主要有三种:从植物中提取从大面积养殖的岩藻中获得利用微生物的发酵生产试验步骤粉碎:使原料与有机溶剂充分接触,增大溶解度;干燥:脱水温度太高,干燥时间太长会导致
28、胡萝卜素分解;萃取、萃取剂的选择水溶性的:乙醇、丙酮水不溶性的:石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等选择:具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶;、影响萃取的因素主要因素:萃取剂的性质和使用量次要因素:原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等一般来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能够充分溶解,萃取成效就好;萃取前,要将胡萝卜进行粉碎和干燥、胡萝卜素提取装置的设计:萃取过程应当防止明火加热,采纳水浴加热,这是由于有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热简单引起燃烧爆炸;为了防止加热时有机溶剂挥发,仍要在加热瓶口安装回流冷凝装 置;萃取液的浓缩可直接使用
29、蒸馏装置;在浓缩之前,仍要进行过滤,除去萃取液中的不溶物;过滤:除去萃取液中的不溶物浓缩:蒸发出有机溶剂鉴定:纸层析法基线:滤纸下端距底边2 处做一基线,在基线上取A 、B 、C、D 四点;点样:用最细的注射器针头(毛细吸管)吸取样品进行点样;点样应当快速细致,在基线上形成直径左右的圆点,每次点样后,可用吹风机将溶剂吹干,留意保持滤纸干燥;等滤纸上的点样液自然挥发干后,将滤纸卷成圆筒状,至于装有深的石油醚的密封玻璃瓶中;等各种色素完全分开后,观看标准样品中位于绽开剂前沿的胡萝卜素层析带;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成效,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,哪种最相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,所以石油醚最相宜用作萃取剂;