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1、高中生物选修一生物技术实践知识点总结专题一传统发酵技术的应用课题一果酒和果醋的制作1、发酵：通过微生物技术的培养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（主要）分裂生殖 抱子生殖4、在 有 氧 条 件 下，酵 母 菌 进 行 有 氧 呼 吸，大 量 繁 殖。C 6H l2。6+602 T 6C O 2+6H205、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6Hl206 T 2c21150H +6C O 26、20C左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18C-25c7、
2、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，随着酒精浓度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色.在缺氧 呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，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、醋酸菌是单细胞细菌（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、糖源都充足时，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。C2H5O H+O2-CH3C O O H+H2O10、控制发酵条件的作用醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只
3、是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3 0 3 5,控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。1 1、实验流程：挑选葡萄一冲洗一榨汁-酒精发酵一果 酒(T醋酸发酵一果醋)1 2、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重辂酸钾来检验。在酸性条件下，重倍酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2 m L,再滴入物质的量浓度为3 m ol/L的H 2 s 0&3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重锚酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色充 气Q瞥Wu 1 3、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用TO 的；
4、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，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。疑难解答(1)你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，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？如：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。课题二腐乳的制作1、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉
5、、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是抱子生殖。营腐生生活。2、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。3、实验流程：让豆腐上长出毛霉T加盐腌制T加卤汤装瓶T密封腌制4、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵的主要作用：1.创造条件让毛霉生长。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳的香气。5、所用豆腐的含水量为7 0%左右，水分过多则腐乳不易成形。毛霉的生长：条
6、件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在1 5 1 8,并保持一定的温度。来源：1.来自空气中的毛霉抱子，2.直接接种优良毛霉菌种时间：5天 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。加盐腌制的时间约为8天左右。用盐腌制时，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 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，是豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂3.调味作用，给腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。配制卤汤：卤汤直接关系到腐乳的色、
7、香、味。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。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3.酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。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 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。装瓶时，操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、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。疑难解答
8、(1)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。(2)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。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。(3)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)，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。在无氧条件 下，降 糖 分 解 为 乳 酸。分 裂 方 式 是 二 分 裂。反 应 式 为：C6H12O6 1 2c3H60
9、3+能量 含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。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。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。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家规定肉制品中不超过30mg/kg,酱腌菜中不超过20mg/kg,婴儿奶粉中不超过2mg/kg。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。一般在腌制1 0天后亚硝酸盐含量开始降低，故 在10天之后食用最好*测定亚硝酸盐含量的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后，与NT-泰基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染
10、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。专题二微生物的培养与应用课题一微生物的实验室培养 培养基：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，是进行微生物培养的物质基础。培养基按照物理性质可分为液体培养基 半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定。按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。培养基的化学成分包括水、无 机 盐、碳 源、氮 源、生长因子等。
11、注：单质碳不能作为碳源。只有固氮微生物才能利用N2O 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 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。无菌技术除了用来防止实验室的
12、培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。消毒与灭菌的区别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（不包括芽抱和抱子）。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。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，包括芽抱和抱子。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
13、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。制作牛肉膏蛋白踪固体培养基(1)方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。(2)倒平板操作的步骤：将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基(约10 20血)倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。等待平板冷却凝固，大 约 需510min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。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
14、？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.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养基。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？答：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。纯化大肠杆菌(1)微生物接种的方
15、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。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖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养基的表面，进行培养。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。(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
16、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迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。将平板倒置放入培养箱中培养。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？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上
17、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？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，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？答：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。(6)涂布平板操作的步骤：将涂布器浸在盛有
18、酒精的烧杯中。取少量菌液，滴加到培养基表面。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810s。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数尿素：一种重要的农业氮肥，尿素并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，是因为他们能合成跟酶尿素最初是从人的尿液中发现的筛选菌株(1)配制选择培养基的依据根据选择培养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
19、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。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细菌。为了保证结果准确，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，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：1.一般选取菌落数在30-300之间的平板进行计数 2.为了防止菌落蔓延，影响计数，可在培养基中加入TTC 3.本法
20、仅限于形成菌落的微生物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。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。实验设计实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。(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，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、p H-7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3 8 c m的土壤层取样。(2)样品的稀释：样品的稀释程度
21、将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在3 0 3 0 0之间、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量，一般选用I O1 05 1 06测定放线菌的数量，一般选用I O，i o q i o5测定真菌的数量，一般选用1 0，1 03 1 04(3)微生物的培养与观察不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细 菌3 0-3 7 1-2天放线菌2 5-2 8 5-7天 霉 菌2 5-2 8 3-4天。每 隔2 4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一楼菌落的数目。一般来说，在一
22、定的培养条件下(相同的培养基、唯 独 及 培 养 时 间)，同种微生物表现出稳定的菌落特征。形状、大小、隆起程度、颜色疑难解答(1 )如何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课题三分解纤维素的微生物的分离纤维素与纤维素酶(1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即G酶、Cx酶和葡萄糖昔酶，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，为微生物的生长提供营养。纤维素分解菌的筛选(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
23、色法筛选纤维素分解菌的原理刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们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-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。分离分解纤维素的微生物的实验流程土壤取样T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)T梯度稀释T将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上T挑选产生透明圈的菌落(1)土壤采集选择富含纤维素的环境。(2)
24、刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤 倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板(3)刚果红染色法种类一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。疑难解答(1)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
25、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。专题三植物的组织培养技术课题一菊花的组织培养植物组织培养的基本过程细胞分化：在生物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，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则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。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继续进行培养，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
26、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能力，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，这是因为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。植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖;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。细胞分化是一种持久性的变化，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专门化，有利于提高各种生理功能的效率。比较根尖分生组织和愈伤组织的异同影响植物组织培养的条件组织类型细胞来源细胞形态细胞结构细胞排列细胞去
27、向根尖分生组织受精卵正方形无液泡紧密分化成多种细胞组织愈伤组织高度分化细胞无定形高度液泡化疏松再分化成新个体相同点都通过有丝分裂进行细胞增殖材料：不同的植物组织，培养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。一般来说，容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。营养：离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是 N、P,S、
28、K、Ca、M g,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。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。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。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根分化，抑芽形成比值低时促芽分化，抑根形成比值适中促进愈伤组织生长环境条件：P H、温度、光等环境条件。不同的
29、植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一 般 将p H控制在5.8左右，温度控制在1 8 2 2,并且每日用日光灯照射1 2 h.4、操作流程配 制MS固体培养基：配制各种母液：将各种成分按配方比例配制成的浓缩 液（培养基母液）。使用时根据母液的浓缩倍数，计算用量，并加蒸馅水稀释。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，并用蒸馅水定容到1 0 0 0毫升。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。灭菌：采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。M S培养基中各种营养物质的作用是什么？与肉汤培养基相比，M S培养基有哪些特点？大
30、量元素和微量元素提供植物细胞所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，维持细胞渗透压；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，M S培养基则需提供大量无机营养。外植体的消毒外植体：用于离体培养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2 3次，持 续67s,立即将外植体取出，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0.1%的氯化
31、汞溶液中l-2mino取出后，在无菌水中至少清洗3次，漂洗消毒液。注意：对外植体进行表面消毒时，就要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力。接种：接种过程中插入外植体时形态学上端朝上，每个锥形瓶接种7 8个外植体。外植体接种与细菌接种相似，操作步骤相同，而且都要求无菌操作。培养：应该放在无菌箱中进行，并定期进行消毒，保持适宜的温度(18 22 )和 光 照(12h)移栽：栽前应先打开培养瓶的封口膜，让其在培养间生长几日，然后用流水清洗根部培养基。然后将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中生活一段时间，进行壮苗。最后进行露天栽培。栽培外植体在培养过程中可能会被污染，原因有外植体消毒不彻底；
32、培养基灭菌不彻底；接种中被杂菌污染；锥形瓶密封性差等。专题二月季的花药培养被子植物的花粉发育被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。花药为囊状结构，内部含有许多花粉。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。被子植物花粉的发育要经历小抱子四分体时期、单核期和双核期等阶段。在小抱子四分体时期，4个单倍体细胞连在一起，进入单核期时，四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质，核位于细胞的中 央（单核居中期）。随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧（单核靠边期），并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，一
33、个是生殖细胞，一个是营养细胞。生殖细胞将在分裂一次，形成两个精子。注意：成熟的花粉粒有两类，一类是二核花粉粒，其花粉粒中只含花粉管细胞核和生殖细胞核，二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的；另一类是三核花粉粒，花粉在成熟前，生殖细胞就进行一次有丝分裂，形成两个精子，此花粉粒中含有两个精子核和一个花粉管核（营养核）花粉发育过程中的四分体和动物细胞减数分裂的四分体不同。花粉发育过程中的四分体是花粉母细胞经减数分裂形成的4个连在一起的单倍体细胞；而动物细胞减数分裂过程中的四分体是联会配对后的一对同源染色体，由于含有四条染色单体而称为四分体。同一生殖细胞形成的两个精子，其基因组成完全相同。产生花粉植株的两
34、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，一种是花粉通过胚状体阶段发育为植物，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。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。注意：无论哪种产生方式，都要先诱导生芽，再诱导生根胚状体：植物体细胞组织培养过程中，诱导产生的形态与受精卵发育成的胚非常类似的结构，其发育也与受精卵发育成的胚类似，有胚芽、胚根、胚轴等完整结构，就像一粒种子，又称为细胞胚。影响花药培养的因素诱导花粉能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素 亲本的生理状况：花粉早期是
35、的花药比后期的更容易产生花粉植株，选择月季的初花期。合适的花粉发育时期：一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高 花蕾：选择完全未开放的花蕾 亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响 材料的选取：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。确定花粉发育时期的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-辂研法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色 材料的消毒接种和培养：灭菌后的花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后容易
36、从受伤部位长生愈伤组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成，通常每瓶接种花药7 1 0个,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.一般经 过20 -3 0天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或形成胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。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
37、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 六 植 物 有 效 成 分 的 提 取课题一 植物芳香油的提取天然香料的来源：植物、动物不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。芳香油的提取方法：蒸僧、压榨、萃取等。芳香油的性质：挥发性强，成分复杂，以带类化合物及其衍生物为主。水蒸气蒸馅法：原理：水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水油分层。方法：水中蒸馅：原料放在沸水中加热蒸馅。水上蒸馅：原料隔放在沸水
38、上加热蒸馅。水汽蒸馅：利用外来高温水蒸气加热蒸馅。不足：有些原料不适宜于水中蒸馅，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用压榨法（通过机械压缩力将液相物从液固两相混合物中分离出来的一种简单操作）萃取法：原理：芳香油易溶于有机溶剂，溶剂挥发后得到芳香油。如石油醒、酒精、乙醒等。方法：原料浸泡在溶剂中T得到浸泡液一有机溶剂挥发一芳香油。不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质蒸馆装置包括：铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馅瓶、橡胶塞、蒸馆头、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一温度计水蒸气蒸墉装置橡皮管。所有仪器必须事先干燥，保证无水。整套蒸馅装置可分为左、中、右三部分
39、，其中左边的部分通过加热进行蒸馅，中部将蒸馅物冷凝,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)固定蒸馅瓶，使其离热源的距离如教科书中图6-2所示，并且保持蒸馅瓶轴心与铁架台的水平面垂直。(3)安装蒸馅头，使蒸馆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。常压蒸僧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
40、定在蒸馆头上，使温度计水银球的上限与蒸馆头侧管的下限处在同一水平线上。蒸馆装置安装完毕后，可以在蒸馅瓶中加几粒沸石，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，蒸馆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。在整个蒸馅过程中,应保证温度计的水银球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸馅的时间和速度，通常以每秒1 2滴为宜。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
41、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
42、将分液漏斗剧烈振荡23 m in,然后将漏斗放回铁圈中，待液体静置分层。蒸馅完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馅装置，拆卸的顺序与安装时相反。玫瑰精油的提取 0.Ig/mL氯化钠溶液：促使油水混合物（乳浊液）中油和水的分离。无水硫酸钠：吸收油层中的水分。实验步骤：采集玫瑰花：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。装入蒸馅原料：称 取50g玫瑰花放入蒸馅瓶，添 加200mL蒸馅水。安装蒸僭装置：按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馅装置。加热蒸馅：控制蒸储时间和速度（12滴/秒），获得乳白色乳浊液；拆卸装置。分离油层：向乳浊液加入NaCl溶液后，利用分液漏斗分离出上面的油层
43、。除去水分：向油层中加入无水硫酸钠，24h后过滤，得到玫瑰油。*注意事项：蒸馅时间不能过短，温度不能过高。橘皮精油的提取橘皮精油的主要成分：柠檬烯，主要分布在橘皮中。石灰水：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。小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的0.25%和 5%）。实验步骤：橘皮的处理：将新鲜橘皮用清水清洗沥干。石灰水浸泡：用7 8%石灰水浸泡橘皮24h。清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠后，用压榨机压榨得到压榨液。过滤压榨液：用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上层橘皮油。静置处理：将橘皮
44、油在5 10C冰箱中静置5 7 d,分离出上层澄清橘皮油。再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。分析：静置处理目的：除去果蜡和水分。课题二胡萝卜素的提取胡萝卜素性质：橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醒等有机溶剂。依据碳碳双键的数目划分为a、6、y三类。其中最主要的组成成分为6-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；使癌变细胞恢复成正常细胞。提 取6-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实验步骤 粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。干燥：脱水温
45、度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。萃取I、萃取剂的选择 水溶性的：乙醇、丙酮水不溶性的：石油醒、乙酸乙酯、乙醍、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。n、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，萃取效果就好。萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥山、胡萝卜素提取装置的设计：萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流
46、冷凝装置。萃取液的浓缩可直接使用蒸馅装置。在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。过滤：除去萃取液中的不溶物 I I浓缩：蒸发出有机溶剂 2 A m鉴定：纸层析法滤纸：18 cm x 30 cm 怀 朴 非 标 作基线：滤纸下端距底边2 cm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。点样应该快速细致，在基线上形成直径2 m m左右的圆点，每次点样后，可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥。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1 c m深的石油醒的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，观察标准样品中位于展开剂前沿的胡
47、萝卜素层析带。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.在石油醒、醋酸乙酯、乙醍、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，石油醒的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醒最适宜用作萃取剂。提 取 方法实验原理方法步骤适用范围水蒸气蒸储利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来1.水 蒸 气 蒸 馆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