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高中生物選修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

時(shí)間:2024-12-15 07:20:45 高中生物 我要投稿
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高中生物選修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

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高中生物選修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

  專題一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

  課題一果酒和果醋的制作

  1、發(fā)酵:通過微生物技術(shù)的培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)大量代謝產(chǎn)物的過程。

  2、有氧發(fā)酵:醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵

  無(wú)氧發(fā)酵:酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵

  3、酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌

  酵母菌的生殖方式:出芽生殖(主要) 、分裂生殖、孢子生殖

  4、在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O

  5、在無(wú)氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。C6H12O6→2C2H5OH+2CO2

  6、20℃左右最適宜酵母菌繁殖,酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18℃-25℃

  7、在葡萄酒自然發(fā)酵的過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型酵母菌。

  在發(fā)酵過程中,隨著酒精濃度的提高,紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色。

  在缺氧呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到制約。

  8、醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)菌(原核生物),代謝類型是異養(yǎng)需氧型,生殖方式為二分裂。

  9、當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí),醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖源時(shí),醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰,再將乙醛變(yōu)榇姿帷?C2H5OH+4O2→CH3COOH+6H2O

  10、控制發(fā)酵條件的作用:

 、俅姿峋鷮(duì)氧氣的含量特別敏感,當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí),即使只是短時(shí)間中斷通入氧氣,也會(huì)引起醋酸菌死亡。

 、诖姿峋钸m生長(zhǎng)溫度為30~35℃,控制好發(fā)酵溫度,使發(fā)酵時(shí)間縮短,又減少雜菌污染的機(jī)會(huì)。

 、塾袃蓷l途徑生成醋酸:直接氧化和以酒精為底物的氧化。

  11、實(shí)驗(yàn)流程:挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→果酒(→醋酸發(fā)酵→果醋)

  12、酒精檢驗(yàn):果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生,可以用重鉻酸鉀來(lái)檢驗(yàn)。在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。

  先在試管中加入發(fā)酵液2mL,再滴入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的H2SO43滴,振蕩混勻,最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴,振蕩試管,觀察顏色。

  13、充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的;排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出二氧化碳的;出料口是用來(lái)取樣的。

  排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時(shí),應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制醋時(shí),應(yīng)該充氣口連接氣泵,輸入氧氣。

  課題二腐乳的制作

  1、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養(yǎng)需氧型。生殖方式是孢子生殖。營(yíng)腐生生活。

  2、原理:毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。

  3、實(shí)驗(yàn)流程:讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制

  4、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。

  前期發(fā)酵的主要作用:

  (1)、創(chuàng)造條件讓毛霉生長(zhǎng)

  (2)、使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。

  后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過程。通過各種輔料與酶的緩解作用,生成腐乳的香氣。

  5、將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多則腐乳不易成形。

  水分測(cè)定方法如下:精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品5~10g(精確到0.02mg),置于已知重量的蒸發(fā)皿中,均勻攤平后,在100~105℃電熱干燥箱內(nèi)干燥4h,取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重,然后再烘30min,直至所稱重量不變?yōu)橹埂?/p>

  樣品水分含量(%)計(jì)算公式如下:

  (烘干前容器和樣品質(zhì)量—烘干后容器和樣品質(zhì)量)/烘干前樣品質(zhì)量

  毛霉的生長(zhǎng):條件:將豆腐塊平放在籠屜內(nèi),將籠屜中的控制在15~18℃,并保持一定的溫度。

  來(lái)源:

  (1).來(lái)自空氣中的毛霉孢子;

  (2).直接接種優(yōu)良毛霉菌種

  時(shí)間:5天

  加鹽腌制:將長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中,同時(shí)逐層加鹽,隨著層數(shù)的加高而增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時(shí)間約為8天左右。

  用鹽腌制時(shí),注意控制鹽的用量:鹽的濃度過低,不足以抑制微生物的生長(zhǎng),可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高會(huì)影響腐乳的口味

  食鹽的作用:

  (1).抑制微生物的生長(zhǎng),避免腐敗變質(zhì);

  (2).析出水分,是豆腐變硬,在后期制作過程中不易酥爛;

  (3).調(diào)味作用,給腐乳以必要的咸味;

  (4).浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。

  配制鹵湯:鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。

  酒的作用:

  (1).防止雜菌污染以防腐;

  (2).與有機(jī)酸結(jié)合形成酯,賦予腐乳風(fēng)味;

  (3).酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系,酒精含量越高,對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長(zhǎng);酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質(zhì)的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。

  香辛料的作用:

  (1).調(diào)味作用;

  (2).殺菌防腐作用;

  (3).參與并促進(jìn)發(fā)酵過程

  防止雜菌污染:

  (1)用來(lái)腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干凈后要用沸水消毒;

  (2)裝瓶時(shí),操作要迅速小心。整齊地?cái)[放好豆腐、加入鹵湯后,要用膠條將瓶口密封。封瓶時(shí),最好將瓶口通過酒精燈的火焰,防止瓶口被污染。

  課題三制作泡菜

  制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。在無(wú)氧條件下,降糖分解為乳酸。分裂方式是二分裂。

  反應(yīng)式為:,含抗生素牛奶不能生產(chǎn)酸奶的原因是抗生素殺死乳酸菌。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。

  亞硝酸鹽為白色粉末,易溶于水,在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健康,國(guó)家規(guī)定肉制品中不超過30mg/kg,醬腌菜中不超過20mg/kg,嬰兒奶粉中不超過2mg/kg。亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外,但在適宜pH 、溫度和一定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞硝胺。

  一般在腌制10天后亞硝酸鹽含量開始降低,故在10天之后食用最好。

  測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料,與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液目測(cè)比較,估算泡菜中亞硝酸鹽含量。

  專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

  課題一微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)

  培養(yǎng)基:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì),是進(jìn)行微生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

  培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂(是從紅藻中提取的一種多糖,在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑)后,制成瓊脂固體培養(yǎng)基。

  微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng),可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。液體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn),固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的分離和鑒定,半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)及菌種保藏等。

  按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是用成分已知的化學(xué)物質(zhì)配制而成,其中成分的種類比例明確,常用于微生物的分離鑒定。天然培養(yǎng)基是用化學(xué)成分不明的天然物質(zhì)配制而成,常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。

  按照培養(yǎng)基的用途,可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),以抑制不需要的微生物生長(zhǎng),促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點(diǎn),在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的,用以鑒別不同類別的微生物。

  培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等。

  碳源:能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無(wú)機(jī)碳源;糖類、石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。

  氮源:能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+(無(wú)機(jī)氮源)蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有機(jī)氮源)等。只有固氮微生物才能利用N2。

  培養(yǎng)基還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如,培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素,培養(yǎng)霉菌時(shí)須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細(xì)菌是需要將pH調(diào)至中性或微堿性,培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無(wú)氧的條件。

  獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵,要注意以下幾個(gè)方面:

  ①對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手,進(jìn)行清潔和消毒。

 、趯⒂糜谖⑸锱囵B(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。

 、蹫楸苊庵車h(huán)境中微生物的污染,實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。

 、軐(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。

  消毒與滅菌的區(qū)別:消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。

  消毒方法常用煮沸消毒法,巴氏消毒法(對(duì)于一些不耐高溫的液體)還有化學(xué)藥劑(如酒精、氯氣、石炭酸等)消毒、紫外線消毒。

  滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。

  滅菌方法:

 、俳臃N環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法;

 、诓A髅、金屬用具等使用干熱滅菌法,所用器械是干熱滅菌箱;

 、叟囵B(yǎng)基、無(wú)菌水等使用高壓蒸汽滅菌法,所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋;

 、鼙砻鏈缇涂諝鉁缇仁褂米贤饩滅菌法,所用器械是紫外燈。

  制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基:

  (1)方法步驟:計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。

  (2)倒平板操作的步驟:

 、賹邕^菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上,右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶,左手拔出棉塞。

 、谟沂帜缅F形瓶,將瓶口迅速通過火焰。

  ③用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基(約10~20mL)倒入培養(yǎng)皿,左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。

  ④等待平板冷卻凝固,大約需5~10min。然后,將平板倒過來(lái)放置,使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。

  倒平板操作的討論

  1.培養(yǎng)基滅菌后,需要冷卻到50℃左右時(shí),才能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度?

  提示:可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶,感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí),就可以進(jìn)行倒平板了。

  2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰?

  答:通過灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。

  3.平板冷凝后,為什么要將平板倒置?

  答:平板冷凝后,皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠,凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高,將平板倒置,既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā),又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。

  4.在倒平板的過程中,如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位,這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微生物嗎?為什么?

  答:空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生,因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。

  純化大腸桿菌:

  (1)微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。

  (2)平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng),可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見的子細(xì)胞群體,這就是菌落。

  (3)稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。

  (4)用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是:使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落,以便于純化菌種。

  (5)平板劃線法操作步驟:

 、賹⒔臃N環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種環(huán)燒紅。

 、谠诨鹧媾岳鋮s接種環(huán),并打開棉塞。

 、蹖⒃嚬芸谕ㄟ^火焰。

  ④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。

  ⑤將試管通過火焰,并塞上棉塞。

 、拮笫謱⒚笊w打開一條縫隙,右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi),劃三至五條平行線,蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。

 、咦茻臃N環(huán),待其冷卻后,從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作,在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。

 、鄬⑵桨宓怪梅湃肱囵B(yǎng)箱中培養(yǎng)。

  平板劃線操作的討論:

  1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)?在劃線操作結(jié)束時(shí),仍然需要灼燒接種環(huán)嗎?為什么?

  答:操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物;

  每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后,接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時(shí),接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端,從而通過劃線次數(shù)的增加,使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少,以便得到菌落。

  劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán),能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。

  2.在灼燒接種環(huán)之后,為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線?

  答:以免接種環(huán)溫度太高,殺死菌種。

  3.在作第二次以及其后的劃線操作時(shí),為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線?

  答:劃線后,線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少,每次從上一次劃線的末端開始,能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少,最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。

  (6)涂布平板操作的步驟:

 、賹⑼坎计鹘谑⒂芯凭臒小

 、谌∩倭烤,滴加到培養(yǎng)基表面。

 、蹖⒄从猩倭烤凭耐坎计髟诨鹧嫔弦迹凭急M后,冷卻8~10s。

 、苡猛坎计鲗⒕壕鶆虻赝坎荚谂囵B(yǎng)基表面。

  涂布平板操作的討論:

  涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無(wú)菌操作要求,想一想,第2步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作?

  提示:應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)菌”。例如,酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍;等等。

  菌種的保存:

  (1)對(duì)于頻繁使用的菌種,可以采用臨時(shí)保藏的方法。

 、倥R時(shí)保藏方法

  將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上,在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌落長(zhǎng)成后,將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6個(gè)月,都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。

 、谌秉c(diǎn):這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng),菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。

  (2)對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。

  在3mL的甘油瓶中,裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中,與甘油充分混勻后,放在-20℃的冷凍箱中保存。

  課題二土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)

  尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥,尿素并不能直接被農(nóng)作物吸收。只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后,才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素,是因?yàn)樗麄兡芎铣呻迕。尿素最初是從人的尿液中發(fā)現(xiàn)的。

  篩選菌株:

  (1)實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理

  人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等),同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。

  (2)選擇性培養(yǎng)基

  在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基,稱作選擇培養(yǎng)基。

  (3)配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)

  根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點(diǎn)加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。例如,培養(yǎng)基中不加入有機(jī)物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生物;培養(yǎng)基中不加入氮元素,可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物;加入高濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球菌等。

  統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目:

  (1)測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)。

  (2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目的原理。

  當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。

  通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活細(xì)菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般設(shè)置3~5個(gè)平板,選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),并取平均值。

  統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低,因此,統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來(lái)表示。

  采用此方法的注意事項(xiàng):

  1、一般選取菌落數(shù)在30~300之間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)

  2、為了防止菌落蔓延,影響計(jì)數(shù),可在培養(yǎng)基中加入TTC

  3、本法僅限于形成菌落的微生物

  設(shè)置對(duì)照:設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了被測(cè)試的條件以外,其他條件都相同的實(shí)驗(yàn),其作用是比照試驗(yàn)組,排除任何其他可能原因的干擾,證明確實(shí)是所測(cè)試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。

  實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)方案,所需儀器、材料、用具和藥品,具體的實(shí)施步驟以及時(shí)間安排等的綜合考慮和安排。

  (1)土壤取樣:同其他生物環(huán)境相比,土壤中的微生物,數(shù)量最大,種類最多。在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層,有更多的微生物生長(zhǎng)。從富含有機(jī)物、潮濕、pH≈7的土壤中取樣。鏟去表層土,在距地表約3~8cm的土壤層取樣。

  (2)樣品的稀釋:樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目。在實(shí)際操作中,通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),以保證獲得菌落數(shù)在30~300之間、適于計(jì)數(shù)的平板。

  測(cè)定土壤中細(xì)菌的數(shù)量,一般選用104 105 106

  測(cè)定放線菌的數(shù)量,一般選用103 104 105

  測(cè)定真菌的數(shù)量,一般選用102 103 104

  (3)微生物的培養(yǎng)與觀察

  不同種類的微生物,往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。細(xì)菌30~37℃,1~2天;放線菌25~28℃,5~7天;霉菌25~28℃,3~4天

  每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果,這樣可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致一樓菌落的數(shù)目。一般來(lái)說(shuō),在一定的培養(yǎng)條件下(相同的培養(yǎng)基、唯獨(dú)及培養(yǎng)時(shí)間),同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。

  課題三分解纖維素的微生物的分離

  纖維素,一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物,是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。

  纖維素與纖維素酶:

  (1)棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物,木材、作物秸稈等也富含纖維素。

  (2)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄糖,為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。

  纖維素分解菌的篩選:

  (1)篩選方法:剛果紅染色法。能夠通過顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選。

  (2)剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理:

  剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí),剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。

  當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無(wú)法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣,我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。

  分離分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程:

  土壤取樣→選擇培養(yǎng)(此步是否需要,應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來(lái)確定)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落

  (1)土壤采集選擇富含纖維素的環(huán)境。

  (2)剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板

  (3)剛果紅染色法種類

  一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時(shí)就加入剛果紅。

  課題延伸:對(duì)分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后,只是分離純化的第一步,為確定得到的是纖維素分解菌,還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn),纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。

  纖維素酶的測(cè)定方法,一般是對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測(cè)定。

  專題三植物的組織培養(yǎng)技術(shù)

  課題一菊花的組織培養(yǎng)

  植物組織培養(yǎng)的基本過程:

  細(xì)胞分化:在生物個(gè)體發(fā)育過程中,細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程。

  離體的植物組織或細(xì)胞,在培養(yǎng)了一段時(shí)間以后,會(huì)通過細(xì)胞分裂,形成愈傷組織,愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無(wú)規(guī)則,是一種高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。

  由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程,稱為植物細(xì)胞的脫分化,或者叫做去分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng),又可以重新分化成根或芽等器官,這個(gè)過程叫做再分化。再分化形成的試管苗,移栽到地里,可以發(fā)育成完整的植物體。

  植物細(xì)胞工程:具有某種生物全套遺傳信息的任何一個(gè)活細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力,即每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性。但在生物體的生長(zhǎng)發(fā)育過程中并不表現(xiàn)出來(lái),這是因?yàn)樵谔囟ǖ臅r(shí)間和空間條件下,通過基因的選擇性表達(dá),構(gòu)成不同組織和器官。

  植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用有:實(shí)現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖;培育脫毒作物;制作人工種子;培育作物新品種以及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。

  細(xì)胞分化是一種持久性的變化,它的生理意義是:使多細(xì)胞生物體中細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率。

  比較根尖分生組織和愈傷組織的異同:

  影響植物組織培養(yǎng)的條件:

  材料:不同的植物組織,培養(yǎng)的難易程度差別很大。植物材料的選擇直接關(guān)系到試驗(yàn)的成敗。植物的種類、材料的年齡和保存時(shí)間的長(zhǎng)短等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植物的莖上部新萌生的側(cè)枝作材料。

  一般來(lái)說(shuō),容易進(jìn)行無(wú)性繁殖的植物容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。選取生長(zhǎng)旺盛嫩枝進(jìn)行組培的是嫩枝生理狀態(tài)好,容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。

  營(yíng)養(yǎng):離體的植物組織和細(xì)胞,對(duì)營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相對(duì)特殊,需要配制適宜的培養(yǎng)基。常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)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,有機(jī)物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。

  激素:植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。在生長(zhǎng)素存在的情況下,細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)趨勢(shì)。

  在培養(yǎng)基中需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等植物激素,其濃度、使用的先后順序、用量的比例等都影響結(jié)果。

  環(huán)境條件:PH、溫度、光等環(huán)境條件。

  不同的植物對(duì)各種條件的要求往往不同。進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng),一般將pH控制在5.8左右,溫度控制在18~22℃,并且每日用日光燈照射12h。

  操作流程:

  配制MS固體培養(yǎng)基:

  配制各種母液:將各種成分按配方比例配制成的濃縮液(培養(yǎng)基母液)。

  使用時(shí)根據(jù)母液的濃縮倍數(shù),計(jì)算用量,并加蒸餾水稀釋。

  配制培養(yǎng)基:應(yīng)加入的物質(zhì)有瓊脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有機(jī)物和植物激素的母液,并用蒸餾水定容到1000毫升。

  在菊花組織培養(yǎng)中,可以不添加植物激素。

  原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。

  滅菌:采取的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。

  MS培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么?與肉湯培養(yǎng)基相比,MS培養(yǎng)基有哪些特點(diǎn)?

  答:大量元素和微量元素提供植物細(xì)胞所必需的無(wú)機(jī)鹽;蔗糖提供碳源,維持細(xì)胞滲透壓;甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營(yíng)養(yǎng)需求。

  微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)。

  外植體的消毒:

  外植體:用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。

  選取菊花莖段時(shí),要取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝。菊花莖段用流水沖洗后可加少許洗衣粉,用軟刷輕輕刷洗,刷洗后在流水下沖洗20min左右。

  用無(wú)菌吸水紙吸干外植體表面的水分,放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中搖動(dòng)2~3次,持續(xù)6~7s,立即將外植體取出,在無(wú)菌水中清洗。

  取出后仍用無(wú)菌吸水紙吸干外植體表面水分,放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中1~2min。取出后,在無(wú)菌水中至少清洗3次,漂洗消毒液。

  注意:對(duì)外植體進(jìn)行表面消毒時(shí),就要考慮藥劑的消毒效果,又要考慮植物的耐受能力。

  接種:接種過程中插入外植體時(shí)形態(tài)學(xué)上端朝上,每個(gè)錐形瓶接種7~8個(gè)外植體。外植體接種與細(xì)菌接種相似,操作步驟相同,而且都要求無(wú)菌操作。

  培養(yǎng):應(yīng)該放在無(wú)菌箱中進(jìn)行,并定期進(jìn)行消毒,保持適宜的溫度(18~22℃)和光照(12h)。

  移栽:栽前應(yīng)先打開培養(yǎng)瓶的封口膜,讓其在培養(yǎng)間生長(zhǎng)幾日,然后用流水清洗根部培養(yǎng)基。然后將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中生活一段時(shí)間,進(jìn)行壯苗。最后進(jìn)行露天栽培。

  栽培:外植體在培養(yǎng)過程中可能會(huì)被污染,原因有外植體消毒不徹底;培養(yǎng)基滅菌不徹底;接種中被雜菌污染;錐形瓶密封性差等。

  專題四月季的花藥培養(yǎng)

  被子植物的花粉發(fā)育被子植物的雄蕊通常包含花絲、花藥兩部分。花藥為囊狀結(jié)構(gòu),內(nèi)部含有許多花粉;ǚ凼怯苫ǚ勰讣(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的,因此,花粉是單倍體的生殖細(xì)胞。

  被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期、單核期和雙核期等階段。在小孢子四分體時(shí)期,4個(gè)單倍體細(xì)胞連在一起,進(jìn)入單核期時(shí),四分體的4個(gè)單倍體細(xì)胞彼此分離,形成4個(gè)具有單細(xì)胞核的花粉粒。

  這時(shí)的細(xì)胞含濃厚的原生質(zhì),核位于細(xì)胞的中央(單核居中期)。隨著細(xì)胞不斷長(zhǎng)大,細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)(單核靠邊期),并分裂成1個(gè)生殖細(xì)胞核和1個(gè)花粉管細(xì)胞核,進(jìn)而形成兩個(gè)細(xì)胞,一個(gè)是生殖細(xì)胞,一個(gè)是營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。生殖細(xì)胞將在分裂一次,形成兩個(gè)精子。

  注意:

  ①成熟的花粉粒有兩類,一類是二核花粉粒,其花粉粒中只含花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核,二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的;另一類是三核花粉粒,花粉在成熟前,生殖細(xì)胞就進(jìn)行一次有絲分裂,形成兩個(gè)精子,此花粉粒中含有兩個(gè)精子核和一個(gè)花粉管核(營(yíng)養(yǎng)核)

 、诨ǚ郯l(fā)育過程中的四分體和動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂的四分體不同;ǚ郯l(fā)育過程中的四分體是花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個(gè)連在一起的單倍體細(xì)胞;而動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的四分體是聯(lián)會(huì)配對(duì)后的一對(duì)同源染色體,由于含有四條染色單體而稱為四分體。

  ③同一生殖細(xì)胞形成的兩個(gè)精子,其基因組成完全相同。

  產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)一般有兩種途徑,一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植物,另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織,再將其誘導(dǎo)分化成植株。

  這兩種途徑之間并沒有絕對(duì)的界限,主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。

  注意:

 、贌o(wú)論哪種產(chǎn)生方式,都要先誘導(dǎo)生芽,再誘導(dǎo)生根

  ②胚狀體:植物體細(xì)胞組織培養(yǎng)過程中,誘導(dǎo)產(chǎn)生的形態(tài)與受精卵發(fā)育成的胚非常類似的結(jié)構(gòu),其發(fā)育也與受精卵發(fā)育成的胚類似,有胚芽、胚根、胚軸等完整結(jié)構(gòu),就像一粒種子,又稱為細(xì)胞胚。

  影響花藥培養(yǎng)的因素誘導(dǎo)花粉能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低,受多種因素影響,其中材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素。

  親本的生理狀況:花粉早期是的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株,選擇月季的初花期。

  合適的花粉發(fā)育時(shí)期:一般來(lái)說(shuō),在單核期,細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期,花藥培養(yǎng)成功率最高。

  花蕾:選擇完全未開放的花蕾。

  親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種密度等對(duì)誘導(dǎo)成功率都有一定影響。

  材料的選。哼x擇花藥時(shí),一般要通過鏡檢來(lái)確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時(shí)期的最常用的方法是醋酸洋紅法。但是,某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色,需采用焙花青-鉻礬法,這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色

  接種和培養(yǎng):滅菌后的花蕾,要在無(wú)菌條件下除去萼片和花瓣,并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。

  在剝離花藥時(shí),要盡量不損傷花藥(否則接種后容易從受傷部位長(zhǎng)生愈傷組織),同時(shí)還要徹底去除花絲,因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成,通常每瓶接種花藥7~10個(gè),培養(yǎng)溫度控制在25℃左右,不需要光照。

  幼小植株形成后才需要光照。

  一般經(jīng)過20~30天培養(yǎng)后,會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開裂,長(zhǎng)出愈傷組織或形成胚狀體。將愈傷組織及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上,以便進(jìn)一步分化出再生植株。

  如果花藥開裂釋放出胚狀體,則一個(gè)花藥內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量幼小植株,必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開,分別移植到新的培養(yǎng)基上,否則這些植株將很難分開。還需要對(duì)培養(yǎng)出來(lái)的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選。

  植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是:培養(yǎng)基配制方法、無(wú)菌技術(shù)及接種操作等基本相同。

  兩者的不同之處在于:花藥培養(yǎng)的選材非常重要,需事先摸索時(shí)期適宜的花蕾;花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時(shí)更換培養(yǎng)基;花藥培養(yǎng)對(duì)培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。

  專題五DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

  課題一DNA的粗提取與鑒定

  提取DNA的溶解性原理包括DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精。

  DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度的特點(diǎn):在0.14mol/L時(shí)溶解度最小;要使DNA溶解,需要較高濃度?要使DNA析出,又需要0.14mol/L的濃度?

  在溶解細(xì)胞中的DNA時(shí),人們通常選用2mol/LNaCl溶液;將DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中緩慢注入蒸餾水,以稀釋NaCl溶液。酒精是一種常用有機(jī)溶劑,但DNA卻不能溶于酒精(特別是95%冷卻酒精),但細(xì)胞中蛋白質(zhì)可溶于酒精。

  從理論上分析,預(yù)冷的乙醇溶液具有以下優(yōu)點(diǎn)。一是抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解;二是降低分子運(yùn)動(dòng),易于形成沉淀析出;三是低溫有利于增加DNA分子柔韌性,減少斷裂。

  采用DNA不溶于酒精的原理,可以達(dá)到的目的是:將DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。

  提取DNA還可以利用DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性原理。利用該原理時(shí),應(yīng)選用蛋白酶,因?yàn)槊妇哂袑R恍,蛋白酶只水解蛋白質(zhì)而不會(huì)對(duì)DNA產(chǎn)生影響。溫度值為60~80℃,因?yàn)樵摐囟戎档鞍踪|(zhì)變性沉淀,而DNA不會(huì)變性。

  補(bǔ)充:DNA的變性是指DNA分子在高溫下解螺旋,其溫度在80℃以上,如在PCR技術(shù)中DNA變性溫度在95℃。

  當(dāng)鑒定提取出的物質(zhì)是否是DNA時(shí),需要使用什么指示劑進(jìn)行鑒定?

  答:在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺呈現(xiàn)藍(lán)色。

  原理總結(jié):通過利用不同濃度NaCl溶液溶解或析出DNA,可以從細(xì)胞中提取和提純DNA;再利用酒精進(jìn)一步將DNA與蛋白質(zhì)分離開來(lái),達(dá)到提純的目的;最后利用二苯胺試劑鑒定提取的物質(zhì)是否是DNA。

  實(shí)驗(yàn)材料的選。

  不同生物的組織中DNA含量不同。在選取材料時(shí),應(yīng)本著DNA含量高、材料易得、便于提取的原則。

  本實(shí)驗(yàn)用雞血細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料有兩個(gè)原因。一是因?yàn)殡u血細(xì)胞核的DNA含量豐富,材料易得;二是雞血細(xì)胞極易吸水脹破,而用動(dòng)物肝臟細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料常常需要?jiǎng)驖{和離心,對(duì)設(shè)備要求較高,操作繁瑣,歷時(shí)較長(zhǎng)。

  雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,所以在提取過程中為了減少DNA的損失,最好使用塑料的燒杯和試管盛放雞血細(xì)胞液。

  破碎細(xì)胞,獲取含DNA的濾液:

  若選用雞血和洋蔥作實(shí)驗(yàn)材料,則怎樣獲取含DNA的濾液?

  答:在雞血細(xì)胞液中加入一定量蒸餾水并用玻棒攪拌,過濾后收集濾液;切碎洋蔥,加入一定量洗滌劑和食鹽,攪拌研磨,過濾后收集濾液。

  為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂?

  答:蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲液體,水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi),使血細(xì)胞脹裂,再加上攪拌的機(jī)械作用,就加速了雞血細(xì)胞的破裂(細(xì)胞膜和核膜的破裂),從而釋放出DNA。

  在以上實(shí)驗(yàn)中,加入蒸餾水、洗滌劑和食鹽的作用分別是什么?

  答:過濾時(shí)應(yīng)當(dāng)選用(濾紙、尼龍布)。血細(xì)胞在蒸餾水中大量吸水而張裂;洗滌劑瓦解細(xì)胞膜;食鹽溶解DNA物質(zhì);選用尼龍布進(jìn)行過濾。

  在處理植物組織時(shí)需要進(jìn)行研磨,其目的是什么?研磨不充分產(chǎn)生什么結(jié)果?

  答:破碎細(xì)胞壁,使核物質(zhì)容易溶解在NaCl溶液中;研磨不充分會(huì)使DNA的提取量減少,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。具體做法。10mL雞血+20mL蒸餾水→同方向攪拌→3層尼龍布過濾→濾液。

  為什么反復(fù)地溶解與析出DNA,能夠去除雜質(zhì)?

  答:用高鹽濃度的溶液溶解DNA,能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì);用低鹽濃度使DNA析出,能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此,通過反復(fù)溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。

  最初獲得的DNA濾液含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì),需要進(jìn)一步提純DNA。

  方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;

  方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì),不分解DNA;

  方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同。

  方案二與方案三的原理有什么不同?

  答:方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白,從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開;方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同,從而使蛋白質(zhì)變性,與DNA分離。

  析出與鑒定:

  在濾液中仍然含有一些雜質(zhì),怎樣除去這些雜質(zhì)呢?得到的DNA呈何顏色?

  答:濾液與等體積的冷卻酒精混合均勻,靜置2~3分鐘,析出的白色絲狀物就是DNA。DNA呈白色。

  怎樣鑒定析出的白色絲狀物就是DNA呢?

  答:具體做法:試管2支,編號(hào)甲乙→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色絲狀物,使之溶解→各加4mL二苯胺,混合均勻→沸水浴5min→觀察顏色變化。

  實(shí)驗(yàn)操作:

  制備雞血細(xì)胞液:加檸檬酸鈉,靜置或離心

  ↓

  破碎細(xì)胞,釋放DNA:加蒸餾水,同一方向快速通方向攪拌→過濾,除去細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等。

  ↓

  溶解核內(nèi)DNA:加入NaCl至2mol/L,同一方向緩慢攪拌

  ↓

  DNA析出:加蒸餾水至0.14mol/L,過濾,在溶解到2mol/L溶液中→除去細(xì)胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。

  ↓

  DNA初步純化:與等體積95%冷卻酒精混合,析出白色絲狀物→除去核蛋白、RNA、多糖等。

  ↓

  DNA鑒定:二苯胺,沸水浴,呈現(xiàn)藍(lán)色

  注意事項(xiàng):在雞血中加入檸檬酸鈉防止凝固;雞血靜置或離心以提高細(xì)胞懸液濃度;使用塑料燒杯;使用尼龍布過濾;玻棒沿同一方向攪拌;玻棒攪拌要緩慢(細(xì)胞破裂快速攪拌);玻棒不要碰到燒杯壁;二苯胺試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配等。

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