人教版高中生物選修1生物技術實踐人教版高中生物選修1生物技術實踐1專題1果酒和果醋的制作專題1果酒和果醋的制作2一、制作果酒果醋的微生物：酵母菌——真菌醋酸菌——細菌二、兩種微生物的分類地位1.制作果酒——酵母菌2.制作果醋——醋酸菌一、制作果酒果醋的微生物：酵母菌——真菌醋酸菌——細菌二、兩3菌種名稱生物學分類代謝類型適宜溫度繁殖方式對氧的需求酵母菌真核生物異養兼性厭氧最適20℃出芽生殖前期需氧，后期不需氧醋酸菌原核生物異養需氧30—35℃二分裂一直需氧控制空氣的一些措施三、繁殖方式和代謝類型出芽生殖二分裂生殖菌種生物學分類代謝適宜繁殖方式對氧的需求真核生物異養最適204比較果酒制作果醋制作制作原理酵母菌先在有氧條件下大量繁殖，再在無氧條件下進行酒精發酵醋酸菌在氧氣、糖源充足時,將糖分解成醋酸；當缺少糖源時，將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸四、制作原理和發酵條件的比較比較果酒制作果醋制作制作原理酵母菌先在有氧條件下大量5制作果酒制作果醋最適發酵溫度18℃——25℃30℃——35℃對氧的需求前期：需氧后期：不需氧需充足氧pH酸性環境（3.3~3.5）酸性環境（5.4~6.3）發酵時間10——12d7——8d制作果酒制作果醋最適發18℃——25℃30℃——35℃對氧前6C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶1、有氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶2、無氧呼吸：酵母菌制酒㈠制作果酒（前期需氧，后期厭氧）出芽生殖，增加酵母菌數量產生酒精C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+71、若氧氣、糖源充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反應式：酶

C6H12O6→3CH3COOH（醋酸）2、若缺少糖源，氧氣不足時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸，其反應式：

酶2C2H5OH+O2→2CH3CHO（乙醛）+2H2O酶2CH3CHO+O2→2CH3COOH（醋酸）醋酸菌制醋㈡制作果醋（一直需要氧）1、若氧氣、糖源充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反8

五、實驗流程示意圖五、實驗流程示意圖91、材料的選擇與處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，除去枝梗。①、取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的葉子。②、用清水沖洗葡萄1－2次除去污物。

討論：你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？

應該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會六、實驗操作1、材料的選擇與處理六、實驗操作102、清洗（WHY？）3、榨汁

將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機榨取葡萄汁。4、發酵：發酵裝置如下5、注意事項①將葡萄汁裝人發酵瓶，要留大約1／3的空間(如圖右圖所示)，并封閉充氣口。（為什么？）

塑料瓶中不能裝滿葡萄液汁，應留一定空間，有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成種群優勢。防止榨汁機、發酵瓶帶菌引起發酵液污染70%酒精消毒2、清洗（WHY？）3、榨汁5、注意事項①將葡萄汁裝人11③制葡萄醋的過程中，要適時通過充氣口充氣。將溫度嚴格控制在30℃～35℃，時間控制在前7～8d左右。②制葡萄酒的過程中，要嚴格密閉，將溫度嚴格控制在18℃～25℃，時間控制在10～12d左右，可通過出料口對發酵的情況進行。及時的監測。③制葡萄醋的過程中，要適時通過充氣口充氣。②制葡萄酒的過程中12專題2微生物的培養與應用課題1微生物的實驗室培養專題2課題113㈠.微生物的類群微生物原核類:真核類非細胞類：細菌、支原體、放線菌、藍藻個體微小、結構簡單酵母菌、霉菌、食用菌真菌：原生生物：顯微藻類、原生生物（如：草履蟲、變形蟲等）病毒、類病毒、朊病毒◆微生物的共同特點：一.微生物基礎知識㈠.微生物的類群微生物原核類:真核類非細胞類：細菌、支原體、141.細菌的形態1.細菌的形態15細菌主要是以二分裂的方式進行增殖（如右圖）2.細菌的繁殖3.細菌的菌落⑴.定義：單個或者少數細菌在固體培養基上大量繁殖時，會形成一個肉眼可見的、具有一定形態結構的子細胞群體，叫做菌落。⑵.特征：大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等。⑶.功能：每種細菌在一定條件下所形成的菌落，可以作為菌種鑒定的重要依據。細菌主要是以二分裂的方式進行增殖（如右圖）2.細菌的繁殖3.16幾種菌落及其形態幾種菌落及其形態17幾種菌落及其形態幾種菌落及其形態184.病毒的結構:由核酸和蛋白質構成。4.病毒的結構:由核酸和蛋白質構成。19病毒的結構病毒的結構20吸附注入合成釋放組裝5.病毒的繁殖病毒的增殖一般可分五個階段，即：吸附→注入核酸→合成核酸和蛋白質→組裝→釋放6.病毒的營養方式：寄生吸附注入合成釋放組裝5.病毒的繁殖病毒的增殖一般可分五個階段21微生物需要的五大類營養要素物質是：㈡.微生物需要的營養物質及功能1.碳源2.氮源3.生長因子4.無機鹽5.水：凡是能為微生物提供所需碳元素的營養物質。①無機碳源：CO2；NaHCO3等②有機碳源：糖類、脂肪酸、花生粉餅、石油等①構成細胞物質和一些代謝產物②異養微生物的能源⑴.概念⑵.來源：⑶.作用：1.微生物的碳源微生物需要的五大類營養要素物質是：㈡.微生物需要的營養物質及22①無機氮源：N2、NH4+、NO3-、NH3等。②有機氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等凡是能夠為微生物提供N元素的營養物質。主要用于合成蛋白質、核酸及含N的代謝產物。2.微生物的氮源⑴.概念：⑵.來源：⑶.作用：3.生長因子⑶.常見的生長因子：⑴.概念：⑵.作用：微生物生長不可缺少的微量有機物。酶和核酸的組成成分。維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。①無機氮源：N2、NH4+、NO3-、NH3等。②有機氮源：23㈢.培養基培養基（培養液）是由人工方法配制而成的，專供微生物生長繁殖使用的營養基質。1.培養基的類型和用途2.不同的微生物往往需要采用不同的培養基配方(參考教材附錄內容)3.不管哪種培養基，一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽、等營養物質，另外還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養物質,例如:生長因子(即細菌生長必需，而自身不能合成的化合物,如維生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶)以及氧氣、二氧化碳、滲透壓等的要求。㈢.培養基培養基（培養液）是由人工方法配制而成的，24劃分標準培養基種類特點用途物理性質化學成分天然培養基合成培養基用途鑒別培養基培養基的種類不加凝固劑加凝固劑，如瓊脂工業生產觀察微生物的運動、分類鑒定微生物分離、鑒定、活菌計數、保藏菌種含化學成分不明確的天然物質工業生產培養基成分明確分類、鑒定在培養基中加入某種化學物質,以抑制不需要的微生物的生長,促進所需要的微生物的生長培養、分離出特定微生物在培養基中加入某種指示劑或化學藥品,用以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物選擇培養基液體培養基半固體培養基固體培養基劃分標準培養基種類特點用途物理性質化學成分天然培養基合成培養25液體培養基：表面生長均勻混濁生長沉淀生長back半固體培養基：(是否運動)

無動力有動力(彌散)固體培養基：菌落液體培養基：表面生長均勻混濁生長沉淀生長back半固體培養基26分離導入了目的基因的受體細胞幾種選擇培養基加入青霉素的培養基分離酵母菌、霉菌等真菌不加氮源的無氮培養基分離固氮菌不加含碳有機物的無碳培養基分離自養型微生物加入青霉素等抗生素的培養基back分離導入了目的基因的受體細胞幾種選擇培養基加入青霉素的培養基27血清中含有：①多種蛋白質（白蛋白、球蛋白、鐵蛋白等）②多種金屬離子；③激素；④促貼附物質，如纖粘蛋白、冷析球蛋白、膠原等。⑤各種生長因子⑥轉移蛋白⑦不明成分人工合成培養基只能維持細胞生存，要想使細胞生長和繁殖，還需補充一定量的天然培養基（如血清）。血清中含有：人工合成培養基只能維持細胞生存，要想使細胞生長和28㈣.無菌技術1.無菌技術的概念無菌操作泛指在培養微生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法。⑴消毒定義：利用化學或物理方法，殺死部份微生物的過程。2.消毒與滅菌的概念及兩者的區別⑵滅菌的定義：以化學試劑或物理方法消滅所有微生物，包括所有細菌的繁殖體、芽孢、霉菌及病毒，而達到完全無菌之過程。滅菌與消毒技術是微生物有關工作中最普通也是最重要的技術。㈣.無菌技術1.無菌技術的概念無菌操作泛指在培養微生物的操29①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。②巴氏消毒法：70-75℃下煮30min或80℃下煮15min。③化學藥劑消毒法：用75%酒精、新潔爾滅等進行皮膚消毒；氯氣消毒水源。④紫外線消毒。⑴.消毒的方法：3.常用的消毒與滅菌的方法①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。⑴.消毒的方法：3.30①灼燒滅菌②干熱滅菌：160-170℃下加熱1-2h。③高壓蒸氣滅菌：100kPa、121℃下維持15-30min.⑵.滅菌的方法：①灼燒滅菌⑵.滅菌的方法：31最常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌，它可以殺滅所有的生物，包括最耐熱的某些微生物的休眠體，同時可以基本保持培養基的營養成分不被破壞。有些玻璃器皿也可采用高溫干熱滅菌。為了防止雜菌，特別是空氣中的雜菌污染，試管及玻璃燒瓶都需采用適宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各種金屬、塑料及硅膠帽，它們只可讓空氣通過，而空氣中的其他微生物不能通過。而平皿是由正反兩平面板互扣而成，這種器具是專為防止空氣中微生物的污染而設計的。最常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌，它可以殺滅所有的生物32二.實驗操作(以培養大腸桿菌為例)㈠.制備牛肉膏蛋白胨培養基1.計算2.稱量3.溶化4.滅菌:將錐形瓶放入高壓蒸氣滅菌鍋，在壓力為100kPa、溫度為121℃，滅菌15～30min。5.倒平板:待培養基冷卻到50℃左右時，在酒精燈附近倒平板。2d后觀察平板，無雜菌污染才可用來接種。二.實驗操作(以培養大腸桿菌為例)㈠.制備牛肉膏蛋白胨培養基33倒平板操作倒平板操作34㈡.純化大腸桿菌平板劃線法和稀釋涂布平板法。微生物的接種的常用接種方法有：1.平板劃線的操作方法平板劃線的操作㈡.純化大腸桿菌平板劃線法和稀釋涂布平板法。微生物的接種的常35高中生物選修一ppt課件集36一旦劃破，會造成劃線不均勻，難以達到分離單菌落的目的；二是存留在劃破處的單個細胞無法形成規則的菌落，菌落會沿著劃破處生長，會形成一個條狀的菌落。一旦劃破，會造成劃線不均勻，難以達到分離單菌落的目的；37高中生物選修一ppt課件集382.稀釋涂布平板的操作方法2.稀釋涂布平板的操作方法39高中生物選修一ppt課件集40高中生物選修一ppt課件集414.菌種的保存接種到固體斜面培養基，菌落長成后置于4℃冰箱保存。3.微生物的恒溫培養⑵.長期保存：甘油冷凍管藏法⑴.臨時保藏：4.菌種的保存接種到固體斜面培養基，菌落長成后置于4℃冰箱保42三.結果分析與評價㈠.培養基的制作是否合格如果未接種的培養基在恒溫箱中保溫1～2d后無菌落生長，說明培養基的制備是成功的，否則需要重新制備。㈡.接種操作是否符合無菌要求如果培養基上生長的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點，則說明接種操作是符合要求的；如果培養基上出現了其他菌落，則說明接種過程中，無菌操作還未達到要求，需要分析原因，再次練習。㈢.是否進行了及時細致的觀察與記錄培養12h與24h后的大腸桿菌菌落的大小會有明顯不同，及時觀察記錄的同學會發現這一點，并能觀察到其他一些細微的變化。三.結果分析與評價㈠.培養基的制作是否合格43營養類型能源氫的供體基本碳源微生物舉例代謝類型光能無機營養(光能自養型)光能有機營養(光能異養型)化能無機營養(化能自養型)化能有機營養(化能異養型)光光無機物有機物無機物有機物無機物有機物二氧化碳二氧化碳及簡單有機物二氧化碳有機物大多數已知細菌和全部真核微生物硝化細菌氫細菌紫色非硫細菌藍細菌綠色硫細菌藻類營養類型能源氫的供體基本碳源微生物舉例代謝類型光能無機營養(44本課題知識小結:本課題知識小結:45課題2土壤中分解尿素的細菌的分離與計數課題246一、課題背景1、尿素的利用尿素是一種重要的農業氮肥。尿素不能直接被農作物吸收。土壤中的細菌將尿素分解成氨之后才能被植物利用。2、細菌能利用尿素的原因土壤中的細菌分解尿素是因為它們能合成脲酶CO(NH2)2脲酶+H2O+CO22NH3一、課題背景1、尿素的利用尿素是一種重要的農業氮肥。尿素不能473、常見的分解尿素的微生物芽孢桿菌、小球菌、假單胞桿菌、克氏桿菌、棒狀桿菌、梭狀芽孢桿菌，某些真菌和放線菌也能分解尿素。4、課題目的①從土壤中分離出能夠分解尿素的細菌②統計每克土壤樣品中究竟含有多少這樣的細菌一.研究思路㈠.篩選菌株㈡.統計菌落數目㈢.設置對照3、常見的分解尿素的微生物芽孢桿菌、小球菌、假單胞桿菌、克氏481、實例：PCR技術啟示：尋找目的菌種時要根據它對生存環境的要求，到相應的環境中去尋找。原因：因為熱泉溫度70～800C，淘汰了絕大多數微生物只有Taq細菌被篩選出來。DNA多聚酶鏈式反應是一種在體外將少量DNA大量復制(PCR)的技術，此項技術要求使用耐高溫（930C）的DNA聚合酶。㈠.篩選菌株1、實例：PCR技術啟示：尋找目的菌種時要根據它對生存環49要分離一種微生物，必須根據該微生物的特點，包括營養、生理、生長條件等；方法：⑴抑制大多數微生物的生長⑵促進目的菌株的生長結果：培養一定時間后，該菌數量上升，再通過平板稀釋等方法對它進行純化培養分離。2、實驗室中微生物的篩選原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養、溫度、pH等)，同時抑制或阻止其他微生物生長。要分離一種微生物，必須根據該微生物的特點，包括營養、生5015.0g瓊脂1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO4`7H2O2.1gNaH2PO41.4gKH2PO43、土壤中分解尿素的細菌的分離與計數所需培養基：①從物理性質看此培養基屬于哪類？固體培養基15.0g瓊脂1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO451②在此培養基中哪些作為碳源、氮源？碳源：葡萄糖氮源：尿素培養基的氮源為尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作為氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生長發育繁殖，而受到抑制，所以用此培養基就能夠選擇出分解尿素的微生物。5、培養基選擇分解尿素的微生物的原理②在此培養基中哪些作為碳源、氮源？碳源：葡萄糖52允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養基，叫做選擇培養基尿素尿素允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的536、怎樣證明此培養基具有選擇性呢？以尿素為唯一氮源的培養基牛肉膏蛋白胨培養基

是分離尿素細菌判斷該培養基有無選擇性實驗組對照組培養基類型是否接種

目的

結果只生長尿素細菌生長多種微生物是6、怎樣證明此培養基具有選擇性呢？以尿素為牛肉膏

是分離判斷541、顯微鏡直接計數：利用血球計數板(血細胞計數板），在顯微鏡下計算一定容積里樣品中微生物的數量。㈡.統計菌落數目：不能區分死菌與活菌；不適于對運動細菌的計數；需要相對高的細菌濃度；個體小的細菌在顯微鏡下難以觀察；缺點：1、顯微鏡直接計數：利用血球計數板(血細胞計數板），在顯微鏡552.間接計數法（活菌計數法）⑴原理：在稀釋度足夠高時，微生物在固體培養基上所形成的一個菌落是由一個單細胞繁殖而成的，即一個菌落代表原先的一個單細胞。⑵常用方法：稀釋涂布平板法。每克樣品中的菌落數＝(C÷V)×M其中，C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(ml)，M代表稀釋倍數。2.間接計數法（活菌計數法）每克樣品中的菌落數＝(C÷V)×56？說明設置重復組的重要性。在設計實驗時，一定要涂布至少3個平板，作為重復組，才能增強實驗的說服力與準確性。在分析實驗結果時，一定要考慮所設置的重復組的結果是否一致，結果不一致，意味著操作有誤，需要重新實驗。？說明設置重復組的重要性。在設計實驗時，一定要涂布至少3個平57注意事項①為了保證結果準確，一般選擇菌落數在30——300的平板上進行計數。②為使結果接近真實值可將同一稀釋度加到三個或三個以上的平板中，經涂布，培養計算出菌落平均數。③統計的菌落往往比活菌的實際數目低。注意事項58計算公式：每克樣品中的菌株數=（C÷V）×M某同學在稀釋倍數為106的培養基中測得平板上菌落數的平均數為234，那么每克樣品中的菌落數是（涂布平板時所用稀釋液的體積為0.1ml）()A.2.34×108B.2.34×109C.234D.23.4B計算公式：每克樣品中的菌株數=（C÷V）×M某同學在稀釋倍59（三）設置對照判斷培養基中是否有雜菌污染：將未接種的培養基同時進行培養。判斷選擇培養基是否具有篩選作用：完全培養基（營養成分齊全）接種后培養觀察菌落數目。主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。（三）設置對照判斷培養基中是否有雜菌污染：判斷選擇培養基是否60實例：在做分解尿素的細菌的篩選與統計菌落數目的實驗時，A同學從對應的106倍稀釋的培養基中篩選出大約150個菌落，但是其他同學在同樣的稀釋度下只選擇出大約50個菌落。分析其原因。原因：⑴土樣不同⑵培養基污染或操作失誤(或者是混入了其他的含氮物質)實例：在做分解尿素的細菌的篩選與統計菌落數目的實驗時，A同學61小結：通過這個事例可以看出，實驗結果要有說服力，對照的設置是必不可少的。方案一：由其他同學用與A同學相同土樣進行實驗方案二：將A同學配制的培養基在不加土樣的情況下進行培養，作為空白對照，以證明培養基是否受到污染。結果預測：如果結果與A同學一致，則證明A無誤；如果結果不同，則證明A同學存在操作失誤或培養基的配制有問題。小結：通過這個事例可以看出，實驗結果要有說服力，對照的設置是62實驗設計從肥沃、酸堿度接近中性的濕潤土壤中取樣。先鏟去表層土3cm左右，再取樣，將樣品裝入事先準備好的信封中。“微生物的天然培養基”[一]土壤取樣數量最大、種類最多大約70%—90%是細菌◆取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌。實驗設計從肥沃、酸堿度接近中性的濕潤土壤中取樣。先鏟去表層土63[二]制備培養基

由于初次實驗，對于稀釋的范圍沒有把握，因此選擇了一個較為寬泛的范圍：稀釋倍數為103～107。

準備牛肉膏蛋白胨培養基和選擇培養基。每個稀釋度下需要3個選擇培養基，1個牛肉膏蛋白胨培養基。還需要8個滅菌試管和1個滅菌移液管。

將稀釋相同倍數的菌液，在牛肉膏蛋白胨培養基上生長的菌落數目應明顯多于選擇培養基上的數目，因此，牛肉膏蛋白胨培養基可以作為對照，用來判斷選擇培養基是否起到了選擇作用。[二]制備培養基64◆應在火焰旁稱取土壤10g。◆在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁進行◆分離不同的微生物采用不同的稀釋度原因：不同微生物在土壤中含量不同目的：保證獲得菌落數在30～300之間、適于計數的平板（三） 樣品的稀釋◆應在火焰旁稱取土壤10g。◆分離不同的微生物采用不同的稀釋65問題：為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度？測定土壤中細菌的總量和測定土壤中能分解尿素的細菌的數量，選用的稀釋范圍相同嗎？原因：土壤中各類微生物的數量（單位：株/kg）是不同的。例如在干旱土壤中的上層樣本中：好氧及兼性厭氧細菌數約為2185萬，放線菌數約為477萬，霉菌數約為23.1萬。結論：為獲得不同類型的微生物，就需要按不同的稀釋度進行分離，同時還應當有針對性地提供選擇培養的條件。問題：為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度？測定土壤中細66㈣.取樣涂布◆實驗時要對培養皿作好標記。注明培養基類型、培養時間、稀釋度、培養物等。◆如果得到了2個或2個以上菌落數目在30——300的平板，則說明稀釋操作比較成功，并能夠進行菌落的計數，如果同一稀釋倍數的三個重復的菌落數相差較大，表明試驗不精確，需要重新實驗。㈣.取樣涂布◆實驗時要對培養皿作好標記。注明培養基類型、培養67㈤.微生物的培養與觀察在菌落計數時，每隔24h統計一次菌落數目。選取菌落數目穩定時的記錄作為結果，以防止因培養時間不足而導致遺漏菌落的數目。培養不同微生物往往需要不同培養溫度。細菌：30～37℃培養1～2d放線菌：25～28℃培養5～7d霉菌：25～28℃的溫度下培養3～4d。㈤.微生物的培養與觀察在菌落計數時，每隔24h統計一次菌落數68微生物的培養與觀察微生物的培養與觀察69操作提示[一]無菌操作1、取土用的小鐵鏟的盛土樣的信封在使用前都需要滅菌。2、應在火焰旁稱取土壤。在火焰附近將稱好的土樣倒入錐形瓶中，塞好棉塞。3、在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁操作。[二]做好標記注明培養基種類、培養日期、平板培養樣品的稀釋度等。[三]規劃時間三、操作提示[一]無菌操作三、70四.結果分析與評價1.通過對照實驗，若培養物有雜菌污染，菌落數偏高；若培養物混入其他氮源，則菌落形態多樣，菌落數偏高，難以選擇出分解尿素的微生物。2.提示：選擇每個平板上長有30—300個菌落的稀釋倍計算每克樣品的菌數最合適。同一稀釋倍數的三個重復的菌落數不能相差懸殊，如相差較大，表示實驗不精確。四.結果分析與評價711.在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑。培養某種細菌后，如果PH升高，指示劑將變紅，說明該細菌能夠分解尿素。2.測定飲水中大腸桿菌數量的方法是將一定體積的水用細菌過濾器過濾后，將濾膜放到伊紅-美藍培養基上培養，大腸桿菌菌落呈現黑色，通過記算得出水樣中大腸桿菌的數量。五.課外延伸1.在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑。培養某種細菌72CO（NH2）2+H2O CO2+2NH3脲酶pH升高指示劑（酚紅）將變紅CO（NH2）2+H2O 73大腸桿菌呈深紫色,中心有或無金屬光澤大腸桿菌在伊紅美藍瓊脂(EMB)上典型特征

大腸桿菌呈深紫色,中心有或無金屬光澤大腸桿菌在伊紅美藍瓊脂(74本課題知識小結:本課題知識小結:75專題3植物組織培養技術專題3植物組織培養技術76一、基礎知識課題1：菊花的組織培養（1）細胞的分化①概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構、生理功能上發生穩定性差異的過程②過程：1、植物的組織培養的基本過程一、基礎知識課題1：菊花的組織培養（1）細胞的分化①概念：在77③特點：（2）穩定性：（1）持久性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡（3）普遍性：③特點：（2）穩定性：（1）持久性：一般來說，分化了的細胞將78⑤原因：基因在特定的時間和空間條件下的選擇性表達的結果④結果：形成不同的細胞和組織（2）細胞的全能性①定義：已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能②原理：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發育成為完整個體所必需的全部基因⑤原因：基因在特定的時間和空間條件下的選擇性表達的結果④結果79高度特化的動物細胞，從整個細胞來說，全能性受到限制。但它的細胞核仍然保持著全能性，這是因為細胞核內含有該物種遺傳性所需要的遺傳物質已分化的植物細胞，仍具有全能性③實例受精卵>生殖細胞>體細胞④全能性的比較:高度特化的動物細胞，從整個細胞來說，全能性受到限制。但它的細80（3）植物組織培養細胞離體①必要條件：一定的營養物質、激素和其他外界條件②原理:細胞的全能性外植體：離體的器官、組織、細胞③相關概念:（3）植物組織培養細胞離體①必要條件：一定的營養物質、激素和81脫分化：再分化：細胞排列疏松而無規則,是高度液泡化的、成無定形狀態的薄壁細胞由高度分化的植物組織或細胞產生愈傷組織的過程。也叫去分化脫分化產生的愈傷組織繼續進行培養，又可以重新分化成根或芽等器官的過程愈傷組織:脫分化：再分化：細胞排列疏松而無規則,是高度液泡化的、成無定82人參的愈傷組織人參的愈傷組織83菠蘿的愈傷組織菠蘿的愈傷組織84高中生物選修一ppt課件集85高中生物選修一ppt課件集862、影響植物組織培養的因素（1）植物材料的選擇煙草和胡蘿卜的組織培養較為容易枸杞愈傷組織的芽誘導比較難B、同一植物材料的年齡、保存時間的長短會影響實驗結果菊花的組織培養一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側枝A、植物材料的選擇直接關系到實驗的成敗2、影響植物組織培養的因素（1）植物材料的選擇煙草和胡蘿卜的87（2）不同的離體組織和細胞對營養、環境等條件的要求相對特殊，需配置適宜的培養基MS培養基主要成分包括：A、大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg等B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co等C、有機物、植物激素（2）不同的離體組織和細胞對營養、環境等條件的要求相對特殊，88①常用的植物激素：生長素、細胞分裂素和赤霉素生長素類：2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）細胞分裂素類：激動素（KT）、6－芐基嘌呤（6－BA）、玉米素（ZT）赤霉素類：赤霉酸（GA3）（3）植物激素的影響①常用的植物激素：生長素、細胞分裂素和赤霉素生長素類：2，489②生長素和細胞分裂素作用植物中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現加強的趨勢使用順序實驗結果先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但不利分化先使用細胞分裂素后使用生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率高②生長素和細胞分裂素作用植物中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分90生長素細胞分裂素：>有利于根的分化生長素細胞分裂素：<有利于芽的分化，抑制根的分化生長素細胞分裂素：＝促進愈傷組織生長③生長素和細胞分裂素同時使用，用量的比例對植物細胞發育方向的影響（4）pH、溫度、光照pH控制在5.8左右，溫度控制在18－22。C,每日用日光燈照射12h生長素細胞分裂素：>有利于根的分化生長素細胞分裂素：<有利于913、植物組織培養過程:離體組織或細胞植物體脫分化細胞分裂素≈生長素愈傷組織芽根細胞分裂素>生長素細胞分裂素<生長素再分化植物細胞培養不需要光需要光3、植物組織培養過程:離體組織或細胞植物體脫分化細胞分裂素≈921、培育無病毒植株2、培養紫草愈傷組織,提取紫草素（治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料）4、基因工程中亦需用到植物組織培養的方法4、植物組織培養的應用：3、誘導離體的植物組織形成具有生根發芽能力的胚狀結構，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差，結子困難或發芽率低等問題1、培育無病毒植株2、培養紫草愈傷組織,提取紫草素（治療燙93二、實驗操作（一）制備MS固體培養基MS培養基包括20多種營養成分，實驗室一般使用4。C保存配制好的培養基母液來制備1、配置各種母液二、實驗操作（一）制備MS固體培養基MS培養基包括20多種營94①無機物中大量元素濃縮10倍，微量元素濃縮100倍，常溫保存②激素類、維生素類以及用量較小的有機物一般可按1mg/ml的質量濃度單獨配制成母液③用母液配制培養基時，需要根據各種母液的濃縮倍數，計算用量①無機物中大量元素濃縮10倍，微量元素濃縮100倍，常溫保存952、配置培養基分裝到錐形瓶中，每瓶分裝50ml或100ml①配制培養液②調PH③培養基的分裝由于菊花的莖段的組織培養比較容易，因此不必添加植物激素2、配置培養基分裝到錐形瓶中，每瓶分裝50ml或100ml①963、滅菌分裝好的培養基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌1、選材：菊花莖段，取生長旺盛的嫩枝（二）外植體消毒2、消毒①流水沖洗菊花莖段用流水沖洗后可少許洗衣粉，用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流水下沖洗20min左右3、滅菌分裝好的培養基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌1、選97②酒精處理用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分數為70％的酒精中搖動2－3次，持續6－7s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗③消毒液處理取出后用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入質量分數為0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在無菌水中至少清洗3次，漂凈消毒液②酒精處理用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分數為98（三）接種污染的主要來源是空氣中的細菌和孢子，接種室消毒是至關重要的。用70％的酒精噴霧使空氣消毒，酒精或新潔爾滅搽洗工作臺并用紫外線照射20分鐘1、接種室消毒2、無菌操作要求操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。3、材料的切取和接種（三）接種污染的主要來源是空氣中的細菌和孢子，接種室消毒是至994、接種注意事項①每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分數為70％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精燈火焰上燒一遍，冷卻后再接種②外植體在培養基中要分布均勻，放置外植體數量根據錐形瓶的大小確定，一般胡蘿卜3－4塊，菊的莖或葉6－8塊，也不要太少，以充分利用培養基中的營養成分和光照條件③插入時應注意方向，不要倒插。莖段、莖尖基部插入培養基利于吸收水分和養分4、接種注意事項①每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分數為7100思考：你打算做幾組重復？你打算設置對照實驗嗎？答：每種材料或配方至少要做一組以上的重復。設置對照實驗可以取用一個經過滅菌的裝有培養基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養，用以說明培養基制作合格，沒有被雜菌污染。思考：你打算做幾組重復？你打算設置對照實驗嗎？答：每種材料或101（四）培養接種后的錐形瓶最好放在無菌箱中培養。培養期間應定期消毒。培養溫度18~22℃，每日用日光燈光照12h（四）培養接種后的錐形瓶最好放在無菌箱中培養。培養期間應定期102（五）移栽移栽生根的菊花試管苗之前，應先打開培養瓶的封口膜，讓試管苗在培養間生長幾日1、打開封口膜2、清洗轉移用流水清洗根部的培養基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環境下生活一段時間（五）移栽移栽生根的菊花試管苗之前，應先打開培養瓶的封口膜，103（六）栽培3、移栽珍珠巖：固體基質型，含水量高、蓄水性強、透性好，適合栽培幼苗長壯后，移栽到土壤中幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時澆水、施肥，直至開花（六）栽培3、移栽珍珠巖：固體基質型，含水量高、蓄水性強、透104專題4酶的研究與應用課題1果膠酶在果汁生產中的作用

專題4酶的研究與應用課題1果膠酶在果汁生產中的105高中生物選修一ppt課件集106一、課題目標1.簡述果膠酶的作用；2.檢測果膠酶的活性；3.探究溫度和pH對果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量；4.搜集有關果膠酶應用的資料。一、課題目標1.簡述果膠酶的作用；107二、課題重點與難點

課題重點：

溫度和pH對果膠酶活性的影響。課題難點：

果膠酶的最適用量。二、課題重點與難點課題重點：108三、基礎知識分析

知識要點:1.果膠酶的作用；2.酶的活性的定義；3.影響酶活性的因素；4.果膠酶的用量。

三、基礎知識分析知識要點:109(一)細胞壁的結構及作用：作用是什么？特點？結構組成？保護植物細胞；支撐植物細胞彈性小；全透性纖維素、果膠(一)細胞壁的結構及作用：作用是什么？保護植物細胞；支撐植物1101.果膠植物細胞壁及細胞之間胞間層的成分

1.果膠植物細胞壁及細胞之間胞間層的成分111植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。果膠:

在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細胞的細胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。果膠酶植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖112果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠脂酶等。果膠酶:2.酶的活性與影響酶活性的因素指酶催化一定化學反應的能力。酶反應速度用單位時間內單位體積中反應物的減少量或生成物的增加量來表示.(1)酶的活性果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，113(2)影響酶活性的因素

a.溫度b.pHC.酶的抑制劑３.果膠酶的用量(2)影響酶活性的因素a.溫度b.pHC.酶的抑114(１)探究溫度和pH對酶活性的影響四、實驗設計

1、設計實驗方案

A、確定溫度/PH梯度（5C0/10C0）/PH5、6、7、8→探究控制溫度/PH的方法和措施

你的實驗變量是什么？如何設定？B、確定水果的種類→確定制備果汁的方法→確定實驗用的水果用量→確定果膠酶的用量→控制測定果膠酶活性的方法(１)探究溫度和pH對酶活性的影響四、實驗設計1、設計實驗115(１)探究溫度和pH對酶活性的影響2、實驗操作步驟：⑴制備水果泥⑵配制果膠酶⑶水果泥與果膠酶分別水浴保溫⑷將水果泥和果膠酶混合保溫⑸過濾出果汁⑹記錄果汁量⑺改變不同的溫度/PH后重復以上實驗(１)探究溫度和pH對酶活性的影響2、實驗操作步驟：116(１)探究溫度和pH對酶活性的影響3、設計記錄數據的表格4、得出結論與分析：畫曲線圖；最適溫度/PH是……溫度/PH果汁量/ml(１)探究溫度和pH對酶活性的影響3、設計記錄數據的117在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：

1．與其他工業用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10℃作為溫度梯度，設置的具體溫度為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以嘗試以5℃作為溫度梯度。2．蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水100～200mL的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：1．與其他工業用酶118

3．果泥的用量可以采用5mL左右，果膠酶的用量可采用質量濃度為2%的果膠酶溶液2mL。4．水浴時間可以為20～30min。5．過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。6．探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節。3．果泥的用量可以采用5mL左右，果膠酶的用量可采用質量119(２)探究果膠酶的用量

探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變量是

，其他因素都應

。果膠酶的用量保持不變方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應液的pH必須相同，否則將影響實驗結果的準確性。(２)探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫120五、結果分析與評價

１．根據實驗數據繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖；２．不同果膠酶用量對出汁量影響的曲線圖（在濃度和體積相同的條件下）；３．果膠酶最適溫度、pH以及果膠酶的最適用量。五、結果分析與評價１．根據實驗數據繪制出的溫度和pH對121六、本課題知識小結

六、本課題知識小結122專題5DNA和蛋白質技術專題5DNA和蛋白質技術123課題3血紅蛋白的提取和分離主要內容：一、基礎知識二、實驗操作課題3血紅蛋白的提取和分離主要內容：124一、基礎知識---蛋白質分離和提取的原理㈠凝膠色譜法（分配色譜法）1、凝膠：一些微小多孔的球體（內含許多貫穿的通道，由多糖類構成如葡聚糖、瓊脂糖）2、概念：根據相對分子質量的大小分離蛋白質的有效方法3、原理：一、基礎知識---蛋白質分離和提取的原理㈠凝膠色譜法（分125分子量大小直徑大小大于凝膠顆粒空隙直徑，被阻擋在顆粒的外面小于凝膠顆粒空隙直徑，可以進入顆粒內部運動方式垂直向下移動垂直向下移動，無規則擴散進入顆粒內部運動速度較快較慢運動路徑較短較長洗脫次序先從凝膠柱洗脫出來后從凝膠柱洗脫出來一、基礎知識---蛋白質分離和提取的原理分子量大小直徑大小大于凝膠顆粒空隙直徑，被阻擋在顆粒的外面小1264、具體過程一、基礎知識---蛋白質分離和提取的原理4、具體過程一、基礎知識---蛋白質分離和提取的原理127高中生物選修一ppt課件集1281、概念：在一定的范圍內，能對抗外來少量強酸、強堿或稍加稀釋不引起溶液PH發生明顯變化的作用叫做緩沖作用，具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。㈡緩沖溶液：2、作用：能夠抵制（）對溶液（）的影響，維持PH基本不變。外界的酸或堿pH值1、概念：在一定的范圍內，能對抗外來少量強酸、強堿或稍加稀釋1293、緩沖溶液的配制通常由（）種緩沖劑溶解于水中配制而成。調節緩沖劑的（）就可以制得（）使用的緩沖液。1－2使用比例在不同PH范圍內思考：說出人體血液中緩沖液。NaH2PO4/Na2HPO4H2CO3/NaHCO3磷酸緩沖液，保證血紅蛋白的正常結構和功能，便于觀察(紅色)和科學研究其(活性)4、在本課題中使用的緩沖液？3、緩沖溶液的配制通常由（）種緩沖劑溶解于水130（三）電泳：1.概念：帶電粒子在電場作用下發生遷移的過程。2.原理：

①許多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解離的基團，在一定的PH下，這些基團會帶上正電或負電。②在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。③電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小，形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離。3.類型:瓊脂糖凝膠電泳、聚丙稀酰胺凝膠電泳。（三）電泳：1.概念：帶電粒子在電場作用下發生遷移的過程。131在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動瓊脂糖凝膠電泳示意圖在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動1324、聚丙稀酰胺凝膠電泳（1）聚丙稀酰胺凝膠：是由單體丙烯酰胺和交聯劑N,N，亞甲基雙丙烯酰胺在引發劑和催化劑的作用下聚合交聯成的具有三維網狀結構的凝膠。蛋白質在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。為了消除凈電荷對遷移率的影響，可以在凝膠中加入SDS。（2）原理：4、聚丙稀酰胺凝膠電泳（1）聚丙稀酰胺凝膠：是由單體丙烯酰133SDS能使蛋白質發生完全變性。由幾條肽鏈組成的蛋白質復合體在SDS的作用下會解聚成單條肽鏈，因此測定的結果只是單條肽鏈的分子量。SDS能與各種蛋白質形成蛋白質—SDS復合物，SDS所帶負電荷的量大大超過了蛋白質分子原有電荷量。因而掩蓋了不同種蛋白質間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。（3）SDS-聚丙稀酰胺凝膠電泳作用機理:4、聚丙稀酰胺凝膠電泳SDS能使蛋白質發生完全變性。由幾條肽鏈組成的蛋白質復合體在134

蛋白質的提取和分離一般分為四步：（1）樣品處理：包括洗滌紅細胞；血紅蛋白稀釋；離心等操作收集到的血紅蛋白溶液。（2）粗分離：透析除去分子較小的雜質。（3）純化：通過凝膠色譜法將分子量較大的雜質蛋白質除去。（4）純度鑒定：通過聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定。二、實驗操作：樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定

蛋白質的提取和分離一般分為四步：二、實驗操作：樣品處理→粗135血液血漿水分其他物質：血漿蛋白、無機鹽、磷脂、葡萄糖等血細胞白細胞血小板紅細胞（最多）血紅蛋白（90％）兩個α－肽鏈兩個β一肽鏈四個亞鐵紅素基團1.血液有哪些成分？2.你認為鳥類血液和哺乳動物血液中，最好哪種血液來提取血紅蛋白？為什么？二、實驗操作：樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定知識回顧血液血漿水分其他物質：血漿蛋白、無機鹽、磷脂、葡萄糖等血細136（一）樣品處理1、紅細胞的洗滌：2、血紅蛋白的釋放：3、分離血紅蛋白溶液：4、透析：（如何除無機鹽離子和小分子有機物質呢？）

血液＋檸檬酸鈉→低速短時離心→吸出上層血漿→紅細胞＋5倍體積生理鹽水→緩慢攪拌10min→低速短時離心→吸出上清液→反復洗滌直至上清液無黃色在蒸餾水和甲苯（？）作用下，紅細胞破裂釋放紅細胞破碎混合液→中速長時離心（2000c/min×10min）→濾紙過濾除去脂質→分液漏斗分離出血紅蛋白，得到紅色透明液體。裝入透析袋并置于磷酸緩沖液中（PH為7.0）透析。二、實驗操作：樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定（一）樣品處理1、紅細胞的洗滌：血液＋檸檬酸鈉→低速短時離心137分離血紅蛋白溶液有機溶劑無色透明的甲苯層脂類物質白色脂溶性物質沉淀層血紅蛋白溶液紅色透明液體紅細胞破碎物沉淀暗紅色沉淀物分離血紅蛋白溶液有機溶劑無色透明的甲苯層脂類物質138透析過程動畫演示透析過程動畫演示139（二）凝膠色譜操作---純化1、凝膠色譜柱的制作：二、實驗操作：樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定色譜柱的制作過程：準備材料→加工橡皮塞→安裝色譜柱（二）凝膠色譜操作---純化1、凝膠色譜柱的制作：二、實驗操1402、凝膠色譜柱的裝填步驟操作要求①操作要求色譜柱垂直固定在支架上②計算稱量凝膠根據色譜柱體積計算凝膠用量③配制懸浮液凝膠顆粒＋蒸餾水→充分溶脹凝膠顆粒＋洗脫液→沸水浴④裝填懸浮液一次性緩慢倒入；輕輕敲打⑤緩沖液洗滌平衡立刻用磷酸緩沖液洗滌平衡12h2、凝膠色譜柱的裝填步驟操作要求①操作要求色譜柱垂直固定在支141裝配好的凝膠柱裝配好的凝膠柱14