生物技术实践生物技术参考.ppt

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1、教材分析及教学建议,吴成军 人民教育出版社生物室58758363(O)2009年10月广东中山,生物技术实践,专题传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作课题2 腐乳的制作课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题2 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题3 分解纤维素的微生物的分离专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养课题2 月季的花药培养,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课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题3 酵母细胞的固定化专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定课题2 多聚酶链式反应、扩增DN

2、A片段课题3 血红蛋白的提取和分离专题6 植物有效成分的提取课题1 植物芳香油的提取课题2 胡萝卜素的提取,专题传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作课题2 腐乳的制作课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题2 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题3 分解纤维素的微生物的分离专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养课题2 月季的花药培养,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课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题3 酵母细胞的固定化专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定课题2 多聚酶链式反应、扩增DNA

3、片段课题3 血红蛋白的提取和分离专题6 植物有效成分的提取课题1 植物芳香油的提取课题2 胡萝卜素的提取,课题背景及基本原理,操作注意事项,教学建议,高考试题,专题传统发酵技术的应用,课题1 果酒和果醋的制作课题2 腐乳的制作课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量,课题果酒和果醋的制作,基础知识,果酒在发酵过程中极容易因杂菌污染而腐败，因此，需要注意操作细节。（1）葡萄的选择和处理。实验时要选取无破损、无病虫害的葡萄，先用流水冲洗干净，再去除枝梗，然后以1:4的比例加水进行榨汁处理，此时得到的葡萄汁有较多的固形物（包括籽粒），可用消毒后的单层纱布过滤，得到滤液，这些滤液就可以装瓶发酵。（2）酵母菌

4、菌种的来源。成熟的葡萄表皮含有大量的酵母菌，放久的葡萄散发出有酒味就是这个道理。实际上我们在市场上购买的葡萄表面的酵母菌与酿酒酵母差异较大，而且数量稀少，如果发酵时没有控制好杂菌的生长，制作的葡萄汁极容易污染，因此，加大接种量使酵母菌形成种群优势是保证实验成功的关键因素之一，但市场上很难购买酿酒酵母，可用食品发酵的干酵母代替，因此，在实验中可适当接种食品发酵的酵母菌，以保证实验的成功。,操作的注意事项及细节,（3）注意对容器进行消毒。由于发酵的时间比较长，而葡萄表面的酵母菌较少，很难在短时间内形成种群优势，容易被杂菌污染而腐败，因此，需要特别注意保持容器和葡萄汁的洁净。具体的操作是，葡萄不能用

5、洗涤灵等化学洗涤剂清洗，以避免杀死酵母菌，容器应用清水或洗涤灵冲洗干净，并用75%的酒精擦试消毒，以减少杂菌的污染。（4）发酵过程中应选择塑料容器。塑料容器有一定的伸缩度，可容纳一定的气体量，有利于放气和避免被杂菌污染。塑料瓶中不能装满葡萄汁，应留三分之一左右的空间，有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势。当酵母菌消耗掉容器中的氧气后，开始进行无氧呼吸产生酒精，因此，一定要在发酵过程中盖好容器的盖子，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。另外，要特别注意发酵初期对温度的控制，此时由于酵母菌较少而杂菌可能较多，容易发生腐败现象。,发酵时间及现象可参考下表。（受温度等条件影响，现象会有差异）,醋酸菌菌种

6、的来源 前期厌氧果酒发酵产生酒精，并不是严格厌氧，因此有少量的醋酸菌存留，当转入好氧发酵时，残存的醋酸菌会大量繁殖，产生醋酸。同时，在我们的实验条件下并不是严格无菌，通入的空气中会有一些醋酸菌，带到发酵液中，大量繁殖，而其他的菌因不适应这种条件而不能繁殖。在工业上，后期醋的发酵是要人工接种醋酸菌的，以保障生产的正常进行，而不是采取我们实验的方法。另外，在实际操作时，由于菌株的量较少，可能需要很长的时间。为了缩短时间，制作果酒时可以从市场上买一些菌株；制作果醋时可以先买一瓶醋，打开盖暴露于空气中，一段时间后在醋的表面有一层薄膜（实际是醋酸菌），可以用这层薄膜进行接种，这样可以明显缩短制作果酒、果

7、醋的时间。,教学建议教师最好事先制作果酒和果醋，或在超市购买，展示给学生，以激发其学习兴趣。引导学生学习和比较酵母菌和醋酸菌的特点。课时安排：（3课时）自学和讲解及学生设计实验1课时 教师准备水果，学生准备发酵的仪器（可乐瓶、饮料瓶等），动手制作1节课，将学生分成不同的组，建议部分学生制作果酒，部分同学制作果醋。学生在课下管理、观察、记录。3-4周后，学生展示实验成果、分析成败及评定成绩1节课,（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是。果酒制作过程中，应该使发酵装置的温度最好维持在左右。（2）在含有葡萄糖的培养液中培养酵母菌，当酵母菌只进行有氧呼吸时，测定单位时间内的吸氧量（气体体积）

8、和二氧化碳的释放量（气体体积）比是。生产果酒时，在密封发酵阶段，酵母菌的新陈代谢的方式是。当乙醇达到一定量后，CO2不再增加的原因可能是。（3）制作果醋的过程中，当充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。腐乳味道鲜美，易于消化和吸收，是因为其内含有的主要营养成分是等。,（1）附着在葡萄皮上的野生型酵母菌20（2）1：1异养、厌氧葡萄糖全被分解；酵母菌被酒精杀死（3）氧气和糖源多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸,高考模拟题,教学难点：时间较长,成功较难,一定要注意卫生,不能对学生的学业成绩进行比较准确的评价；但能很好地丰富学生的生活知识;加深学生对两种微生物的认识。,课题2 腐乳的制作,一、基本原理,毛

9、霉为低等丝状真菌，毛霉的种类很多，在自然界中广泛分布。生长迅速、能产生发达的白色菌丝，进行无性繁殖。,毛霉能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，再配上佐料，不仅味道鲜美，营养丰富，易于消化吸收，还有利于保存。,二、毛霉是怎样的一种微生物,三、制作腐乳的一些关键因素 1、豆腐的品质（含水量）豆腐的含水量不同，制作的腐乳的品质不同。,2、创造适合毛霉生长的条件 豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，要让毛霉形成生长优势，最主要的是创造毛霉生长的环境条件：一是避免豆腐受到其他杂菌的污染；二是控制一定的温度（1518）和湿度。毛霉生长要求温度较低，其最适生长温度为16左右，一般只能在冬季气温较

10、低的条件下生产毛霉腐乳。传统工艺利用空气中的毛霉菌，自然接种，需培养1015天左右（适合家庭作坊式生产）。也可培养纯种毛霉菌，人工接种，1520下培养23天即可。,3、腌制时加盐量十分关键,一般豆腐与盐的比例为5:1,盐量和佐料的多少将直接影响臭豆腐的质量，盐多了，豆腐不臭；盐少了，易造成腐乳的变质无法食用。,2、毛霉从哪里来?怎样增加接种量?,五、制作过程中的常见问题：,空气中存在着大量的毛霉，豆腐的营养和环境适合毛霉的生长，容易形成种群优势；干净的稻草、玉米或高梁叶或棕叶上有大量的毛霉。,3、南方和北方的环境特点对毛霉的生长有何不同?,南方：潮湿、气温适宜，空气中的毛霉多北方：干燥、气温低

11、，空气中的毛霉少,1、腐乳的制作过程中只有毛霉发挥作用吗？,否，青霉、酵母、曲霉和毛霉，但以毛霉为主,5、发酵的腐乳为什么会变成红褐色?,4、豆腐为什么要控水?怎样控水?,(温度、湿度，用保鲜膜控制湿度,并定期换气),8、如何进行加盐腌制?,6、怎样让毛霉生长得更好?,7、豆腐上长有青色的微生物是什么?怎样处理?,臭豆腐臭中有奇香，是一种产生蛋白酶的霉菌分解了蛋白质，形成了极丰富的氨基酸使味道变得非常鲜美，臭味主要是蛋白质在分解过程中产生了硫化氢气体所造成的。,六、拓展问题,1、臭豆腐的臭味从哪里来？是什么物质？,2、为什么腐乳又称为“青方”？“红方”的名称是怎样来的？,腌制豆腐时用的是黄浆水

12、、凉水、盐水等,使成型豆腐块经后期发酵后呈豆青色。传说慈禧太后在秋末冬初也喜欢吃它，还将其列为御膳小菜，但嫌其名称不雅，按其青色方正的特点，取名“青方”。接种红曲霉，主要是为了好看（色、香、味中的“色”），取名为“红方”。,3、黄、黑两种臭豆腐干与超市里卖的腐乳有何联系与区别,调查:有谁吃过街头小贩出售的臭豆腐？,摊贩自曝：臭豆腐速成有法 摊主谨慎地说出臭豆腐是由一种叫“臭水”的东西泡出来的，“臭水江门买不到的，我们都是统一到广州进货，一进就是四五百斤，再分配给各个摊档。我可以把自己的一部分臭水转卖给你，每斤50元。”记者表示50元一斤太贵，这位摊主又说到：“没办法，我们进货就很贵。不过臭水很

13、耐用的，10斤足够一个臭豆腐摊用一年，可以来回反复使用。臭水不需要冷藏，也不会变坏。记者向其询问起臭豆腐的加工方法，这一次，这位摊主完全推翻了前一天晚上的说法。“这个臭水怎么使用？豆腐的发酵过程怎样？”“很简单，把买来的普通白豆腐块放在臭水里浸泡2个小时，就够臭了。浸泡的过程中不需要密封，但最好盖住，因为臭水太臭了，人闻着难受。”“那种黑色的臭豆腐又是怎么做成的？”“这就要用到黑粉了。把黑粉用水稀释，然后把在臭水里泡了2个小时的臭豆腐块放在黑水里泡半个小时就完成了，很快的。黑粉也是从广州买来的，一小勺就要20块，不过能泡400元的豆腐(注：200市斤左右)。”摊主还提醒记者，在“黑水”里泡过的

14、“黑色臭豆腐”不可以用水冲洗，否则豆腐块上的黑色就要褪掉，应马上拿去晾干，晚上做生意时把这些臭豆腐块直接油炸就可以出售了。记者向这位男摊主索要了少量“臭水”，这是一种灰黄浓稠的液体，远远地就散发出一股令人作呕的恶臭。从该臭豆腐摊买来的黑色臭豆腐，墨黑的表皮还透出铜绿色，豆腐的内里几乎与外皮一样黑，散发出刺鼻的气味。,南方日报记者采访,正宗臭豆腐不添任何化学成分正宗黑色臭豆腐制作工艺较为复杂，需要用多种蔬菜和植物来自然发酵豆腐块，不能添加任何的化学成分，发酵时间长达1个月左右。这样制成的臭豆腐闻起来没有刺鼻的臭味，炸出来外酥里嫩，外皮虽然是黑的，但内里通常还保持着豆腐原来的白色。“路边流动摊贩卖

15、的臭豆腐很多都是用臭水泡出来的，其中添加了硫等多种化学物质”。,教学建议,1、提前动手实践，获得感性经验2、搜集相关资料，激发学生学习的兴趣3、重视基本原理的理解4、对学生的实践作出明确而具体的指导,5、课时安排（共3课时）自学、讲解及演示实验2课时 4周后学生展示成果、分析评价1课时,6、建议学生的制作在家完成 建议教师提供几种配制卤汤或配料的方案，或学生搜集制作不同腐乳的方案，每一学生或不同组的学生制作不同的腐乳。,7、对学生的学分认定做出具体的要求 如：成品，录像、幻灯等,课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量,本课题既重视基础知识和实践操作，也重视科学探究中的实验设计原则的学习和应用,一、

16、基本原理 1.制作泡菜的原理。利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖制作泡菜。,2.检测亚硝酸盐的原理和方法,2.测定亚硝酸盐含量的原理和比色的原理。,（2）重氮反应形成的产物与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。,将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。(也可使用比色仪),（1）在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应,偶联,3.无机大分子颗粒吸附有机杂质的原理和方法。,提取剂：氯化镉和氯化钡作为提取剂的作用是提取样品处理液中的大分子有机杂质,（1）提取剂在配制时为什么要加入浓盐酸调节PH至1？（2）为什么需要用处理样品与提取剂在摇床

17、上振荡提取1小时？（3）为什么振荡后还需要加入氢氧化钠溶液？,氢氧化铝乳液：吸附泡菜汁液中的杂质，使泡菜汁透明澄清，以便进行显色反应,二、技术流程,增加离心环节；购买摇床,10分钟,40分钟左右,40分钟左右,30分钟,40小时,三、问题讨论：,1、谁对人体有害，谁能致癌？硝酸盐亚硝酸盐亚硝胺,2、泡菜中的亚硝酸盐怎样生成的？发酵初期，泡菜中的微生物生长很快，微生物将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，如此同时，蔬菜中的酚类物质和维生素C等物质也会将亚硝酸盐氧化，但总体来说，生成的亚硝酸盐大于被还原的亚硝酸盐，因此，随着发酵时间的进行，亚硝酸盐的含量会逐步上升。随着微生物代谢活动的持续，氧气被消耗殆

18、尽，泡菜坛中的环境不利于除乳酸菌以外的其他微生物的生长。与此同时，蔬菜中的硝酸盐含量由于被氧化而减少，因此，亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。,问题：亚硝酸盐是由乳酸菌产生的吗？只有泡菜中有亚硝酸盐，其他的酱菜中含有亚硝酸盐吗？,硝酸盐,亚硝酸盐,还原,氧化,细菌等微生物,维生素C、E和酚类物质,亚硝胺,6、如何看待泡菜坛中的微生物之间的关系,3、制作泡菜时选择的材料有何要求？,4、为什么要用凉开水制作泡菜？,5、用水封的目的是什么？,最初：乳酸菌和其他杂菌为种间斗争 乳酸菌和乳酸菌为种内互助后期：乳酸菌和乳酸菌为种内斗争,四、教学难点：1、检测亚硝酸盐的含量,10分钟,40分

19、钟左右,40分钟左右,30分钟,40小时,2、比色。标准比色液比色难度加大，同时比色液时间过长也会导致颜色变化,五、操作过程、结果及分析：,发酵温度：1315 单位：mg/kg,例:泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到03g05g时，会引起中毒；达到3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mgkg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下才会转变成致癌物亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐

20、含量变化的影响。（1）请补充实验设计的空缺内容：制作泡菜的原理：。测量指标及方法:亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成玫瑰红色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后对比颜色，可以估测出泡菜液样品中亚硝酸盐的含量。确定浓度梯度:经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3以下时，制作的泡菜容易发生腐败，而当食盐浓度在8以上时，制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此，分别设计了3、5、7的食盐浓度梯度来制作泡菜。,利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖制作泡菜,选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用做实验材料？白萝卜。其原因是：避免植物中的色素对显色反应的干扰 制

21、作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的制作（或培养、发酵）条件 相同。（2）下图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此图实验结果，请你给出制作和食用泡菜的最佳指导建议：用5的食盐浓度制作泡菜比较适合食用（1分），但要在发酵时间达11天(或9天)以后食用才比较适宜（1分）。你给出此建议的理由是：食盐浓度为3的泡菜中亚硝酸盐含量总体上是3坛泡菜中最高；食盐浓度为5的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，它的最高值是三坛中最高的，说明乳酸菌代谢最旺盛，但从发酵11天后亚硝酸盐降到最低值；而食盐浓度为7的泡菜中亚硝酸盐含量变化

22、不大，虽一直处于较低数值，但容易成为咸腌菜。（3分）,从第三天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量。请帮该小组设计一个用于实验记录的表格。,泡菜中亚硝酸盐含量的计算：P11,0.4kg100/20060/50040/100=0.0096,取材0.4kg,得滤液200ml，取100ml,500ml，取60ml,100ml，取40ml,如测试液与标准比色液中的3g相当，则亚硝酸盐的含量根据分式计算为：3/100/0.0096=3.125 mg/kg,六、教学建议,1、原理的自学、讲解2课时2、演示操作1课时（由学生完成制作泡菜1课时）3、录像课和交流1课时,专题2 微生物的培养与应用,课题1 微生物

23、的实验室培养,理解基本的操作术语,掌握基本的操作方法,理解几个关键性的名词,1、菌落,2、消毒和灭菌，什么时候需要消毒，什么时候需要灭菌？,4、接种，常见的接种的方法有哪几种？,3、平板和斜面培养基，它们的主要作用是什么？理解动词：倒平板，搁置斜面,划线接种：主要用于纯化培养涂布接种：主要用于分离菌种并计数,平板划线的操作方法,5、怎样才能做到无菌操作？,6、稀释度和稀释浓度,课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,课题的意义培养基的配制：最好用蒸馏水培养基的灭菌:可先灭菌再倒平板取土样：可事先采取措施使土壤中的尿素细菌富集一些,检测：酚酞的灵敏度不如酚红，因此建议最好使用酚红，否则效果不明

24、显。,培养基配方三KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1gMgSO47H2O 0.2g 葡萄糖 10.0g尿素 1.0g 琼脂 15.0g,培养基配方二KH2PO4 3gMgSO47H2O 3gNaNO3 2g葡萄糖 10.0g尿素 3.0g琼脂 15.0g,培养基配方一KH2PO4 3g Na2HPO4 1.4g NaNO3 2g MgSO47H2O 3g葡萄糖 10.0g 琼脂 15.0g,分离尿素细菌,用以判断选择性培养基是否具有选择性,对设计实验的训练,（09，安徽）下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白膝培养基，经高温、高压灭菌

25、后倒平板B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1ml，分别涂布于各组平板上C将实验组和对照组平板倒置，370C恒温培养24-48小时D确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数,课题3 分解纤维素的微生物的分离,与课题2相比：1、选择性培养基 2、鉴别性培养基,微生物实验培养和分离纯化中的几个操作性问题,1.无菌水和自来水,2.选择性培养基的灭菌,3.倒平板和灭菌之间的关系,4.平板的拿放,5.教学班实验顺序的安排,（08，山东，8分）科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的杭菌能力，受到研究者重视。(l）分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理

26、是根据蛋白质分子的、大小及形状不同，在电场中的 不同而实现分离。(2）可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性。抗菌实验所用培养基中的牛肉膏和蛋白陈主要为细菌生长提供 和。3）分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养一定时间后，比较两种培养基中菌落的，确定该蛋白质的抗菌效果。(4）细菌培养常用的接种方法有 和。实验结束后，对使用过的培养基应进行 处理。,(l）电荷（带电情况）迁移速度(2）碳源 氮源(3）数量(4）平板划线法 稀释涂布平板法（稀释混合平板法）灭菌,（09，宁夏，15分）（1）在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑_、_和渗透压等条件。由于该细菌具有

27、体积小、结构简单、变异类型容易选择、_、_等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。（2）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行_（消毒、灭菌）；操作者的双手需要进行清洗和_；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能_。（3）若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的_。（4）通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的_。（5）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_。（6）若用大肠杆菌进行实验，

28、使用过的培养基及其培养物必须经过_处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。,答案:（1）温度 酸碱度 易培养 生活周期短（2）灭菌 消毒 损伤DNA的结构（3）比例合适（4）鉴定(或分类)（5）将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生.（6）灭菌,课题1 菊花的组织培养课题2 月季的花药培养,专题3 植物的组织培养,植物的组织培养:讲清原理、理解应用、操作方法和步骤(重点),MS大量元素母液 100ml/L 200年月日,MS微量元素母液 10ml/L 200年月日,MS铁盐母液 100ml/L200年月日,有机物母液 10ml/L200年月日,萘乙酸（NAA）50

29、mg/100ml200年月日,实验室的准备工作本实验需要作好三项实验准备：一是提前配制各种母液；二是提前准备MS培养基；三是选择外植体并进行预处理。1.1配制母液,配制母液的注意事项：自来水或河水中含有大量的矿质元素，勿用配制母液；配制大量元素和微量元素母液时，应将每种化合物单独溶解后，再一一混合，同时还应用适量的蒸馏水清洗烧杯内壁，并将清洗后的蒸馏水倒入混合溶液中，这样可以保证每种元素的浓度，混合时要按照教材附表中的顺序进行，最后加入的是氯化钙溶液，这样可以避免发生沉淀；配制好的母液要先倒入1000ml烧杯中，再由烧杯转入1000ml细口瓶中，不可由容量瓶直接倒入细口瓶中；注意观察母液中是否

30、有絮状物，出现絮状物表明离子之间发生反应，需要重新配制母液；植物生长调节剂难溶于水，需要碱或酸助溶，一般生长素类物质用碱（0.1mol/LNaOH13ml）或酒精（7595的酒精13ml）助溶，细胞分裂素类物质一般用酸（0.1mol/LHCL13ml）助溶，加入蒸馏水定溶时要缓慢，也可用水浴法助溶；用棕色细口瓶盛装有机物母液和植物生长调节剂母液，避免透射光损害母液中的有机成分；在瓶壁上贴好各种母液的标签；将配制好的母液放入冰箱中或阴凉处保存。,1.2培养基的配制与灭菌,1.3外植体的选择和预处理,外植体的消毒流程非常关键,流水冲洗,7075的酒精浸泡不超过30s,无菌水震荡冲洗3次,210的次

31、氯酸钠溶液浸泡20min左右,无菌水震荡冲洗5次,教学方案及建议,方案1：学生完成外植物体的消毒和接种工作。外植体的消毒工作至关重要，需要那些操作认真、细致的学生才能够很好地完成，因此这种方案要求学生具备一定的操作技能，并且做到耐心、细致。外植体的消毒流程如下。,方案2：学生完成愈伤组织的继代培养或分化换瓶。由于减少了外植体消毒这一重要的环节，操作相对简单，成功率很高，学生容易获得成功的满足感。因此，这种方案是针对那些实践操作能力一般的学生而设置的。一方面可以让学生体验组培接种的操作过程，另一方面保证了实验的成功率，节约了实验时间。,方案3：探讨植物生长调节剂的不同浓度对组培的影响。为强凋不同

32、浓度的植物生长调节剂在诱导愈伤组织分化形成丛芽或生根中的作用，可配制植物生长调节剂不同浓度的培养基，然后让学生根据自己的意愿选择这些培养基进行换瓶操作。当学生看到植物生长调节剂的神奇作用时，一定能够深刻地理解激素对植物生长的重要作用，从而激发学生浓厚的探究兴趣。下表为组培中常用的植物生长调节剂的类型及作用。,外植体,脱分化（去分化）,愈伤组织,再分化,形成胚状体或丛芽,？,问题讨论,人工种皮,胚状体,人工种皮:其成份通常为海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖等大分子有机物，具有细胞膜结构的功能：能透气，有韧性，耐压，对胚状体无毒害含有胚状体萌发所需要的营养成分可添加植物激素可添加杀菌剂,方法：花药的离

33、体培养,花药 花粉细胞培养 愈伤组织 分化出小植物 单倍体植株正常植物,接种离体培养,脱分化,再分化,移栽,染色体加倍,问题1.花药和花粉培养有何不同？2.如何识别单倍体？,1.植物组织培养的基本原理是什么?,2.激素在脱分化和再分化中的作用有何不同?,3.在实验操作过程中为什么要换瓶操作?,5.组培过程中的每一步都需要光照吗?,4.灭菌和消毒的区别及在组培中的应用?,6.组培中用的蔗糖的作用是什么，用葡萄糖行不行？,7.花药离体培养获得的植物幼苗都是单倍体吗？,（山东09）（8分）人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：请回答：（1）配制诱

34、导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行。接种前，要对人参根进行。（2）用于离体培养的根切块，叫做。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于 污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于 污染。（3）用少量 酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。（4）人参皂苷易溶于水溶性（亲水性）有机溶剂，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用 方法，操作时应采用 加热。答案：（1）灭菌 消毒（2）外植体 真菌（霉菌）细菌（3）果胶（4）萃取（浸取）水浴,课题1 果胶酶在果汁生产中的作用课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题3 酵母细胞的固定化,注重实验原理

35、的理解和实验设计的能力的培养,课题1 果胶酶在果汁生产中的作用,1、果胶酶的化学本质及作用,（1）生产用果胶酶常从微生物发酵中提取出来，因此果胶酶的适宜温度范围比较宽泛。（2）果胶酶很贵，在实际的实验活动中要注意用量，在生产实践中也要考虑成本。,二、教学策略,1、确定研究的问题,问题一：温度对果胶酶的活性有何影响？问题二：PH对果胶酶的活性有何影响？,2、学生需要讨论和解决的问题（1）本实验的自变量是什么？因变量和无关变量是什么？（2）自变量如何进行定量控制？（3）因变量如何进行有效的检测？（4）怎样严格控制无关变量？,例:不同的温度对果胶酶活性的影响,课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果,本课题

36、重在培养学生控制变量和设计实验的能力,一、背景资料及问题探讨：,2、洗衣粉中有哪些酶制剂？,1、为什么洗衣粉中添加酶制剂？,3、市场上有哪些类型的加酶洗衣粉？,（1）复合型加酶洗衣粉；（2）添加了蛋白酶的洗衣粉,4、使用加酶洗衣粉时需要注意哪些事项？,（1）温度；（2）对污渍有针对性；（3）避免对衣物的损害,二、教学建议,（一）确定实验课题和实施方案,子课题一：探讨不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响,一般认为，采取5（相当于冬季，下同）、15和25（春季和秋季）、35（夏季），这4个水温形成温度递度是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义。,问题：为什么不采用较高温如60 以上的水温进行实验

37、呢？,课题的现实意义：（1）什么样的水温下适合使用加酶洗衣粉？什么样的水温下不适合加酶洗衣粉？（2）在自然条件下，冬季是否适合使用加酶洗衣粉？,子课题二：普通洗衣粉和加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果的比较,现实意义：找出有针对性的去顽固污渍的方法,1、检验洗涤效果时是用洗衣机洗，用手洗，还是用人工模拟洗衣机洗？,3、水温如何控制？,4、选择衣服还是布料实验？对实验材料的质地有何要求？,5、水的用量和洗衣粉的用量怎样确定？,2、用人工模拟洗衣机洗？需要考虑哪些因素？,一般采用500mL的水，洗衣粉的用量为1克或1.5克,搅拌的方式、力度和时间,6、如何判断洗涤效果（因变量）？,布料：大小一致，小，

38、白色；棉布类,比较污物的残留状况：已消失、颜色变浅、面积缩小等,（二）突破教学难点，学会控制变量,（三）课时安排,自学和引导1课时学生设计实验方案及交流和讨论方案1课时课上实验1课时,课题3 酵母细胞的固定化,酶,优点：催化效率高，低耗能、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域。,实际问题：对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。,1、注意在学习课题背景及基本原理时，一定要联系生产实践,问题探讨：1、从操作的角度讲，三种方法中哪一种方法比较容易？哪一种方法对酶的活性影响更小？2、如果反应物是大分子物质，又应该

39、采用哪种方法？,（1）配制海藻酸钠溶液 小火、间断加热、定容（2）海藻酸钠溶液与酶母细胞混合 冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡（3）制备固定化酵母细胞 高度适宜，并匀速滴入,2、注意操作步骤的细致、严谨和对实验结果的分析,刚形成的凝胶珠应在CaCL2溶液中浸泡一段时间，以便Ca2+与Na+充分交换，形成的凝胶珠稳定。检验凝胶珠是否形成，可用下列方法：用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果不容易破裂，没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠，还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。,（4）操作上的失误会导至实验结果的不同,教学建议,1.

40、联系生活和生产实践层层深入地理解固定化酶和固定化酵母细胞的意义 2.教师应提前做到酵母细胞的活化工作 3.操作的细节要强化,要演示到位 4.课时安排(3课时)自学和讲解1课时 学生操作1课时 展示和分析实验结果，对学生进行评价1课时,（09，江苏）3.下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是 A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显 B固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧 C利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件 D利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物22（江苏多选）加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)，会产生严重污染。目前使用酶解法

41、去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，可以大量产生所用酶的有 A生长在麦麸上的黑曲霉 B生长在酸奶中的乳酸菌 C生长在棉籽壳上的平菇 D生长在木屑上的木霉,3.A 22.A、C、D,课题1 DNA的粗提取与鉴定课题2 多聚酶链式反应、扩增DNA片段课题3 血红蛋白的提取和分离,课题1 DNA的粗提取与鉴定,略,课题2 多聚酶链式反应、扩增DNA片段,教学建议:1、理解PCR技术的基本原理，不要深究其技术细节,问题：（1）原理是什么？（2）原料是什么？（3）条件是什么？模板、酶、引物,2、理解一些基本的名词和概念,3端和5端：DNA的羟基的末端称为3端，磷酸基团的末端称为5端,

42、3、如条件有限，具体操作可借助于录像完成,课题3 血红蛋白的提取和分离,重点：凝胶色谱法的原理和方法难点：样品预处理的原理与操作；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填,教学建议：本节课以讲清原理为主，动手实验为辅。课时安排，原理和操作步骤的讲解3课时，学生动手实验主要完成样品的处理，凝胶色谱的操作可做演示实验共2课时,（09,广东,10分）生物技术实践（1）商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中，常在基本培养基中添加不溶于水的植酸钙制成固体平板，植酸钙被植酸酶分解后可在平板上产生，可根据其大小选择目的菌株，所得菌株需要进一步测定植酸酶活性。活性测定可以植酸钠作为底物，活性可用一定条件下单位

43、时间 表示。（2）利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下图中的主要成分为；中包含多种酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化得到植酸酶的方法及其依据。（3）为建设基因工程菌，可用PCR等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因。PCR反应包含多次循环，每次循环包括三步：。反应过程中打开模板DNA双链的方法是。,（1）透明圈 植酸钠的消耗量（肌醇和磷酸的生成量）（2）小分子杂质 凝胶色谱法：根据蛋白质之间分子大小，吸附性质等差异进行纯化。（或电泳法：根据蛋白质之间电荷，分子大小等差异进行纯化。）（3）变性，复性，和延伸 加热,课题1 植物芳香油的提取课题2 胡萝卜素的提取,课题1 植物芳香油的提取,名词解释什么是芳

44、香油？是指具有一定香味和挥发性的油脂类物质，又称精油或挥发油。植物的根、茎、叶、花、果实和种子动物如：麝、抹香鲸,提取方法和原理,玫瑰精油的提取,5千克玫瑰花瓣才能提取出1滴纯正的玫瑰精油，玫瑰精油被称为液体黄金,实验装置：,教学难点：,1、实验材料的准备,3、实验时间较长,2、实验仪器的安装,海南09年（18分）（选修模块1：生物技术实践）请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：（1）植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、和。（2）芳香油溶解性的特点是不溶于，易溶于，因此可用作为提取剂来提取芳香油。（3）橘子果实含有芳香油，通常可用作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是。（

45、4）对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是。（5）得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的层，原因是。加入氯化钠的作用是。（6）从乳状液中分离得到的芳香油要加入无水硫酸钠，此试剂的作用是。,（1）蒸馏法萃取法（2）水有机溶剂有机溶剂（3）橘子皮芳香油含量较高（4）过滤（5）上油层的密度比水层小增加水层密度，使油和水分层（6）吸收芳香油中残留的水分,课题2 胡萝卜素的提取,（08年，宁夏卷，15分）根据从极萝卜中提取的胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质，回答下列问题。(1)胡萝卜素是色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用作为溶剂，原因是。(2)

46、从胡萝卡中提取胡萝卜素常用的方法是法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、。(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将和控制在一定范围内，原因是。(4)提取的胡萝卜素可通过法进行鉴定，在鉴定过程中需要用对照。(5)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成比。,（1）橘（橙）黄亲脂性有机溶剂（或有机溶剂）胡萝卜素是脂类物质（2）萃取萃取过滤浓缩（3）温度 时间 温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解（分）（4）纸层析标准样品（5）反,本模块的总体教学建议和教学策略,一、做好充分而精心的准备,了解课标中关于本模块的要求,了解教材的组织形式和呈现方式，以及各个栏目设置的目

47、的,认真学习每个课题的知识背景和实验原理，弄清每个步骤操作的具体要求和目的,有些实验仪器和药品是以前没有接触到的，要熟悉这些仪器的使用方法和药品的特性,学习课标，熟悉教材，知识准备，实验仪器、药品以及实验材料的准备；,二、制定切实可行的教学计划 教学计划应该包含以下的主要内容：1本学期计划完成哪几个实验？2各个实验需要多少课时完成？每个课时应该安排哪些内容？（教师应提前将这些实验做一遍）3各个实验需要准备哪些实验仪器和实验材料（包括实验药品）？哪些仪器必须提前购买？购买的数量为多少？4哪些实验需要教师提前做好准备？需要做好哪些准备？5各个实验教学的顺序怎样安排？6如何评价学生的学习情况,1本学

48、期计划完成哪几个实验？,供选择的课题有：1果酒和果醋的制作（或制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量）（4课时）2微生物的实验室培养（4课时）3土壤中分解尿素的细菌的分离与计数（3课时）4果胶酶在果汁生产中的作用（4课时）5酵母细胞的固定化（3课时）6植物芳香油的提取（4课时）7植物的组织培养（5课时）,2、需要准备的实验仪器和药品 专题2 微生物的培养与应用,3、进行预实验，分析教学过程和学生实验活动中可能遇到困难，找到解决问题的方法和途径。,(1)毛霉从哪里来?(南方和北方有何不同?),(2)豆腐为什么要控水?怎样控水?,(3)发酵的腐乳为什么会变成红褐色?,4、精心安排好实验顺序,时间跨度较长的实

49、验举例:,二、制定切实可行的教学计划,5、对学生进行及时有效地评价,过程性评价和结论性评价评价的多种方式,如实验结果或产品的评价(实物和视频展示),实验的创新性评价;纸面性评价和操作性评价学分的认定(2学分分到5-7个实验课题中,是平均分配还是有所侧重),二、制定切实可行的教学计划,学生的成绩由两部分组成：一个是平时的实验操作分（占50），另一个是学业测评分（占50），合起来就是总评分数，满分100分，超过60分，就可以得到2个学分。,三、组织课外活动小组，培养学生中的积极分子，保护和激发学生学习的积极性,有利于充分调动学生学习的积极性，发展学生的探究能力可以帮助老师准备实验，帮助老师完成课堂

50、内无法由全部学生完成的部分实验（例如：微生物实验室培养；植物组织培养中的MS培养基所用的母液的配制可以通过课外活动小组的同学完成。）帮助老师完成课堂外的后续实验，其实验结果可以在课堂上展示，以激发学生的学习兴趣完成没有选入课堂教学的一些实验，积累直接的教学经验,四、开设研究性学习课程和选修课,案例2:制作泡菜并检测亚硝酸的含量,案例1:果酒和果醋的制作,五、利用学生已有的资源，将课内和课外进行有效地结合 案例1：腐乳的制作,教学方案：（1）原理的讨论和学习，操作的介绍和演示（2课时）。（2）布置学生在家里和父母一起完成操作过程，有条件的学生可将其制作过程拍摄下来。(相当于1课时),（3）三个星