【生物】高中生物选修1知识点总结
【生物】高中生物选修1知识点总结
1.来自空气中的毛霉孢子;
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、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:①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒;②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.
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:,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10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n-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰
红色染料,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(是从红藻中提取的一种多糖,在配制培养基中用作凝固剂)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,半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等.
按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基.合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成,其中成分的种类比例明确,常用
于微生物的分离鉴定.天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制
而成,常用于实际工业生产.
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.选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物
生长,促进所需要的微生物的生长.鉴别培养基是根据微生物的特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物.
培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等.
碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质.如co2、nahco3等无
机碳源;糖类、石油、花生粉饼等有机碳源.异养微生物只能利用有
机碳源.单质碳不能作为碳源.
氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质.如n2、nh3、no3-、nh4+(无机氮源)蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有机
氮源)等.只有固氮微生物才能利用n2.
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.
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:
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒.
②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.
③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.
④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.
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)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,包括芽孢和孢子.灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌.
灭菌方法:
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;
②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;
③培养基、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;
④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.
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
较为温和
部分生活状态的微生物
全部微生物
制作牛肉膏蛋白胨固体培养基:
(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:
①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.
②右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰.
③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10~20ml)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖.
④等待平板冷却凝固,大约需5~10min.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?
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:
①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红.
②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞.
③将试管口通过火焰.
④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液.
⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞.
⑥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.
⑦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.
⑧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:
①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中.
②取少量菌液,滴加到培养基表面.
③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.
④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面.
涂布平板操作的讨论:
涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行.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?
例如,酒精灯与培养皿的距提示:应从操作的各个细节保证“无菌”.
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周
围;等等.
菌种的保存:
(1)对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法.
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养.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养基上转移到新鲜的培养基上.
②缺点:这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异.
(2)对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法.
在3ml的甘油瓶中,装入1ml甘油后灭菌.将1ml培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存.
课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
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,是因为他们能合成脲酶.尿素最初是从人的尿液中发现的.
筛选菌株:
(1)实验室中微生物的筛选应用的原理
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、ph 等),同时抑制或阻止其他微生物生长.
(2)选择性培养基
在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称作选择培养基.
(3)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、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,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保
证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板.
测定土壤中细菌的数量,一般选用104105106
测定放线菌的数量,一般选用103104105
测定真菌的数量,一般选用102103104
(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
30~37℃,1~2天;放线菌25~28℃,5~7天;霉菌25~28℃,3~4天
每隔24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.
课题三分解纤维素的微生物的分离
纤维素,一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是地球上含
量最丰富的多糖类物质.
纤维素与纤维素酶:
(1)棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,木材、作物秸秆等也富含纤维素.
(2)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即
c1酶、cx酶和葡萄糖苷酶,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→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)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的
培养基上→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)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.
课题延伸:
对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后,只是分离纯化的第一步,为确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种.纤维素酶的测定方法,一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定
量的测定.
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,它的生理意义是: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:
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、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.
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
先细胞分裂素,
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: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.进行菊花的组织培养,一般将ph控制在5.8左右,温度控制在18~22℃,并且每日用日光灯照射12h.
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,并加蒸馏水稀释.
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,并用蒸馏水定容到1000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.
ms培养基中各种营养物质的作用是什么?与肉汤培养基相比,ms 培养基有哪些特点?
答:大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,ms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6~7s,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%的氯化汞溶液中1~2min.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;
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孢子四分体时期、单核期和双核期
等阶段.在小孢子四分体时期,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:
①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)
②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.
③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:
①无论哪种产生方式,都要先诱导生芽,再诱导生根
②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-铬矾法,这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
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7~10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20~30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.
专题五dna和蛋白质技术
课题一dna的粗提取与鉴定
提取dna的溶解性原理包括dna在不同浓度nacl溶液中溶解度不同;dna不溶于酒精.
dna在不同浓度nacl溶液中溶解度的特点:在0.14mol/l时溶解度最小;要使dna溶解,需要较高浓度?要使dna析出,又需要0.14mol/l 的浓度?
在溶解细胞中的dna时,人们通常选用2mol/lnacl溶液;将dna分子析出的方法是向溶有dna的nacl溶液中缓慢注入蒸馏水,以稀释nacl溶液.酒精是一种常用有机溶剂,但dna却不能溶于酒精(特别是95%冷却酒精),但细胞中蛋白质可溶于酒精.
从理论上分析,预冷的乙醇溶液具有以下优点.一是抑制核酸水解酶活性,防止dna降解;二是降低分子运动,易于形成沉淀析出;三是低温有利于增加dna分子柔韧性,减少断裂.
采用dna不溶于酒精的原理,可以达到的目的是:将dna和蛋白质进一步分离.
提取dna还可以利用dna对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理.利用该原理时,应选用蛋白酶,因为酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质而
不会对dna产生影响.温度值为60~80℃,因为该温度值蛋白质变性沉淀,而dna不会变性.
补充:dna的变性是指dna分子在高温下解螺旋,其温度在80℃以上,如在pcr技术中dna变性温度在95℃.
当鉴定提取出的物质是否是dna时,需要使用什么指示剂进行鉴定?
答:在沸水浴条件下,dna遇二苯胺呈现蓝色.
原理总结:通过利用不同浓度nacl溶液溶解或析出dna,可以从细胞中提取和提纯dna;再利用酒精进一步将dna与蛋白质分离开来,达到提纯的目的;最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是dna.
实验材料的选取: