高中生物选修一《生物技术实践》导学案

1、.2.1.1微生物的实验室培养导学案学习要求认识培养基的成分、类型和应用；认识无菌操作技术的基本要领【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识：【活动】阅读教材“课题背景”和“培养基”部分，讨论并回答下列问题：1（记忆）培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。2（记忆）琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基中用作为凝固剂。【开拓视野1】培养基的类型（记忆）及其应用分类标准培养基类型配制特点主要应用物理性质固体培养基加入琼脂较多菌种分离、鉴定、计数半固体培养基加入琼脂较少菌种保存液体培养基不加入琼脂工业生产的连续培养化学组成合成培养基由已知化学成

2、分配制而成，培养基成分明确菌种分类、鉴定天然培养基由天然成分配制而成，培养基成分不明确用于工业生产降低成本目的用途鉴别培养基添加某种指示剂或化学药剂菌种的鉴别选择培养基添加（或缺少）某种化学成分菌种的分离3（了解）阅读教材“附录3”，认识各种培养基的用途（填表）。培养基名称应用培养基名称应用牛肉膏蛋白胨培养基培养细菌查氏培养基培养霉菌营养琼脂培养基培养细菌MY培养基霉菌和酵母菌传代保藏麦芽汁琼脂培养基培养酵母菌尹红美蓝培养基检测水中大肠杆菌含量马铃薯琼脂培养基培养真菌MS培养基用于植物组织培养4（记忆）培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源四类营养成分。此外，培养基还要满足微生物生长的pH

3、、特殊营养物质和氧气等要求。【开拓视野2】（记忆）有机营养成分及其作用碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等含碳有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。生长因子：某些微生物正常生长代谢中必须从培养基中吸收的微量有机小分子，如某些氨基酸、碱基、维生素等。其中，含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。【思考1】牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。【思考2】培养乳酸杆菌时需要添加维生素；培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性；培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱

4、性。【活动】阅读教材“无菌技术”部分，讨论并回答下列问题：1（记忆）获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。2（记忆）无菌技术包括：对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行；避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。3（理解）比较消毒和灭菌（填表）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消毒较为温和部分生活状态的微生物不能灭菌强烈全部微生物能【思考3】无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是防止感染实验操作者。【活动】阅读教材“实验室常用的消毒和灭菌方法”，讨论

5、并回答下列问题：1（了解）消毒方法：生活经常用到的是煮沸消毒法；对一些不耐高温的液体则用巴氏消毒法；对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液，然后使用紫外线进行物理消毒；实验者的双手使用酒精进行消毒；饮水水源用氯气进行消毒；肌肉注射时所用的皮肤消毒剂有酒精、碘酒；皮肤擦伤后所用的消毒剂有结晶紫、红汞、H2O2等。2（记忆）灭菌方法：接种环、接种针、试管口等用灼烧灭菌法；玻璃器皿、金属用具等用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；培养基、无菌水等用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。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。3（记忆）对接种环灭菌时要是用酒精灯的充

6、分燃烧层火焰灼烧可能深入试管的部位。4（记忆）利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能太挤，目的是避免妨碍热空气流通。5（掌握）高压蒸汽灭菌法：物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内的冷空气，目的是有利于锅内温度升高；随后关闭排气阀继续加热，气压升至100kPa，温度为121，并维持1530min；切断热源使温度自然降温，气压务必降至零时打开锅盖，其目的是防止容器中的液体暴沸。【活动】观看视频：观看有关灭菌操作的视频，理解并学会相应的技术和方法。课后学习1尝试利用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌。2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。2.1.2微生物的实验室培养导

7、学案学习要求学会培养基的配制；进行大肠杆菌的纯化培养。【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。二、实验操作：【开拓视野1】（记忆）培养基的配制原则目的要明确：根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。营养要协调：培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。例如：碳氮比4:1时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少；碳氮比为3:1时，菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。pH要适宜：细菌培养基pH中性或偏碱性，霉菌培养基呈酸性。【活动】（记忆）阅读教材“制备牛肉膏蛋白胨固体培养基”部分，讨论并回答下列问题1计算：根据配方比例，计算100mL培养基各

8、成分用量。2称量：准确称取各成分。称取牛肉膏和蛋白胨时要迅速，目的是防止吸收空气中水分。3溶化：加水加热熔化牛肉膏加入蛋白胨和氯化钠继续加热加入琼脂用蒸馏水定容到100mL。整个过程不断用玻棒搅拌，目的是防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。4调pH：用1mol/L的NaOH溶液调节pH至偏碱性。5灭菌：将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加塞包扎后用高压蒸汽灭菌锅灭菌。所用培养皿用报纸包扎后用干热灭菌箱灭菌。6倒平板：待培养基冷却至50左右时在酒精灯火焰附近操作进行。其过程是：在酒精灯火焰旁右手拿锥形瓶，左手拔出棉塞；使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰，目的是消灭瓶口的杂菌，防止杂菌感染培养基；左手将培养皿打开一

9、条缝隙，右手将培养基倒入培养皿后，立刻盖上皿盖。待平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，目的是防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面。【思考1】若在皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板能否培养微生物？为什么？不能。空气中的杂菌会在这些粘附的培养基繁殖，并污染培养皿内的培养基。【活动】阅读教材“纯化大肠杆菌”部分，讨论并回答下列问题：1（记忆）微生物接种的最常用方法是平板划线法和稀释涂布法，另外还有固体斜面接种等。2（记忆）平板划线法：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表面。其操作步骤是：将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红；在酒精灯火焰旁冷却接种环，并

10、打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞；将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的；将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种；将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞；将皿盖打开一条缝隙，把接种环伸入平板内划35条平行线，盖上皿盖，不要划破培养基；灼烧接种环，冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。重复上述过程，完成三、四、五区域内划线。注意不要将第五区的划线与第一区划线相连；将平板倒置放在培养箱中培养。【思考2】划线前都要灼烧接种环的目的是消灭接种环上杂菌和残留菌种；取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，其目的是防止高温杀死菌种；最后灼烧接种环的目的是防止细菌污染环境和操作者。【思考3】每次划线后都从上

11、次划线末端开始，目的是逐步使细菌分散开来。【活动】阅读教材“系列稀释操作”和“涂布平板操作”两部分，讨论并回答下列问题：1（学会）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列梯度稀释，并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的标准菌落。2（学会）系列稀释操作：取盛有9mL水的无菌试管6支，编号。用灼烧冷却的移液管吸取1mL菌液注入编号为101试管中，并吹打3次，使之混匀。从101倍液中吸取1mL菌液注入到编号为102试管内吹打均匀，获得102倍液。依此类推。3（学会）涂布平板操作：将接种工具涂布器浸泡在盛有体积分数为70酒精的烧杯中。将滴管灼烧冷却后，

12、吸取不超过0.1mL菌液滴加到培养基表面。将粘有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，燃尽后冷却810s。用涂布器将菌液涂布均匀。将接种培养基和一个未接种培养基放到37培养箱中培养12h和24h后观察并记录。三、结果分析与评价：【活动】阅读教材“结果分析与评价”和“课题延伸”，讨论并回答下列问题。1（记忆）培养未接种培养基的作用是对照，若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底。2（了解）在肉汤培养基上，大肠杆菌菌落呈白色色，为圆形，光滑有光泽，边缘整齐。3（了解）培养12h和24h后的菌落大小不同，菌落分布位置相同（相同、不同）。4（记忆）常用菌种利用临时保藏法保存，用固体斜面培养基培养后保存在4冰箱中。长

13、期保存菌种的方法是甘油管藏法，将菌种与无菌甘油体积等量混合后保存在冷冻箱中。【活动】观看视频：观看“倒平板”、“系列稀释操作”和“涂布平板操作”等视频，理解并学会相应的技术和方法。课后学习1尝试模拟“系列稀释操作”和“涂布平板操作”技术。2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。2.2尿素分解菌的分离与计数导学案学习要求研究培养基对微生物的选择作用；测定微生物数量的操作过程。【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动】阅读教材P21“课题背景”及“筛选菌株”两部分内容，讨论并完成下列问题：1（记忆）尿素是一种重要的氮肥，农作物

14、不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为氨和CO2，这是因为细菌能合成脲酶。2（理解）科学家能从热泉中筛选出耐热菌的原因是什么？通过自然选择，热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物而保留了耐热菌。3（理解）实验室中筛选微生物的原理是什么？通过人工选择，人为提供有利于目的菌株生长的条件同时抑制或阻止其他微生物生长。【活动】阅读P22旁栏左上“培养基”配方小资料，完成下列问题：1（分析）该培养基中的碳源是葡萄糖，氮源是尿素，琼脂的作用是凝固剂。2（记忆）该培养基的选择机制是只有以尿素为氮源的微生物才能在该培养基上生长。3（记忆）选择培养基是指允许特定微生物生长而同时抑制或阻止

15、其他微生物生长的培养基。（记忆）选择培养基的选择性条件（限制性条件）包括营养、温度、pH等。【活动】阅读教材P22“统计菌落数目”部分，讨论并完成下列问题：1（记忆）在统计菌落数目时常用稀释涂布平板法。除此还有显微镜直接计数法等。【开拓视野1】显微镜直接计数将待测样品与等量的已知红细胞含量的血液混匀后，涂布在载玻片上，经固定染色后，在显微镜下随机选取若干个视野进行计数，得出细菌与红细胞的比例，再根据红细胞的含量计算出单位体积内的细菌数目。也可以用血球计数板直接统计细菌含量。2（记忆）当稀释度足够高时，培养基上的一个标准菌落来源于样品稀释液中一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300

16、的平板进行计数。3（理解）每克样品细菌数（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。4（理解）教材资料中第二位同学的结果接近真实值。原因是是第一位同学没有设置重复实验组；第二位同学其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明操作有误。5（记忆）菌落数往往比活菌数低，原因是当2个或多个细菌连在一起时只形成一个菌落。【活动】阅读教材P22“设置对照”与P23右上栏旁资料两部分，讨论并完成下列问题：1（记忆）设置对照的目的是排除非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。2（记忆）对照实验是指除被测试条件外，其他条件都相同的实验。满足该条件的称为对照组，未满足该条件的称为实

17、验组。3（设计）请帮助A同学设计对照实验。其他同学用A同学的土样进行实验或A同学以不接种的培养基作为空白对照。二、实验设计【活动】阅读教材P23“实验设计”和阅读资料1、2、3，讨论并完成下列问题：1（图文转换）根据图示27填写以下实验流程：2（记忆）土壤微生物主要分布在距地表38cm近中性土壤中，约7080为细菌。3（记忆）分离不同的微生物采用不同的稀释倍数，其中细菌为104、105、106倍，放线菌为103、104、105倍，真菌为102、103、104倍。培养不同微生物需要不同温度，其中细菌一般在3037培养，放线菌一般在2528培养，霉菌一般在2528培养。4（理解）在菌落计数时每隔2

18、4h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。5（记忆）在一定条件下同种微生物表现出稳定的菌落特征，包括形状、大小、颜色等。三、操作提示、结果分析与评价【活动】阅读“操作提示”，讨论并完成下列问题：（记忆）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。应在火焰旁称取土壤10g。将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。在梯度稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。在培养前要对培养皿作好标记。例如注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。（记忆）在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一

19、定要洗手。【活动】阅读“结果分析与评价及课题延伸”，讨论并完成下列问题：（记忆）对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。例如：在尿素培养基中加入酚红指示剂，若培养基变红，说明细菌能分解尿素；大肠杆菌在伊红美蓝培养基上培养，菌落呈现黑色。【活动】观看视频：观看“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”视频。课后学习1尝试“统计菌落数目”。2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。2.3纤维素分解微生物的分离导学案学习要求简述纤维素酶的种类及作用；掌握从土壤中分离出纤维素的微生物的方法。【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识

20、【活动】阅读教材P27“课题背景”和“纤维素与纤维素酶”，讨论并回答下列问题：1（记忆）纤维素是一种由葡萄糖相连而成的高分子多糖类化合物。2（记忆）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素在纤维素酶的催化作用分解。请完成下列过程： 3（理解）实验分析：P27的小实验是如何设置对照的？在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不添加纤维素酶。4（记忆）1个酶活力单位（1U）是指在温度为25，其它反应条件最适宜情况下，在1min内转化1mmol的底物所需要的酶量。【活动】阅读教材P28“纤维素分解菌的筛选”，讨论并回答下列问题：1（记忆）筛选纤维素分解菌的方法是刚果红染色法。该方法可以通

21、过颜色反应直接筛选。2（记忆）其原理是：刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。二、实验设计【活动】阅读教材P28“实验设计”部分，完成实验方案流程图，讨论并回答下列问题：  1（理解）实验流程中“选择培养”使用的是什么类型的培养基？该培养的目的是什么？使用的是纤维素分解菌液体选择培养基。其目的是使纤维素分解菌增殖，含量增多。2（对比）本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上；本课题通过

22、选择培养使细菌增殖后，再涂布在鉴别培养基上。其它操作基本基本共同。【活动】阅读教材P28“资料一土壤取样”，讨论并回答下列问题：1（理解）纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。2（理解）为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量才会高于其它普通环境，从而提高获得目的微生物的几率。3（理解）将滤纸埋在土壤中有什么作用？人工设置适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集。（记忆）滤纸应该埋进土壤多深？一般将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。【活动】阅读教材P29“资料二选择培养基”和栏旁培养基配方，讨论并回答下列问

23、题：1（记忆）纤维素分解菌选择培养基属于液体（液体、固体）培养基。（记忆）纤维素分解菌鉴别培养基属于固体（液体、固体）培养基。2（记忆）纤维素分解菌选择培养基的选择作用机制是什么？以纤维素粉为唯一碳源，只有分解纤维素分解菌才能生存。3（理解）若设置对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将纤维素粉改为葡萄糖，【活动】阅读教材P29 “资料三刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：染色法优点缺点方法一颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作繁琐刚果红会使菌落之间发生混杂方法二操作简便不存在菌落混杂问题产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。 

24、; 4（理解）为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。三、操作提示、结果分析与评价、课题延伸【活动】阅读教材P30“课题延伸”，回答：1（记忆）为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。2（记忆）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产生的葡萄糖含量进行定量测定。【活动】观看视频：观看“分解纤维素的微生物的分离”视频。课后学习1尝试进行分解纤维素的微生物的分离。

25、2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。3.1菊花的组织培养导学案、学习要求说明植物组织培养的基本原理；学习植物组织培养的基本技术。 【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动1】联系“细胞的分化”，阅读教材P32“课题背景”部分，讨论并回答下列问题：1（温习）具有某种生物全套遗传信息的活细胞都具有发育成完整个体的能力，即全能性。但这在生物体内并未表现出来，原因是通过基因的选择性表达而使细胞处于分化状态。2（记忆）当植物细胞脱离原来所处的植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，细胞就

26、可能表现出全能性，发育成完整植株。【活动2】阅读教材P32“植物组织培养的基本过程”，讨论并完成以下问题：1（温习）细胞分化是在个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异过程。2（记忆）愈伤组织是离体植物组织通过细胞分裂形成的、细胞排列疏松而无规则的、高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。3（记忆）植物组织包括脱分化和再分化两个基本阶段，该过程可简单表示为：  【活动3】阅读教材P33“影响植物组织培养的因素”，讨论并完成以下问题：1（记忆）材料：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化植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。2（记

27、忆）营养：组织培养一般常用的培养基是MS培养基，其中含有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等有机物。3（记忆）激素：在培养基中需要添加植物激素有生长素和细胞分裂素等。4（记忆）激素使用的先后顺序及其用量比例对细胞分裂和分化的影响。   5（记忆）环境条件：pH、温度、光等环境条件。二、实验操作【活动4】阅读教材P34“制备MS固体培养基”，讨论并回答下列问题：1（记忆）配制各种母液：大量元素配制成10倍浓缩液，微量元素配制成100倍浓缩液，微量有机物配制成1mg/mL的母液。2（记忆）配制培养基：按配方称取琼脂、蔗糖以及各种母液，配制MS培养基。在菊花组织培养中，可

28、以不添加植物激素，原因是菊花茎段组织培养比较容易。3（记忆）灭菌：采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。【思考】与肉汤培养基相比，MS培养基有何特点？肉汤培养基以有机营养为主，MS培养基则需提供大量无机营养。【活动5】阅读教材P34 “外植体消毒”，讨论并回答下列问题：1（记忆）填写下列流程图：  2（记忆）在此消毒过程中，是不是强度越大越好，为什么？不是。对外植体进行表面消毒时，既要考虑到消毒效果，又要考虑到植物的耐受能力。【活动6】阅读教材P34 “接种、培养、移栽和栽培”，讨论并回答下列问题：1（记忆）前期准备：用70的酒精消毒工作台，点燃酒精灯。所有工作都必须在酒精灯旁进

29、行，器械使用前后都要用火焰灼烧灭菌。2（理解）接种操作：插入外植体时形态学上端朝上，每个锥形瓶接种78个外植体。3（记忆）培养过程：应该放在无菌箱中进行，并定期进行消毒，保持适宜的温度和光照。4（记忆）移栽：打开封口膜，在培养间生长几日；然后用流水清洗根部培养基，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。三、结果分析与评价【活动7】阅读教材P35 “结果分析与评价”和P34“课题延伸”，讨论并回答下列问题：1（理解）外植体在培养过程中可能会被污染，你认为造成污染的原因有哪些？培养基灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；接种中被杂菌污染；锥形瓶密封性差等。2（记忆

30、）一般说来，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养。【活动】观看视频：观看“菊花的组织培养”视频，体会并学会相关技术和方法。课后学习基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。3.2月季的花药培养导学案学习要求认识花药发育经历；知道花药培养途径和影响因素；学会材料的选择和消毒。【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动1】阅读教材P37“课题背景”，讨论并回答下列问题：1（记忆）生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下，也具有全能性。2（理解）填写下列月季育种流程图： 【活动2】阅读教材P37“被子植物的花粉发育”，讨论并

31、回答下列问题：1（记忆）被子植物的花粉是在花药中由花粉母细胞经过减数分裂形成的。2（理解）结合教材内容填下列示意图：  3（记忆）被子植物的花粉的发育要经历四分体时期，单核期和双核期等阶段。在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生8个精子；在一枚花药中可以产生很多个花粉。【活动3】阅读教材P38“产生花粉植株的两条途径”，讨论并回答下列问题：1（记忆）产生花粉植株（单倍体植株）的途径：花粉通过胚状体阶段发育为植株，二是通过愈伤组织阶段发育为植株。这两条途径取决于培养基中激素的种类及其浓度的配比。2（理解）填写培育花粉植株的途径图解： 3（理解）胚状体的结构及其发育过

32、程与种子胚相似，所以把胚状体到丛芽的过程称为分化，而把从愈伤组织到从芽的过程称为再分化。【活动4】阅读教材P38“影响花药培养的因素”部分，讨论并回答下列问题：1（记忆）影响花粉植株的主要因素：材料的选择和培养基的组成等。2（记忆）材料的选择：从花药来看，应当选择初花期的花药；从花粉来看，应当选择单核期的花粉；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。3（了解）影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？植物种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养条件等。【思考】花瓣松动会给材料消毒带来困难，原因是外界微生物容易侵入到花药中。二、实验操作【活动5】阅读教材P39“材料的选择”和“材料的

33、消毒”，讨论并回答下列问题：1（记忆）选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期，对花粉细胞核进行染色最常用的染色剂有醋酸洋红溶液和焙花青铬钒溶液，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑色。2（记忆）在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先将花药用卡诺氏固定液处理20min。该试剂的配制方法是将无水酒精和冰醋酸按体积比为3：1的比例混合均匀。3（记忆）填写下列流程图：【活动6】阅读教材P40“接种和培养”，回答下列问题：1（记忆）剥取花药：要在无菌条件下剥取花药，一注意不要损伤花药，原因是受伤部位容易产生愈伤组织；二要彻底除去花丝，原因是花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成。2（记忆）接种花药：剥取的花药接种到M

34、S培养基上，每个培养瓶接种710个花药。3（记忆）培养花药：幼苗形成之前不需要（需要、不需要）光照。培养2030d后，花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。前者还要转移到分化培养基上进行分化培养成再生植株；后者要尽快分开并转移到新的培养基上。4（理解）通过愈伤组织形成的植株，常常会出现染色体倍性的变化，原因是有些植株是由花粉细胞发育形成的，有些植株是由花粉壁细胞发育形成的，因而需要鉴定和筛选。【活动7】观看视频：观看“月季的花药培养”视频，体会并学会相关技术和方法。 课后学习1上网搜集有关植物组织培养的资料，并进行解读。2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。4.1果

35、胶酶在果汁生产中的作用导学案学习要求简述果胶酶的作用；检测果胶酶的活性；探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动1】阅读教材P42“课题背景”和“果胶酶的作用”，讨论并回答下列问题：1（理解）制作果汁主要解决的两个问题：一是果肉出汁率低、耗时长；二是果汁混浊黏度高、易沉淀。原因是果肉中含有果胶成分，它是植物细胞壁和胞间层的主要成分之一。2（理解）果胶酶的作用是：瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易；把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。3（记忆）果胶酶是一类酶的总

36、称，包括：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。【活动2】阅读教材P42“酶的活性与影响酶活性的因素”，讨论并回答下列问题：1（记忆）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶的活性高低可用一定条件下的酶促反应速度（即单位时间、单位体积内反应物消耗量或产物生成量）来表示。2（理解）影响酶活性的因素有温度、PH、激活剂和抑制剂等。【活动3】阅读教材P43“果胶酶的用量”，讨论并回答下列问题：1（记忆）食品工业生产中最常用的果胶酶是通过霉菌发酵产生。2（理解）根据影响酶活性的因素，在实际生产中我们如何获得果胶酶的最高活性？确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件。二、实验设计【活动4】阅读教材P43“

37、资料一：探究温度和PH对酶的活性的影响”，尝试进行实验设计：1（设计）实验目的：定量测定果胶酶的最适温度或最适pH。2（理解）实验原理：果胶酶能分解果胶，增大果汁的产量，提高果汁的澄清度。3（设计）变量设计与控制：实验自变量是温度（或pH），控制自变量的方法是利用恒温水浴锅（或滴加酸碱等）。你确定的温度梯度（或pH梯度）为10或5（或0.5、1.0）。实验的因变量是酶的活性，检测因变量的方法是测定果汁的产出量或澄清度。4（理解）果汁与果胶酶在混合之前，分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是什么？保证果汁与果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性。5（理解）该实验中是否设

38、置了对照？为什么？已经设置了对照。不同的温度设置之间可以相互对照。6（简述）根据以上分析，设计出你的实验步骤。 7（设计）设计实验结果记录表温度（或pH）         果汁量/ml         【活动5】阅读教材P44“资料二：探究果胶酶的用量”，讨论并回答下列问题：1（理解）探究果胶酶的最适用量实验中应该控制怎样的温度和pH条件？根据“探究温度和pH对酶活性的影响”实验结果确定该实验的最适温度和最

39、适pH。2（设计）你认为此实验的自变量应当是果胶酶的用量_，那么怎样控制该自变量？配制不同浓度的果胶酶（或添加不同体积的一种浓度的果胶酶溶液）。3（设计）实验因变量是果汁体积或澄清度。其他所有条件控制相同（相同，不同）。4（简述）根据以上分析，设计出你的实验步骤。 5（设计）设计实验结果记录表：果胶酶用量（U/mL）         果汁量/ml         三、操作提示、结果分析与评价【活动6】阅读教

40、材P44“操作提示”和“结果分析与评价”，讨论并回答下列问题：1（知道）制备果泥：用榨汁机榨制果泥。在榨制橙子汁时应怎样处理橙皮?不必去橙皮2（记忆）在探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可用0.1%的NaOH溶液和盐酸调节。3（记忆）为了是果胶酶能充分地催化反应，如何操作?用玻璃棒不时搅拌。【活动7】观看视频：观看“果胶酶在果汁生产中的应用”视频，体会并学会相关技术方法。 课后学习1尝试利用果胶酶制作果汁。2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。4.2探究加酶洗衣粉的洗涤效果导学案学习要求说出加酶洗衣粉的洗涤原理；探讨温度对加酶洗衣粉的洗涤的影响；探讨不同种类的加酶洗

41、衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动1】阅读教材P46“课题背景”及“基础知识”，讨论并回答下列问题：1（记忆）加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。2（理解）碱性蛋白酶为什么具有很强的去污能力？酶具有高效性，能迅速将血渍、奶渍中大分子蛋白质分解成可溶性小分子肽和氨基酸。3（记忆）影响酶活性的因素有温度、酸碱度和表面活性剂。【开拓视野1】表面活性剂表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表

42、面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。无论何种表面活性剂，其分子结构均由疏水基（亲油基）和亲水基（疏油基）两部分构成。形成了既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂包括阴离子表面活性剂（硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠）、阳离子表面活性剂（季铵化物）、两性离子表面活性剂（卵磷脂、氨基酸型、甜菜碱型）、非离子表面活性剂（脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯）。4（记忆）酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？不能，因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其它成分隔离开来。【思考】（记忆）为什么说加酶洗衣

43、粉能减少对环境的污染？加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。【开拓视野2】普通洗衣粉普通洗衣粉的化学成分有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白粉等成分，有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素，以及填充剂等。二、实验设计【活动2】阅读教材P47“如何有效地控制变量”，探究加酶洗衣粉的洗涤效果：1（分析）A同学的实验方案是否存在问题吗？请说明理由。有问题。未说明控制相同的适宜温度；玻棒搅拌强度难于控制相同；未确定布料颜色等。2（分析）你是否同意B同学观点？请说明理由。不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。3（创新）实验应控制的单一变量是普通洗衣粉和加酶洗衣粉

44、的区别，其他条件如洗衣粉用量、水温、水质、水量、布料的大小和颜色、洗涤方式、洗涤时间等应相同且适宜。【活动3】阅读教材P47“考虑实际生活中的具体情况”，探究温度对加酶洗衣粉效果的影响：1（设计）自变量的设置与控制：10、20、30、40、50、60。2（设计）无关变量设置与控制：洗涤方式采用全自动（半自动、全自动）比较好，并且使用的洗衣机和洗涤模式应相同；实验材料以布料（衣物、布料）比较可行，做对照实验时可以控制布料的大小、颜色以及污物量（可用滴管控制）等使其相同，以便于比对。3（记忆）你认为一个完整的实验方案应包括哪些基本内容？课题名称、实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤、实验结果、实

45、验结论等。【活动4】探究不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的比较1（记忆）在活动2中，酶的有无是自变量，而其他因素在实验中应保持不变；（记忆）在活动3中，温度是自变量，而其他因素在实验中应保持不变。（分析）在该实验中，酶的种类和污渍种类是自变量，而其他因素在实验中应保持不变。2（分析）有位同学打算用丝绸做实验材料，探讨加酶洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做合适吗？为什么？不适合。因为丝绸面料属于蛋白质成分，加酶洗衣粉会分解破坏丝绸。【开阔视野3】使用洗衣粉的注意事项已溶解在水里的洗衣粉，可通过皮肤吸收进入人体内，长期积累易损害肝脏功能，甚至致癌。洗衣粉是烷基苯磺酸钠、硫酸钠、甲苯碘

46、酸钠、三聚磷酸钠以及羧甲基纤维合成的碱性化学洗涤剂。常接触洗衣粉(水)，易使皮肤角化、皴裂；用洗衣粉洗头会使头发变黄、发脆；进入人体造血系统后会影响肝脏功能。加酶洗衣粉加入了碱性蛋白酶，以水解衣物上的蛋白质，起到去污除垢的作用。这种碱性蛋白酶同样可分解皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等。用洗衣粉洗过的衣被，需经清水彻底漂洗干净；婴儿尿布、内衣、内裤、以及成人内衣不要用洗衣粉洗（但是可使用肥皂、或天然皂粉）；洗涤炊具、碗筷也不宜使用洗衣粉。长期接触洗衣粉的人员应有必要的防护，尽量不要直接接触洗衣粉。【活动5】观看视频：观看“探究加酶洗衣粉的洗涤效果”视频，体会并学会相关技术方法。

47、0;课后学习1每个学习小组设计并撰写一个完整的探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果影响的实验方案。2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。4.3酵母细胞的固定化导学案学习要求说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理；尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、课题背景【活动1】阅读教材P49“课题背景”，讨论并回答下列问题：1（记忆）在应用酶的生产中，人们遇到的实际问题有：酶受环境条件影响而容易失活；酶分子很难回收利用而提高生产成本；酶分子混合在产物中而影响产品质量。2（记忆）固定化酶（细胞）的原

48、理：将酶（细胞）固定在不溶于水的载体上。使酶（细胞）既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。【开拓视野】固定化酶和固定化细胞的技术发展发展阶段优点问题酶催化效率高，低能耗低污染，应用广泛对环境敏感易失活，很难回收，影响质量。固定化酶既能与底物反应，又能分离回收利用很多产物是由多种酶催化形成的，应用受限固定化细胞成本低，操作更容易细胞具有一定寿命，形成其他产物二、基础知识【活动2】阅读教材P49“固定化酶的应用实例”，讨论并回答下列问题：1（记忆）高果糖浆的生产原理是： 2（理解）在生产高果糖浆过程中，将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，并装入到反应柱中。从反应柱上端注入葡萄

49、糖溶液，从下端流出果糖溶液。【活动3】阅读教材P50“固定化技术的方法”，讨论并回答下列问题：1（记忆）将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。2（理解）酶和细胞的固定方法和特点比较固定对象酶细胞适宜方法化学结合法、物理吸附法包埋法特点一次只能固定一种酶；酶分子体积小，包埋法易丢失一次可以固定一系列酶；细胞体积大，难以化学结合和吸附3（理解）对固定酶的作用影响较小的固定方法是物理吸附法。【思考1】若将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定细胞；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定酶（酶、细胞）。4（记忆）固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、

50、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。三、实验操作【活动4】阅读教材P49“制备固定化酵母细胞”，讨论并回答下列问题：1（记忆）活化酵母细胞：1g干酵母10mL蒸馏水50mL烧杯搅拌均匀放置1h使之活化（即：将处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程）。2（记忆）配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2150mL蒸馏水200mL烧杯溶解备用。3（记忆）配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸10mL水50mL烧杯酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌使之溶化蒸馏水定容到10mL。4（记忆）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：将海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。5（记忆）固定

51、酵母细胞：将注射器中的混合液滴加到CaCl2溶液中，形成凝胶珠状颗粒。【活动5】阅读教材P50“固定化酵母细胞的发酵”，讨论并回答下列问题：1（记忆）将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。2（记忆）150mL10葡萄糖固定化酵母细胞200mL锥形瓶密封25发酵24h。【思考2】发酵过程中锥形瓶为什么要密封？酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。【思考3】在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中，需要无菌操作码？需要。3根据以上设计，绘出酵母细胞的固定化及其酒精发酵的流程图：          &#

52、160;                     【活动5】观看视频：观看“酵母细胞的固定化”视频，体会并学会相关技术方法。 课后学习1上网搜集有关固定化酶和固定化细胞在生产中应用的实例。2基础训练册：将基础知识整理到作业本上；完成该节训练题。5.1DNA的粗提取与鉴定导学案学习要求知道DNA的粗提取与鉴定的原理；掌握并能分析DNA粗提取的技术方法和要求；学会DNA分子的鉴定方法【预习指

53、导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动1】阅读教材P54“基础知识”，讨论并回答下列问题：1（记忆）提取生物大分子的基本思路是利用它们的理化性质的不同进行分离。2（记忆）DNA的溶解性特点：DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精而蛋白质溶于酒精。【思考1】据图51分析：DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点？在0.14mol/L时溶解度最小；要使DNA溶解，需要使用什么浓度？较高浓度，可使DNA溶解；要使DNA析出，又需要使用什么浓度？0.14mol/L可使DNA析出。【思考2】利用DNA不溶于酒精的原理，可以达到将D

54、NA和蛋白质进一步分离目的。3（记忆）DNA的耐受性特点：蛋白酶能分解蛋白质而不能分解DNA；在6080时蛋白质变性沉淀而DNA分子不变性。洗涤剂能与蛋白质结合瓦解细胞膜而不破坏DNA分子。4（记忆）DNA的鉴定原理当鉴定提取出的物质是否是DNA时，需要使用二苯胺（甲基绿）进行鉴定。在沸水浴条件下，该试剂与DNA反应，呈现（浅）蓝色。二、实验设计【活动2】阅读教材P55“实验设计”，讨论并回答下列问题：1（记忆）实验材料的选取：选取材料时应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。【思考3】你认为教材提供的材料中哺乳动物的血液不适合提取DNA。2（记忆）破碎细胞，获取含DNA的滤液：鸡血：向

55、鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并玻棒搅拌，用纱布过滤后，收集滤液。洋葱：向研钵中加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，用纱布过滤后，收集滤液。【思考4】在以上实验中，蒸馏水的作用是使血细胞大量吸水而胀裂，洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，食盐的作用是溶解DNA物质。3（学会）去除滤液中的杂质：方案一：30mL滤液加NaCl使DNA溶解过滤得滤液加蒸馏水使DNA析出过滤得过滤物放到2mol/LNaCl溶液中溶解DNANaCl溶解液方案二：30mL滤液加嫩肉粉（木瓜蛋白酶）静置10分钟得DNA滤液方案三：30mL滤液6067处理过滤得DNA滤液【思考5】以上三个方案的原理分别是什么？方案一原理：DNA在不同浓度

56、NaCl溶液中溶解度不同；方案二原理：蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三原理：DNA耐高温而蛋白质不耐高温。【思考6】方案一中：“加NaCl使DNA溶解过滤得滤液”的目的是除去不溶（可溶、不溶）于NaCl溶液中的细胞杂质；“加蒸馏水使DNA析出过滤得过滤物”的目的是除去可溶（可溶、不溶）于NaCl溶液中的细胞杂质。4（记忆）DNA的析出：DNA滤液与等体积冷却酒精混合，静置一段时间后析出的白色丝状物就是DNA。5（记忆）DNA的鉴定：取2支洁净的试管，编号甲、乙，各加入等量的2mol/L NaCl溶液。甲中放入少量白色丝状物，使之溶解。在甲、乙试管中各加4mL二苯胺，混合均匀。沸水浴5min，观察颜色变化，甲试管呈现蓝色。