人教版生物選修1-課後題答案
母菌，並用重鉻酸鉀檢驗酒精的存在。如果實驗結果不理想，請學生分析失敗原因，然後重新製作。
（首先通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進行初步鑑定，再通過檢測和比較醋酸發酵前後的pH作進一步的鑑定。此外，還可以通過在顯微鏡下觀察發酵液中是否有醋酸菌，並統計其數量作進一步鑑定。
1.你認為應該先衝洗葡萄還是先除去枝梗？為什麼？
答：應該先衝洗，然後再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌汙染的機會。
2.你認為應該從哪些方面防止發酵液被汙染？
提示：需要從發酵製作的過程進行全面的考慮。例如，榨汁機、發酵裝置要清洗乾淨；每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。
3.制葡萄酒時，為什麼要將溫度控制在18～25 ℃？制葡萄醋時，為什麼要將溫度控制在30～35 ℃？
答：溫度是酵母菌生長和發酵的重要條件。20 ℃左右最適合酵母菌繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度範圍內。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為30～35 ℃，因此要將溫度控制在30～35 ℃。
4.制葡萄醋時，為什麼要適時通過充氣口充氣？
答：醋酸菌是好氧菌，在將酒精變為醋酸時需要氧的參與，因此要適時向發酵液中充氣。
分別有哪些作用。為什麼排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？結合果酒、果醋的製作原理，你認為應該如何使用這個發酵裝置？
答：充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發酵時用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的汙染，其作用類似巴斯德的鵝頸瓶。使用該裝置製酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。
（三）練習
2.提示：大規模生產時需要進行更為全面周詳的考慮，如原料的來源與選擇、菌種的培育與選擇、發酵的設備、發酵條件的自動化控制，以及如何嚴格控制雜菌汙染；等等。此外，無論是葡萄酒或葡萄醋，實驗時所檢測的發酵液，並非商品意義上的產品。在實際生產中還需沉澱過濾、滅菌裝瓶等獲得成品酒或醋。葡萄酒還需在一定設施和條件下（如橡木桶和地窖）進行後續發酵，以獲得特定的風味和色澤。
3.提示：需考慮廠房、設備投資、原材料採購、工人人數及工資、產品種類、生產周期、銷售渠道、利潤等問題。
課題2 腐乳的製作
一、基礎知識
知識要點：相關的微生物，如毛黴等在腐乳製作中的作用。
二、課題成果評價
（一）是否完成腐乳的製作
學生是否完成腐乳的製作依據是：能夠合理地選擇實驗材料與用具；前期發酵後豆腐的表面長有菌絲，後期發酵製作基本沒有雜菌的汙染。
（二）腐乳質量的評價
製作成功的腐乳應該具有以下特點：色澤基本一致、味道鮮美、鹹淡適口、無異味、塊形整齊、厚薄均勻、質地細膩、無雜質。
（三） 能否總結不同條件對腐乳風味和質量的影響。
學生能從鹽、酒的用量、發酵的溫度、發酵時間的長短，以及香辛料等因素中的某一因素來說明其對腐乳風味或質量的影響。
三、答案和提示
（一）旁欄思考題
1.你能利用所學的生物學知識，解釋豆腐長白毛是怎麼一回事？
答：豆腐上生長的白毛是毛黴的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。
2.王致和為什麼要撒許多鹽，將長毛的豆腐醃起來？
答：鹽能防止雜菌汙染，避免豆腐腐敗。
3.我們平常吃的豆腐，哪種適合用來做腐乳？
答：含水量為70%左右的豆腐適於作腐乳。用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形。
4.吃腐乳時，你會發現腐乳外部有一層緻密的「皮」。這層「皮」是怎樣形成的呢？它對人體有害嗎？它的作用是什麼？
答：「皮」是前期發酵時在豆腐表面上生長的菌絲（匍匐菌絲），它能形成腐乳的「體」，使腐乳成形。「皮」對人體無害。
（二）練習
1.答：越接近瓶口，雜菌汙染的可能性越大，因此要隨著豆腐層的加高增加鹽的用量，在接近瓶口的表面，鹽要鋪厚一些，以有效防止雜菌汙染。
課題3 製作泡菜並檢測亞硝酸鹽含量
一、基礎知識 (一)乳酸菌發酵
知識要點：1. 乳酸菌在自然界的分布；2. 乳酸菌發酵的原理。
（二）亞硝酸鹽
知識要點：1.亞硝酸鹽的有關知識；2.我國食品衛生標準規定的亞硝酸鹽含量標準；3.亞硝酸鹽的危害。
三、課題成果評價
（一）泡菜醃製的質量如何
可以根據泡菜的色澤和風味進行初步的評定，還可以在顯微鏡下觀察乳酸菌形態，比較不同時期泡菜罈中乳酸菌的含量。
（三）是否進行了及時細緻的觀察與記錄
在實驗進行過程中，應及時對泡菜中亞硝酸鹽含量進行鑑定，比較不同時期亞硝酸鹽含量的變化及其對泡菜質量的影響。
三、答案和提示
（一）旁欄思考題
1.為什麼含有抗生素的牛奶不能發酵成酸奶？
答：酸奶的製作依靠的是乳酸菌的發酵作用。抗生素能夠殺死或抑制乳酸菌的生長，因此含有抗生素的牛奶不能發酵成酸奶。
2.為什麼日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不吃存放時間過長、變質的蔬菜？
答：有些蔬菜，如小白菜和蘿蔔等，含有豐富的硝酸鹽。當這些蔬菜放置過久發生變質（發黃、腐爛）或者煮熟後存放太久時，蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。
3.為什麼泡菜罈內有時會長一層白膜？你認為這層白膜是怎麼形成的？
答：形成白膜是由於產膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發酵液營養豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌繁殖。
（二）練習
2.答：果酒的製作主要利用的是酵母菌的酒精發酵，果醋的製作利用的是醋酸菌將酒精轉變為醋酸的代謝，腐乳的製作利用的主要是毛黴分泌的蛋白酶等酶類，泡菜的製作利用的是乳酸菌的乳酸發酵。
傳統發酵技術都巧妙地利用了天然菌種，都為特定的菌種提供了良好的生存條件，最終的發酵產物不是單一的組分，而是成分複雜的混合物。
專題2 微生物的培養與應用
本專題圍繞微生物技術展開，主要技術歸納如下。
1.培養基的製備。
2.高壓蒸汽滅菌和乾熱滅菌。
3.倒平板操作。
4.平板劃線操作和稀釋塗布平板法。
5.應用選擇培養基分離某種特定的微生物（課題2和課題3）。
課題1 微生物的實驗室培養
一.知識要點：
（一）培養基
1.培養基的用途和種類，指出培養基可分為液體和固體兩大類；2.不同的微生物往往需要採用不同的培養基配方；3.儘管培養基的配方各不相同，但是其基本成分都包括水、碳源、氮源和無機鹽。
(二）無菌技術
知識要點：1.無菌技術的概念；2.消毒與滅菌的概念及兩者的區別；3.常用的消毒與滅菌的方法，接種環灼燒滅菌的方法
二.課題成果評價
（一）培養基的製作是否合格
如果未接種的培養基在恆溫箱中保溫1～2 d後無菌落生長，說明培養基的製備是成功的，否則需要重新製備。
（二）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，並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。
（三）是否進行了及時細緻的觀察與記錄
培養12 h與24 h後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，並能觀察到其他一些細微的變化。這一步的要求主要是培養學生良好的科學態度與習慣。
三、答案和提示
（一）旁欄思考題
1.無菌技術除了用來防止實驗室的培養物被其他外來微生物汙染外，還有什麼目的？
答：無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。
2.請你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要，請選擇合適的方法。
（1） 培養細菌用的培養基與培養皿
（2） 玻棒、試管、燒瓶和吸管
（3） 實驗操作者的雙手
答：（1）、（2）需要滅菌；（3）需要消毒。
（二）倒平板操作的討論
1.培養基滅菌後，需要冷卻到50 ℃左右時，才能用來倒平板。你用什麼辦法來估計培養基的溫度？
提示：可以用手觸摸盛有培養基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進行倒平板了。
2.為什麼需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？
答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物汙染培養基。
3.平板冷凝後，為什麼要將平板倒置？
答：平板冷凝後，皿蓋上會凝結水珠，凝固後的培養基表面的溼度也比較高，將平板倒置，既可以使培養基表面的水分更好地揮發，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養基，造成汙染。
4.在倒平板的過程中，如果不小心將培養基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養微生物嗎？為什麼？
答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養基上滋生，因此最好不要用這個平板培養微生物。
（三）平板劃線操作的討論
1.為什麼在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環？在劃線操作結束時，仍然需要灼燒接種環嗎？為什麼？
答：操作的第一步灼燒接種環是為了避免接種環上可能存在的微生物汙染培養物；每次劃線前灼燒接種環是為了殺死上次劃線結束後，接種環上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環上的菌種直接來源於上次劃線的末端，從而通過劃線次數的增加，使每次劃線時菌種的數目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結束後灼燒接種環，能及時殺死接種環上殘留的菌種，避免細菌汙染環境和感染操作者。
2.在灼燒接種環之後，為什麼要等其冷卻後再進行劃線？
答：以免接種環溫度太高，殺死菌種。
3.在作第二次以及其後的劃線操作時，為什麼總是從上一次劃線的末端開始劃線？
答：劃線後，線條末端細菌的數目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細菌的數目隨著劃線次數的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。
（四）塗布平板操作的討論
塗布平板的所有操作都應在火焰附近進行。結合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第2步應如何進行無菌操作？
提示：應從操作的各個細節保證「無菌」。例如，酒精燈與培養皿的距離要合適、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。
（五）練習
1.提示：可以從微生物生長需要哪些條件的角度來思考。例如，微生物的生長需要水、空氣、適宜的溫度，食品保存可以通過保持乾燥、真空的條件，以及冷藏等方法來阻止微生物的生長。
2.提示：可以從這三種培養技術的原理、操作步驟等方面分別進行總結歸納。例如，這三種培養技術都需要為培養物提供充足的營養，但無土栽培技術的操作並不需要保證無菌的條件，而其他兩種技術都要求嚴格的無菌條件。
課題2 土壤中分解尿素的細菌的分離
一.研究思路
(一）篩選菌株
微生物的選擇培養，是指利用培養基的組成使適宜生長的特定微生物得到較快繁殖的技術，也稱為微生物的「選擇培養」。在本課題提供的選擇培養基的配方中，尿素是培養基中的惟一氮源，因此，原則上只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長。但實際上，微生物的培養是一個非常複雜的問題，有些微生物可以利用其他微生物的代謝產物生長繁殖，因此能夠在選擇培養基上生長的微生物不一定是所需要的微生物，還需要進一步的驗證。
(二）統計菌落數目
統計菌落數目的理論依據是：當樣品的稀釋度足夠高時，培養基表面生長的一個菌落，來源於樣品稀釋液中的一個活菌。因此，恰當的稀釋度是成功地統計菌落數目的關鍵。為了保證結果準確，通常將幾個稀釋度下的菌液都塗布在平板上，培養後再選擇菌落數在30～300的平板進行計數。
（三）設置對照
A同學的結果與其他同學不同，可能的解釋有兩種。一是由於土樣不同，二是由於培養基汙染或操作失誤。究竟是哪個原因，可以通過實驗來證明。實驗方案有兩種。一種方案是可以由其他同學用與A同學一樣的土樣進行實驗，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製有問題。另一種方案是將A同學配製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汙染。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。
二..課題成果評價
（一）培養物中是否有雜菌汙染以及選擇培養基是否篩選出菌落
對照的培養皿在培養過程中沒有菌落生長，說明培養基沒有被雜菌汙染。牛肉膏培養基的菌落數目明顯大於選擇培養基的數目，說明選擇培養基已篩選出一些菌落。
（二）樣品的稀釋操作是否成功
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，並能夠進行菌落的計數。
三..練習
2.提示：反芻動物的瘤胃中含有大量的微生物，其中也包括分解尿素的微生物。由於瘤胃中的微生物多為厭氧菌，接觸空氣後會死亡，因此分離其中能分解尿素的微生物除了需要準備選擇培養基外，還應參照厭氧菌的培養方法進行實驗設計.
課題3 分解纖維素的微生物的分離
一.基礎知識
（一） 纖維素與纖維素酶
知識要點： 1.纖維素在生物圈的分布；2.纖維素酶的作用。
（二）纖維素分解菌的篩選
知識要點： 1.剛果紅染色法；2.剛果紅染色法的原理。
二、課題成果評價
（一）培養基的製作是否合格以及選擇培養基是否篩選出菌落：對照的培養基在培養過程中沒有菌落生長則說明培養基製作合格。如果觀察到產生透明圈的菌落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物。
（二）分離的結果是否一致：由於在土壤中細菌的數量遠遠高於真菌和放線菌的數量，因此最容易分離得到的是細菌。但由於所取土樣的環境不同，學生也可能得到真菌和放線菌等不同的分離結果。
三、答案和提示
（一）旁欄思考題
1.本實驗的流程與課題2中的實驗流程有哪些異同？
答：本實驗流程與課題2的流程的區別如下。課題2是將土樣製成的菌懸液直接塗布在以尿素為惟一氮源的選擇性培養基上，直接分離得到菌落。本課題通過選擇培養，使纖維素分解菌得到增殖後，再將菌液塗布在選擇培養基上。其他步驟基本一致。
2.為什麼要在富含纖維素的環境中尋找纖維素分解菌？
答：由於生物與環境的相互依存關係，在富含纖維素的環境中，纖維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的機率要高於普通環境。
3.將濾紙埋在土壤中有什麼作用？你認為濾紙應該埋進土壤多深？
答：將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設置纖維素分解菌生存的適宜環境。一般應將紙埋於深約10 cm左右腐殖土壤中。
4.想一想，這兩種方法各有哪些優點與不足？你打算選用哪一種方法？兩種剛果紅染色法的比較
方法一是傳統的方法，缺點是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發生混雜；其優點是這樣顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優點是操作簡便，不存在菌落混雜問題，缺點是由於纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有澱粉類物質，可以使能夠產生澱粉酶的微生物出現假陽性反應。但這種只產生澱粉酶的微生物產生的透明圈較為模糊，因為培養基中纖維素佔主要地位，因此可以與纖維素酶產生的透明圈相區分。方法二的另一缺點是：有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培養過程中會降解剛果紅形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區分。
5.為什麼選擇培養能夠「濃縮」所需的微生物？
答：在選擇培養的條件下，可以使那些能夠適應這種營養條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到「濃縮」的作用。
（二）練習
2.答：流程圖表示如下。
土壤取樣→選擇培養（此步是否需要，應根據樣品中目的菌株數量的多少來確定）→梯度稀釋→將菌懸液塗布到有特定選擇作用的培養基上→挑選單菌落→發酵培養
專題3 植物的組織培養技術
本專題圍繞植物組織培養的基本技術展開，主要技術歸納如下。
1.培養基的製備2.外植體消毒3.接種4.培養
5.移栽6.栽培
課題1 菊花的組織培養
一、基礎知識
（一）植物組織培養的基本過程
知識要點：1.細胞分化的概念；2.離體植物細胞的脫分化和再分化。
（二）影響植物組織培養的因素
知識要點：影響植物組織培養的因素有培養基配製、外植體的選取、消毒、接種、培養、移栽和栽培等。
二、注意事項
（一）無菌技術是植物組織培養能否獲得成功的關鍵
植物組織培養不同於扦插、分根、葉插等常規無性繁殖。由於植物組織培養所利用的植物材料體積小、抗性差，所以對培養條件的要求較高，對無菌操作的要求非常嚴格。如果不小心引起汙染，將可能造成培養工作的前功盡棄。
無菌技術包括培養基消毒滅菌和植物材料（外植體）的消毒滅菌。對培養材料進行表面滅菌時，一方面要考慮藥劑的消毒效果；另一方面還要考慮植物材料的耐受能力。不同藥劑、不同植物材料，甚至不同器官要區別對待。
（二）妥善處理被汙染的培養物
即使對於有經驗的操作人員，操作後出現培養物被汙染的情況也常有。一般情況下，細菌汙染可能是由接種人員造成的，如未戴口罩，接種時說話，或手及器械消毒不嚴等。真菌汙染可能是植物材料滅菌不當。需要特別注意的是，一旦發現培養材料被汙染，特別是真菌性汙染，一定不要打開培養瓶。應先將所有被汙染的培養瓶統一放在高壓蒸汽鍋內進行高壓蒸汽滅菌，然後再打開培養瓶，進行清洗。
（三）有毒藥品的用後處理
外植體滅菌用過的有毒藥品要妥善處理（如氯化汞等），以免引起環境汙染。一般應收集後統一交給有關專業部門處理。
三、課題成果評價
（一）對接種操作中汙染情況的分析
接種3～4 d後，在接種操作中被雜菌汙染的培養物會表現出被汙染的現象。請學生適時統計汙染率，分析接種操作是否符合無菌要求。
（二）是否完成了對植物組織的脫分化和再分化
觀察實驗結果，看看是否培養出了愈傷組織，記錄多長時間長出愈傷組織。統計更換培養基後愈傷組織進一步分化成根和芽的比例和時間。
（三）是否進行了統計、對照與記錄
做好統計和對照，填好結果記錄表，培養嚴謹的科學態度。從實驗的第一步開始就要做好實驗記錄，可以分組配製不同培養基，如誘導愈傷或直接分化叢芽的培養基，然後做不同配方的比較。
（四）生根苗的移栽是否合格
生根苗移栽技術的關鍵是既要充分清洗根系表面的培養基，又不能傷及根系。一般使用無土栽培的辦法。培養基質要提前消毒，可以向培養基質噴灑質量分數為5%的高錳酸鉀，並用塑料薄膜覆蓋12 h。掀開塑料薄膜後24 h才能移栽。新移栽的組培苗要在溫室過渡幾天，等壯苗後再定植大田或進行盆栽。統計自己移栽的成活率，看看移栽是否合格。
四、答案和提示
（一）旁欄思考題
1.你能說出各種營養物質的作用嗎？同專題2中微生物培養基的配方相比，MS培養基的配方有哪些明顯的不同？
答：微量元素和大量元素提供植物細胞生活所必需的無機鹽；蔗糖提供碳源，同時能夠維持細胞的滲透壓；甘氨酸、維生素等物質主要是為了滿足離體植物細胞在正常代謝途徑受到一定影響後所產生的特殊營養需求。微生物培養基以有機營養為主。與微生物的培養不同，MS培養基則需提供大量無機營養，無機鹽混合物包括植物生長必須的大量元素和微量元素兩大類。
2.你打算做幾組重複？你打算設置對照實驗嗎？
答：可以生分組，做不同的材料或配方，最後分別匯報成果。但每種材料或配方至少要做一組以上的重複。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，與接種操作後的錐形瓶一同培養，用以說明培養基製作合格，沒有被雜菌汙染。
（二）練習
1.答：植物組織培養所利用的植物材料體積小、抗性差，對培養條件的要求較高。用於植物組織培養的培養基同樣適合於某些微生物的生長，如一些細菌、真菌等的生長。而培養物一旦受到微生物的汙染，就會導致實驗前功盡棄，因此要進行嚴格的無菌操作。
2.答：外植體的生理狀態是成功進行組織培養的重要條件之一。生長旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導脫分化和再分化。
課題2 月季的花葯培養
一、基礎知識
（一）被子植物的花粉發育
知識要點：1.花粉是單倍體生殖細胞；2.花粉的發育要經歷不同的時期。
（二）產生花粉植株的兩種途徑
知識要點：花葯培養產生花粉植株的兩種途徑。
（三）影響花葯培養的因素
知識要點：選取適宜的材料和培養基組成是花粉植株誘導成功的關鍵。
二、課題成果評價
（一）選材是否恰當
選材是否成功是花葯培養成功的關鍵。學生應學會通過顯微鏡觀察處於適宜發育期的花粉。
（二）無菌技術是否過關
如果出現了汙染現象，說明某些操作步驟，如培養基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。
（三）接種是否成功
如果接種的花葯長出愈傷組織或釋放出胚狀體，花葯培養的第一步就成功了。要適時轉換培養基，以便愈傷組織或胚狀體進一步分化成再生植株。
三、答案和提示
（一）旁欄思考題
為什麼花瓣鬆動會給材料的消毒帶來困難？
答：花瓣鬆動後，微生物就可能侵入到花葯，給材料的消毒帶來困難。
（二）練習
1.答：F2代紫色甜玉米的基因型組成可能為Aasusu或AAsusu。如果運用常規育種方法，將F2代中的紫色甜玉米與白色甜玉米（aasusu）進行測交，可以選擇出基因型為AAsusu純種紫色甜玉米。但這種方法比較繁瑣，耗時也較長，需要至少三年的選種和育種時間。如果利用花葯培養的技術，在F1代產生的花粉中就可能有Asu的組合，再將花粉植株進行染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體（AAsusu）。這種方法可以大大縮短育種周期。
2.答：植物組織培養技術與花葯培養技術的相同之處是：培養基配製方法、無菌技術及接種操作等基本相同。兩者的不同之處在於：花葯培養的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾；花葯裂開後釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養基；花葯培養對培養基配方的要求更為嚴格。這些都使花葯培養的難度大為增加。
專題5 DNA和蛋白質技術
課題1 DNA的粗撮與鑑定技術
一、基礎知識
知識要點：1.DNA的物理化學性質，尤其是DNA的溶解性；2.二苯胺法鑑定DNA的方法和原理。
分析插圖5-1「DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線」，理解：在NaCl溶液濃度低於0.14 mol/L時，DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低；在0.14 mol/L時，DNA溶解度最小；當NaCl溶液濃度繼續增加時，DNA的溶解度又逐漸增大。利用上述原理，可以將DNA溶於高濃度的NaCl溶液中，使其與其他物質分開。
2．認識DNA和蛋白質對酶、高溫和洗滌劑的耐受性的不同。教材在實驗設計中關於去除濾液中雜質的第二、第三個方案，正是利用了上述不同的特性，從而達到分離DNA和蛋白質的目的。
3．用二苯胺法鑑定DNA的方法
二、課題成果評價
（一）是否提取出了DNA
觀察你提取的DNA顏色，如果不是白色絲狀物，說明DNA中的雜質較多；二苯胺鑑定出現藍色說明實驗基本成功，如果不呈現藍色，可能所提取的DNA含量低，或是實驗操作中出現錯誤，需要重新製備。
（二）分析DNA中的雜質
本實驗提取的DNA粗製品有可能仍然含有核蛋白、多糖等雜質。
（三）不同實驗方法的比較
對於不同的實驗方法，本課題可以採用分組的方法進行研究。首先選取不同的實驗材料，其次同種材料還可以採用不同方法，從多方面比較實驗結果，如DNA的純度、DNA的顏色、二苯胺顯色的深淺等，看看哪種實驗材料、哪種提取方法的效果更好。
三、答案和提示
（一）旁欄思考題
1．為什麼加入蒸餾水能使雞血細胞破裂？
答：蒸餾水對於雞血細胞來說是一種低滲液體，水分可以大量進入血細胞內，使血細胞脹裂，再加上攪拌的機械作用，就加速了雞血細胞的破裂(細胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA。
2．加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什麼？
答：洗滌劑是一些離子去汙劑，能溶解細胞膜，有利於DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，有利於DNA的溶解。
3．如果研磨不充分，會對實驗結果產生怎樣的影響？
答：研磨不充分會使細胞核內的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實驗結果，導致看不到絲狀沉澱物、用二苯胺鑑定不顯示藍色等。
4．此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分？
答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質。
5．為什麼反覆地溶解與析出DNA，能夠去除雜質？
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；用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質。因此，通過反覆溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質。
6．方案二與方案三的原理有什麼不同？
答：方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質分開；方案三利用的是DNA和蛋白質對高溫耐受性的不同，從而使蛋白質變性，與DNA分離。
（二）練習
1．答：提取DNA的第一步是材料的選取，其目的是一定要選取DNA含量較高的生物材料，否則會由於實驗過程中或多或少的損失而造成檢測的困難；第二步是DNA的釋放和溶解，這一步是實驗成功與否的關鍵，要儘可能使細胞內的DNA全部溶解；第三步是DNA的純化，即根據DNA的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地將DNA與雜質分開；最後一步是對DNA進行鑑定，這是對整個實驗的結果的檢測。
2．答：提取蛋白質比提取DNA的難度大。這是因為，與DNA相比，蛋白質對溫度、鹽濃度、pH等條件要敏感得多，很容易失活；並且蛋白質的空間結構多種多樣，理化性質各不相同，使得蛋白質的提取沒有一種統一的方法，只能根據特定蛋白質的特性摸索提取的條件，設計特定的方法。
專題6 植物有效萬分的提取
本專題圍繞植物有效成分的提取展開，主要操作技術歸納如下。
1.蒸餾法。2.壓榨法。3.萃取法。
課題1 植物芳香油的提取
一、基礎知識
（一）植物芳香油的來源
知識要點：1.植物芳香油的來源和發展歷史；2.植物芳香油的主要化學成分。
（二）植物芳香油的提取方法
知識要點：提取植物芳香油的三種基本方法：蒸餾、壓榨和萃取。
二、課題成果評價
（一）是否提取出了植物精油
觀察提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來評價所提取的精油的純度和質量。從玫瑰花提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體，並帶有甜韻的玫瑰香；從橘皮提取的橘皮精油無色透明，具有誘人的橘香味。本課題只是對兩種精油進行了初步的提取，其中仍然含有大量的雜質。
（二）出油率的計算
根據教科書提供的公式計算出油率。如果出油率高，說明實驗方案設計合理；如果出油率低，教師可以幫助學生從實驗方法的選擇、實驗過程的操作等各方面分析原因，改進後再作嘗試。
三、答案和提示
練習
1.答：植物芳香油一般都是由2～3種芳香油混合調配而成的，其中的基底油常取自植物的種子或果實，比如胡桃油、甜杏油。基底油與其他芳香油調配在一起，能夠加強功效。
從玫瑰花中提取出的玫瑰油稱為「液體黃金」，是世界香料工業不可取代的原料，多用於製造高級香水等化妝品。提取出的玫瑰油不含有任何添加劑或化學原料，是純天然的護膚品，具有極好的抗衰老和止癢作用，能夠促進細胞再生、防止肌膚老化、平撫肌膚細紋，還具有使人放鬆、愉悅心情的功效。
杏仁油富含礦物質和維生素，是一種質地輕柔、高滲透性的保溼劑。
燻衣草精油取自燻衣草花，具有怡神、助睡眠、舒緩壓力的作用，此外它還具有降壓、止痛、促進細胞再生的功能，可以用於治療燙傷和蚊蟲叮咬、預防和改善脫髮。
檸檬精油取自檸檬果皮，具有消除緊張、焦慮、振奮精神的作用，可用於治療神經衰弱、關節炎，還具有促進血液循環、殺菌止痛、平衡油脂分泌、舒緩肌膚老化、滋養頭髮的功效。
茶樹精油具有新鮮、強烈的藥草香味，能改善毛孔阻塞，淨化肌膚，抗感染，對治療青春痘有奇效。它也能消除疲勞、緩解壓力。
天竺葵精油能收斂皮膚，平衡、調理、潤滑中乾性皮膚和敏感性皮膚，改善橘皮樣表皮，還有助於恢復精力，平緩心情。
茉莉精油能防止肌膚老化，對中乾性皮膚和敏感性皮膚具有良好的保溼和滋潤作用，尤其對女性的妊娠紋和內分泌有獨特的改善效果。
橙花精油具有清新的水果香味，不但能使人鎮靜，還能防止中乾性肌膚的老化現象發生，給肌膚賦予青春活力，促進皮膚再生。
課題2 胡蘿蔔素的提取
一、基礎知識
1.胡蘿蔔素的性狀；2.胡蘿蔔素的提取方法
二、課題成果評價
（一）確定提取胡蘿蔔素的最佳方案
在進行本實驗時，可以分組，每組可以採用不同的有機溶劑和時間進行萃取，比較各組的實驗結果，確定提取胡蘿蔔素的最佳方案。
（二）是否出現對應的層析帶
如果萃取樣品中出現了和標準樣品一樣的層析帶，說明提取胡蘿蔔素的實驗成功。由於提取物中含有雜質，萃取樣品的顏色可能比標準樣品的顏色淺，我們也可以通過顏色的比較，初步確定提取的胡蘿蔔素的量。
二、答案和提示
（一）［資料一］ 萃取劑的選擇討論題
1.乙醇和丙酮能夠用於胡蘿蔔素的萃取嗎？為什麼？
答：胡蘿蔔素可溶於乙醇和丙酮，但它們是水溶性有機溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。
2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機溶劑中，哪種最適宜用來提取胡蘿蔔素？
答：在這五種有機溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發，所以石油醚最適宜用作萃取劑。
（二）練習
1.答： 列表分析如下。
提取方法
實驗原理
方法步驟
適用範圍
水蒸氣蒸餾
利用水蒸氣將揮發
1.水蒸氣蒸餾
適用於提取玫瑰油、薄荷油等揮發性強的芳香油
性較強的芳香油攜帶出來
2.分離油層
3.除水過濾
壓榨法
通過機械加壓，壓榨出
1.石灰水浸泡、漂洗
適用於柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取
果皮中的芳香油
2.壓榨、過濾、靜置
3.再次過濾
有機溶劑萃取
使芳香油溶解
1.粉碎、乾燥
適用範圍廣，要求原料的顆粒要儘可能細小，能充分浸泡在有機溶液中
在有機溶劑中，蒸發溶劑後就可獲得芳香油
2.萃取、過濾
3.濃縮