關(guān)于人教版高中生物選修一中有關(guān)問(wèn)題的探討
一、 毛霉與根霉的區別:在高中生物選修一專(zhuān)題二腐乳的制作,參與豆腐發(fā)酵的微生物,有青霉、曲霉、毛霉、根霉。其中青霉、曲霉容易區分,根霉和毛霉往往容易混淆。根霉:菌絲體由分枝、不具橫隔的白色菌絲組成,含有許多細胞核。在基質(zhì)表面橫生的菌絲叫匍匐菌絲,匍匐菌絲膨大的地方向下生出假根,伸入基質(zhì)中以吸取營(yíng)養;向上生出數條直立的孢囊梗,其頂端膨大形成孢子囊,囊的中央有一半球形的囊軸,囊軸基部有稍膨大的囊托。圖1-1
毛霉:菌絲無(wú)隔、多核、分枝狀。在基物內外能廣泛蔓延,無(wú)假根或匍匐菌絲。孢子囊梗直接由菌絲體生出。一般單生,大多數有分支。各分枝頂端著(zhù)生球形孢子囊,內有形狀各異的囊軸,但無(wú)囊托。大多數菌類(lèi)種的孢子囊成熟后,其壁易消失或破裂,而且留有殘跡,稱(chēng)為囊領(lǐng)。圖1-2
在《植物學(xué)》[1]一書(shū)里提到毛霉屬根霉屬同屬于毛霉目: “二者;焐,但有以下三方面的區別:①根霉屬有匍匐菌絲和假根,毛霉屬無(wú);②根霉屬有囊托,毛霉屬無(wú);③毛霉屬有囊領(lǐng),根霉屬無(wú)!
囊領(lǐng)、囊托看圖好懂,有些老師和學(xué)生認為毛霉有在基物上生長(cháng)的菌絲,不就是匍匐菌絲嗎?《植物學(xué)》[1]上的圖(見(jiàn)圖1-2)中毛霉看起來(lái)好像也有假根;ヂ(lián)網(wǎng)上許多人問(wèn)毛霉和根霉的區別,但是回答五花八門(mén)。
我們知道營(yíng)養菌絲和氣生菌絲對于不同的真菌來(lái)說(shuō),在它們的長(cháng)期進(jìn)化過(guò)程中,對于相應的環(huán)境條件已有了高度的適應性,并明顯地表現在產(chǎn)生各種形態(tài)和功能不同的特化結構上。也稱(chēng)菌絲的變態(tài)。
假根--其功能是固著(zhù)和吸取養料,是從根霉屬霉菌匍匐枝與基質(zhì) 接觸處分化出來(lái)的根狀結構。
匍匐菌絲-形成的具有延伸功能的匍匐狀菌絲,稱(chēng)匍匐絲。在固體基質(zhì)表面上的營(yíng)養菌絲分化為匍匐狀菌絲,隔一段距離在其上長(cháng)出假根,伸入基質(zhì),假根之上形成孢囊梗;根霉具有典型的匍匐菌絲。
匍匐菌絲、假根是營(yíng)養菌絲體的特化形態(tài),而毛霉的菌絲體在基物上或基物內廣泛蔓延,沒(méi)有特化,故不能叫匍匐菌絲。上圖圖1-2只畫(huà)了孢囊梗周?chē)牟糠志z,給大家一個(gè)假根的錯覺(jué)而已,其實(shí)毛霉根本就沒(méi)有特化的假根。
二、泡菜制作過(guò)程中亞硝酸鹽含量變化的機理:
下圖是三種食鹽濃度的泡菜中的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數的關(guān)系圖
圖2-1
1、 從圖2中我們可以看出,泡菜中亞硝酸鹽含量在發(fā)酵剛剛開(kāi)始的時(shí)候都處于上升趨勢,在5 d或7 d的時(shí)候會(huì )達到一個(gè)最高值,之后就會(huì )慢慢下降,在發(fā)酵時(shí)間達到13 d左右的時(shí)候下降到一個(gè)相對比較穩定的數值,達到平穩狀態(tài)。
對亞硝酸鹽的含量變化,各種測試報告都大體相似,所以對上圖大家并無(wú)異議。但對亞硝酸鹽含量變化原因的解釋有些不同,其中比較多的解釋是:
由于泡菜開(kāi)始腌制時(shí),壇內環(huán)境有利于亞硝化細菌等繁殖、或蔬菜組織細胞內硝酸還原酶的活性強,促使硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。但隨著(zhù)腌制時(shí)間的延長(cháng),乳酸菌大量繁殖,產(chǎn)生乳酸,對硝酸鹽還原菌產(chǎn)生抑制作用,使其生長(cháng)繁殖受到影響,加上泡菜中含有大量抗突變或抗癌物質(zhì),如維生素C,能阻止亞硝酸鹽及亞硝胺的合成,致使泡菜中亞硝酸鹽含量下降。
發(fā)酵初期,乳酸桿菌含量少,而且大多數乳酸桿菌本身不帶有硝酸鹽還原酶,也沒(méi)有氨基酸脫羧酶,其代謝產(chǎn)物不能夠轉化成亞硝酸鹽和亞硝胺,所以產(chǎn)生亞硝酸鹽的主要是蔬菜中所帶的雜菌,如大腸桿菌、大腸副桿菌、摩根氏變形菌等有害菌,而發(fā)酵前期的有氧環(huán)境對這些雜菌的生長(cháng)起到了促進(jìn)作用,大量的硝酸鹽被這些含硝酸鹽還原酶的雜菌還原成亞硝酸鹽,形成亞硝峰。 有報道稱(chēng),通過(guò)研究泡菜中亞硝酸鹽含量與泡菜硝酸鹽還原酶的關(guān)系,得出結論泡菜的亞硝酸鹽含量與泡菜中硝酸鹽還原酶有重要關(guān)系。
但郭曉紅等人研究發(fā)現,甘藍泡菜體內雖然有微弱的硝酸鹽還原酶活性,但隨著(zhù)發(fā)酵的進(jìn)行,硝酸鹽還原酶活性逐漸消失,說(shuō)明甘藍體內的硝酸鹽還原酶不是亞硝峰形成的主要原因。紀淑娟等人通過(guò)研究大白菜泡菜發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽的消長(cháng)規律,也得出大白菜中的硝酸還原酶與亞硝酸鹽的形成沒(méi)有直接關(guān)系 。
所以可能有些泡菜亞硝峰的形成還和泡菜內硝酸還原酶的活性增強有關(guān)。
隨著(zhù)腌制時(shí)間的延長(cháng),乳酸菌大量繁殖,產(chǎn)生乳酸,對硝酸鹽還原菌產(chǎn)生抑制作用,使其生長(cháng)繁殖受到影響。第4天以后,亞硝酸鹽的含量開(kāi)始下降,但其下降的速度較大腸菌群緩慢,說(shuō)明亞硝酸鹽的降解可能不完全受產(chǎn)生亞硝酸鹽的雜菌的影響。
但是“泡菜中含有大量抗突變或抗癌物質(zhì),如維生素C,能阻止亞硝酸鹽及亞硝胺的合成,致使泡菜中亞硝酸鹽含量下降!睂?讓我們看看錢(qián)志偉,郭森泡菜腌制過(guò)程中Vc含量的變化,Vc是已糖衍生物,易溶于水,在酸性溶液中穩定,不耐熱,在空氣中易氧化。腌制初期由于切分整理,Vc在O2的作用下迅速氧化。隨著(zhù)腌制的進(jìn)行,酸度的升高,Vc的穩定性增加,下降趨于緩和,最后穩定在9一10mg/kg。
Vc有阻斷合成和降解亞硝酸鹽作用已被大家共識 ,但是在泡菜制作過(guò)程中隨著(zhù)時(shí)間的推移Vc含量越來(lái)越少,所以阻斷亞硝酸的合成和降解能力越來(lái)越小,所以使亞硝酸鹽含量從峰值下降的原因應該不是Vc的作用。
在發(fā)酵的前期,培養液pH4·5時(shí),這期間乳酸菌對亞硝酸鹽降解以酶降解為主;在發(fā)酵后期,由于乳酸菌本身產(chǎn)生酸,使培養液pH值降低,當pH<4·0后,亞硝酸鹽的降解主要以酸降解為主[9]。
所以亞硝酸鹽的下降主要原因是產(chǎn)生的乳酸對硝酸鹽還原菌產(chǎn)生抑制作用,另外也有乳酸菌對亞硝酸鹽的酸降解作用。
三、植物的組織培養技術(shù)
此專(zhuān)題包括體細胞的組織培養和單倍體的組織培養,體細胞組織培養中教材只講了由愈傷組織到叢芽的器官發(fā)生途徑,在一些教學(xué)資料里有些有胚狀體途徑,而器官和胚狀體的來(lái)源又有不同,所以有必要捋清楚
一般根據組培植株的再生途徑不同可分兩大類(lèi)
(一)器官發(fā)生:1、直接發(fā)生:直接從外植體的細胞形成器官原基,然后發(fā)育成器官。
2、間接發(fā)生:先形成愈傷組織,再由愈傷組織產(chǎn)生不同的器官原基,后形成不同器官。
(二)體細胞胚胎發(fā)生:
1、直接途徑:指從外植體某些部位的胚性細胞直接誘導分化出體細胞胚胎。
2、間接途徑:外植體先脫分化形成愈傷組織,再由愈傷組織的某些細胞重新“決定”為胚性細胞,進(jìn)而分化出體細胞胚胎。
在鄭萬(wàn)珍 郭麗娟等 對玉米花藥培養中誘導胚狀體的發(fā)生[10]的研究中: 植物花藥離體培養中誘導花粉植株,一般可以通過(guò)兩種途徑獲得。一種是由花粉細胞先形成愈傷組織,再分化成植株。另一種是直接由花粉細胞形成胚狀體一花粉胚一發(fā)育成植株。跟教材說(shuō)法一致。也就是說(shuō)花藥離體培養的兩種形式一是器官發(fā)生的間接途徑對應下圖②,二是體細胞胚的直接途徑對應下圖①;
另外在內質(zhì)網(wǎng)—生物學(xué)互動(dòng)平臺(Ⅱ)《中學(xué)生物教學(xué)》網(wǎng)頁(yè)中有人問(wèn)植物組織培養過(guò)程胚狀體是脫分化還是再分化形成的?如果上圖是脫分化那么在 2008海南高考25題②的填空又是再分化,所以對上圖①過(guò)程產(chǎn)生質(zhì)疑。
脫分化是細胞脫離了原有的分化狀態(tài),重新恢復分離能力。途中①過(guò)程花粉要產(chǎn)生胚狀體,必須要恢復到具有分裂能力的狀態(tài),所以是脫分化。再分化:某種組織細胞去分化后變?yōu)樵嘉捶只癄顟B(tài),隨后再分化為另一種組織細胞的過(guò)程。途中②過(guò)程愈傷組織是經(jīng)過(guò)脫分化來(lái)的未分化細胞,如果由愈傷組織再發(fā)育到分化的芽是再分化。而圖中①過(guò)程胚狀體細胞已經(jīng)分化發(fā)育到分化程度更深的芽這個(gè)過(guò)程用再分化似乎不妥用分化可能好些。以此類(lèi)推2008年海南高考題25題中由愈傷組織到胚狀體是再分化就可以理解了。
[參考文獻]
[1] 中山大學(xué)生物系,南京大學(xué)生物系,植物學(xué)[M].北京高等教育出版社,1978.
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