高中生物選修一中問(wèn)題的探討

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(qū)別：在高中生物選修一專題二腐乳的制作，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(qū)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(xì)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(yǎng)；向上生出數(shù)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(nèi)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(shù)有分支。各分枝頂端著生球形孢子囊，內(nèi)有形狀各異的囊軸，但無(wú)囊托。大多數(shù)菌類種的孢子囊成熟后，其壁易消失或破裂，而且留有殘跡，稱為囊領(lǐng)。圖1-2
        在《植物學(xué)》[1]一書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(qū)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(rèn)為毛霉有在基物上生長(zhǎng)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。互聯(lián)網(wǎng)上許多人問(wèn)毛霉和根霉的區(qū)別，但是回答五花八門。
        我們知道營(yíng)養(yǎng)菌絲和氣生菌絲對(duì)于不同的真菌來(lái)說(shuō)，在它們的長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，對(duì)于相應(yīng)的環(huán)境條件已有了高度的適應(yīng)性，并明顯地表現(xiàn)在產(chǎn)生各種形態(tài)和功能不同的特化結(jié)構(gòu)上。也稱菌絲的變態(tài)。
假根--其功能是固著和吸取養(yǎng)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(jié)構(gòu)。
        匍匐菌絲-形成的具有延伸功能的匍匐狀菌絲，稱匍匐絲。在固體基質(zhì)表面上的營(yíng)養(yǎng)菌絲分化為匍匐狀菌絲，隔一段距離在其上長(zhǎng)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(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)，而毛霉的菌絲體在基物上或基物內(nèi)廣泛蔓延，沒(méi)有特化，故不能叫匍匐菌絲。上圖圖1-2只畫了孢囊梗周圍的部分菌絲，給大家一個(gè)假根的錯(cuò)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(jī)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(shù)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(shì)，在5 d或7 d的時(shí)候會(huì)達(dá)到一個(gè)最高值，之后就會(huì)慢慢下降，在發(fā)酵時(shí)間達(dá)到13 d左右的時(shí)候下降到一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的數(shù)值，達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)。
        對(duì)亞硝酸鹽的含量變化，各種測(cè)試報(bào)告都大體相似，所以對(duì)上圖大家并無(wú)異議。但對(duì)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(nèi)環(huán)境有利于亞硝化細(xì)菌等繁殖、或蔬菜組織細(xì)胞內(nèi)硝酸還原酶的活性強(qiáng)，促使硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。但隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生乳酸，對(duì)硝酸鹽還原菌產(chǎn)生抑制作用，使其生長(zhǎng)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(shù)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(zhuǎn)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(duì)這些雜菌的生長(zhǎng)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(bào)道稱，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(jié)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(xiàn),甘藍(lán)泡菜體內(nèi)雖然有微弱的硝酸鹽還原酶活性,但隨著發(fā)酵的進(jìn)行,硝酸鹽還原酶活性逐漸消失,說(shuō)明甘藍(lán)體內(nèi)的硝酸鹽還原酶不是亞硝峰形成的主要原因。紀(jì)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(zhǎng)規(guī)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(nèi)硝酸還原酶的活性增強(qiáng)有關(guān)。
        隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生乳酸，對(duì)硝酸鹽還原菌產(chǎn)生抑制作用，使其生長(zhǎng)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�(duì)嗎？讓我們看看錢志偉,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(wěn)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。隨著腌制的進(jìn)行，酸度的升高，Vc的穩(wěn)定性增加，下降趨于緩和，最后穩(wěn)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(shí) ,但是在泡菜制作過(guò)程中隨著時(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(yīng)該不是Vc的作用。
在發(fā)酵的前期,培養(yǎng)液pH4·5時(shí),這期間乳酸菌對(duì)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(yǎng)液pH值降低,當(dāng)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(duì)硝酸鹽還原菌產(chǎn)生抑制作用，另外也有乳酸菌對(duì)亞硝酸鹽的酸降解作用。
        三、植物的組織培養(yǎng)技術(shù)
        此專題包括體細(xì)胞的組織培養(yǎng)和單倍體的組織培養(yǎng)，體細(xì)胞組織培養(yǎng)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(jù)組培植株的再生途徑不同可分兩大類
        （一）器官發(fā)生:1、直接發(fā)生：直接從外植體的細(xì)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(xì)胞胚胎發(fā)生:
        1、直接途徑：指從外植體某些部位的胚性細(xì)胞直接誘導(dǎo)分化出體細(xì)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(xì)胞重新“決定”為胚性細(xì)胞，進(jìn)而分化出體細(xì)胞胚胎。
        在鄭萬(wàn)珍 郭麗娟等 對(duì)玉米花藥培養(yǎng)中誘導(dǎo)胚狀體的發(fā)生[10]的研究中： 植物花藥離體培養(yǎng)中誘導(dǎo)花粉植株，一般可以通過(guò)兩種途徑獲得。一種是由花粉細(xì)胞先形成愈傷組織，再分化成植株。另一種是直接由花粉細(xì)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(yǎng)的兩種形式一是器官發(fā)生的間接途徑對(duì)應(yīng)下圖②，二是體細(xì)胞胚的直接途徑對(duì)應(yīng)下圖①；
        另外在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—生物學(xué)互動(dòng)平臺(tái)（Ⅱ）《中學(xué)生物教學(xué)》網(wǎng)頁(yè)中有人問(wèn)植物組織培養(yǎng)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(duì)上圖①過(guò)程產(chǎn)生質(zhì)疑。
        脫分化是細(xì)胞脫離了原有的分化狀態(tài)，重新恢復(fù)分離能力。途中①過(guò)程花粉要產(chǎn)生胚狀體，必須要恢復(fù)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(xì)胞去分化后變?yōu)樵�始未分化狀態(tài)，隨后再分化為另一種組織細(xì)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(xì)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(xì)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(xiàn)]
[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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