专题二细胞工程
2．1植物细胞工程
【学习目标】
1、描述植物组织培养的原理和过程。
2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
3、尝试进行植物组织培养。
【重难点】
1、描述植物组织培养的原理和过程。
2、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
学以致用
一、细胞工程
1．概念：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过
细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
2．分类：根据操作对象不同，可分为植物细胞工程、动物细胞工程。
二、植物细胞的全能性
1．概念：高度分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能。
2．细胞具有全能性的原因：细胞内含有本物种的全部__ 遗传信息___。
3．在理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜能，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出全能性性，而是分化成各种组织和器官。这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
4．细胞全能性大小比较：(填﹥或﹤)
受精卵____﹥___生殖细胞___﹥____体细胞
植物细胞的体细胞___﹥_____动物细胞的体细胞
胚胎干细胞﹥其它干细胞﹥体细胞
三、植物组织培养技术
1．原理：植物细胞具有全能性。
2．过程
离体植物的器官、组织或细胞
?
?→
?脱分化_ 愈伤组织?
?→
?再分化幼根和芽或胚状体
?
?→
?发育完整植株。
3．细胞脱分化：已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能
而转变成未分化细胞的过程。
4．植物组织培养：在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整植株。
思考：合作探究
1.离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整的植物体？为什么？
不能，当已分化的植物器官、组织或细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素等外界条件作用下分化形成愈伤组织（一种相对没有分化的细胞团），继而在植物激素等诱导下发生再分化，才能表达出全能性。发育成完整植株。
离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理将衰老凋亡。
2.植物组织培养需要在什么条件下进行？
无菌，离体，营养，激素，适宜培养条件
3.植物组织培养所用培养基成分包含的激素种类应该有哪些？它们的作用是什么？
生长素，脱分化、愈伤组织分化出根；细胞分裂素，脱分化、愈伤组织分化出芽
4. 在组织培养实验中，为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？
形成层细胞全能性较高。其他部分也能培养成植株，只是较困难。
5.为什么在脱分化形成愈伤组织时不需要光，而在由愈伤组织再分化成试管苗时需要光照呢？
对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光照强度、时间和波长。但在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化再生的过程中一定要有光照。愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。
<植物组织培养过程中注意的问题>
(1)该过程从繁殖方式上应为无性繁殖，细胞分裂方式为有丝分裂，包含脱分化和再分化两个阶段。
(2)愈伤组织是脱分化、高度液泡化的细胞，故细胞内无叶绿体，不能进行光合作用，只能以现成有机物来提供物质和能量；其代谢方式为异养、需氧；有细胞壁，有大液泡，故仍可进行质壁分离；该过程进行有丝分裂，故愈伤组织应是具有细胞周期的细胞；愈伤组织为脱分化后形成的细胞，故应视为无分化的细胞(同受精卵一样，未分化)。
四、植物体细胞杂交技术
1．概念：不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2．过程
3．原理：植物细胞融合依据的原理：细胞膜的流动性；形成杂种植物依据的原理：细胞的全能性。 4.植物体细胞杂交技术的优点： 克服不同生物远缘杂交的障碍 。
思考：1. 原生质体、原生质层和原生质有什么不同？
原生质体指脱去细胞壁的植物。原生质层指成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质。 原生质是细胞内生命物质的总称。
2.如果只考虑两两融合，会得到几种融合的细胞？是否存在未融合的细胞？ 下一步该如何种处理？
3种。存在未融合细胞。下一步要进行杂种细胞的筛选及体细胞杂种的鉴定
3. 番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则植物体细胞杂交获得的杂种植株番茄－马铃薯为几倍体？
异源六倍体 4.为什么“番茄-马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
基因选择性表达 学以致用
1．不能．．用于人工诱导原生质体融合的方法是 （ ） A ．振动 B ．电刺激 C ．PEG D ．重压
2．要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要．．． （ ） A ．具有完整细胞核的细胞 B ．离体状态 C ．导入外源基因 D ．一定的营养物质和激素
3．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是 （ ） A ．可使两个亲本的优良性状组合到一起 B ．可以克服远缘杂交不亲和的障碍 C ．可以培育出高产性状明显的新品种 D ．可以降低生成成本，提高接济效益 4．植物体细胞杂交的过程实质是 （ ） A ．细胞质融合的过程 B ．细胞核融合的过程 C ．细胞膜融合的过程 D ．细胞原生质体融合的过程
5．通过植物体细胞杂交，获得一个杂种植株需要的步骤是 （ ） A ．分离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养→得到杂种植物 B ．分离原生质体→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株 再生细胞壁
植物组织培养
酶解法：纤维素酶，果胶酶
物理法：离心、振动、电激等 化学法：聚乙二醇
C．获取细胞→原生质体融合→组织培养→杂种植株
D．获取细胞→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株
6．高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误
．．的是（）
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D．该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
7．以下不能
．．说明细胞具有全能性的实验是（）
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
8．植物组织培养过程中的脱分化是指（）
A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B．未成熟的种子经过长期培养，培养出幼苗的过程
C．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程
D．取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
9．在脱分化形成愈伤组织的过程中，下列各项为非．必要条件的是（）
A．培养基需要消毒灭菌B．给予适宜的温度
C．给予充足的光照D．给予适宜的养料和激素
10．植物体细胞杂交的过程是（）
A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合
C．用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株
D．通过以上三者完成
11．科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且
对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误
．．的是（）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍。
B．驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂。
C．培育过程中形成的愈伤组织，其代谢方式是自养需氧。
D．在由杂种细胞形成杂种植株的过程中，包含了有丝分裂和细胞分化。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
【学习目标】列举植物细胞过程的实际应用
【重难点】植物细胞过程应用的实例
作物脱毒培养和人工种子的培育
知识梳理
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
（1）微型繁殖技术：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
（2）特点：①保持优良品种的遗传特性。
②高效快速地实现种苗大量繁殖。
（3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用组织培养技术来培育兰花。
2.作物脱毒
（1）材料：植物的分生区（如茎尖）。分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。
（2）脱毒苗：切取一定大小的茎尖进行组织培养获得的。
3.人工种子
（1）概念：一植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
（2）特点：①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
二、作为新品种的培育
1.单倍体育种
染色体加倍
（1）方法：花药离体培养单倍体植株纯合子植株。
（2）优点：①后代是纯合子，能稳定遗传。②明显缩短了育种年限。
2.突变体的利用
（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条件和外界压力
（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。
（2）利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2.技术：植物组织培养技术。
3.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
注意：获取细胞产品的时期应为脱分化之后再分化之前的愈伤组织；
制作人工种子需再分化后形成的胚状体阶段。
4.生物育种方法比较
技术原理优点缺点
诱变
育种
基因突变
提高生物变异的频率，使后代变异频率较
快稳定；可大幅度改良某些性状，缩短育
种进程
盲目性大，需大量处理供试材料
杂交
育种
基因重组
使位于不同个体的优良性状，集中于一个
个体
周期长，难以克服远缘杂交不亲
和的障碍
单倍体育
种
染色体
变异
获得个体均为纯种，明显缩短育种年限
技术复杂，须与杂交育种配合、
且需利用细胞工程参与
多倍体育
种
染色体
变异
器官大，提高产量和营养成分适用于植物，动物方面难以实现
基因工程
育种
基因
重组
打破物种界限，定向改造生物遗传性状
存在技术上、安全上、伦理道德
上的问题
细胞工程
育种
细胞生物学
和分子生物
学原理、基
因突变
①植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲
和的障碍；扩大了用于杂交的亲本组合范
围；定向改变生物遗传性状②体细胞诱变
育种，同前述诱变育种。
①远缘杂种不能按照人们的需要
表现出亲代的优良性状
②体细胞诱变育种同诱变育种
学以致用
1．甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化，目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，
以保证该品种和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及
．．．细胞的（）
A．有丝分裂B．分化C．减数分裂D．全能性
2．人参皂苷粉是人参中重要的药用成分，以前只能通过从人参中提取，产量极低，因而价格较贵。目前，可以通过下列哪项技术迅速大量获取（）
A．基因工程B．植物组织培养C．植物体细胞杂交D．发酵工程
3．胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的（）
A．愈伤组织B．再分化C．形成完整植株D．取离体组织
4．下列哪一项不是
．．植物繁殖的新途径（）
A．微型繁殖B．作物脱毒C．双受精D．人工种子
5．马铃薯利用块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法（）
A．选择优良品种进行杂交B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利有茎尖进行组织培养D．人工诱导基因突变
6．如下图是人工种子的结构简图，对其叙述不正确
．．．的是（）
A．人工种子胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质，还可添加农药和植物激素
B．人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量粮食
C．人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
D．人工种子胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构
7．利用植物的茎尖、茎段、花药、花粉等，在无菌的条件下，放在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述，正确的是（）
①这种技术利用了植物的全能性②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体
③这种技术属于细胞工程的应用领域之一④这种技术是一种无性繁殖的方式
A．① B．①②C．①②③D．①②③④
商丘市一高2010-2011学年下学期 高三生物 选修1 1.1果酒和果醋的制作 编制：秦伟 审定： 备课组长： 使用时间： 总第 期 1 1．有细胞结构而没有核膜的一组生物是 ( ) A ．噬菌体、细菌 B ．变形虫、草履虫 C ．蓝藻、酵母菌 D ．放线菌、圆褐固氮菌 2．酒厂用酵母菌酿酒时，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是 ( ) A ．降低温度 B ．隔绝空气 C ．加缓冲液 D ．加新鲜培养基 3．将葡萄汁制成果酒和果醋后 （ ） A ．能量减少，有机物种类变化 B ．能量增加，有机物种类不变 C ．能量不变，有机物种类变化 D ．能量减少，有机物种类不变 4．细胞结构是原核细胞、生长繁殖过程不需氧、体内不含有氧呼吸酶的微生物是 ( ) A ．酵母菌 B ．醋酸菌 C ．乳酸菌 D ．变形虫 5．在醋酸菌利用葡萄酒生产葡萄醋的过程中，因为培养环境的改变，醋酸菌也可能出现变异现象，这种变异来源是 ( ) A ．染色体变异 B ．基因突变 C ．基因重组 D ．等位基因分离 6．(多选)若在制作葡萄酒时，在发酵液中同时生成了葡萄醋，可能的原因是 ( ) A ．密封不严，有氧气进入 B ．有空气中的醋酸菌进入 C ．发酵罐消毒不彻底 D ．发酵液灭菌不彻底 7．(多选)制作葡萄酒的过程中，涉及的操作过程有 ( ) A ．发酵装置的消毒 B ．接种菌种 C ．通人氧气量和酸碱度的控制 D ．发酵过程高温加热 8．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是 ( ) A ．制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡 B ．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大 C ．在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的 D ．制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作 9．利用微生物发酵制作果酒，该过程利用的微生物是___________，其代谢类型是 ____________，与生产实际相关的反应式是_______________ ， 在不灭菌的情况下，如何使酵母菌成为优势菌种?____ ________________________ _____________________________ ___________。 10．酵母菌是自然界中常见的一类真菌． (1)从细胞核的结构看，酵母菌属于_______________________ 生物． (2)酵母菌常进行___________________生殖，在基因工程中，也常用酵母菌作为转入基因的受体细胞，是因为___________________________________________________。 (3)用染料使染色体着色，发现一酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵母菌是______倍 体．在自然环境中，酵母菌属于生态系统中的___ ___成分． (4)酵母菌体内遗传物质主要在 上，而醋酸菌的遗传物质主要在________上． 11．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题： (1)完成图1中的实验流程。 (2)冲洗的主要目的是_________，冲洗应特别注意不能____________，以防止菌种的流失。 (3)图2装置中的充气口在________时关闭，在_______时连接充气泵，并连续不断地向内________________________________________________________________________。 (4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由_______产生的______，在醋酸发酵时排出的是________________________________________________________________________。 (5)写出与(4)题有关的反应方程式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (6)若在果汁中就含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因_______________________________________________________________________________________________________________。 (7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在________。醋酸发酵时温度一般应控制在________。 1.1答案 1—8 DBACB ABCD ABC B 9、酵母菌 异养兼性厌氧型 C 6H 12O 6 2C 2H 5OH+2CO 2+能量 将混合菌置于缺氧，酸性环境下，利用酵母菌兼性厌氧的特点，而绝大多数其他微生物都无法适应这一环境受到抑制 10、真菌 出芽 酵母菌繁殖快 遗传物质相对少 单 分解者 细胞核 拟核 11、(1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复冲洗 (3)酒精发酵 醋酸发酵 泵入空气(氧) (4)酵母菌 CO 2 ( 含氧量少的)空气、CO 2 (5)C 6H 12O 6―→2C 2H 5OH ＋2CO 2 C 6H 12O 6＋2O 2―→2CH 3COOH ＋2CO 2＋2H 2O ， C 2H 5OH ＋O 2―→CH 3COOH ＋H 2O (6)不能。因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足 (7)18 ～25 ℃ 30 ～35 ℃ 作 业 班级： 学号 ： 姓名： 高三生物 酶
专题5课题3 血红蛋白的提取和分离 一、基础知识 （一）凝胶色谱法 1、凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。 2、凝胶实际上是一些微小的球体，这些小球体大多数是由构成的，如葡聚糖或琼脂糖。 3、在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程，移动速度；而相对分子质量的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路程，移动速度。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 （二）缓冲溶液 1、缓冲溶液的作用是。 2、缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。 3、生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，为了 ，必须保持体外的pH与体内的。 （三）电泳 1、电泳是指。 2、许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上 。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子的差异以及分子本身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。 3、两种常用的电泳方法是和，在凝胶中加入SDS，电泳速率完全取决于 ，因此，在测定蛋白质分子量时通常使用。 二、实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步：、、和。（一）样品处理 1、红细胞的洗涤：洗涤红细胞的目的是，采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用离心（500r/min），然后用胶头吸管吸出上层透明的，将下层暗红色的 倒入烧杯，再加入（质量分数为），缓慢搅拌 min，离心，如此重复洗涤三次，直至，表明红细胞已洗涤干净。 2、血红蛋白的释放：在和作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 3、分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心（2000r/min）后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明液体，这是 ，第4层是的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的。 （二）粗分离：透析 取1mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的
腐乳的制作 .................. 一、腐乳制作的原理 1．发酵微生物 (1)类型：参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 (2)毛霉：是一种丝状真菌，分布广泛，生长迅速，具有发达的白色菌丝。 2．发酵原理 (1)蛋白质――→蛋白酶 小分子的肽和氨基酸 (2)脂肪――→脂肪酶 甘油和脂肪酸 二、腐乳制作的流程 让豆腐上长出毛霉??? 毛霉来源：空气中的毛霉孢子或直接人工接种条件控制：温度为15～18 ℃，并保持一定的湿度 1．腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，来源于空气中的毛霉孢子。 2．毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶将蛋白质和脂肪分解成小分子的肽和氨基酸、 甘油和脂肪酸。 3．腐乳制作的实验流程： 让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制 4．加盐腌制时应逐层加盐，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。 5．加盐既可析出豆腐中的水分，又能抑制微生物的生长。 6．卤汤是由酒和香辛料配制而成的，既能防腐杀菌，又能调味。 7．豆腐含水量以70%为宜；卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。
加盐腌制????? 加盐方法：随层数加高而增加盐量，接近 瓶口表面的盐要铺厚一些腌制时间：约8 d 左右 加盐目的??? 析出豆腐中的水分抑制微生物的生长 配制卤汤????? 酒??? 含量：12%左右作用：抑制微生物生长，使腐乳具有独 特香味 香辛料：调制腐乳风味，还具有防腐杀菌 的作用 密封腌制：加入卤汤后，用胶条将瓶口密封 三、实验操作注意事项 1．控制好材料的用量 (1)盐的用量??? 过高：影响腐乳口味过低：不足以抑制微生物生长，导致豆腐 腐败变质 (2)酒的含量??? 过高：腐乳成熟的时间会延长过低：不足以抑制微生物生长，导致豆腐 腐败 2．防止杂菌污染 (1)所用玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒。 (2)装瓶时要迅速小心；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，以防止瓶口被污染。 1．制作果酒、果醋、腐乳的主要微生物从细胞结构来看( ) A ．三种均为真核生物 B ．三种均为原核生物 C ．两种真核生物，一种原核生物 D ．两种原核生物，一种真核生物
最新人教版高中生物选修一导学案（全册）专题1 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋 的制作 【学习目标】 1.说明果酒和果醋制作的原理 2.设计制作果酒和果醋的装置 【重点难点】 重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒果醋。 难点：制作过程中发酵条件的控制。 【预习案】 任务一、果酒制作的原理 1．菌种是，属于生物，新陈代谢类型，有氧时，进行，大量繁殖，反应式为；无氧时，能进行，反应式为。 2．酵母菌繁殖的最适温度℃左右，且为有氧条件； 酒精发酵一般控制在℃，缺氧酸性条件。（原因：） 3．自然发酵过程中，起作用的主要是附着于上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。 4.葡萄酒呈深红色的原因： 任务二、果醋制作的原理 1．菌种是，属于生物，新陈代谢类型为。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是在液面大量繁殖形成的。 2．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的分解成，当缺少糖源时，醋酸菌将变为，再将乙醛变为，反应简式为。 3．醋酸菌的最适合生长温度为℃。 任务三、实验设计 流程图 葡萄发酵发酵 任务四、操作提示 （一）材料的选择与处理
选择______的葡萄，榨汁前先将葡萄进行_______，然后再除去_______。 （二）防止发酵液被污染 1.榨汁机要清洗_______，并_______。 2.发酵瓶要清洗_________，用体积分数________的酒精消毒。 3.装入葡萄汁后，_________充气口。 （三）控制好发酵条件 1.葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约______的空间。 2.制作葡萄酒过程中，将温度严格控制在_________℃，时间控制在_________d左 右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。 3.制作葡萄醋的过程中，将温度严格控制在__________℃，时间控制在_______d 左右，并注意适时通过充气口_______。 任务五、课题延伸 果汁发酵后是否有酒精产生，可以用____________来检验。在________条件下， 重铬酸钾与酒精反应呈现____________。 检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量的浓度为3mol/L的 _______3滴，振荡混匀，最后滴加常温下______________________3滴。 【探究案】 探究点一 你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 探究点二 你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 探究点三 制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
选修1基础知识点背诵 《果酒和果醋和制作》 一、果酒制作 1．原理：菌种 ，属于 核生物，新陈代谢类型 ，有氧时，呼吸的反应式为： ；无氧时，呼吸的反应式为： 。 2．条件：繁殖最适温度 ，酒精发酵一般控制在 。 （传统发酵技术所使用的酵母菌的来源） 3．菌种来源：???。：。：菌菌种分离获得得纯净的酵母 人工培养型酵母菌附着于葡萄皮上的野生自然发酵 现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施 是 。 4．实验设计流程图 挑选葡萄→冲洗→______________→_______________→_______________ ↓ ↓ 果酒 果醋 5．根据教材P4操作提示设计实验步骤及装置。 充气口作用 ； 排 气口作用 ； 出料口作用 。 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的 是 。 使用该装置制酒时，应该关闭 ； 制醋时，应将充气口 。 6．实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝初步鉴 定，并用______________检验酒精存在。可观察到的 现象为 二、果醋的制作： 1．原理：菌种：___________，属于___________核生物，新陈代谢类为_________ 醋酸生成反应式是___________________ _________ 。 2．条件：最适合温度为__________，需要充足的______________。 3．菌种来源：到______________或______________购买。 4．设计实验流程及操作步骤： 果酒制成以后，在发酵液中加入______________或醋曲，然后将装置转移至 ______________0C 条件下发酵，适时向发酵液中______________。如果没有充气 装置，可以将瓶盖打开，在瓶盖上纱布，以减少空气中尘土污染。 三、操作过程应注意的问题 （1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在 ，时间控制在 d 左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。
专题1 传统发酵技术的应用 课题1：果酒和果醋的制作 学习目标： 1、说明果酒和果醋制作的原理。 2、设计制作果酒和果醋的装置。 3、尝试果酒和果醋的制作。 4、果酒和果醋制作中发酵需要的条件。 学习重难点： 1、说明果酒果醋制作的原理 2、果酒和果醋制作中发酵需要的条件 自主学习： 一、果酒制作的原理 1、酵母菌的生物学特征 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧兼性厌氧型。 酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，。反应式为：。在无氧条件下，酵母菌能进行，反应式为：。 ⑶繁殖方式：酵母菌可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成孢子进行有性生殖。但多以出芽方式进行无性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母菌会形成孢子（一般是四个），进入休眠状态，在条件适合时再萌发。 2、在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的。 3、果酒制作时需控制温度在。 4、红色葡萄果酒的颜色成因：在发酵过程中，随着的提高，红葡萄皮的进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。 一、果醋制作的原理 1、醋酸菌的生物学特性 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧需氧型。 有氧呼吸的场所：细胞膜。好氧细菌与呼吸作用有关的酶主要分布在细胞膜上。 ⑶繁殖方式：二分裂 细菌没有核膜，只有一个大型的环状DNA分子，细菌细胞分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。 2、果醋制作的原理 ⑴当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成。 ⑵当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为，再变为。 反应式为：。 3、果醋制作时需控制的条件 ⑴环境条件：充足。⑵温度：醋酸菌生长的最适温度为。 4、在变酸的酒的表面观察到的菌膜是在液面大量繁殖而形成的。溶液内部能形成菌膜吗？ 三、果酒和果醋的制作过程 挑选葡萄→冲洗→________→______________→______________ ↓↓ 果酒果醋 四、发酵装置的设计 果酒和果醋的发酵装置示意图 1、设计思路 ⑴因为果酒制作初期需要氧，果醋整个制作过程都需氧，所以需要带开关的充气口，以调控对气体的需求。
专题5 DNA与蛋白质技术 课题5.3 血红蛋白的提取和分离 一、【课题目标】 （一）知识与技能 1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白 2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理 （二）过程与方法 体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，注意按照操作提示进行相关步骤 （三）情感、态度与价值观 初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神 二、【课题重点】 凝胶色谱法的原理和方法 三、【课题难点】 样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 （一）引入新课 蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化和物。对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。怎样提取蛋白质呢？ （二）进行新课 1．基础知识 蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。 1．1凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）原理：（图5－13a）分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。 （2）凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。
（3）分离过程：（图5－13b） 混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子 ＊洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。 1．2缓冲溶液 （1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。 （2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。 1．3凝胶电泳法： （1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。 （2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。 （3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 2．实验设计 2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？ 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。 思考：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？ 不是。因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大。 2.2选择实验材料 （1）你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么？ 哺乳动物血液。因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。 （2）请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。并思考回答下列问题： 血液由和两部分组成。
高三生物选修1 专题2 微生物的培养与应用导学案 （一）微生物的实验室培养 1. 培养基 （1）概念：人们按照微生物对＿＿＿＿＿＿的不同需求，配制出供其＿＿＿＿＿＿的营养基质叫培养基。按物理性质可分为＿＿＿＿培养基和＿＿＿＿培养基。 （2）营养构成：各种培养基一般都含有＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。从细胞的化学元素组成来看，培养基中都含有这些营养成分的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ （3）在上述主要营养物质的基础上，还要满足微生物生长对＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿以及＿＿＿＿的要求，例如：培养乳酸杆菌时需在培养基中添加＿＿＿＿＿、培养霉菌时需将培养基PH调至＿＿＿＿、培养细菌时需将PH调至＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、培养厌氧微生物则需提供＿＿＿＿＿条件。 2. 无菌技术 （1）获得纯净培养物的关键是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，具体操作如下： ①对实验操作的＿＿＿＿＿、操作者的＿＿＿＿和＿＿＿进行＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ②将用于微生物培养的＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿等器具进行＿＿＿＿。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿相接触。 （2）消毒和灭菌 ①消毒是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（不包括芽孢和孢子）。日常生活中常用的方法有＿＿＿＿＿＿＿＿；不耐高温的液体用＿＿＿＿＿＿；人们也常使用（如酒精、氯气、石炭酸、煤酚皂溶液等）消毒、＿＿＿＿消毒。 ②灭菌是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（包括芽孢和孢子）。常用的方法有：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。 ③无菌技术除了防止培养物被污染外，还能＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ④利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，避免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑤物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；随后关闭排气阀继续加热，气压升至＿＿＿＿，温度为＿＿＿＿＿，并维持＿＿＿＿＿min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至＿＿＿时打开锅盖，其目的是防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 3.实验操作 （1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 ①基本操作步骤：＿＿＿→＿＿＿＿→＿＿＿＿→调pH→＿＿＿＿→＿＿＿＿＿＿＿。 ②相关问题：a.在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的称量操作中，动作要迅速，原因是防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ b.溶化操作中需要不断用玻璃棒搅拌的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ c.牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供的营养物质有：＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
血红蛋白的提取和分离学案 [导学诱思] 1．凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶内部的通道，路程，移动速度；而相对分子质量的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路程，移动速度。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 2．缓冲溶液 缓冲溶液的作用是。缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，例如：血浆的pH是，要在实验条件下准确模拟生物体内的过程，必须保持体外的pH与体内的基本一致。 3．电泳 电泳是指。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子以及分子本身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。 两种常用的电泳方法是和，在测定蛋白质分子量时通常使用。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于以及等因素。 4．蛋白质的提取和分离 蛋白质的提取和分离一般分为四步：、、和。5．样品处理 血液由和组成，其中红细胞最多。红细胞具有 的特点。红细胞中有一种非常重要的蛋白质，其作用是 ，血红蛋白有个肽链组成，包括，其中每条肽
链环绕一个，磁基团可携带。血红蛋白因含有呈现红色。 红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是，采集的血样要及时采用分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的，将下层暗红色的倒入烧杯，再加入，缓慢搅拌，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至，表明红细胞已洗涤干净。 血红蛋白的释放在和作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明液体，这是，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去之溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。 透析取1mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的中，透析12h。透析可以去除样品中的杂质，或用于更换样品的。 6．凝胶色谱操作 第一步要制作，第二步要，因为，所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。在装填凝胶柱时，不得有存在。因为气泡会，降低分离效果。第三步是。 [疑难点拨] 1．凝胶色谱法分离蛋白质的原理 凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内进行两种不同的运动，即垂直向下的运动和无规则的扩散运动，相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。此外，凝胶本身具有三维网状结构，相对
专题2 微生物的培养与应用 课题2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 一、【课题目标】 （一）知识与技能 利用选择培养基分离细菌，运用相关技术解决生产生活中有关微生物的计数 （二）过程与方法 分析研究思路的形成过程，找出共性和差异性 （三）情感、态度与价值观 形成无菌不在的概念，养成讲究卫生的习惯 二、【课题重点】 对土样的选取和选择培养基的配制 三、【课题难点】 对分解尿素的细菌的计数 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 （一）引入新课 上节课我们学习了培养基的配置以及接种技术。下面我们来学习如何进行细菌的分离，获得所需要的目的微生物。 （二）进行新课 1．基础知识 1．1 尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（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。 1．2 科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物，这样也适用于实验室中微生物的筛选，原理是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。 点评：生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用。所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。 〖思考1〗在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，琼脂的作用是凝固剂。 〖思考2〗该培养基对微生物具有（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是 只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长。
1．3在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。除此之外，显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。 【补充】显微镜直接计数是测定微生物的方法。 公式：观察到的红细胞平均数∶观察到的细菌平均数＝红细胞含量∶细菌含量 1．4 采用稀释涂布平板法统计菌落数目时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中一个活菌。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菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30～300 的平板进行计数。 〖思考3〗从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。 〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。 〖思考5〗第二位同学的结果接近真实值。你认为这两位同学的实验需要改进的操作是第一位同学需设置重复实验组；第二位同学统计的三个菌落数相差太大，说明操作有误，需重新实验。 1．5统计的菌落数比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数来表示。 1．6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。 1．7对照实验是指除了被测试的条件外，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验组。 〖思考6〗请设计本实验的对照实验组： 方案1：其他同学用A同学的土样进行实验。 方案2：A同学以不接种的培养基作为空白对照。 2．实验设计 2．1 实验设计的内容包括实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排等。 2．2 根据图示2－7填写以下实验流程： 2．3 土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，约70％～80％为细菌。 2．4 分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。细菌稀释度为104、105、106，放线菌稀释度为103、104、105，真菌稀释度为102、103、104。 2．5 培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般在30～37℃培养1～2d，放线菌一般在25～28℃培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4d。 2．6 在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 点评：菌种中有些菌体增殖快，有些菌体增值慢，所以培养时间要充足，使得每个菌体都能形成肉眼可观察到的菌落。 2．7菌落的特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等方面。
选修一：专题二：课题1微生物的实验室培养学案 【课程目标】:了解培养基的基础知识，进行微生物培养和无菌技术的操作。 【课题重点】:无菌技术的操作 【课题难点】：无菌技术的操作 基础知识 一、培养基 1．概念：人们按照微生物对的不同需求，配制出供其的营养基质叫培养基。可分为培养基和培养基。 2．营养构成：各种培养基一般都含有、、和，此外还要满足微生物生长对、以及的要求。 3．培养乳酸杆菌时需在培养基中添加、培养霉菌时需将培养基PH调 至、培养细菌时需将PH调至、培养厌氧微生物则需提供条件。 〖思考1〗从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？ 【补充1】碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，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。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。 二、无菌技术：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题： (一)获得纯净培养物的关键是，具体操作如下： 1．对实验操作的、操作者的和进行。 2．将用于微生物培养的、和等器具进行。 3．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在附近进行。 4．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与相接触。 (二)消毒和灭菌 1．消毒是指。常用的方法有、、消毒法。 2．灭菌是指。常用的方法有：、、灭菌。分别适用于那些用具？ 〖思考2〗无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是什么？ 〖思考3〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是什么？
〖思考4〗物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是；随后关闭排气阀继续加热，气压升至，温度为，并维持 min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至时打开锅盖，其目的是防止。 实验操作----大肠杆菌的纯化培养： 本实验所用的培养基是，本实验可分成和两个阶段进行。 一制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 1制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作步骤是、、、、。 〖思考5〗在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的称量操作中，动作要迅速，原因是什么？ 溶化操作中需要不断用玻璃棒搅拌的目的是什么？ 〖思考6〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供什么等营养物质？ 2．倒平板：待培养基冷却至℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。 其过程是： ①在火焰旁右手拿，左手； ②使锥形瓶的瓶口； ③左手将培养皿，右手，立刻盖上皿盖。 ④待平板冷却凝固后，将平板。 〖思考7〗锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是什么？ 〖思考8〗倒平板的目的是什么？ 〖思考9〗若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？ 〖思考10〗配制斜面培养基作用是什么？，试管为什么要加塞棉塞？ 二、纯化大肠杆菌 微生物接种：最常用的是法和法。另外还有穿刺接种和斜面接种等。 1．平板划线法是的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。 其操作步骤是：①将在酒精灯火焰上灼烧直至。②在酒精灯火焰旁冷却接种环，并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。③将菌种试管口通过火焰达到 的目的。④将冷却的接种环伸入到。⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。⑥将皿盖打开一条缝隙，把接种环，盖上皿盖，不要划破培养基。⑦灼烧接种环，冷却后从划线。重复上述过程，完成三、四、五区域内划线。注意不要将相连。
专题1 传统发酵技术的应用 课题1.1 果酒和果醋的制作 一、【课题目标】 （一）知识与技能 1．了解传统发酵技术在日常生活中的应用。 2．掌握发酵作用的基本原理和方法。 3．学习制作果酒、果醋的实际操作技能。 4．设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置 （二）过程与方法 1．引导学生主动参与探究过程，培养学生搜集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力以及用简约科学术语表达问题的能力。 2．培养学生综合分析能力。 3．培养学生利用已建立的知识解决实际问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 1．对学生进行科学方法和科学态度的教育。 2．体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。 3．培养学生合作精神。。 二、【课题重点】 说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋 三、【课题难点】 制作过程中发酵条件的控制 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 （一）引入新课 俗语“无酒不成席”、“开门五件事、油盐酱醋茶”。酒和醋是人们日常生活离不开的传统发酵产品。从这节课开始，我们以果酒、果醋等为例学习一些传统发酵技术。 （二）进行新课 （阅读“果酒制作的原理”，引导考学生自学基础知识。） 1．基础知识 1．1 果酒制作原理 （1）利用的微生物是酵母菌，其异化作用类型是兼性厌氧型，明确酵母菌发酵的反应式：①有氧条件： ②无氧条件： （2）影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。 ①酒精发酵是一般将温度控制在18～25℃范围内，在20℃时最适宜。 ②酒精发酵过程中，要保持缺氧、酸性环境。 （阅读教材资料，师生讨论并完成思考1～4。） 〖思考1〗为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？
选修一生物技术实践 专题一传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作 1．果酒制作的原理 （1）人类利用微生物发酵制作果酒，该过程用到的微生物是， 它的代谢类型是，与异化作用有关的方程式有 。 生活状态：进行发酵，产生大量。 （2）果酒制作条件 传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是。 酵母菌生长的最适温度是； PH呈； （3）红色葡萄酒呈现颜色的原因是：酒精发酵过程中，随着的提高，红色葡萄皮的进入发酵液，使葡萄酒呈色。 （4）在、的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 2．果醋的制作原理 （1）果醋发酵菌种是，新陈代谢类型。 （2）当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成，当糖源不足时醋酸菌将变为再变成醋酸，其反应式。 3．操作过程应注意的问题 （1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在，时间控制在 d左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。 （4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在，时间控制在 d，并注意适时在充气。 4．酒精的检验 （1）检验试剂：。 （2）反应条件及现象：在条件下，反应呈现。 5.制作果酒、果醋的实验流程 挑选葡萄→→→→ ↓↓ 果酒果醋 P4旁栏思考题 1．你认为应该先洗葡萄还是先除去枝梗，为什么？ 应该先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。2．你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。 3．制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～250C？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～350C？
专题1 传统发酵技术的应用 课题1.2 腐乳的制作 一、【课题目标】 （一）知识与技能 说明腐乳制作的原理 （二）过程与方法 注意实验流程的操作环节；动手实践，体验其中的变化 （三）情感、态度与价值观 以制作腐乳为例，了解古代劳动人民对发酵技术的应用；养成细心严谨的科学态度 二、【课题重点】 说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作 三、【课题难点】 在实践中摸索影响腐乳品质的条件 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 （一）引入新课 在人们的餐桌上的饭菜不但与“香”相联系，而且与“臭”也有牵连：臭豆腐、臭鸡蛋、臭虾酱等等。这些嗅起来“臭”而吃起来“香”的食品也与发酵有着密切关系。 （二）进行新课 （阅读“腐乳制作原理”，完成基础知识） 1．基础知识 1．1腐乳的制作原理 腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉，其属于真菌，其同化作用类型是异养型。 毛霉等微生物产生的蛋白质酶等能将豆腐中蛋白质分解成小分子的多肽和氨基酸；产生的脂肪酶能将豆腐中脂肪水解为甘油和脂肪酸。 〖思考1〗写出蛋白质和脂肪的水解的反应式: 〖思考2〗在日常生活中，人们通常将鱼和肉腌制起来长时间保存，其原因是在高浓度盐水溶液中细菌脱水死亡。 2．实验设计 阅读“实验设计”及有关资料，完成以下问题： 〖思考3〗什么样的豆腐适合于做腐乳？为什么？ 含水量适中（70％左右）。含水量过高腐乳不易成型。 2．1毛霉的生长：毛霉生长的适宜条件：温度 15～18℃，保持一定的湿度。 〖思考4〗自然条件下毛霉来自空气中的毛霉孢子；在工厂化生产中毛霉来自严格无菌条件下的直接接种优良菌种。 〖思考5〗腐乳表面的“皮”主要是由毛霉的菌丝构成的。 2．2 加盐腌制：在长满毛霉的豆腐块上加盐的目的是析出豆腐中的水分使之变硬和抑制微生物的生长避免腐败变质。 〖思考6〗瓶口处多加盐的原因是瓶口处容易被杂菌污染。
2009年高考生物选修1复习资料 【高考要求】 2009年高考生物大纲关于《生物技术实践》的要求 【考点分析】 1 .对葡萄酒有害的微生物 ①产膜酵母：由于产膜酵母是好气性真菌，所以在卫生条件差的情况下，如贮酒容器不满、暴露在空气中的表面积很大时，很容易产生产膜酵母。产膜酵母又叫酒花菌，最初在酒面繁殖时，形成雪花状的斑片，然后连成灰色薄膜，时间长了，就会在酒的液面上形成一个膜盖。产膜酵母能把乙醇分子氧化成乙醛，又把乙醛分子氧化成水和二氧化碳，从而使葡萄酒的酒精含量降低，酒味变淡薄。［来源：学嘶
b5E2RGbCAP ②乳酸菌：葡萄酒里的糖，为大多数细菌的繁殖提供了良好的营养物质，所以含糖的葡萄酒是最容易被细菌感染的。葡萄酒中有一种有害的乳酸菌，它不分解苹果酸，专门分解葡萄酒中的糖、甘油、酒石酸，使优质的葡萄酒完全变质。plEanqFDPw ③醋酸菌：是一种好气性细菌，在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动。葡萄汁中的糖是醋酸菌重 要的能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把葡萄汁中的糖分解成醋酸。在葡萄酒中缺少糖源的情况下，酒精便是醋酸菌的能源，它将乙醇变为乙醛，再变为醋酸。DXDiTa9E3d 2.毛霉 ①毛霉是一种丝状真菌，它的菌丝可分为直立菌丝和匍匐菌丝，繁殖方式为孢子生殖，新陈代谢类型 为异养需氧型，应用于腐乳等发酵工艺。RTCrpUDGiT ②毛霉在腐乳制作中的作用：在豆腐的发酵过程中，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐的蛋白质分 解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。5PCzVD7HxA ③传统腐乳的生产中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳生产是在无菌条件 下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品质量。jLBHrnAILg ④毛霉优良菌种的标准：不产生毒素；生长繁殖快，抗杂菌力强；生长的温度范围大，不受季节的限制；有蛋白酶、脂肪酶、肽酶等酶系；使产品气味正常良好。XHAQX74J0X 3.判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法 可在洗涤后比较污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等。 4.酶和细胞的固定化方法 一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。原因是细胞个大，酶分子很小；个大的难以被吸附或结合，个小的酶容易从包埋材料中漏出。LDAYtRyKfE 5?在《酵母细胞的固定化》的操作过程中，应该注意下列问题。 ①酵母细胞的活化。在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重 新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5?1 h ；酵母细胞活化时体积会变 大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。Zzz6ZB2Ltk ②加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败。如果海藻酸钠浓度过高，很难形 成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。dvzfvkwMI1 ③刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格， 可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液 体流出，就表明凝胶珠制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制 备的凝胶珠是成功的。rqyn14ZNXI 6. DNA的粗提取与鉴定过程 提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或 多或少的损失而造成检测的困难；第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能 使细胞内的DNA全部溶解；第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开；第四步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。EmxvxOtOco 7 ?凝胶色谱法分离蛋白质的原理凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个