选修1：生物技术实践
本模块目标概述
本模块是实验内容，模块中所说的生物技术，是指广义的生物技术，而不限于现代生物技术。本模块内容包括“微生物的利用”、“酶的应用”、“生物技术在食品加工中的应用”和“生物技术在其他方面的应用”四部分。根据我省普通高中实际教学状况，建议将来倾向学习理工类专业或学习生物科学类专业的学生学习本模块。在学习本模块时，建议从专题2 “酶的应用”、专题3 “生物技术在食品加工中的应用”中、专题4“尝试蛋白质的提取和分离”中选做5-7个实验。
通过本模块的学习，使学生能够在教师的指导下自己设计并进行实验。教师应组织学生进行探究性学习，给学生提供实验条件及必要的参考资料等，引导学生自己搜集资料、设计和进行实验，参加和辅导学生的讨论。学习实验原理时要注意密切联系必修1、2、3模块和选修2、3模块的有关知识，
本模块对实验室的硬件要求较高，各中学要积极加强实验室的硬件建设，尽快配齐必须仪器、药品等，并作好实验仪器的清洁与维护工作，以保证实验的开设。在目前现有实验室条件下，要提高实验室的利用率，如：适当调整课时，合理分配实验室的使用时间；作好实验计划、提前布置实验课目和实验的准备工作，缩短实验室的运转周期等。
4.2 酶的应用
(2)教学建议:
这部分内容的重点是研究酶在生产生活中的实际应用，包括制作果汁、洗涤衣物以及通过细胞的固定化技术应用酶。
关于酶的存在与简单制作方法内容，重点是通过对果胶酶作用的实验来了解酶的功能。可以由学生自主学习完成，通过资料查询、网络课件演示、小组合作研讨等，让学生认识到酶的研究、生产和应用对于人类生活的重要性。实验时让学生自己动手榨取果汁，分组进行实验，然后通过学生的讨论、交流，研讨果胶酶的作用。
酶活力的测定的重点是通过果胶酶作用最佳pH和最佳温度的探究，了解酶的功能。实验时，让学生设计实验方案和实验流程，并通过研讨和评价，确定和实施实验方案。
关于加酶洗衣粉去除衣服污渍的效果，可以尝试要求学生分成若干实验小组，每个小组制定不同的实验方案，用实验找出在什么条件下使用加酶洗衣粉效果最好，比较哪种洗衣粉能更有效地清除油渍。
在尝试制备和应用固相酶内容中，固相酶的概念对学生来说并不难理解，但固定化酶技术在生产中的应用，学生可能感觉比较抽象，所以教师要通过指导学生尝试用包埋法制备固定化酵母细胞，再用制备的固定化酵母细胞发酵葡萄糖液，检验实验的成功与否，体会固定化酶的应用价值，从而体会和探讨固相酶的作用。
4.3 生物技术在食品加工中的应用
(1)学习要求:
这部分内容在必修模块中出现过的基础知识主要包括原核生物与真核生物的结构、功能、生殖方式的知识，以及细胞的呼吸作用方式、过程、总反应式、条件、原理的知识。另外，还出现了一些新概念新知识，例如芳香植物中的芳香油、发酵的原理、亚硝酸盐的产生与危害等。安排了多种实验操作的方法和原理的学习，例如蒸气蒸馏法的原理和方法，果汁酒、醋、腐乳、泡菜制作的原理和制作，比色法的原理和应用等，这些内容大多是学生在必修模块中没有接触过的，因此学生在理论知识的学习和实际操作过程中都有一定的难度。
在教学中可以让学生先自学有关基础知识，弄清原理，再设计实验。在设计实验过程中，要引导学生通过各种途径收集资料。教师对实验设计方案要进行审核，提出修改意见。教师要帮助学生
准备有关实验器具材料，组织讨论，作出评价。
从学生情感性目标达成的角度看，教学中还应重视培养学生求实、创新和勇于实践的科学精神和科学态度；从学生安全和健康的角度看，一方面要在学习的整个过程中强化食品的安全性教育，另一方面要在实验的具体操作过程中加强仪器使用的安全性教育，
为了缩短实际操作时间，制作果酒时，可以从市场上买一些菌株；制作果醋时可以先准备一瓶醋，打开盖暴露于空气中，一段时间后在醋的表面有一层薄膜（实际是醋酸菌），用这层薄膜进行接种。在制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的操作中要注意：制备样品处理液时，过滤操作花费时间较长，用离心的方法进行过滤，可以缩短过滤时间，第三次离心后，滤液变得无色透明。
4.4 生物技术在其他方面的应用
(1)学习要求：
(2)教学建议：
这部分内容虽然在中学课程中首次出现，但在科学研究与应用过程中是经常运用的技术，比如在人类基因组计划的完成过程中，人类已跨入了后基因组和蛋白质组的时代，经常需要从复杂的细胞混合物中提取和分离高纯度的蛋白质。
在教学中可以利用图书报刊或网络获得丰富的参考资料，结合教材提供的资料让学生自学，或让学生查阅资料并进行讨论交流。同时，对于重点和难点知识和实验技能，教师应给予适当的指导，确保学生学习效率和学习质量的提高。
教师在指导学生实验的过程中，要给学生充分的自主发挥的空间。由于实验原理和实验操作都有一定的难度，因此教师要引导学生深刻理解与实验有关的基础知识，明确实验操作中的精细化要求，学会分析实验结果，接受老师和同学给予的客观评价。
在进行用凝胶色谱法分离蛋白质的实验时，有条件的学校应该尽可能创造条件，给学生动手实验操作的机会，让学生充分体会参与科研实验的乐趣。在实验操作的基础上，教师再引导学生分析讨论，加深对所学知识的理解和掌握。关于电泳，如果选用的是鸡血，要注意：分离红细胞时离心速度用2 000 r/min；检测电泳可以使用非变性胶：鸡血红蛋白为四个亚基，变性后与血红素分离；若使用非变性胶，可以用血红素作为指示剂，不用染色即可观察。
选修2：生物科学与社会
本模块目标概述
本模块的内容包括生物科学与农业、生物科学与工业、生物科学与健康、生物科学与环境保护四部分，适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。
通过本模块的学习，使学生能够较全面地认识生物科学技术和社会的关系，关注我国生物科学技术在社会中应用的现状和发展，提高社会责任感；帮助学生理解现代生物科学技术及有关概念；组织学生开展生物科学技术与社会领域的调查研究活动，提高收集和处理信息的能力，尝试作出决策的能力；形成正确科学技术价值观。为学生的学习方向和职业选择提供一定的帮助。本模块的各部分之间没有严格的顺序，相互间不存在互为基础或前提的关系，是相对独立的，教师可根据本地区实际情况来组织教学。
按照“标准内容”的要求，本模块中的知识性目标都为了解水平，情感性目标都为感受与认同水平。因此，在教学中要注意广度而不是深度，要密切联系生活生产实际，组织一些调查、讨论活动，帮助学生形成科学价值观、社会参与意识和社会责任感。师生都应当结合教学内容重视搜集当地当前的资料，包括生物科学的新进展，环境、社会中的有关问题等
5．1 生物科学与农业
（2）教学建议
在本部分内容中，杂种优势的应用、动物疫病的控制、绿色食品的生产标准等是重要内容，教学中要注意突出。其中植物转基因技术流程、控制动物疫病等内容较为抽象，学生理解会有一定的困难，对此，教学中应尽可能用各种实例、事实和数字来说明问题，让学生通过分析从而领悟其中的原理和方法。对于植物、动物繁殖控制技术的具体操作过程、有关转基因技术、细胞杂交技术的操作细节等内容可作简化处理,要注意把握好教学内容的难度和广度。
在教学中,要注意紧扣现实中的问题，如通过分析“为什么国家要规定，出售的转基因食品必须要在商品标识上注明？”“消费者信赖绿色食品品质的前提是什么?”等问题引导学生关注生物科学技术与发展农业生产的联系，培养学生的参与意识和社会责任感。
5．2 生物科学与工业
（1）学习要求
（2）教学建议
与传统工业相比，生物技术产业具有低能耗、高效益、少污染的特点，而且能生产出许多传统工业无法生产出的产品。本部分内容教学中要注意突出发酵的生产过程、利用基因工程技术生产酶的方法、酶在工业生产中的应用、基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义、生物技术疫苗的生产原理和意义等内容。
生物技术尽管在工业上的应用非常广泛，但其技术原理、操作与学生的生活和学习相距较远，而且部分技术原理相对较深，学生理解会有一定的困难。对此，教学中要注重从学生的生活经验出发，如学习发酵食品时，应该让学生列举生活中常见的发酵食品，并积极鼓励学生参与市场调查市场等活动；在了解疫苗的作用时，可让学生回顾曾经注射过的疫苗。通过一些学生曾经亲身经历过的事情，引发学生的热烈讨论，激发其学习的兴趣，参与到进一步学习的活动中来。
教师可以味精生产为例介绍发酵的过程，帮助学生具体解读发酵生产过程，这样不会因抽象而影响到学生的学习的积极性。有条件的学校可以组织学生参观发酵车间，获得一定的感性认识。。微生物发酵与食品生产是本部分内容的基础，教师要注意指导学生对本部分内容有一个比较整体的系统的认识，避免学生误认为本部分内容只是一些生物技术在工业上应用的彼此孤立的实例。
5.3 生物科学与健康
（1）学习要求
（2）教学建议
健康包括身体健康、心理健康和良好的社会适应状态。初中阶段的生物课程标准中，主题十是“健康地生活”，因此，高中学生对健康问题应该有一定的了解。在实施全民健康的今天，各种媒体十分重视对健康问题的报道与讨论，使学生对于健康问题与疾病预防问题具有了一些感性与理性的认识。在学习本章内容时，学生可在这些已有的经验和知识基础上，建构起更清晰的概念，从而进一步理解、掌握新的知识。
在教学中,要重点关注教材中渗透的生物科学技术、医学的发展对于人类健康的巨大贡献，以及相关技术应用的社会影响，社会伦理道德、法律法规对相关技术应用的规范、约束等。这些内容对学生的情感态度、价值观有重要影响。关于抗生素的作用机制，可以联系诸如细菌的正常结构、蛋白质的合成、内环境稳态、自然选择、食物链等相关内容。避孕、性病等问题对青春期的中学生来说可能是比较敏感的话题，所以把握好教学语言的科学性和调整好学生的学习心态，形成科学、健康的学习氛围很重要。可以结合生殖的过程，侧重于避孕原理的分析，然后点明避孕措施的选择。
5.4 生物科学与环境保护
（1）学习要求
（2）教学建议
本部分内容的学习是从生物科学和技术应用出发，着重探讨个人行为和社会生产活动与环境保护的关系，激发学生关注生活，关注社会的情感。
环境保护是生物学课程中的重要内容，是学生经常接触的内容，也是相对容易理解的内容。教学中特别要注意，通过一些社会中环境污染或环境资源受到破坏的现实，或组织学生调查水体富营养化等环境恶化的现状，使学生耳闻目睹现实生活和生产中存在的环境污染和资源的不合理利用所造成的危害性.。引导学生利用所学的生物学原理参与社会实践活动，思考生物科学和技术在环境保护方面的应用。如利用DNA探针检测饮用水中病毒的含量，利用生物膜进行污水处理。对生物性污染的防治，要搞清造成生物性污染的原因，理解生物净化的原理，如，人类向水体中排放过多的氮和磷，使水体富营养化，导致水华、赤潮的爆发。引导学生根据所学的防治生物性污染的方法去查找资料、研究和分析一些针对性的预防和防治措施。例如，在日常生活中提倡用无磷洗衣粉，控制化肥的使用量，减少有机废水的产生。在生物净化方面，利用微生物来分解土壤和水体中的有机污染物；种植特殊植物，去除土壤中的重金属污染物；通过植树造林净化大气中的各种污染物；综合运用物理法、化学法和生物法使污水得以净化。
教学中，还可以引导学生收集一些国内外有关环境和资源利用的具体事件，使学生认识人类的活动是导致环境污染和生物资源出现危机的重要原因，认识倡导绿色消费的重要意义。倡导绿色消费，要从身边的小事做起，如用手帕代替纸巾，就餐时尽量选用消过毒的可多次重复使用的餐具，拒绝食用饭店兜售的野味等。
选修3 现代生物科技专题
本模块目标概述
本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全和伦理问题、生态工程五部分，与选修2相比，是以专题形式介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景。
通过本模块的学习，可以让学生开拓视野，增强科技意识，激发探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。
根据“内容标准”，本模块的知识性目标以了解水平为主，情感性目标以经历（感受）水平为主，技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料收集等。教学以专题讲座和学生讨论为主.由于课程内容多属于生物科学前沿领域，进展迅速，教学过程中需要及时补充最新进展的资料。学生活动以搜集资料和讨论为主。鉴于课标中的目标要求大多是了解水平，教学中要注意避免讲得过深过专。
6.1 基因工程
（1）学习要求
（2）教学建议
本部分内容要求在必修课有关基因工程的基础上，理解基因工程的基本原理和技术流程，关注基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景，关注蛋白质工程的原理。其中基因工程的原理及其操作程序、基因工程的应用、蛋白质工程的原理是本专题教学的重点内容。
教学中要重视设计问题情境，积极引导学生在思索和探究中学习新知识。例如，通过大肠杆菌生产出胰岛素、酵母菌生产乙肝疫苗、牛的乳腺生物反应器制造出蛋白质类药物、植物体内含有了
某种药物蛋白等内容激发学生对基因工程原理、基本操作及其应用前景产生探索的欲望，并展开丰富的联想。在分析基因工程表达产物时，可通过生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要等问题，分析蛋白质工程的诞生及原理。
按照循序渐进的原则，重视调动学生已有的知识经验，理解两种工具酶的功能，理解基因工程原理及操作程序，都必须重温DNA的结构、复制及遗传信息的传递的基础知识。理解基因工程应用时，应联系基因与性状的关系，联系抗原、抗体、激素、某些营养品的化学本质及功能。比较转基因动物培育过程及转基因植物的培育过程时，联系细胞的全能性、动植物细胞全能性的差异、动物细胞工程、植物细胞工程等相关内容。
基因工程的操作程序及基因工程的应用是本专题教学的重点内容。教学时，可将相关应用进行简单的分类，如培育转基因微生物、转基因植物、转基因动物、转基因细胞等，在理解一般操作程序的基础上，分析差异及其原因。蛋白质工程是基因工程的延伸和发展。教学中应重视分析基因工程与蛋白质工程的差异，结合蛋白质的结构、蛋白质的合成等基础知识，加强对蛋白质工程原理的理解。
充分利用图片、动画等直观教学手段，结合动手实际操作，准确理解限制酶的切割部位和DNA 连接酶的连接部位，理解“黏性”的内涵；利用多媒体教学课件，模拟演示基因工程操作技术的连续性和过程性，展示蛋白质结构的多样性与特异性等。
此外，要重视本专题与生产生活实际的联系，关注基因工程的发展。基因工程的产品早就渗入我们的生活，通过“观看基因工程的影像资料”、“调查基因工程产品在社会中的应用情况，讨论转基因生物的利与弊”等活动，既加深了基因工程的操作程序及其应用的理解，又提高学生收集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能力。
6.2克隆技术
（2）教学建议
本部分内容是从细胞水平和分子水平了解植物细胞工程和动物细胞工程。细胞的全能性是植物细胞工程的基础，植物组织培养技术是植物细胞工程的基本技术手段，是植物体细胞杂交与单倍体
育种的基础。动物细胞培养技术是体细胞克隆、细胞融合与单克隆抗体等技术手段的基础。本部分内容以必修1中的细胞学、必修2中的遗传学以及必修3中的内环境与稳态等知识为基础，为后面“胚胎工程”、“生物技术的安全性和伦理问题”的后续学习打下了基础，共同构成一个相对完整的知识体系。
在教学中，要注意不同知识的比较与综合，如植物组织培养与植物体细胞杂交的区别与联系，动物细胞培养与体细胞克隆的区别与联系，植物组织培养与动物细胞培养条件的区别等。对克隆技术的原理不必讲解得过深，对克隆技术的操作不必介绍得过细。
教师要充分利用相关科学史，实现教学中的情感目标。如在进行克隆技术的专题讲座前，可让学生搜集有关动物体细胞核移植进行克隆动物的历史、成就，以及克隆动物的安全性和伦理性问题等资料。通过科学实例，拓展学生的视野，激发求知热情，从中得到启迪而产生科学畅想，并进一步培养学生认识、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等。
在教学中，教师还应充分利用课程资源。如可以组织学生到附近高校参观克隆技术的实验室，增强感性认识。也可以邀请克隆技术的研究专家到学校作专题报告，以丰富这部分的教学内容，开拓学生眼界，拓宽知识领域。与此同时，还要说明克隆技术可能带来的负面影响。以此来培养学生明辨是非，对事物具有分析、判断、决策的批判性思维能力，全面提高学生的生物科学素养。
6.3 胚胎工程
（2）教学建议
本部分内容的教学要求是在动物生殖与发育的基础上，了解动物早期胚胎发育的规律，理解胚胎工程的操作流程，关注胚胎工程在生物学基础研究、医疗、畜牧业等方面的应用及其发展前景，关注胚胎干细胞的研究对人类社会发展的影响。其中胚胎工程的理论基础和操作流程、胚胎工程的应用以及对人类社会的发展所产生的影响是本专题教学的重点内容。
在教学中，要从学生已有的生活经验和理论基础出发，激发学生的学习兴趣。胚胎工程是生物
技术四大工程之一，在内容的呈现方式上侧重于与技术相关的生物学基本原理，在此基础上贯穿相关的生物学基础知识。本部分内容的教学应侧重于胚胎工程的理论基础以及胚胎工程的应用前景，对胚胎工程的操作技术可以从简，只让学生作为一般性的了解。同时，在教学过程中还应通过收集胚胎工程方面的相关资料，组织形式多样、内容丰富的讨论，让学生对胚胎工程的研究和发展有进一步的了解，关注胚胎工程特别是胚胎干细胞研究对人类生产生活产生的正负面影响。
要充分利用课程资源，通过介绍我国科技工作者在胚胎工程领域的研究成果，激发学生爱祖国、爱科学的思想情感，对学生进行卓有成效的情感态度价值观的教育。有条件的学校可组织学生到有关研究单位或工厂参观胚胎工程研究实验室或生产车间，请有关胚胎工程技术研究专家做专题报告，到附近的畜牧养殖农场进行访问、调研等活动，以开拓学生视野，拓宽知识领域，全面提高学生的科学素养。
6.4 生物技术的安全性和伦理问题
（2）教学建议
本部分内容的教学主要是要求学生通过学习，加深对转基因生物和生物武器的关注和认识，参与生物技术的伦理问题的讨论和交流。为此，对“关注转基因生物安全问题”的内容，教师可通过组织学生收集资料、讨论、交流、辩论等活动，让学生充分认识转基因生物技术带来巨大成果的同时，理性看待生物技术对生物、食物和环境的影响。
在组织学生参与转基因生物的安全问题讨论时，教师可引导学生在收集资料的基础上，通过梳理、分析和思考，形成一定的观点和证据后，再展开一定的讨论。对“举例说出生物武器对人类的威胁”等内容，教师可以从我国深受侵华日军细菌战灾难的事实入手，让学生认识生物武器对人类的巨大危害。
关于“讨论生物技术中的伦理问题”内容，教师首先要组织学生收集我国和国外有关的法律和法规，这样可以丰富讨论的内容。此外，教师可利用当地的资源，安排一定的时间，组织学进行转基因生物或转基因食物的调查，由此让学生深切感受生物技术给人类的生产和生活带来的变化。
生物选修一<生物技术实践>知识点总结 专题一传统发酵技术的应用 *几种常用发酵菌种的比较 菌种 项目 酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧繁殖方式适宜条件下出芽生殖二分裂生殖孢子生殖二分裂生殖生产应用酿酒酿醋制作腐乳制作泡菜发酵条件前期需氧，后期不需氧一直需氧一直需氧不需氧最适温度18℃～25℃30℃～35℃15℃～18℃常温 时间控制10～12天7～8天腌制8天左 右 腌制10天左 右 其他条件封闭充气口适时充气控制盐酒用 量 控制盐水比例 课题一果酒和果醋的制作 1、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋6CO2 2、在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧呈 酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。 3、醋酸菌是单细胞细菌.，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O 4、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ↓↓ 果酒果醋 7、酒精检验：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 8. 实验装置 充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来 排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与 瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二 氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连 接气泵，输入氧气。 课题二腐乳的制作 1、多种微生物参与了发酵，起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。生殖方式是孢子生殖。 2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中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。 3、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、所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。* 5.毛霉的生长条件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在15～18℃，并保持一定的温度。
选修1《生物技术实践》知识归纳图解 果酒和果醋的制作 挑选葡萄 冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵注意： ①要先清洗后除枝梗 (避免除去枝梗时引 起葡萄破损，增加被 杂菌污染的机会，同 注意： 注意： ①榨汁机要清洗干净， 并晾干(防杂菌污染) 原理：主要菌种是酵母菌。 酵母菌是异养兼性 厌氧微生物 C6H12O6→C2H5OH＋C02 果酒果醋 注意： ①发酵装置要清洗干净，并用体积分数为70％的酒精消毒 ②发酵瓶装入葡萄汁后留有l/3的空间(目的是先让酵母菌 进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其 次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出) ③如用带盖的瓶子制葡萄酒，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次 (注意不是打开瓶盖，防杂菌污染)，之后再将瓶盖拧紧(目 的:排出多余的气体放炸裂) ④装入葡萄汁封闭充气口(无氧环境和放杂菌污染) 3mL/L的H2SO43滴→混匀→ 3mL/L的H2SO43滴→混匀→ 原理：主要菌种是醋酸杆菌(异养需氧型) ①当氧气糖源均充足时，糖→醋酸 注意：需适时通入空气 高考警示： ①由于醋酸菌和乳酸菌属于原 核生物，所以在利用者两类 微生物时，其环境中一定不 11
微生物的实验室培养 （一）培养基的基本知识 1．培养基的营养成分 2．培养基的配制原则 (1)目的明确。要根据微生物的种类、培养目的等选择原料、配制培养基。 (2)营养要协调。各种营养物质要保证适当的浓度和比例。营养物质比例过低，不能满足微生物生长；浓度过高则会抑制微生物的正常生长。营 养物质的浓度比(如C/N)还会直接影响某些微生物的代谢产物，如谷氨酸生产，C/N=4∶1时，菌体大量繁殖，谷氨酸产量少；而 22
2018届选修1《生物技术实践》真题汇编 1、（2013全国课标卷Ι）回答下列有关泡菜制作的习题： （1）制作泡菜是，所用盐水煮沸，其目的是。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是。 （2）泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行的过程。该过程发生在乳酸菌的中。 （3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有、 和等。 （4）从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是，原因是：。 2、（2013全国课标卷Ⅱ）临床试用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。 回答下列问题： （1）为了从样本中获取致病菌菌落，可用____ ___法或______ ___法将样本借种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。 （2）取该单菌落适当稀释，用_____ _法接种于固体培养基表面，在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。 （3）为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A，B，C，D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A___ ____；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B_____；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明____ ____；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的____ _。（4）根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选择抗生素_______。 3、（2013四川卷）由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程菌菌种（过程如图甲所示）。 (1)图甲中，过程①需要的酶有_____________。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以____________作为唯一碳源。②、③过程需要重复几次，目的是______________。 (2）某间学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是_____________________；推测该同学接种时可能的操作失误是______________。 (3）以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种________菌的发酵罐需要先排气，其原因是__________________________。 4、（2014新课标Ⅱ卷）为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌的分离等工作。回答下列问题：
选修1《生物技术实践》 第一部分微生物的利用 实验 1 大肠杆菌的培养和分离 一、大肠杆菌 1．大肠杆菌属于革兰氏阴性细菌，为兼性厌氧的肠道杆菌。2．用途：是基因工程技术中被广泛采用的工具。 二、本实验的内容是将大肠杆菌扩大培养和划线分离。分离后，一个菌体便会形成一个菌落，这是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。 本实验用LB液体培养基（通用的细菌培养基）扩大培养大肠杆菌，培养后用LB固体平面培 养基进行划线分离。 三、细菌的培养和分离 1．细菌的培养： （ 1 ）繁殖方式：细菌以分裂的方式繁殖，分裂速度很快，约20min 分裂一次。 （2）培养的方法：需要将已有细菌的培养物转移到新的培养基中，一般用接种环来转移带菌的培养物。 2．细菌的分离 分离的方法与特点： 划线分离法：操作简单。（接种环） 涂布分离法：操作复杂，单菌落更易分开。（玻璃刮刀） 四、灭菌操作 1．灭菌操作的原因：获得纯净的培养物的关键是防止外来杂菌的入侵污染。 2．无菌操作的条件： （1）各种器皿必须是无菌的。（首要条件） （2）各种培养基必须是无菌的。 “细菌喜荤，霉菌喜素” 细菌培养基要用蛋白胨和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氯化钠，以维持一定的渗透 压。在中性偏碱的环境中生长（制备培养基时需调节培养基的酸碱度）。 霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。在中性偏酸的环境中生长（制备培养基时需调节培养基的酸碱度）。
如果培养基中有葡萄糖，为防止葡萄糖分解碳化，要用500g/cm2压力(90 C以上)灭菌30min. 3．灭菌的方法：是指杀灭病原微生物的方法。 ( 1)灼烧灭菌 (2)干热灭菌：160-170 C下加热1-2h。 (3)高压蒸气灭菌：100kPa、121 C (1kg/cm 2)下维持15min. (4)过滤灭菌：G6玻璃砂漏斗过滤(用于有些不能加热灭菌的化合物，如尿素加热会分解) 4．消毒的方法：是指杀灭或清除环境中一切微生物(包括芽胞、孢子)的方法 (1)煮沸消毒法：100 C煮沸5-6min (2)巴氏消毒法：70-75 C下煮30min或80 C 下煮15min (3)化学药剂消毒法：用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒; 氯气消毒水源 ( 4) 紫外线消毒 五、大肠杆菌的培养和分离实验 1 ．实验步骤： (1)培养基灭菌：将50mlLB液体培养基、50mlLB固体培养基加上封口膜和培养皿用牛皮纸包好 进行高压蒸汽灭菌。(封口膜的作用是既通气又不使菌进入) (2)倒平板：将有培养基的三角瓶和培养皿放到超净台上，打开紫外灯和过滤风 (3)接种：接种环接种，在37C振荡培养12h ( 4)划线分离：在酒精灯火焰上灼烧接种环，接种环只在菌液中蘸菌液一次，然后在固体培养基的平板上连续划线，盖好培养皿，将培养皿倒置，放在37 C恒温培养箱中培养 12-24h ，可看到在划线的末端出现不连续的单个菌落。 (5)菌种保存：用接种环取出单菌落，用划线法接种在斜面上，37 C培养24h后，置于4 C冰箱 中保存
《果酒和果醋的制作》教学设计 教学目标 1、知识与技能目标 本节要知道果酒、果醋制作所需的菌种，果酒、果醋制作的原理，会写反应式；说 出果酒、果醋的实验流程，正确理解影响发酵的因素。 2、过程与方法目标 根据实验流程示意图和提供的资料，自行设计果醋制作过程，学会收集、整理和 分析实验资料，定量表述实验结果，得出实验结论；在学习中体会已有知识的不足和 进一步探究、拓展的必要性。 3、情感与价值观目标 积极参加实验设计，在合作交流中探索未知，在发现、探究、操作过程中，获得知 识，体验成功的乐趣，激发学习的热情，树立学习的信心。重点、难点 1、 果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋为重点。 2、 制作过程中发酵条件的控制为难点。
教学理念 《选修1》总的来说是一门以学生为主体，通过实验设计和操作实践，学习科学探究的选修课程，本模块重在培养学生设计实验，动手操作，收集证据等科学探究能力。 本节课首先通过创设情景，课前做好果酒实验，请学生观察，在整个教学中，采用自学——探讨——归纳方法，并自主参与，使学生有较大自主性，在学习中体会已有知识的不足和进一步探究、拓展的必要性。 教学准备 多媒体课件：展示相关资料、图片、例题和习题。 教学过程 [一]创设情景，导入新课 “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”这是唐诗中提及的葡萄酒。其实人类用不同原料酿酒的历史约有5000年了。但直到19世纪，法国的巴斯德才发现葡萄汁变酒是酵母菌的发酵作用。利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，遍布民间，一般称做传统发酵技术。 在中华民族悠久的历史长河中，很多事物都走在世界前列，酒也一样，有着它本身的光辉篇章。在酒的记载中，有许多关于酒的有趣传说。猿猴酿酒说——猿猴的主要食物就是含糖水果，猿猴在水果成熟的季节收贮大量的水果在“石洼”
选修1生物技术实践知识点整理
选修1《生物技术实践》 第一部分微生物的利用 实验1大肠杆菌的培养和分离 一、大肠杆菌 1．大肠杆菌属于革兰氏阴性细菌，为兼性厌氧的肠道杆菌。 2．用途：是基因工程技术中被广泛采用的工具。 二、本实验的内容是将大肠杆菌扩大培养和划线分离。分离后，一个菌体便会形成一个菌落，这是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。 本实验用LB液体培养基（通用的细菌培养基）扩大培养大肠杆菌，培养后用LB固体平面培养基进行划线分离。 三、细菌的培养和分离 1．细菌的培养： （1）繁殖方式：细菌以分裂的方式繁殖，分裂速度很快，约20min分裂一次。（2）培养的方法：需要将已有细菌的培养物转移到新的培养基中，一般用接种环来转移带菌的培养物。 2．细菌的分离 分离的方法与特点： 划线分离法：操作简单。（接种环） 涂布分离法：操作复杂，单菌落更易分开。（玻璃刮刀） 四、灭菌操作 1．灭菌操作的原因：获得纯净的培养物的关键是防止外来杂菌的入侵污染。 2．无菌操作的条件：
（1）各种器皿必须是无菌的。（首要条件） （2）各种培养基必须是无菌的。 “细菌喜荤，霉菌喜素” 细菌培养基要用蛋白胨和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氯化钠，以维持一定的渗透压。在中性偏碱的环境中生长（制备培养基时需调节培养基的酸碱度）。 霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。在中性偏酸的环境中生长（制备培养基时需调节培养基的酸碱度）。 如果培养基中有葡萄糖，为防止葡萄糖分解碳化，要用500g/cm2压力（90 ℃以上）灭菌30min. 3．灭菌的方法：是指杀灭病原微生物的方法。 （1）灼烧灭菌 （2）干热灭菌：160-170 ℃下加热1-2h。 （3）高压蒸气灭菌：100kPa、121 ℃(1kg/cm2)下维持15min. （4）过滤灭菌：G6玻璃砂漏斗过滤（用于有些不能加热灭菌的化合物，如尿素加热会分解） 4．消毒的方法：是指杀灭或清除环境中一切微生物（包括芽胞、孢子）的方法（1）煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min （2）巴氏消毒法：70-75 ℃下煮30min或 80 ℃下煮15min （3）化学药剂消毒法：用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源（4）紫外线消毒 五、大肠杆菌的培养和分离实验
选修1《生物技术实践》一轮复习知识梳理 专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作 发酵 1、概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。 2、类型： （1）根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。 （2）根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。 一、基础知识 （一）果酒制作的原理 1．菌种是酵母菌，属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型， 酶 O+6O→ 6CO+12HO+能量；无氧时，有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式为：C6H12O6+6H22 22 能进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6 → 2C酶 2H5OH+2CO2+能量。 2．酵母菌繁殖的最适温度20℃左右，酒精发酵一般控制在18～25℃。 3．自然发酵过程中，起作用的主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。 （二）果醋制作的原理 1．菌种是醋酸菌，属于原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。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醋酸菌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糖分解成醋酸， 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸， 反应简式为C2H5OH+O2 → CH3COOH+H2O。 3．醋酸菌的最适合生长温度为30～35℃。 4．菌种来源：到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌。
1、流程图 挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒果醋 2、装置：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的； 排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；排气口要 通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的 是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是 有利于二氧化碳的排出。·使用该装置制酒时，应 该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。 出料口是用来取样的。· 三、课题延伸 果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 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H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴。 课题2 腐乳的制作 一、基础知识 腐乳制作的原理 1．腐乳的发酵有多种微生物的协同作用，其中起主要作用的是毛霉，它是一种真核生物，新陈代谢类型是异养需氧型。 2．毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。 3．现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，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，保证产品的质量。 4.条件控制：温度：控制在15~18°C，，并保持一定的湿度。
专题二微生物的培养与应用 课题一微生物的实验室培养 ·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。 ·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。 ·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。 ·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。 ·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。 ·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。 ·培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件 ·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面： ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。 无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 ·消毒与灭菌的区别 消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。
高中生物选修一《生物技术实践》历年高考试题选 一、全国卷 1．（2017?新课标Ⅰ卷.37）（15分） 某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生________________________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是________________________（答出两点即可）。（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择____________________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________。 （3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2 HPO4，其作用有________________________（答出两点即可）。 【答案】（1）脲酶分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料 （2）尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用 （3）为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定2．（2017?新课标Ⅱ卷.37）（15分）
豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题： （1）该实验的自变量是____________________、__________________________。（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是______________________。 （3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是__________________________。 （4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为__________________________，脂肪转变为__________________________。【答案】（1）菌种发酵时间（2）好氧菌 （3）延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 （4）氨基酸和肽脂肪酸和甘油 3．（2017?新课标Ⅲ卷.37）（15分） 绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收
专题一传统发酵技术的应用 课题一果酒和果醋的制作 （一）旁栏思考题 1.应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 答：应该先冲洗，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？ 提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。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℃？ 答：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30-35℃，因此要将温度控制在30-35℃。 4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 答：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。 （二）［资料］发酵装置的设计讨论题 请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？ 答：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；出料口是用来取样的；排气口的作用是排出发酵产生的CO2，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。 课题二腐乳的制作 （一）旁栏思考题 1.你能利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么一回事？ 答：豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。 2.王致和为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？ 答：盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。 3.我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？ 答：含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。 4.吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？ 答：“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。“皮”对人体无害。（二）练习 1.答：越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量，在接近瓶口的表面，盐要铺厚一些，以有效防止杂菌污染。 课题三制作泡菜 （一）旁栏思考题 1.为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？ 答：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。 2.为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？ 答：有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。 3.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？ 答：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。 （二）练习 2. 答：果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵，果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变为醋酸的代谢，腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类，泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。 传统发酵技术都巧妙地利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件，最终的发酵产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物。 专题二微生物的培养与应用 课题一微生物的实验室培养 （一）旁栏思考题 1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。 （1）培养细菌用的培养基与培养皿 （2）玻棒、试管、烧瓶和吸管 （3）实验操作者的双手 答：（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。（二）倒平板操作的讨论 1.培养基灭菌后，需要冷却到50 ℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？ 提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行
选修一生物技术实践知识点总结 专题一传统发酵技术的应用 课题一果酒和果醋的制作 (一)基本原理 1酵母菌是异养兼性厌氧菌型真菌，20℃左右最适宜酵母菌繁殖，所以酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 2、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O+能量 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2+能量 3、醋酸菌是异养需氧型细菌,醋酸菌最适生长温度为32℃，所以醋酸发酵时一般将温度控制在30℃-35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。 4、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸； C6H12O6＋2O2→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O （二）、实验流程： 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） （三）、实验装置： 1、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精 发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一 个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污 染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时， 应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。 2、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。 在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2ML，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色 疑难解答： （1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 应该先冲洗，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？ 如：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。 （3）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
生物选修1 生物技术实践 模块考试试卷 第Ⅰ卷 选择题 (共70分) 一、单选题（2分×20=40分）。 1. 现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不 同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO 2的量如图所示 (两种呼吸作用速率相等),问:在氧浓度为a 时（） §1 A.酵母菌只进行厌氧发酵 B.67%的酵母菌进行厌氧发酵 C.33%的酵母菌进行厌氧发酵 D.酵母菌停止厌氧发酵 2. 豆腐发酵过程中，毛霉消耗的能量主要来自于哪种物质的分解（） §2 A ．脂肪 B ．磷脂 C ．葡萄糖 D ．蛋白质 3. 泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜主要是由 的繁殖造成的…( ) §3 A ．酶母菌 B ．毛霉菌 C ．乳酸菌 D ．醋酸杆菌 4．将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是（ ）§1 A.对比观察培养基有没有被微生物利用 B.对比分析培养基上是否生有杂菌 C.没必要放入未接种的培养基 D.为了下次接种时再使用 5．可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是：（ ）§2 A 、以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂 B 、以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂 C 、以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂 D 、以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂 6. 要从土壤中将分解纤维素的细菌分离出来，应该将它们接种在§3 A 、加入指示剂的鉴别培养基上 B 、 含有蛋白胨的固体培养基上 C 、只有纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上 D 、 含四大营养要素的培养基上 7. 人工种子是指植物离体培养中产生的胚状体，包裹在含有养分和具有保护功能的物质中，并在适宜的条件下能够发芽出苗的颗粒体。下列与人工种子形成过程无关的是（ ）3§1 A ．细胞的脱分化和再分化 B ．细胞的全能性 C ．细胞的有丝分裂 D ．细胞的减数分裂 8. 不能作为组织培养、细胞培养或克隆的生物材料是（ ）3§1 A ．花粉 B ．幼叶 C ．卵细胞 D ．人血中的成熟红细胞 9. 下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）§1 A ．融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜 B ．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C ．叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞 D ．植物体的任何一个体细胞经离体培养都能表现出全能性 10. 以下四组是影响酶活性的主要因素，正确的是4§1 A ．底物浓度、酸碱度、温度 B ．光照、酸碱度、温度 C ．底物浓度、压力、酸碱度 D ．温度、压力、酸碱度 11. 下列说法正确的是（） 4§2 A ．加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中 B ．目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶；脂肪酶；淀粉酶；蔗糖酶 C ．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性 D ．普通洗衣粉只是缺少酶，不会污染环境。 12. 下列关于固定化酶的说法不正确的是（）4§3 6 氧浓度% 二氧化碳 酒精 相 对 数量mol
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基 因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： （1）大多数生物的遗传物质是DNA （2）DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 （3）双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： （1）基因是控制生物性状的独立遗传单位。 （2）遗传信息的传递都遵循中心法则。 （3）生物界共用一套遗传密码。 （一）基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是原核生物 （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E?coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端；
T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 3. “分子运输车”--- 载体 (1)载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体：细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2. 方法：①从基因文库中获取目的基因 (方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义：全称多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的：快速获取大量的目的基因 (3)原理：DNA M制 (4)使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程：第一步：变性，加热至90?95C DNA解链为单链，断裂氢键； 第二步：退火，冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA
CO2，此后再将瓶 ；以后每次划线前灼烧：杀死上次 ；划线结束灼烧： ，从而能在培养基表面形成单个的菌落。 将聚集的菌体分散开，以便获得单菌落。 使微生物和无菌水混合均匀。 ；为保证菌液均匀分布，应在涂布时转动培养皿。 。②若要分离并统计活菌数，应选用稀释涂布平板法。
有“微生物的天然培养基”之称。土壤取样时应选取取富含有机质、pH接近中性且潮湿的、 用一定稀释范围的样品液进行涂布培养， 104、105和106倍稀释液，测定放
化学结合法和物理吸附法固定 而体积小的酶易从包埋材料中漏出。 图A：包埋法B：化学结合法C：物理吸附法 ）固定化细胞技术的优缺点 ，大分子物质不易进入细胞，反应时需要为固定化细胞提供营养物质。 不溶于水的多孔性载体中。常用的载体 只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快，。因此可将各种相对分子质量不同的蛋白质分子分离。（原理见右上图） 流动慢→先收集大分子→后收集小分子。 聚丙烯酰胺凝胶电泳。 琼脂糖凝胶电泳：由于琼脂糖本身不带电荷，所以，各种分子在电场中的迁移速率取决于各种分子所带电荷性聚丙烯酰胺凝胶电泳：蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于 等因素。为了消除净电荷对迁移 能与各种蛋白质形成 的量大大超过了蛋白质 分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使 聚丙烯酰胺凝胶电泳中， 阳极移动。 －聚丙烯酰胺凝胶电泳。 。由几条肽链组成的蛋白质复合体在 单条肽链的分子量。 的影响，维持pH基本不变。 溶解于水中配制而成，通过调节缓冲剂的使用比例就 纯度鉴定。 条肽链组成，包括两条α－肽链和两条β－肽链。其 或一分子二氧化碳。血红蛋白因含有血红素而呈现红色。 血红蛋白呈现红色这一特点对进行血红蛋白质分离的意义：血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。 血浆蛋白)，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯→加
课题一微生物的实验室培养 ·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是 进行微生物培养的物质基础。 ·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。 ·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。 ·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。 ·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源（生长因子）等。 ·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。 ·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。 ·培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件 ·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面： ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。 无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 ·消毒与灭菌的区别 消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微 生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。 灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方
生物选修一生物技术实践知识点总结 专题一传统发酵技术的应用 * 菌种 项目 酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧繁殖方式适宜条件下出芽生殖二分裂生殖孢子生殖二分裂生殖生产应用酿酒酿醋制作腐乳制作泡菜发酵条件前期需氧，后期不需氧一直需氧一直需氧不需氧最适温度18℃～25℃30℃～35℃15℃～18℃常温 时间控制10～12天7～8天腌制8天左 右 腌制10天左 右 其他条件封闭充气口适时充气控制盐酒用 量 控制盐水比例 课题一果酒和果醋的制作 1、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋6CO2 2、在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧呈 酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。 3、醋酸菌是单细胞细菌.，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O 4、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 果酒果醋 7、酒精检验：在酸性条件下，重铬酸钾及酒精反应呈现灰绿色。 8. 实验装置 充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管及瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。 课题二腐乳的制作 1、多种微生物参及了发酵，起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。生殖方式是孢子生殖。 2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中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。 3、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、所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。* 5.毛霉的生长条件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在15～18℃，并保持一定的温度。 来源：1.来自空气中的毛霉孢子，2. 直接接种优良毛霉菌种. 时间：5天
选修1 生物技术实践 第一部分微生物的利用 一、课标内容：进行微生物的分离和培养 二、教学要求： 实验1 大肠杆菌的培养和分离 三、考纲要求： 四、知识要点： 1，微生物是指结构简单、形体微小的单细胞、多细胞或没有细胞结构的低等生物，包括病毒、原核生物、原生生物和某些真菌。细菌是单细胞的原核生物，有细胞壁（肽聚糖）、细胞膜、细胞质，无成型的细胞核，只有一环状DNA分子（拟核）。以分裂（二分裂）的方式繁殖，分裂速度很快。用革兰氏染色法将细菌分为革兰氏阳性菌（革兰氏染液染色后，再脱色处理，细菌仍保留染色液的颜色）和革兰氏阴性菌两大类，区别在细胞壁的成分不同。大肠杆菌是革兰氏阴性（细胞壁薄，有荚膜）、兼性厌氧的肠道杆菌。 *2，细菌的分离方法有两种：划线分离法和涂布分离法。是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。划线分离就是用接种环蘸菌液后在含有固体培养基的培养皿平板上划线，在划线的过程中菌液逐渐减少，细菌也逐渐减少，。划线最后，可使细菌间的距离加大。将接种后的固体培养基培养10～20小时后，一个细菌细胞就会繁殖成许多细菌细胞，形成菌落，不会重叠。在斜面上划线，则每个斜面的菌群就是有一个细菌产生的后代。用于基因工程的大肠杆菌的工程菌，可以用划线分离法获得产物表达能力高的菌株。由于工程菌的质粒中通常有抗性基因（如抗氨苄青霉素基因），如在培养基中加入一定量的氨苄青霉素，由于非工程菌的其他杂菌都没有抗性基因，所以在划线后只有存在抗性基因的工程菌能生存下来。 涂布分离时，需要先将培养的菌液稀释，通常稀释到10-5～10-7之间，然后去0.1ml不同稀释度的稀释菌液放在培养皿的固体培养基上，用玻璃刮刀涂布在培养基平面上进行培养，在适当的稀释度下，可产生相互分开的菌落。通常每个培养皿中有20个以内的单菌落为最合适。将每个菌落分别接种在斜面上扩增培养后，再做功能性实验。 划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂。 3，在培养微生物时，必须进行无菌操作。其首要条件是各种器皿必须是无菌的，各种培养基也必须是无菌的，转移培养基、倒平板、接种、平板划线、平板稀释涂布等操作中的每一步都要做到无菌（防止杂菌污染）。进行恒温培养时，要将培养皿倒置，是因为培养基中的水分会以水蒸气的形式蒸发，倒放培养皿会使水蒸气凝结成水滴后，落入培养基的表面并且扩散，菌落中的细菌也会随水扩散，菌落见相互影响，很难在分成单菌落，达不到分离的目的。 4，细菌扩大培养要用LB液体培养基（通用培养基、常用于做生理学研究和发酵工业），划线分离要用LB固