选修1 生物技术实践
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高中生物选修一生物技术实践知识点总结材料生物技术实践是高中生物选修一课程中的重要内容,其涉及的知识点较多。
下面是关于生物技术实践相关知识点的总结材料。
一、细胞培养技术1.细胞培养基本理论:细胞培养的定义、种类和应用2.细胞培养技术的步骤:细胞的分离、传代、化学培养基的制备等3.细胞培养的影响因素:温度、培养基成分、培养器具等4.细胞培养的应用:生物药物的生产、组织工程、基因工程等二、基因工程技术1.基因工程的基本概念:基因重组、基因表达等2.基因工程中的重要技术:限制性酶切、DNA连接、DNA复制等3.基因工程的应用:转基因技术、蛋白质表达与纯化、分子诊断等4.基因工程的伦理问题:风险评估、生物安全等三、单细胞技术1.单细胞技术的基本原理:单细胞分离、扩增等2.单细胞技术的应用:单细胞测序、单细胞克隆等3.单细胞技术在医学研究中的应用:癌症研究、免疫细胞研究等4.单细胞技术的发展前景:个体化医学、药物开发等四、酶工程技术1.酶工程的基本概念:酶的定义、性质等2.酶工程技术的步骤:酶的筛选、改造、固定化等3.酶工程技术的应用:生化制剂的生产、环境保护等4.酶工程技术的发展趋势:多功能酶的研究、酶催化反应的优化等五、生物传感器技术1.生物传感器的基本原理:生物元件的识别、信号转导等2.生物传感器的种类:酶电极、抗体电极等3.生物传感器的应用:生物分析、临床诊断等4.生物传感器技术的发展:微纳制造技术的应用、多样化生物传感元件的研究等六、生物安全技术1.生物安全的概念:生物实验的风险评估、安全管理等2.生物安全技术的措施:生物实验室建设、生物废弃物处理等3.生物安全的法律法规:《生物安全法》等相关法律法规4.生物安全技术的发展:新兴疾病、转基因生物等生物安全问题的研究与应对以上是高中生物选修一生物技术实践的知识点总结材料。
这些知识点涵盖了细胞培养技术、基因工程技术、单细胞技术、酶工程技术、生物传感器技术和生物安全技术等方面,希望对你的学习有所帮助。
高中生物选修1--生物技术实践知识点填空生物技术是应用生物学的知识和技术手段,以提高农业、医药等领域的产出和效益。
在高中生物选修1中学习生物技术实践的内容,主要包括基因工程、细胞工程和酶工程等方面的知识。
本文将从这几个方面逐一介绍生物技术实践的相关知识点。
一、基因工程基因工程是现代生物技术的核心内容,它通过改变生物体的遗传信息,以实现对生物体的有针对性的改造和利用。
基因工程的关键技术包括重组DNA技术、基因克隆和转基因技术等。
1. 重组DNA技术重组DNA技术是指通过体外的方法,将不同来源的DNA片段重新组合成具有新的功能的DNA分子。
在重组DNA技术中,常用的工具酶包括限制酶、连接酶和DNA聚合酶等。
通过限制酶切割DNA,然后通过连接酶将不同片段连接起来,最后通过DNA聚合酶构建完整的DNA分子。
2. 基因克隆基因克隆是指将目标基因从一个生物体中分离出来,并通过体外的方法进行复制,使其得到大量复制。
常用的基因克隆技术包括PCR扩增、基因文库构建和原核表达系统等。
通过PCR扩增可以快速复制目标基因,基因文库构建可以将目标基因储存起来,原核表达系统可以将目标基因转入细菌中并得到大量表达。
3. 转基因技术转基因技术是指将外源基因导入到目标生物体的染色体中,并使其能够正常表达。
通过转基因技术,可以改变生物体的性状、增加营养价值、提高抗病性等。
常见的转基因作物包括转基因水稻、转基因玉米和转基因大豆等。
二、细胞工程细胞工程是利用细胞和组织的生物学特性进行的工程技术。
它主要包括细胞培养、细胞融合和细胞检测等方面的实践操作。
1. 细胞培养细胞培养是指将细胞单元从生物体中分离出来,经过体外培养,使其能够持续生长和增殖。
细胞培养可以通过组织培养、细胞培养和胚胎培养等方式进行。
细胞培养技术在医药和生物工程领域具有重要应用价值。
2. 细胞融合细胞融合是将两个或多个不同类型的细胞合并成一个细胞,并使其具有双亲细胞的特性。
选修一生物技术实践课题1果酒和果醋的制作一.果酒的制作菌种:酵母菌细胞构造:真核细胞代谢种类:异养兼性厌氧型生殖方式:孢子生殖有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大批生殖,适合温度:20℃左右。
反响式: C6H12O6+6O2→ 6CO2+6H 2O.无氧条件下,附在葡萄皮上的酵母菌进行酒精发酵,适合温度:18℃~ 25℃。
反响式: C6H12O6→ 2C2H5OH+2CO 2.二.果醋的制作菌种:醋酸菌细胞构造:原核细胞代谢种类:异养需氧型生殖方式:分裂生殖氧气、糖充分:反响式:C6H12O6+O2→CH3COOH.氧气充分、缺糖:反响式:C2H 5OH +O 2→乙醛→ CH3 COOH +H 2O.适合温度: 30℃~ 35℃。
三.实验流程精选葡萄冲刷榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋四.果醋和果酒的发酵装置:充气口:进行果醋发酵时通入空气;排气口:排出发酵过程产生的CO2,免得瓶子胀裂。
连结一个长而曲折的胶管:防止空气中微生物的污染。
出料口:方便实时检测产物的产生状况。
五.详细问题1.酵母菌的根源:附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
2.葡萄酒体现深红色的原由:跟着酒精度数的提升,红葡萄皮的色素也进入发酵液。
3.发酵液中不滋长其余微生物的原由:在缺氧,呈酸性的发酵液中,酵母菌能够生长生殖,绝大部分微生物都因没法适应这一环境而遇到克制。
4.酒精的查验:( 1)试管中先加入发酵液2ml ,再滴入 3mol/L 硫酸,振荡混匀,最后滴加 3 滴重铬酸钾,重铬酸钾由橙色变灰绿;( 2)酒精比重计;( 3)闻。
5.变酸酒表面菌膜的形成原由:醋酸菌在液面大批生殖而形成的(需氧)。
6.葡萄不要频频冲刷,免得洗掉酵母菌。
7.制酒时要每隔12h 将瓶盖拧松一次,以放出CO2再拧紧;制醋时盖上一层纱布。
8.榨汁前要先冲刷再除掉枝梗:以防止除掉枝梗时惹起葡萄损坏,增添被杂菌污染的时机。
9.发酵瓶要用体积分数为70%的酒精消毒或用洗洁精清洗。
北师大版选修1生物技术实践《培养基的配制和灭菌》教案及教学反思一、教学目标1.理解培养基的组成和作用;2.掌握培养基的配制和灭菌方法;3.学会分装培养基和保存菌种。
二、教学内容2.1 培养基的组成和作用培养基是供细胞生长、增殖和繁殖的营养物质,不同的细胞需要不同的培养基。
细胞在培养基中生长需要以下组分:1.碳源:提供能量;2.氮源:提供氮元素;3.矿物质:提供微量元素;4.生长因子:如维生素、氨基酸等;5.pH 缓冲剂:保持培养基 pH 值稳定;6.水:作为溶液的基础。
2.2 培养基的配制和灭菌方法2.2.1 培养基的配制培养基的配制要按照一定比例混合各种组分,使得最终的营养成分达到适合细胞生长的程度。
通常是通过称量、混合、调节 pH 值和滤消毒等步骤完成。
常用的培养基配制方法有以下几种:2.2.1.1 固体培养基配制1.称量各种配方成分;2.混合–反复搅拌并加温,直到组分溶解;–加入琼脂糖(1%-2%);3.调节 pH 值;4.分装、灭菌。
2.2.1.2 液体培养基配制1.称量各种配方成分;2.混合并加温,直到组分溶解;3.调节 pH 值;4.加水,使体积达到所需体积;5.滤消毒;6.分装。
2.2.2 培养基的灭菌灭菌是将培养基中的细菌杀灭,以避免在培养时受到细菌污染,根据培养基的不同,有以下几种灭菌方法:1.高温灭菌:适用于固体培养基,2小时以上的高温可以杀死所有细菌;2.紫外线灭菌:适用于液体培养基,选择波长为250-260nm的光线;3.过滤器灭菌:适用于液态培养基,通过0.22μm的过滤器将细菌过滤掉。
2.3 分装培养基和保存菌种分装培养基是将配制好的培养基按照一定比例分装到小瓶中,以便于使用。
保存菌种是将感兴趣的微生物种类和菌株用各种方法冷冻或干燥保存,以便于后期使用。
三、教学反思本堂课主要介绍了培养基的配制和灭菌方法,以及分装培养基和保存菌种的重要性。
通过实验操作,学生可以更加深入地理解培养基的组成和作用,掌握培养基的配制和灭菌技术,和分装培养基和保存菌种的方法。
高中生物选修一《生物技术实践》一、传统发酵技术1.果酒制作:1)原理:酵母菌的无氧呼吸反应式:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量。
2)菌种来源:附着在葡萄皮上的野生酵母菌或人工培养的酵母菌。
3)条件:18-25℃,密封,每隔一段时间放气(CO2)4)检测:在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。
2、果醋制作:1)原理:醋酸菌的有氧呼吸。
O2,糖源充足时,将糖分解成醋酸O2充足,缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再变为醋酸。
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O2)条件:30-35℃,适时通入无菌空气。
3、腐乳制作:1)菌种:青霉、酵母、曲霉、毛霉等,主要是毛霉(都是真菌)。
2)原理:毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和aa ;脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3)条件:15-18℃,保持一定的湿度。
4)菌种来源:空气中的毛霉孢子或优良毛霉菌种直接接种。
5)加盐腌制时要逐层加盐,随层数加高而增加盐量,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。
4、泡菜制作:1)原理:乳酸菌的无氧呼吸,反应式:C6H12O62C3H6O3+能量2)制作过程:①将清水与盐按质量比4:1配制成盐水,将盐水煮沸冷却。
煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
②将新鲜蔬菜放入盐水中后,盖好坛盖。
向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证乳酸菌发酵的无氧环境。
3)亚硝酸盐含量的测定:①方法:比色法;②原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
二、微生物的培养与应用1、培养基的种类:按物理性质分为固体培养基和液体培养基,按化学成分分为合成培养基和天然培养基,按用途分为选择培养基和鉴别培养基。
2、培养基的成分一般都含有水、碳源、氮源、无机盐P143、微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。
4、培养基还需满足微生物对PH、特殊营养物质以及O2的要求。
《生物技术实践》(选修1)教参课题1 果酒和果醋的制作一、课题目标说明果酒和果醋制作的原理,设计制作果酒和果醋的装置,完成果酒和果醋的制作。
二、课题重点与难点课题重点: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。
课题难点:制作过程中发酵条件的控制。
三、课题背景分析课题背景从人类酿酒制醋的历史切入,说明酒与醋的制作不仅仅是发酵食品的制作加工,还是一种文化现象,反映了人类文明发展的足迹。
教师可以充分利用这一素材,渗透“科学、技术、社会”的教育。
在此基础上,教材简述了果酒和果醋的特点及其在日常生活中的作用,以激发学生动手制作的兴趣。
四、基础知识分析与教学建议(一)果酒制作的原理知识要点:1. 酵母菌的兼性厌氧生活方式;2.发酵需要的适宜条件;3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源。
教学建议:教师在介绍传统发酵酿酒时,首先应让学生了解酵母菌的兼性厌氧生活方式,理解发酵需要一定的条件,然后再介绍传统发酵方法,分析传统发酵技术中所使用的酵母菌的来源。
最后,教师可以组织学生讨论,在发酵过程中,怎样才能保证发酵液不受污染、如何控制好温度。
(二)果醋制作的原理知识要点:1.酒变醋的原理;2.控制发酵条件的作用;3.制醋所利用的醋酸菌的来源。
教学建议:教师可采用多种形式让学生了解由酒变醋的原理以及在制醋过程中醋酸菌的作用。
例如,教师可以组织学生在查找资料的基础上进行讨论和交流。
通过学生的自主活动,让学生了解传统制醋的流程、醋酸菌的生活特点、醋酸菌在自然界的分布以及使果酒变为果醋的方法等基础知识。
五、实验案例制作葡萄酒和葡萄醋建议将实验安排在秋季的9月或10月进行。
在这段时间内进行实验,有如下优点:(1)正值收获季节,葡萄的价格便宜,品种多样;(2)此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强,发酵酿酒的效果好;(3)温度适宜,发酵现象非常明显。
实验的具体操作步骤如下。
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。
专题四选修一生物技术实践必背知识实验一大肠杆菌的培养和分离【考点一】培养基1、培养基配置①微生物的生命活动需要五大营养要素:水、无机盐、碳源、氮源、生长因子;②有的物质既是碳源又是氮源(为微生物生长提供碳元素和氮元素),如:蛋白质、蛋白胨;③有的既是碳源又是生长因子(是微生物生长不可缺少的微量有机物),如:酵母提取物;④“细菌喜荤,霉菌喜素”;细菌喜37℃的温度;霉菌喜25-30℃的温度;⑤细菌的培养基:蛋白胨、酵母提取物、一定量的氯化钠,以维持一定的渗透压;通常在中性偏碱的环境中生长;⑥霉菌的培养基:一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可;通常在中性偏酸的环境中生长;⑦在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要适宜的pH、温度以及特殊营养物质,以满足微生物生长对的要求。
2、培养基的种类及用途:①液体培养基:呈现液态,用于扩大培养和工业生产;②固体培养基:配制时需加入琼脂(凝固剂),呈固态,用于菌种分离、鉴定、计数等;③我们一般用LB液体培养基来扩大培养大肠杆菌,用LB固体培养基来分离大肠杆菌。
【考点二】灭菌和消毒1、无菌技术:人们利用微生物完成一定的反应,必须要求某种微生物是没有被其他微生物污染的,因此,在培养微生物时必须进行无菌操作;2、灭菌是用物理或化学的方法,杀死或除去环境中的一切微生物的方法。
杀死病原菌的方法叫消毒。
如:实验室要对使用前和使用后的培养基、各种容器进行灭菌;要对实验服、对病人的排泄物和衣物进行消毒。
3、干热灭菌法:是利用火焰将接种环和试管上的微生物烧死(又称灼烧灭菌法),或在140-160℃的烘箱中加热2-3h,将微生物的营养体和芽孢杀死。
4、加压蒸气灭菌法(高压蒸气灭菌法):这是生产和实验室常用的灭菌法,将灭菌锅内通入压力达到1000g/cm2的高压蒸气,锅内温度达121℃,持续15-30min,即可达到灭菌目的;注意:当培养基内有葡萄糖时,为防止葡萄糖分解碳化,要用500g/cm2压力(90℃以上)灭菌30min。
选修1:生物技术实践
一、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”、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,使学生在教师的指导下能够自己设计并进行实验。
教师应组织学生进行探究性学习,给学生提供充分的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设施建设,尽快配齐必需仪器、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。
二、学习要求与教学建议
4.2 酶的应用
(1)学习要求:
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对果胶酶作用最佳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,例如,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。