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
【补充知识】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，
有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式为：C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 → 6CO 2+12H 2
O+能量；无氧时，能进行酒精发酵，反应式为：C 6H 12O 6 → 2C 2H 5OH+2CO 2+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C 2H 5OH+O 2 → CH 3COOH+H 2O 。
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。
二、实验设计
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。·
酶 酶 酶
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。
【教材答案】
（一）旁栏思考题
1.你认为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。
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。
二、实验设计
1、实验流程
让豆腐长出毛霉→加盐腌制→加乳汤装瓶→密封腌制。
3~5天 8天
【教材答案】
（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。
课题三 制作泡菜
一、 制作原理
1、微生物是乳酸菌 ，其代谢类型是异养厌氧型。
2、原理：在无氧条件下，将糖分解为乳酸 （乳酸发酵）
反应式为：C 6H 12O 6?→?酶
2C 3H 6O 3+能量
3、分裂方式是二分裂。 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、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。
1、种类·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。
·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。
·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。
2、、化学成分包括 ：水 、 无机盐 、 碳源 、 氮源（有些可加生长因子、维生素）等。 ·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO 2、NaHCO 3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N 2、NH 3、NO 3-、NH 4+（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N 2。
·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。
3、配置原则
（1）目的明确：
（2）营养物质要协调，注意各营养物质的浓度和比例
（3）PH 要适宜，各种微生物适宜生长的PH 值范围不同。
二、无菌技术：消毒和灭菌
1、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。
2、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。
灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
3、灭菌方法：
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。
④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。
三、实验操作
（一）、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基方法步骤：
计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
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？
答：可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，就可以进行倒平板了。
②为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
③平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，
造成污染。
④在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用
来培养微生物吗？为什么？
答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。
（二）、纯化大肠杆菌
1、微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
2、用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从
而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。
3、平板划线操作的讨论：
①为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
②在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
答：以免接种环温度太高，杀死菌种。
③在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
4、涂布平板操作的讨论
涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？
提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。
（三）、恒温箱培养：不同的微生物培养温度不同，一般是37°C恒温箱中，培养12~14小时。（四）、菌种的保存
（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。
②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。
（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。
13、疑难解答
（1）微生物的营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。
（2）确定培养基制作是否合格的方法：将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2天，无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。
课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
尿素：是一种重要的农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合
成脲酶，尿素最初是从人的尿液中发现的。
一、研究思路
1、筛选菌株
思路：寻找目的菌株时要根据它对生存环境的要求到乡音个的环境中去寻找，
（1）实验室中微生物的筛选应用的原理
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。
（2）选择性培养基
在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。
（3）配制选择培养基的依据
根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。
2、统计菌落数目
（1）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
（2）采用稀释涂布平板法计数的注意事项：①一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数
②为了防止菌落蔓延，影响计数，可在培养基中加入TTC ③本法仅限于形成菌落的微生物。（3）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。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。
3、实验设计
（1）土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。
（2）制备培养基：制备一尿素为唯一氮源的选择培养基
（3）样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。
·测定土壤中细菌的数量，一般选用104、105 、106
·测定放线菌的数量，一般选用103、104 、105
·测定真菌的数量，一般选用102、、103、 104
（4）取样涂布
（5）微生物的培养与观察
不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。
（6）细菌的计数
【旁栏思考题】
如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？
统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均值。
每克样品中的菌落数=（C/V）×M 其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V 代表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml），M代表稀释倍数
课题三分解纤维素的微生物的分离
1、纤维素与纤维素酶
（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。
（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水
解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。
2、纤维素分解菌的筛选
（1）筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理
刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
3、分离分解纤维素的微生物的实验流程
土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
（1）土壤采集：选择富含纤维素的环境。
（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤：倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板
（3）刚果红染色法种类
一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；另一种是在倒平板时就加入刚果红。
4、课题延伸
对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
旁栏思考题
（1）为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？
由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。
（2）将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？
将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10cm左右腐殖土壤中。
（3）两种刚果红染色法的比较
方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。
方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。（4）为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？
在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。
专题三 植物的组织培养技术
课题一 菊花的组织培养
1、植物组织培养
（1）的基本过程
脱分化 再分化 生长
外植体————→愈伤组织————→丛芽（胚状体） （试管苗）
（2）理论基础：植物细胞的全能性
★愈伤组织的细胞：排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
2、植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。
3、影响植物组织培养的条件
①材料：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。植物材料的选择直接关系到试验的成
败。植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培
养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。
②营养：离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培
养基。常用的培养基是MS 培养基，其中含有的大量元素是N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg ，
微量元素是Fe 、Mn 、B 、Zn 、Cu 、Mo 、I 、Co ，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维
生素、蔗糖等。
③激素：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在
生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。
④环境条件：PH 、温度、光等环境条件。
不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一般将pH 控制在5.8左右，温度控制在18~22℃，并且每日用日光灯照射12h.
4、操作流程：
配制MS 固体培养基—→外植体的消毒 —→接种—→培养—→移栽—→栽培
专题二 月季的花药培养
一、 被子植物的花粉发育：
花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期（单核居中期→单核靠边期）和双核期等阶段。
二、产生花粉植株的两种途径（即通过花药培养产生花粉植株单倍体植株）：
①一种是花粉通过脱分化形成胚状体，然后分化发育为植物；
②另一种是花粉在诱导培养基上脱分化先形成愈伤组织，再将其再分化成植株。
注意：这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
注意：①无论哪种产生方式，都要先诱导生芽，再诱导生根
②胚状体：植物体细胞组织培养过程中，诱导产生的形态与受精卵发育成的胚非常类似
的结构，其发育也与受精卵发育成的胚类似，有胚芽、胚根、胚轴等完整结
构，就像一粒种子，又称为细胞胚。
三、影响花药培养的因素，诱导花粉能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中
1、材料的选择与是主要的影响因素
·亲本的生理状况：花粉早期是的花药比后期的更容易产生花粉植株，选择月季的初花期。·合适的花粉发育时期：一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高
·花蕾：选择完全未开放的花蕾
2、培养基的组成
亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响
3、实验操作：
①材料的选取：选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确
定花粉发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
②材料的消毒
③接种和培养：·
④鉴定和筛选。
4、植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作
等基本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；
花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。
专题4 酶的研究与应用
课题3 酵母细胞的固定化
课题背景
1、问题：酶对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本；
反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。
设想：将酶固定在不溶于水的载体上。
优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以反复利用。
2、问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的
酶促反应才能得到的。
设想：将合成酶的细胞直接固定。
优点：成本更低，操作更容易。
一、基础知识
（一）固定化酶的应用实例
1、高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆，能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶。
2、使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱
内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
（二）固定化细胞技术
1、固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包
埋法、化学结合法和物理吸附法。
2、一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。这
是因为细胞体积比酶分子的体积大；体积大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
3、包埋法法固定化细胞，即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的不溶于水的载体中。常用的
载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
二、实验操作
（一）制备固定化酵母细胞
1．酵母细胞的活化
活化就是处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2．配制物质的量的浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液
3．配制海藻酸钠溶液
加热溶化海藻酸钠时要注意小火间断加热，重复几次，并不断搅拌，直到海藻酸钠融化为止。如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
4．海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合
将海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的海藻酸钠溶液，进行充分搅拌，使其混合均匀，在转移至注射器中。
5．固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到刚配制好的CaCl2溶液中，并浸泡30min（时间）左右。
（二）用固定化酵母细胞发酵
1．将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2-3次。
2．将10%葡萄糖溶液转移至锥形瓶中，加入固定好的酵母细胞，置于25℃下发酵24h（时间）。
三、结果分析与评价
（一）观察凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠浓度浓度偏低，该种凝胶珠包埋的酵母细胞数目少，影响实验效果；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠浓度浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
（二）观察发酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。
四、课题延伸
工业生产中，细胞的固定化技术是在严格无菌的条件下进行的。
【教材答案】
练习
1.答：直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。
3.提示：可以从酶的结构的多样性，对理化条件的敏感程度等角度思考。
专题5 DNA 和蛋白质技术
课题1 DNA的粗提取与鉴定
一、基础知识
（一）提取DNA的方法
提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
（1）DNA的溶解性：
●DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当
的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。
●此外，DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以
将DNA与蛋白质进一步的分离。
（2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：
蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
（二）DNA的鉴定
在沸水裕条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
二、实验设计
（一）实验材料的选取
凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液
动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。
例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
（三）去除滤液中的杂质
方案一利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。
方案二直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。
方案三将滤液放在60～75℃的恒温水浴箱保温10～15min，注意严格控制温度范围。（四）DNA的析出与鉴定
1、将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液（体积分数为95%），静置
2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。
2、取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中
一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
，使其混合均匀，
三、操作提示
1、以血液为实验材料时，每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠，防止血液凝固。
2、加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。加
入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
3、二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。
四、课题成果评价
1、是否提取出了DNA
观察你提取的DNA颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多；二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功，如果不呈现蓝色，可能所提取的DNA含量低，或是实验操作中出现错误，需要重新制备。
2、分析DNA中的杂质
本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖、RNA等杂质。
3、不同实验方法的比较
对于不同的实验方法，本课题可以采用分组的方法进行研究。首先选取不同的实验材料，其次同种材料还可以采用不同方法，从多方面比较实验结果，如DNA的多少、颜色，二苯胺显色的深浅等，看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。
五、课题延伸
本课题使用的洗涤剂是多组分的混合物，在严格的科学实验中很少使用。实验室提取高纯度的DAN时，通常使用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）或吐温等化学试剂。
【教材答案】
（一）旁栏思考题
1．为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？
答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂（细胞膜和核膜的破裂），从而释放出DNA。2．加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？
答：洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。
3．如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？
答：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
4．此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？
答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
5．为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？
答：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
6．方案二与方案三的原理有什么不同？
答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
专题六植物有效成分的提取
课题一植物芳香油的提取
一、天然香料的来源：植物或者动物
1、植物：50多个科的植物
2、动物：主要来源，灵猫、麝、海狸和抹香鲸等、
二、植物芳香油
1、来源：植物的果实、花、茎、叶、树干、树皮、种子等。
2、芳香油的性质：具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂，成分复杂、比重较轻。
3、化学本质：主要包括萜类化合物及其衍生物。
三、提取方法：蒸馏、压榨、萃取等。
1、水蒸气蒸馏法：
原理：水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水油分层。
方法：水中蒸馏：原料放在沸水中加热蒸馏。
水上蒸馏：原料隔放在沸水上加热蒸馏。
水汽蒸馏：利用外来高温水蒸气加热蒸馏。
不足：有些原料不适宜于水中蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用压榨法（通过机械压缩力将液相物从液固两相混合物中分离出来的一种简单操作）
2、压榨法：原料易焦糊或者有效成分易溶于水，通常用此方法。
3、萃取法：
原理：芳香油易溶于有机溶剂，溶剂挥发后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。
方法：原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。
不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质
四、实验设计：
（一）玫瑰精油的提取：蒸馏法
①采集玫瑰花：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。
②装入蒸馏原料：称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL蒸馏水。
③安装蒸馏装置：按照从左向右、自下到上次序安装水蒸
气蒸馏装置。
④加热蒸馏：控制蒸馏时间和速度（1～2滴/秒），获得乳白
色乳浊液；拆卸装置。
⑤分离油层：向乳浊液加入NaCl溶液后，利用分液漏斗分离
出上面的油层。
⑥除去水分：向油层中加入无水硫酸钠，24h后过滤，得到玫
瑰油。
＊注意事项：蒸馏时间不能过短，温度不能过高。
（二）橘皮精油的提取：压榨法
·橘皮精油的主要成分：柠檬烯，主要分布在橘皮中。
·石灰水：防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。
·小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的0.25％和5％）。
·实验步骤：
①橘皮的处理：将新鲜橘皮用清水清洗沥干。
②石灰水浸泡：用7～8％石灰水浸泡橘皮10h以上（如为24h）。
③清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。
④粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠后，用压榨机压榨得到压榨液。
⑤过滤压榨液：用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上层橘皮油。
⑥静置处理：将橘皮油在5～10℃冰箱中静置5～7d，分离出上层澄清橘皮油。
⑦再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。
·分析：静置处理目的：除去果蜡和水分。
课题二胡萝卜素的提取
一、基础知识
1、胡萝卜素性质：橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等
有机溶剂。依据碳碳双键的数目划分为α、β、γ三类。其中最主要的组成
成分为β-胡萝卜素。
2、作用：①治疗夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等疾病；②常用于食品色素；③使癌变细
胞恢复成正常细胞。
二、实验设计：萃取法
1、实验步骤①粉碎（使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。）
②干燥（脱水温度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解）
③萃取
④过滤（除去萃取液中的不溶物）
⑤浓缩（蒸发出有机溶剂）
2、萃取剂的选择：条件是具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶——石
油醚
3、影响萃取的因素：
·主要因素：萃取剂的性质和使用量
·次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等
一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥
4、胡萝卜素提取
·装置的设计：萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸。
·为防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。
·萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。
5、鉴定：纸层析法
6、疑难解答：
其他色素杂质
①乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为
什么？
答：胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶
性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃
取效果，所以不用它们作萃取剂。
②在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜
素？
答：在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。
7、蒸馏法、压榨法和萃取法的比较：
专题一传统发酵技术的应用1．果酒制作的原理课题 1 果酒和果醋的制作 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？ （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 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。200C 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 30～350C，因此要将温度控制在 30～350C。4．制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 醋酸菌是好氧菌，再将酒精变成醋酸时需要养的参与，因此要适时向发酵液中充气。 P4: A 同学：每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖；制醋时，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。 来防止发酵液被污染，因为操作的每一步都可能混入杂菌 B 同学：分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、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？ 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连接，其目的是防止空气中微生物的污染。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 2 腐乳的制作 1.制作原理 （1）．经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的和，脂肪被分解成和，因而更利于消化吸收。 （2）．腐乳的发酵有多种微生物参与，如、、、等，其 中起主要作用的是。它是一种丝状，常见、、、 上。 （3）．现代的腐乳生产是在严格的条件下，将优良菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的，保证产品的质量。 2.腐乳制作的实验流程： 让豆腐长出→→→密封腌制。 3.实验注意事项 （1）在豆腐上长出毛霉时，温度控制在，自然条件下毛霉的菌种来自空气中的 。 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 （2）将长满毛霉的豆腐块分层加盐，加盐量要随着摆放层数的加高而，近瓶口的表层要。加盐的目的是使豆腐块失水，利于，同时也能 的生长。盐的浓度过低，；盐的浓度过高， 。 （3）卤汤中酒精的含量应控制在左右，它能微生物的生长，同时也与豆腐乳独特的形成有关。酒精含量过高，；酒精含量过低，
抄记背 果胶酶在果汁生产中的作用 1．基础知识 1．1果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一。 1．2在果汁加工中，果胶的存在易导致果汁出汁率低，果汁浑浊。 1．3果胶酶分解果胶的作用是：①瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易， ②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清，因此可以解决果汁加工 中出现的问题。 1．4果胶酶是一类酶的总称，包括：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶 酯酶。在植物细胞工程中果胶酶的作用是与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁。 1．5酶的活性是指：酶催化一定化学反应的能力。 1．6酶的活性高低可用一定条件下的酶促反应速度来表示，即单位时间、单位体积 内反应物消耗量或产物生成量来表示。 1．7影响酶活性的因素有：温度、 PH 、激活剂和抑制剂等。 1.8食品工业生产中最常用的果胶酶是通过霉菌发酵产生。 1.9根据影响酶活性的因素，在实际生产中通过确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件 获得果胶酶的最高活性。 2．实验设计 2．1实验目的：定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响。 该实验与必修I中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同？ 前者属于是定量分析实验，后者属于定性分析实验。 2．2实验原理：果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量；果胶酶催化分解果胶增大果 汁澄清度。 2．3变量设计与控制： ①你确定的温度梯度（或pH梯度）为 10℃或5℃（或0.5、1.0）。 ②实验的自变量是温度（或pH），控制自变量的方法是利用恒温水浴锅（或滴加酸 碱等）。 ③实验的因变量是酶的活性，检测因变量的方法是测定果汁的产出量或澄清度。果汁与果胶酶在混合之前，分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是保证果汁与 果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性。 该实验中不同的温度设置之间相互对照。控制PH和其他因素相同，保证只有温度一个 变量对果胶酶的活性产生影响。 3．操作提示 3．1制备果泥：用榨汁机榨制果泥。在榨制橙子汁时不必去橙皮 3．2在探究不同PH对果胶酶活性的影响时，可以用 0.1%的NaOH溶液和盐酸调节pH。 3．3在果胶酶处理果泥时，为了果胶酶能充分地催化反应，用玻璃棒不时搅拌。 4．结果分析与评价 将以下某同学实验数据转换成曲线图。 将实验数据转换成曲线图的方法 ①以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系。 ②注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。 ③每个坐标轴上的取值单位要相等。 ④将实验数据标在坐标系中，并用各种线型连接起来。 温度℃101520253035404550果汁量/ml124654321
高中生物选修一生物技术实践知识点总结 一、知识归纳 1、几种常用发酵菌种得比较 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 2、果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件得比较 制作内容 比较项目 果酒果醋腐乳泡菜 所用菌种酵母菌醋酸菌主要就是为霉乳酸菌 控制条件O2得有无无氧有氧有氧无氧 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天左右其她条件封闭充气口适时充气控制盐酒用量控制盐水比例 3、果酒、果醋、腐乳与泡菜制作过程得比较及亚硝酸盐含量得检测 比较项目果酒与果醋制作腐乳得制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 制作原理果酒：无氧呼 吸 果醋：有氧呼吸 多种微生物发酵 泡菜制作：乳酸菌无氧呼吸 亚硝酸盐检测：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 实验流程图挑选葡萄→冲洗→榨汁 →酒精发酵→醋酸发酵 ↓↓ 果酒果醋 让豆腐上长也毛 霉→加盐腌制→ 加卤汤装瓶→密 封腌制 操作提示材料得选择与处理；防 止发酵液被污染；控制 好发酵条件。 控制好材料得用 量；防止杂菌污 染。 泡菜坛得选择；腌制得条件；测定亚 硝酸盐含量得操作。 一、果酒与果醋得制作 1、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6H2O＋ 6O2→6CO2＋12H2O 2、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 3、在葡萄酒自然发酵得过程中,起主要作用得就是附着在葡萄皮表面得野生型酵母菌、在发酵过程 中,随着酒精浓度得提高,红葡萄皮得色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色、在缺氧、呈酸性得发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其她微生物都因无法适应这一环境而受到制约。 4、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中得糖分解成醋酸；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 5、控制发酵条件得作用①醋酸菌对氧气得含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只就是短时间 中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染得机会。 6、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 7、酒精检验：果汁发酵后就是否有酒精产生，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。 8、充气口就是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用得；排气口就是在酒精发酵 时用来排出二氧化碳得；出料口就是用来取样得。排气口要通过一个长 而弯曲得胶管与瓶身相连接，其目得就是防止空气中微生物得污染。开口向下得 目得就是有利于二氧化碳得排出。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。 二、腐乳得制作 1、多种微生物参与了豆腐得发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用得就是毛霉。 毛霉就是一种丝状真菌。代谢类型就是异养需氧型。生殖方式就是孢子生殖。营腐生生活。2、原理：毛霉等微生物产生得蛋白酶能将豆腐中得蛋白质分解成小分子得肽与氨基酸；脂肪酶可 将脂肪水甘油与脂肪酸。 3、酿造腐乳得主要生产工序就是将豆腐进行前期发酵与后期发酵。 前期发酵得主要作用：1、创造条件让毛霉生长。2、使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。 后期发酵主要就是酶与微生物协同参与生化反应得过程通过各辅料与酶得缓解作用，生成腐乳香气。 4、所用豆腐得含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。 5、毛霉得生长：条件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中得控制在15～18℃，并保持一定得温 度。 来源：1、来自空气中得毛霉孢子，2、直接接种优良毛霉菌种 6、加盐腌制：将长满毛霉得豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数得加高而增 加盐量，接近瓶口表面得盐要铺厚一些，因为越接近瓶口，被杂菌污染得机会就越大。加盐腌制得时间约为8天左右。 7、用盐腌制时，注意控制盐得用量：盐得浓度过低，不足以抑制微生物得生长，可能导致豆腐腐 败变质；盐得浓度过高会影响腐乳得口味 8、食盐得作用：1、抑制微生物得生长，避免腐败变质2、析出水分，就是豆腐变硬，在后期制作 过程中不易酥烂3、调味作用，给腐乳以必要得咸味4、浸提毛酶菌丝上得蛋白酶。 9、配制卤汤：卤汤直接关系到腐乳得色、香、味。卤汤就是由酒及各种香辛料配制而成得。卤汤 中酒得含量一般控制在12%左右。 10、酒得作用：1、防止杂菌污染以防腐2、与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味3、酒精含量得高 低与腐乳后期发酵时间得长短有很大关系，酒精含量越高，对蛋白酶得抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶得活性高，加快蛋白质得水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐
高中生物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、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。 2、有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵·无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵 3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌·酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要) 分裂生殖孢子生殖 4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 6、20℃左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.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。 8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂 9、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。2C2H5OH＋4O2→CH3COOH＋6H2O 10、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入 氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为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。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。 11、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 12、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 13、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。 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30～
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。
生物选修1知识点总结 专题1传统发酵技术的应用 课题1果酒和果醋的制作 【补充知识】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，有氧时，进行有氧呼吸， 大量繁殖，反应式为：C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 →6CO 2+12H 2O+能量；无氧时， 能进行酒精发酵，反应式为：C 6H 12O 6→2C 2H 5OH+2CO 2+能量。 酶 酶
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C 2H 5OH+O 2→CH 3COOH+H 2O 。 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。二.实验设计 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.制作实例 (1)实验材料葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌(或醋曲)、发酵瓶(如右图)、气泵、体积分数为70%的酒精等。 (2)实验步骤 酶
选修1《生物技术实践》知识点归纳 实验1 大肠杆菌的培养和分离? 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DMA 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10-5~10-7倍之间,然后取 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，每个培养 基里有20个以内的单菌落为最合适。 优点：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 。 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,菌落相 互影响,很难再分成单菌落,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 固体培养基(常用于微生物分离、鉴定、计数和菌 种保存)。我们在利用微生物时,常常要求所利用的微生物不被其他微生物污染。 因此,在培养微生物时必须进行无菌操作 无菌操作的首要条件是各种器皿必须是无菌的,如各种大小的培养皿、试管、 三角瓶、取样器的头(或称“枪头”、“tip”)、移液管、三角刮刀、接种环、 镊子等等。这些用具通常用高压蒸汽灭菌法前各种用品均需用牛皮纸或报纸包 好。培养皿可几个包在一起;试管加棉花塞或塑料盖后也是几个包在一起;三角 瓶可用封口膜(市售产品,既通气又不使菌进入)或6层纱布封口,再用牛皮纸或 报纸封口;移液管上端用镊子放入少量棉花,再用牛皮纸包上(现在多不用移液管 而用取样器);取样器的“枪头”放在可灭菌的专用塑料盒中,也可放在上口用牛 皮纸包好的烧杯中……在121℃(1kg/cm 2压力)下灭菌15min 。值得注意的是,实 验中所需的棉花不能用脱脂棉,因脱脂棉易吸水,吸水后容易引起污染。灭菌后,建议收藏下载本文，以便随时学习！我去人也就有人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
巩固基础知识，熟读熟背教材，答案都在书上！ 生物选修1生物技术实践（姓名：班级：） 专题2微生物的培养与应用 课题1微生物的实验室培养 基础知识 （一）培养基 灭菌方法：（1） （2） （3） 【附录】一、干热灭菌操作方法 1.（注意*2） 2.
3.（注意） 4.（注意） 二、高压蒸汽灭菌操作方法1. 2.（注意*2） 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 5. 19 空白培养基： 课题延伸 菌种保藏：（1）（方法、弊端）（2）
课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 课题背景 细菌分解尿素： 研究思路 （一）筛选菌株 课题延伸 检测的变化：（指示剂、原理） 细菌数目还可通过来测定，例如。将后，将上培养，在该培养基上，大肠杆菌的菌落呈现。可以根据，计算出。
对能分解尿素的细菌进行了初步筛选（分离纯化第一步）： 对分离的菌种作进一步鉴定： 课题3分解纤维素的微生物的分离 课题背景 利用秸秆等废物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料 为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行的实验，纤维素酶的发酵方法有和两种。 纤维素酶的测定方法，一般是采用。附录 培养基
专题6植物有效成分的提取 课题1植物芳香油的提取 基础知识 （一）植物芳香油的来源 天然香料的主要来源是和，前者主要来源于等，后者 大约需要玫瑰花瓣才能提取出纯正的玫瑰精油。本实验只是对玫瑰精油进行，其中的质量比为。 流程： 玫瑰精油的，，，。如果使用水蒸气蒸馏法，更简便易行。可以使用有机溶剂萃取吗？。使用萃取的方法有哪些
优点和不足？ 锅盖内表面出现A，当锅盖冷却后，这些A会。A是而形成的，冷凝后，。水蒸气蒸馏植物芳香油应用了同样的原理。 水蒸气蒸馏后，锥形瓶中将收集到，这是。下一步，我们希望能。这时，只需，，就会。
上海高中生物——分子与细胞概念辨析 1.原核细胞都有细胞壁吗？ 原核细胞中支原体是最小最简单的细胞，无细胞壁。 2.真核生物一定有细胞核、染色体吗？ 哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟筛管细胞等没有细胞核，也无染色体。 3.“霉菌”一定是真核生物吗？ 链霉菌是一种放线菌，属于原核生物。 4.糖类的元素组成主要是C、H、O？ 糖类元素组成只有C、H、O。 5.真核生物都有线粒体吗？ 蛔虫没有线粒体只进行无氧呼吸。 6.只有有线粒体才能进行有氧呼吸吗？ 需氧型的细菌等也能进行有氧呼吸，发生在细胞膜内表面上。 7.只有有叶绿体才可以进行光合作用吗？ 蓝藻等含有光合色素也能进行光合作用。 8.绿色植物细胞都有叶绿体吗？ 植物的根尖细胞等就没有叶绿体。 9.细胞液是细胞内液吗？ 细胞液是指液泡内的液体，细胞内液是细胞内的液体，包括细胞质基质、细胞器及细胞核中的液体。 10.原生质层和原生质一样吗？ 原生质层是指具有大液泡的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质，不包括细胞核与细胞液。原生质是指细胞内的全部生命物质，包括膜、质、核。 11.生物膜是指生物体内所有膜结构吗？ 生物膜是指细胞内的所有膜结构，巩膜、虹膜等生物体内的膜就不是生物膜。 12.主动运输一定是逆浓度梯度吗？ 逆浓度梯度的运输方式一定是主动运输，但有时候也表现为顺浓度梯度，比如刚吃完饭后肠道内葡萄糖的吸收。 13.ATP是生物体所有生命活动的直接能量来源吗？ 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供的，体内有些合成反应，不一定都直接利用ATP功能，还可以利用其他三磷酸核苷。 14.呼吸作用是呼吸吗？ 呼吸作用是指细胞内的的有机物经一系列氧化分解，最终生成水和二氧化碳等其他产物，并释放出能量合成ATP的过程。呼吸是指生物与外界进行气体交换的过程，包括肺的通气、肺泡内的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换。 15.丙酮酸和丙酮是一回事吗? 丙酮酸（C3H4O3）是细胞呼吸第一阶段的产物，丙酮（C3H6O）常作为一种有机溶剂用于有机物的提取。 16.高等植物无氧呼吸产物一定是酒精和CO2吗？ 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等无氧呼吸产物是乳酸。 17.酵母菌只进行出芽生殖吗？ 酵母菌在营养充足时进行出芽生殖，营养贫乏时进行有性生殖。 18.细胞呼吸释放的能量都生成了ATP了吗？ 细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失了，只有一少部分转移到ATP中去了。 19.光合作用过程只消耗水吗？
专题一传统发酵技术的应用 课题1果酒和果醋的制作 广义发酵T有氧发酵和无氧发酵；狭义发酵T微生物的无氧呼吸。发酵乂无氧呼吸 (一) 果酒制作 1?原理：菌种________ ，属于_________ 核生物，新陈代谢类型 __________________ , 有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖。反应式为：_____________________________ 无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精。反应式为：_____________________________ 2?控制的发酵条件：______________________ 。 :自然发酵：附着于葡萄皮上的野生型酵母菌人 3.菌种来源: 工培养：分离获得得纯净的酵母菌菌种0 4?实验设计流程图 挑选葡萄T 冲洗T ________________ 果酒果醋 5 ?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________________________ 。葡萄酒呈红色的原因： __________________________ 6.注意事项： (1)在 ____________ 、____________ 的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而多数其它微生物都因无法适应这 一环境而受到抑制，从而在不灭菌情况下，使酵母菌成为优势菌种。 (2)新鲜葡萄的处理：为防止杂菌感染应先____________ (冲洗/去枝梗)，注意不要反复冲洗，否则酵母菌数 量减少，影响发酵。 (3)为防止发酵液被污染，发酵瓶要用_________ 消毒。发酵液装瓶后保留 ______ 的空间，目的是_____________ (4)装置各部件作用①出料口：_____________ :② ____________ :醋酸发酵时连接充气泵；③_____________ : 排出酒精发酵时产生的CO2④排气口连接一个长而弯曲胶管的作用是 _____________________ 。使用该装置制酒时，应该_____ 充气口；制醋时，应该充气口连接 ________________ 。 (二)果醋的制作： 1?原理：菌种____________ ，属于 ________ 核生物，新陈代谢类型为_____________________ 。 当__________ 、__________ 都充足时，醋酸菌将____________ 分解成醋酸； 当缺少_________ 时，醋酸菌将____ 变为______________ ，再将 __________ 变为醋酸。 反应式为_______________________ ____________________________ 。 2?条件：最适合温度为__________ ，需要充足的 _______________ 。 3?菌种来源：可以从食醋中分离醋酸菌，也可以购买。 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 ___________ °C条件下发 酵，适时向发酵液中通入__________ 。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。 5.注意事项： (1)严格控制发酵条件，因为醋酸菌对________ 的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断 通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。此外，醋酸菌最适生长温度为__________ C,控制好发酵温度，使发酵时
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：C 6H 12O 6 ――→酶2C 2H 5OH+2CO 2+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（CO 2） 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。 O 2，糖源充足时，将糖分解成醋酸 O 2充足，缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再变为醋酸。 C 2H 5OH+O 2――→酶CH 3COOH+H 2O 2）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：C 6H 12O 6 ――→酶2C 3H 6O 3+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。
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选修一生物技术实践知识点总结 专题一 1、发酵：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。 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 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，大量繁殖C 6H 12O 6＋6O 2→6CO 2＋6H 2O 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵C 6H 12O 6→2C 2H 5OH ＋2CO 2 酵母菌有氧呼吸时，产生能量多，可大量繁殖；无氧呼吸时，产生能量少，仅能满足自身代谢，基本不繁殖；所以利用酵母菌进行工业生产时先进行通气再密封。 2、20℃左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 3、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.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。 4、醋酸菌是一种好氧细菌。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。C 2H 5OH ＋O 2→CH 3COOH ＋H 2O 5、醋酸菌最适生长温度为30～35℃。 6、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。 7、装置各部位的作用 充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。 排气口：排出酒精发酵时产生的CO 2。 出料口：是用来取样的。 与瓶身相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空气中微生物的污染。 该装置的使用方法:使用该装置制酒时，应该关闭充气口；留1/3的空间的目的是防止发酵时汁液益出。制醋时，应将充气口连接气泵，输 入氧气（无菌空气） 8、过程： 9、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。 10、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。11、制作泡菜所用微生物是乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌。在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。 12、亚硝酸盐检测：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。 专题二 挑选新鲜的水果(如葡萄)→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸果酒 果醋
专题一课题1 果酒和果醋的制作 1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。 2、有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵·无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵 3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌·酵母菌的生殖方式：出芽生殖 4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋6CO2 6、20℃左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.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。 8、果醋制作过程中，起作用的菌种是醋酸菌，该菌种是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂 9、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 在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面繁殖而形成的 10、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中 断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为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。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。 11、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 12、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
人教部编版高中生物选修三必考知识点总结 专题1 基因工程 基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2. “分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA 连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双
链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 （2）与DNA聚合酶作用的异同： DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶DNA聚合酶 不同点连接的 DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的 对象 2个DNA片 段 单个脱氧核苷酸加到 已存在的单链DNA 片段上 相同点作用实 质 形成磷酸二酯键化学本 质 蛋白质 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。
选修3 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。 （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。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用） 2.人工合成。常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用） （2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用） 3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用） （1）PCR的含义：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：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋） 第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
高中生物选修1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 1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。 2、有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵·无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵 3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌·酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要)分裂生殖孢子生殖 4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C 6H 12 O 6 ＋6O 2 →6CO 2 ＋6H 2 O 5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C 6H 12 O 6 →2C 2 H 5 OH＋2CO 2 6、20℃左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌. 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。 8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂 9、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。2C 2H 5 OH＋4O 2 →CH 3 COOH＋6H 2 O 10、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使 只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为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。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。 11、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 12、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
高中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 课题一果酒和果醋的制作 1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。 2、有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵·无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵 3 4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 6、20℃左右最适宜酵母菌繁殖 酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌. 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。 8
9、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。 2C2H5OH＋4O2→CH3COOH＋6H2O 10、控制发酵条件的作用 ①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。 ②醋酸菌最适生长温度为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。 ③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。 11、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 12、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 13、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.