高中生物選修一 1.1-2.1知識點(diǎn)全

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1、高中生物選修一生物技術(shù)實(shí)踐 知識點(diǎn)總結(jié) 專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 課題一 果酒和果醋的制作 1、發(fā)酵：通過微生物技術(shù)的培養(yǎng)來生產(chǎn)大量代謝產(chǎn)物的過程。 2、有氧發(fā)酵：醋酸發(fā)酵 谷氨酸發(fā)酵 無氧發(fā)酵：酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵 3、酵母菌是兼性厭氧菌型 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、在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 5、在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 6、20℃左右最適宜

2、酵母菌繁殖 酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18℃-25℃ 7、在葡萄酒自然發(fā)酵的過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型酵母菌。在發(fā)酵過程中,隨著酒精濃度的提高,紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色。在缺氧呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到制約。 8、醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)菌(原核生物),代謝類型是異養(yǎng)需氧型,生殖方式為二分裂 9、當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸； 當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷? 2C2H5OH＋4O2→CH

3、3COOH＋6H2O 10、控制發(fā)酵條件的作用 ①醋酸菌對氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。 ②醋酸菌最適生長溫度為30～35℃，控制好發(fā)酵溫度，使發(fā)酵時間縮短，又減少雜菌污染的機(jī)會。 ③有兩條途徑生成醋酸：直接氧化和以酒精為底物的氧化。 11、實(shí)驗(yàn)流程：挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→果酒（→醋酸發(fā)酵→果醋） 12、酒精檢驗(yàn)：果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用重鉻酸鉀來檢驗(yàn)。在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。先在試管中加入發(fā)酵液2ｍL，再滴入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的H2SO4 3滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的

4、重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，觀察顏色 13、充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出二氧化碳的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時，應(yīng)該充氣 口連接氣泵，輸入氧氣 疑難解答 （1）你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？ 應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會。 （2）你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？ 如：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈

5、，并進(jìn)行酒精消毒；每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。 （3）制葡萄酒時，為什么要將溫度控制在18～25℃？制葡萄醋時，為什么要將溫度控制在30～35℃？ ：溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20℃左右最適合酵母菌的繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是適溫菌，最適生長溫度為30～35℃，因此要將溫度控制在30～35℃。 課題二腐乳的制作 1、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養(yǎng)需氧型。生殖方式是孢子生殖。營腐生生活。 2、原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子

6、的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。 3、實(shí)驗(yàn)流程：讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制 4、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。 前期發(fā)酵的主要作用：1.創(chuàng)造條件讓毛霉生長。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。 后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過程。通過各種輔料與酶的緩解作用，生成腐乳的香氣。 5、將豆腐切成3cm3cm1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70％左右，水分過多則腐乳不易成形 樣品水分含量（%）計(jì)算公式： (烘干前容器和樣品質(zhì)量-烘干后容器和樣品質(zhì)量)/烘干前樣品質(zhì)量 毛霉的生長：條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，將

7、籠屜中的控制在15～18℃，并保持一定的溫度。來源：1.來自空氣中的毛霉孢子2.直接接種優(yōu)良毛霉菌種時間：5天 加鹽腌制：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，同時逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時間約為8天左右。 用鹽腌制時，注意控制鹽的用量：鹽的濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過高會影響腐乳的口味 食鹽的作用：1.抑制微生物的生長，避免腐敗變質(zhì)2.析出水分，是豆腐變硬，在后期制作過程中不易酥爛3.調(diào)味作用，給腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。 配制鹵湯：鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及

8、各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。 酒的作用：1.防止雜菌污染以防腐2.與有機(jī)酸結(jié)合形成酯，賦予腐乳風(fēng)味 3.酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關(guān)系，酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。 香辛料的作用：1.調(diào)味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進(jìn)發(fā)酵過程 防止雜菌污染：①用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時，操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。 疑難解

9、答 （1）利用所學(xué)的生物學(xué)知識，解釋豆腐長白毛是怎么一回事？ 豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。 （2）我們平常吃的豆腐，哪種適合用來做腐乳？ 含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。 （3）吃腐乳時，你會發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對人體有害嗎？它的作用是什么？ “皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的菌絲（匍匐菌絲），對人體無害。它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形。 課題三制作泡菜 制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。在無氧條件下，降糖分解為乳酸。分裂方式是二分

10、裂。 反應(yīng)式為：C6H12O6酶2C3H6O3+能量 常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。 乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。 膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，國家規(guī)定肉制品中不超過30mg/kg，醬腌菜中不超過20mg/kg，嬰兒奶粉中不超過2mg/kg。亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外，但在適宜pH、溫度和一定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞硝胺。 一般在腌制10天后亞硝酸鹽含量開始降低，故在10天之后食用最好 *測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰

11、紅色染料，與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液目測比較，估算泡菜中亞硝酸鹽含量。 專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題一微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) 培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。 在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂（是從紅藻中提取的一種多糖，在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑）后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基表面生長，可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。 液體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的分離和鑒定，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運(yùn)動及菌種保藏等。 按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是用成分已知的化學(xué)物質(zhì)配制而成，

12、其中成分的種類比例明確，常用于微生物的分離鑒定。天然培養(yǎng)基是用化學(xué)成分不明的天然物質(zhì)配制而成，常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。 按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物生長，促進(jìn)所需要的微生物的生長。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的，用以鑒別不同類別的微生物。 培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源、生長因子等。 碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無機(jī)碳源；糖類、石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。 氮源：能

13、為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+ （無機(jī)氮源）蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有機(jī)氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。 培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如，培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉菌時須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌是需要將pH調(diào)至中性或微堿性，培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無氧的條件 無菌技術(shù)獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，要注意以下幾個方面： ② 對實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。 ②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。 ③ 避免周圍環(huán)境

14、中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。 ④ 驗(yàn)操作時應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。 無菌技術(shù)除了用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？ 答：無菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。 消毒與滅菌的區(qū)別 消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（對于一些不耐高溫的液體）還有化學(xué)藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紫外線消毒。 滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌

15、。 滅菌方法： ② 種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法； ②玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱； ③ 養(yǎng)基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋。 ④ 面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈。 制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 （1）方法步驟：計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。 （2）倒平板操作的步驟： ①將滅過菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。 ②右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過火焰。 ③用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基（約10～20mL）倒入培養(yǎng)皿，

16、左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。 ④等待平板冷卻凝固，大約需5～10min。然后，將平板倒過來放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。 倒平板操作的討論 1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？ 提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進(jìn)行倒平板了。 2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？ 答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。 3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？ 答：平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋

17、上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。 4.在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？ 答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。 純化大腸桿菌 （1）微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。 （2）平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體，這就是菌落。 （3）稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基

18、的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。 （4）用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落，以便于純化菌種。（5）平板劃線法操作步驟： ①將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。②在火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開棉塞。③將試管口通過火焰。④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。 ⑤將試管通過火焰，并塞上棉塞。⑥左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要劃破培養(yǎng)皿。⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五

19、區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。⑧將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 平板劃線操作的討論 1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結(jié)束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？ 答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。 2.在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等

20、其冷卻后再進(jìn)行劃線？ 答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。 3.在作第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？ 答：劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。 （6）涂布平板操作的步驟： 1. 涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。 2. 取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。 3. 將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻8～10s。 4. 用涂布液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。 涂布平板操作的討論 涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。 結(jié)合平

21、板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第2步應(yīng)如何進(jìn)行無菌操作？ 提示：應(yīng)從操作的各個細(xì)節(jié)保證“無菌”。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；等等。菌種的保存 （1）對于頻繁使用的菌種，可以采用臨時保藏的方法。 ①臨時保藏方法 將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上，在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌落長成后，將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6個月，都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。 ②缺點(diǎn)：這種方法保存的時間不長，菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。（2）對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。 在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在－20℃的冷凍箱中保存。 疑難解答 （1）生物的營養(yǎng) 人及動物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。植物的營養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。 微生物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊營養(yǎng)物質(zhì)五類。（2）確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法 將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2天，無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。