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1选修一生物技术实践高三生物组知识点一、传统发酵技术的应用1、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2、果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的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是为霉乳酸菌控制条件O2的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天左右其他条件封闭充气口适时充气控制盐酒用量控制盐水比例相关反应式见下面23、果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程的比较及亚硝酸盐含量的检测比较项目果酒和果醋制作腐乳的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的选择与处理；防止发酵液被污染；控制好发酵条件。控制好材料的用量；防止杂菌污染。泡菜坛的选择；腌制的条件；测定亚硝酸盐含量的操作。3知识点二、微生物的实验室培养要点解读（1）培养基的主要种类划分标准培养基种类特点用途物理性质[来源:学科网][来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:Zxxk.Com]液体培养基[来源:学&科&网Z&X&X&K][来源:学科网ZXXK][来源:学科网]不加凝固剂[来源:学.科.网Z.X.X.K][来源:学.科.网Z.X.X.K][来源:学科网]工业生产[来源:学科网ZXXK]半固体培养基加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种用途选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物（2）培养基的营养成分营养要素来源碳源无机碳源CO2、NaHCO3等含碳无机物有机碳源糖、脂、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等氮源无机氮源无机氮、NH3、铵盐、硝酸盐、N2等有机氮源牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸生长因子维生素、氨基酸、碱基提示：培养基的营养要素除了碳源、氮源和生长因子外，还有水、无机盐以及不同微生物生长对pH以及氧气的需求。（3）消毒和灭菌的区别4条件结果常用的方法应用的范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物质表面或内部一部分对人体有害的微生物煮沸消毒法一般物品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌接种工具干热灭菌玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌培养基及容器的灭菌（4）纯化大肠杆菌的原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。知识点三、酵母细胞的固定化（1）实验原理：①固定化酶不溶于反应液中，易于回收，可以重复使用。②固定化酶和固定化细胞是利用物理和化学方法将酶或细胞固定于一定空间内的技术。包埋法：适合于较大的细胞化学结合法物理吸附法（2）直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较方法优点缺点直接使用酶催化效率高、耗能低、污染低对环境条件非常敏感、易失活；难回收，成本高，影响产品质量固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离；可以反复利用不利于催化一系列的酶促反应固定化细胞成本低、操作容易反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降（3）制备固定化酵母细胞成功的关键加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，如果浓度过高，将很难形成凝胶珠，如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响实验效果，同时对海藻酸钠溶化时要用小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。知识点四、五种重要物质的提取适用于酶的固定常用方法5（1）提取方法总结提取物质提取方法提取原理步骤DNA盐析法①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；②DNA不溶于酒精，但某些蛋白质则溶于酒精①溶解在2mol/L的NaCl溶液中；②加水稀释至0.14mol/LNaCl溶液使DNA析出过滤；③加入冷却酒精析出。血红蛋白凝胶色谱法根据相对分子质量的大小①样品处理；②粗提取；③纯化；④纯度鉴定电脉法根据各种分子带电性质差异及分子本身大小、形状的不同玫瑰精油水蒸气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来①水蒸气蒸馏；②分离油层；③除水过滤橘皮精油压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗；②压榨、过滤、静置；③再次过滤胡萝卜素萃取法使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物①粉碎、干燥；②萃取、过滤；③浓缩（2）DNA粗提取与鉴定①哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，不适于作DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。②实验过程中两次用到蒸馏水：第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA，第二次目的是稀释NaCl溶液。③鉴定DNA加入二苯胺试剂并沸水浴加热，观察是否出现蓝色。（3）血红蛋白的提取和分离操作程序①样品处理：红细胞的洗涤（除去血浆蛋白等杂质）、血红蛋白的释放（使红细胞胞破裂，血红蛋白释放出来）、分离血红蛋白溶液（经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来）。②粗分离——透析：除去样品中分子量较小的杂质。③纯化：一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。④纯度鉴定：一般用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳方法，来测定蛋白质的分子量。（4）植物有效成分的提取方法6①蒸馏法：芳香油具有挥发性，把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油。②萃取法：需将植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，使芳香油或色素充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油或色素。③压榨法：橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫做压榨法。选修一巩固练习1.（2009年安徽卷）下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是（）A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白膝培养基，经高温、高压灭菌后倒平板B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1ml，分别涂布于各组平板上C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24~48小时D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数2.（2009年宁夏卷）（1）在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑______、______和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。（2）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________（消毒、灭菌）；操作者的双手需要进行清洗和______；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能__________。（3）若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的_______。（4）通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的____________。（5）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_________。（6）若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过_______处理后才能丢弃，以防止培养物的扩3．（2010年山东泰安模拟）生活中有许多微生物技术的应用，请分析回答：（1）家庭酿酒时先将米煮熟，其目的是。冷却7到30℃后才能加酒药的原因是。如果时常开坛盖取酒，不久酒就会变酸，其原因是。（2）腐乳制备过程中，豆腐相当于微生物生长的，豆腐变为味道鲜美腐乳的原理是，写出制作腐乳的实验流程：。（3）在制作泡菜过程中，主要起作用的微生物是，欲检测泡菜中亚硝酸盐含量，使用对氨基苯磺酸溶液和溶液检测，泡菜溶液会出现玫瑰红色。4．（2010年东北三校联考）现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。右图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：（1）自然界中①环节需要的微生物大多分布在________________________的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以___________________为碳源、并加入__________________________的培养基上筛选周围有___________________的菌落。（2）如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶液的活性_____（一定相同、不一定相同、一定不同），可以通过______________进行定量测定。（3）根据测定结果，①环节常选择木霉，则②中获得的酶是_____________酶。该酶至少包括________________________三个组分。（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是___________，为了确保获得产物乙醇，⑤环节要注意_________，④过程要注意避免________________________。8（5）该技术虽然有广阔的前景，但存在酶的成本高等问题，为了降低成本主要从以下几方面入用改进该过程。首先要通过______________________________等技术手段对产酶微生物改造，提高酶的产量。其次，可利用__________________等技术使酶能够重复利用。5．苹果醋是指以苹果汁经发酵而成的苹果原醋，再兑以苹果汁等原料而成的饮品。既有淡淡的醋味，又有果汁的香甜，喝起来非常爽口。苹果醋还能保健养生、改善疲劳、美容养颜，是目前大众非常喜爱的饮品。下图是苹果醋的制作简图，据图回答：（1）在图中苹果汁的生产中，为了提高出汁率需要添加的酶是。（2）过程①中使用到的微生物是，为了提高该微生物的利用率，最好用方法对其进行固定。若要检测是否产生了苹果酒可用试剂进行检测。（3）过程②和过程③中起作用的微生物都是，但过程②和过程③该微生物分解的碳源不同，过程②和过程③的碳源分别是___________、__________，产生醋时该微生物可以从食醋中分离纯化获得，具体方法是：第一步：配置培养基。该培养基必须含有微生物生长所需要的基本营养成分。第二步：对培养基用方法进行灭菌。第三步：接种。微生物常用的接种方法有：、。第四步：培养。温度控制在，培养时是否需要提供氧气？。一般应采用平板倒置培养，原因是。第五步：挑选符合要求的菌落。6．（2010年山东烟台模拟）某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。（1）培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了____和______。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是和_____。（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是________________。（3）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于______中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平鲜苹果汁①高纯度苹果酒苹果原醋苹果醋苹果汁等原料+②③9板上接种______作为对照进行实验。（4）培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有_____种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越__