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第十二讲生物技术实践1.近年来,全国卷中微生物的分离与培养是高频考点。考题中常围绕某一特定微生物的分离和培养实例来考查微生物培养基的成分、培养基配制的过程、消毒和灭菌的方法,以及运用特定培养基对微生物进行筛选、计数、接种方法、无菌操作技术以及菌种的保藏等相关知识,在设置的具体情景中,综合考查考生的微生物学知识。2.传统发酵技术在日常生活中的运用由来已久,考题主要体现在果酒、果醋及泡菜制作技术,发酵条件控制,相关菌种特点等,对亚硝酸盐测定也偶有考查,近年高考常与细胞结构、细胞呼吸、酒精检测等进行综合考查,备考时应多加关注。3.高考中对从生物材料中提取特定成分的考查,主要以教材基础知识考查为主,侧重植物有效成分提取的方法、原理、步骤和对萃取剂的选择,尤其对胡萝卜素提取、分离考查更多,备考时宜将各类提取技术方法作横向对比。一、微生物的培养与应用1.图解识记微生物的培养、分离与计数2.对比尿素分解菌与纤维素分解菌的分离与计数(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数①筛选菌株:利用选择培养基筛选菌株。②测定微生物数量的常用方法:活菌计数法和显微镜直接计数。③过程:土壤取样→制备培养基→样品稀释→涂布平板→培养与观察→菌落计数。④鉴定方法:含酚红指示剂的以尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂变红,则该菌能分解尿素。(2)分解纤维素的微生物的分离①实验原理:即:可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。②流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。二、传统发酵技术1.比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作项目内容果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量作用菌种果酒:酵母菌果醋:醋酸菌主要是毛霉乳酸菌原理①酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇②醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸毛霉将蛋白质、脂肪分解成小分子有机物乳酸菌将糖分解为乳酸原料选择新鲜葡萄(或苹果)豆腐大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜项目内容果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量实验流程让豆腐上长出毛霉↓加盐腌制↓加卤汤装瓶↓密封腌制测亚硝酸盐含量:配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色2.掌握控制杂菌的“四大措施”(1)通过发酵条件控制杂菌。①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。(2)利用盐控制杂菌:如腐乳的制作。(3)利用酒精控制杂菌:如果酒、腐乳的制作。(4)利用香辛料控制杂菌:如腐乳、泡菜的制作。三、植物有效成分的提取1.比较植物有效成分的提取方法提取方法提取原理方法步骤适用范围蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,水油分离水蒸气蒸馏→分离油层→除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨法通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡→漂洗→压榨、过滤、静置→再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取萃取法使提取物溶解在有机溶剂中,蒸发后得到提取物粉碎、干燥→萃取、过滤→浓缩适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中2.提取植物有效成分的实例(1)玫瑰精油的提取(2)橘皮精油的提取(3)胡萝卜素的提取四、酶的应用1.列表比较常用酶制剂的种类及洗涤原理种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖来自面条、巧克力等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,达到更好的去污效果—2.比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞技术直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶常用载体—氧化铝、高岭土、硅胶、二氧化钛、硅藻土等明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等常用方法—包埋法、化学结合法、物理吸附法包埋法营养物质基础不需要不需要需要化学反应一种或几种一种一系列底物各种物质各种物质能进入载体的小分子物质续表直接使用酶固定化酶固定化细胞优点效率高、耗能低、无污染可回收,反复使用成本低、易操作,可催化一系列化学反应缺点环境因素影响大,酶难以回收利用不利于催化一系列化学反应反应物与细胞内的酶不容易接触,催化效率下降五、DNA和蛋白质技术1.血红蛋白的提取和分离(1)样品处理与粗分离(2)纯化与纯度鉴定2.DNA的粗提取与鉴定