专题八__生物技术实践(选修1) -
《生物技术实践》(选修1)高考复习资料
《生物技术实践》(选修1)高考复习资料一、微生物的利用1、考试要求本部分“实验2:分离以尿素为氮源的微生物”与“实验3:观察土壤中能水解纤维素的微生物”不作要求,只要求1“实验1:2、基本内容⑴培养基的种类,很多划分标准-----物理性质:固体培养基、半固体培养基和液体培养基(加入琼脂多少)。
液体培养基用于扩大培养和工业生产,固体培养基用于菌种分离,鉴定,计数(菌落数量)。
培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
主要注意碳源问题,按照微生物的同化作用类型是自养还是异养,碳源不同,自养微生物为无机碳源如硝化细菌是二氧化碳或碳酸盐,异养微生物为有机碳源如大肠杆菌是葡萄糖等有机物(要会判断)。
⑵常见微生物类群:原核生物{细菌(如大肠杆菌---二分裂.革兰氏阴性、异养兼性厌氧性肠道杆菌)、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌等}、原生生物(草履虫、变形虫等)、真菌(酵母菌---出芽生殖.异养兼性厌氧性微生物、霉菌、食用菌)、病毒等。
⑶无菌技术:对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;为避免周围微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行;避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
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。
⑷培养基的配制原则:目的要明确:根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。
营养要协调:培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。
pH要适宜:细菌培养基pH中性或偏碱性,霉菌培养基呈酸性。
⑸实验操作步骤①计算→称量→溶化→调pH→分装→加棉塞→灭菌→倒平板(形成斜面是为增大接种面积)(均为培养基的处理)②接种微生物接种的最常用方法是平板划线法和稀释涂布法。
生物技术实践(选修一)复习提纲
生物技术实践(选修一)复习提纲【考点一】果酒、果醋的制作1、果酒制作的原理(1)微生物:(单细胞真核生物)①生活习性:,在有氧条件下进行有氧呼吸,大量繁殖;无氧条件下能进行酒精发酵。
②反应方程式:有氧呼吸(场所:)无氧呼吸(场所:)③实际应用在酿酒工业中,通常先通气后密封。
先通气的目的是促进酵母菌的有氧呼吸,有利于酵母菌的大量繁殖;密封使酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精,所以制酒阶段装置必须密封。
在家庭制作果酒中,葡萄汁装瓶留有1/3的空间,然后密封(不是无O2)。
一方面为酵母菌的大量繁殖提供适宜的氧气,同时防止发酵旺盛时,汁液溢出而引起杂菌污染。
(2)温度控制酵母菌繁殖的最适温度是20℃,所以酒精发酵一般将温度控制在。
(3)菌种来源葡萄酒的自然发酵,酵母菌来自于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,所以用清水冲洗葡萄时,不要反复多次冲洗。
葡萄酒呈现深红色的原因是随着酒精度数的增加,红葡萄皮的色素进入发酵液。
酿酒工业中,常通过接种优良酵母菌菌种,提高果酒品质。
为了分离纯净的酵母菌,可利用酵母菌在缺氧、呈酸性(真菌的最适PH=5.0-6.0,而细菌的最适PH=6.5-7.5)的发酵液中大量生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应这一环境而受抑制的活性,进行筛选。
2、果醋制作的原理(1)微生物:(生物)①生活习性: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,醋酸菌将乙醇氧化成醋酸。
所以,没有喝完的葡萄酒因打开瓶盖适宜的温度下,放置久了会变酸。
②反应方程式:(2)温度控制:醋酸菌的最适生长温度是3、果酒和果醋的制作(1)制作果酒和果醋的实验流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋(2)设计果酒和果醋的实验方案:①发酵设备的清洗和消毒: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(先用温水反复冲洗,再用70%酒精查实消毒,晾干待用)②选择新鲜的葡萄(500g):先用清水冲洗,再去除枝梗晾干③榨汁,将葡萄汁装入发酵瓶,盖上瓶盖或封闭充气口:(注意发酵瓶留有1/3的空间)④将发酵瓶置于18-25℃的温度下发酵,每天拧松瓶盖2-4次排气(严格控制温度,及时排气,但不要打开瓶盖)⑤10d后开始取样检查:酒味、酒精含量、酵母菌数量等(这是观察的指标)⑥果酒制成后,在发酵瓶中缴入醋酸菌或醋曲,将装置移至30-35℃的条件下发酵,适时向发酵瓶中充气(严格控制温度,适时充气)⑦观察检查:菌膜的形成、嗅味和品尝进行鉴定,再通过显微镜检醋酸菌的数量做进一步的鉴定(这是观察的指标)(3)比较课本P4,图1-4a和1-4b实验装置,哪个装置更好?还有什么不足?1-4a 1-4b4a装置用带盖的塑料瓶制葡萄酒,在发酵过程中每天要拧松瓶盖2-4次,但不打开盖子,以放出CO2,并防止发酵液被污染;10天可取样检验,如酒味、酒精含量、酵母菌镜检;果酒制成后,可在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,再将装置移到30-35℃的条件下发酵,适时充气或将瓶盖打开,但在瓶口上盖上纱布(减少空气中灰尘等的污染)。
选修1生物技术实践知识点整理doc资料
选修1生物技术实践知识点整理选修1《生物技术实践》第一部分微生物的利用实验1大肠杆菌的培养和分离一、大肠杆菌1.大肠杆菌属于革兰氏阴性细菌,为兼性厌氧的肠道杆菌。
2.用途:是基因工程技术中被广泛采用的工具。
二、本实验的内容是将大肠杆菌扩大培养和划线分离。
分离后,一个菌体便会形成一个菌落,这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。
本实验用LB液体培养基(通用的细菌培养基)扩大培养大肠杆菌,培养后用LB固体平面培养基进行划线分离。
三、细菌的培养和分离1.细菌的培养:(1)繁殖方式:细菌以分裂的方式繁殖,分裂速度很快,约20min分裂一次。
(2)培养的方法:需要将已有细菌的培养物转移到新的培养基中,一般用接种环来转移带菌的培养物。
2.细菌的分离分离的方法与特点:划线分离法:操作简单。
(接种环)涂布分离法:操作复杂,单菌落更易分开。
(玻璃刮刀)四、灭菌操作1.灭菌操作的原因:获得纯净的培养物的关键是防止外来杂菌的入侵污染。
2.无菌操作的条件:(1)各种器皿必须是无菌的。
(首要条件)(2)各种培养基必须是无菌的。
“细菌喜荤,霉菌喜素”细菌培养基要用蛋白胨和酵母提取物来配制,还要加入一定量的氯化钠,以维持一定的渗透压。
在中性偏碱的环境中生长(制备培养基时需调节培养基的酸碱度)。
霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。
在中性偏酸的环境中生长(制备培养基时需调节培养基的酸碱度)。
如果培养基中有葡萄糖,为防止葡萄糖分解碳化,要用500g/cm2压力(90 ℃以上)灭菌30min.3.灭菌的方法:是指杀灭病原微生物的方法。
(1)灼烧灭菌(2)干热灭菌:160-170 ℃下加热1-2h。
(3)高压蒸气灭菌:100kPa、121 ℃(1kg/cm2)下维持15min.(4)过滤灭菌:G6玻璃砂漏斗过滤(用于有些不能加热灭菌的化合物,如尿素加热会分解)4.消毒的方法:是指杀灭或清除环境中一切微生物(包括芽胞、孢子)的方法(1)煮沸消毒法:100℃煮沸5-6min(2)巴氏消毒法:70-75 ℃下煮30min或 80 ℃下煮15min(3)化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源(4)紫外线消毒五、大肠杆菌的培养和分离实验1.实验步骤:(1)培养基灭菌:将50mlLB液体培养基、50mlLB固体培养基加上封口膜和培养皿用牛皮纸包好进行高压蒸汽灭菌。
浙江生物高考专题二轮课件专题八第1讲微生物的利用和酶的应用
3.倒平板操作:
4.划线分离操作:划线分离法通过接种环在固体培养基表面连
续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。 注意划线的方法(见图)。
5.涂布分离法:先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板,在稀 释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散到培养基
的表面,从而在培养基表面形成单个菌落。如图:
【解析】本题考查分离以尿素为氮源的微生物的过程 ,以操作 步骤为主线,考查对基础知识的识记和应用能力 ,题目难度较小。 (1)幽门螺杆菌含有脲酶,能分解尿素为菌体提供氮源,因此在
配制培养基时要加入尿素;加入酚红指示剂的目的是检验是否
有Hp存在,若有Hp存在,会分解尿素,培养基pH会升高,酚红指示 剂将变红。 (2)由于尿素在高温下会分解,所以对尿素溶液的灭菌要采用G6 玻璃漏斗过滤的方法。
(3)在实验操作过程中要先灭菌、倒平板,再进行接种。接种时
先将菌液稀释,再涂布到培养基上,以获得单菌落。 (4)培养时需将培养皿倒置并放在恒温箱中培养,倒置培养的目 的也是为了获得单一菌落。 (5)如果人体感染了Hp,能将尿素分解为NH3和CO2,因而标记尿 素中的C,通过呼吸产物可判断是否感染Hp。 满分答案:(1)脲酶 红 (2)D (3)接种 涂布 单
(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 A.高压蒸汽 B.紫外灯照射
C.70%酒精浸泡
D.过滤
(3)步骤X表示 菌液稀释,然后将菌液 上。菌液稀释的目的是为了获得
。在无菌条件下操作时,先将 到培养基平面 菌落。
(4)在培养时,需将培养皿倒置并放在
倒置培养,将导致 。
中。若不
(5)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是 Hp能将14C标记的 分解为NH3和14CO2。
选修1:生物技术实践
选修1:生物技术实践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”中、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,使学生能够在教师的指导下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建设,尽快配齐必须仪器、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。
4.2 酶的应用(2)教学建议: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。
选修1:生物技术实践
选修1:生物技术实践1. 简介生物技术是一门将生物学原理与工程技术手段相结合的学科,通过运用生物学的基本理论和技术手段,可对生物体进行改造、优化、设计和利用。
生物技术实践作为一门选修课程,旨在帮助学生了解和掌握生物技术的基本知识和实践技能,培养创新思维和实践能力。
2. 课程目标本课程旨在让学生掌握以下几个方面的知识和技能:•了解生物技术的基本概念、原理和应用领域;•掌握常见的生物技术实验方法和实践技能;•学会运用生物技术手段解决实际问题;•培养创新思维和实践能力。
3. 课程内容本课程主要包括以下几个方面的内容:3.1 生物技术基础知识•生物技术的定义和发展历程;•生物技术的基本原理和方法;•生物技术在农业、医药、环境等领域的应用。
3.2 基因工程技术•DNA克隆技术;•基因编辑技术;•基因组学和转录组学。
3.3 细胞工程技术•细胞培养与细胞凋亡;•细胞转染技术;•细胞工程在治疗疾病中的应用。
3.4 蛋白质工程技术•蛋白质表达与纯化;•蛋白质结构预测与设计;•蛋白质在药物研发中的应用。
3.5 生物信息学•生物信息学的基本概念和方法;•生物信息学数据库的应用;•生物信息学在基因组学和药物研发中的应用。
3.6 生物技术实验本课程将提供一系列的生物技术实验,包括但不限于:•DNA提取和酶切实验;•PCR技术实验;•基因克隆实验;•细胞培养实验;•蛋白质表达和纯化实验。
4. 评估方式本课程的评估方式包括以下几个方面:•平时表现和实验报告(占总成绩的50%);•期中考试(占总成绩的20%);•期末考试(占总成绩的30%)。
5. 参考书目本课程的参考书目包括以下几本:1.张三,李四,王五。
《生物技术导论》。
中国科学出版社,2020。
2.John Doe. Introduction to Biotechnology. Wiley, 2018.3.Jane Smith. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments. Garland Science, 2019.6. 总结选修1:生物技术实践课程是一门重要的选修课程,它可以帮助学生全面了解和掌握生物技术的基础知识和实践技能。
生物高考真题汇编专题八--选修一生物技术实践
专题八选修一生物技术实践命题特点:微生物培养技术(包括培养基的构成、无菌操作、培养流程);发酵工程(包括果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作);微生物的利用(包括微生物的分离、计数、鉴定);植物有效成分的提取(包括玫瑰精油、橘皮精油和胡萝卜素的提取)变化趋势:在理解过程的基础上熟练操作过程、注重细节真题再现1.【2017·全国I 卷】[生物——选修1:生物技术实践](15分)某些土壤细菌可将尿素分解成2CO 和3NH ,供植物吸收和利用。
回答下列问题:(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生。
能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物2CO 作为碳源,原因是。
但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是(答出两点即可)。
(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择(填“尿素”“43NH NO ”或“尿素43NH NO ”)作为氮源,不选择其他两组的原因是。
(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有24KH PO 和24Na HPO ,其作用有(答出两点即可)。
【答案】(1)脲酶细胞内不含固定CO 2的酶提供能量、合成其他物质(2)尿素其他两组中还有NH4NO 3,会使不分解尿素的杂菌也在培养基中生长(3)调节渗透压,维持pH 、物质原料(三选其二即可)【解析】(1)能产生脲酶的细菌才能分解尿素,只有自养微生物,含有固定CO 2的酶,才能利用CO 2。
葡萄糖作为细胞呼吸底物,可以提供能量,同时中间产物可作为合成其他物质的原料。
(2)分解尿素的细菌能以尿素作为氮源,但其他细菌不能。
以NH 4NO 3为氮源的细菌有很多种。
如果选用其他含有NH 4NO 3的两组,会在培养基中长出以NH 4NO 3为氮源的杂菌。
(3)KH 2PO 4和Na 2HPO 4为无机盐,可以提供营养物质,并能维持渗透压,同时HPO42-和 H 2PO 4-为一对缓冲对,所以可以维持pH 。
【名师点睛】对于培养基的分类,不同培养基的作用以及培养基的组成、各种成分的作用要熟悉2.【2017·江苏卷】(7 分)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。
高中生物选修一《生物技术实践》
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。
人教版高中生物选修一(生物技术实践专题)分专题综合练习Word版附答案及解析
人教版高中生物选修一(生物技术实践专题)分专题综合练习试题部分PS:P60~128为答案及解析部分专题1:传统发酵技术的应用1、[选修一:生物技术实践专题]与黄啤相比,黑啤的营养成份更加丰富,享有“黑牛奶”的美誉。
下图是黑啤的酿造工艺流程简图,请回答下列相关问题:(1)麦汁煮沸的主要目的是_____________(至少答出两点才得分),为保证发酵时有足量的发酵菌,冷却后的麦汁中应该通入_________。
(2)制作黑啤的原料是优质麦芽、黑麦芽以及其他辅料,糖化过程是将粉碎后的原料内含物在一定温度、pH等条件下,在________的作用下继续溶解和分解的过程。
为保证黑啤的营养物质不被破坏,啤酒罐装前除菌常用的方法是____________。
(3)发酵过程中接种的微生物是_________,请用反应式表示发酵过程的原理________________。
(4)为监测发酵状况,可用____________法对发酵菌种进行计数,一段时间内统计结果分析可发现,培养液中的菌种种群数量的生长曲线变化规律是_______________。
2、[选修一:生物技术实践专题]如图所示为制作泡菜的流程,回答下列问题:(1)在制作泡菜的过程中,所用盐水需煮沸,其目的是__________________。
为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是____________。
(2)用白酒擦拭泡菜坛的目的是___________。
向坛盖边沿的水槽中注满水,这一操作的目的是__________。
若泡菜坛有裂缝,可能会出现的结果是________________________。
(3)在泡菜腌制的过程中,要注意控制腌制的________________和食盐的用量等。
(4)为测定泡菜中亚硝酸盐含量,首先要配制________________标准显色液、并与样品进行比较。
泡菜制作的第3~5天亚硝酸盐含量较高不宜食用,原因是______________________。
高中生物选修一《生物技术实践》专题复习
选修一《生物技术实践》复习一.传统发酵技术的应用二.微生物的培养与应用1.关于培养基培养基的种类①按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。
在液体培养基中加入凝固剂琼脂后,制成琼脂固体培养基。
②按功能来分可分为选择培养基和鉴别培养基。
③按照人们对培养基中成分的了解程度可分为天然培养基和合成培养。
⑵培养基的营养各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种营养物质。
满足微生物生长还需要适宜的pH、氧气的要求(根据微生物的需求提供有氧或无氧环境)、特殊营养物质等。
例如:培养乳酸杆菌需要将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
2.常见微生物类群:原核生物{细菌(如大肠杆菌---二分裂.革兰氏阴性、异养兼性厌氧性肠道杆菌)、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌等}、原生生物(草履虫、变形虫等)、真菌(酵母菌---出芽生殖.异养兼性厌氧性微生物、霉菌、食用菌)、病毒等。
3.无菌技术对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;为避免周围微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行;避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
消毒是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,还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒等。
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.培养基的配制原则:目的要明确:根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。
营养要协调:培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。
pH要适宜:细菌培养基pH中性或偏碱性,霉菌培养基呈酸性。
高中生物选修1《生物技术实践》复习知识梳理+2
选修1《生物技术实践》知识梳理专题一 课题1 果酒和果醋的制作【补充知识】发酵1、概念:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程.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(以出芽生殖为主),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。
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。
(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,其繁殖方式为分裂生殖。
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、实验流程图挑选葡萄 → 冲洗 → 榨汁 → 酒精发酵 → 果酒(→醋酸发酵→果醋) 三、操作提示(一)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗(冲洗的目是洗去灰尘,且不要太干净,以防止洗去野生型酵母菌),然后再除去枝梗。
(二)防止发酵液被污染1、榨汁机要清洗干净,并晾干。
2、发酵瓶要清洗干净,用体积分数70%的酒精消毒。
3、装入葡萄汁后,封闭充气口。
(三)控制好发酵条件1、葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约1/3的空间(目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁酶酶 酶殖,耗尽O2后再进行酒精发酵;同时可防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出)。
高中生物《生物技术实践》全套专题学案选修一
选修1专题1传统发酵技术的运用课题1 果酒和果醋的制作教材内容解读要点1 果酒制作的原理(1)酵母菌的兼性厌氧生活方式在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
C6H12O6→2C2H5OH+6CO2(2)发酵需要适宜的条件在缺氧、20℃左右(一般将温度控制在18~25℃)、呈酸性的发酵液中,酵母菌大量繁殖,进行酒精发酵。
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。
(3)传统发酵技术所使用的酵母菌的来源传统的葡萄酒酿造,都是采用自然发酵的工艺。
所谓自然发酵,就是葡萄破碎入罐以后,不人为地添加任何菌种,靠葡萄本身携带的自然界的酵母菌,在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自发地繁殖,最终发酵成葡萄酒。
要点2 果醋制作的原理(1)酒变醋的原理当氧气、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(2)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)制醋所利用的醋酸菌的来源醋酸菌的菌种可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。
也可以从食醋中分离醋酸菌。
要点3 实验流程示意图挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)要点4 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。
要点5 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。
选修1:生物技术实践
选修1:生物技术实践本模块是试验课,所说的生物技术,是指广义的生物技术,而不限于(甚至主要不是)现代生物技术。
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。
老师应依据本校的条件,指导同学选做本模块中的5~7个试验。
每个试验不限于1个或2个学时。
有的试验需要连续进行若干天,但每天所需时间不肯定很长。
这些试验中有的是使同学了解基本原理或获得基本学问的,有的是偏重于实际应用的。
本模块对同学的要求是在自学有关学问的基础上,在老师的指导下自己设计并进行试验,然后收集和整理资料,写出报告,进行口头沟通,相互争论。
老师的主要任务不是具体讲解,而是给同学供应试验条件及必要的参考资料,指导同学设计和进行试验,参与和辅导同学的争论。
依据试验内容和试验室条件,每个试验可以1人、2人或多人1组,原则是使每个同学都有充分的动手机会。
4.1 微生物的利用详细内容标准活动建议进行微生物的分别和培育。
测定某种微生物的数量。
讨论培育基对微生物的选择作用。
探讨微生物的利用。
尝试利用微生物进行发酵来生产特定的产物。
用大肠杆菌为材料进行平面培育,分别菌落。
用土壤浸出液进行细菌培育,仅以尿素为氮源,测定能生长的细菌的数量。
观看并分别土壤中能分解纤维素的微生物,观看该微生物能否分解其他物质,争论这类微生物的应用价值。
4.2 酶的应用详细内容标准活动建议讨论酶的存在和简洁制作方法。
尝试利用酶活力测定的一般原理和方法。
探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用。
尝试制备和应用固相化酶。
探究利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件,检测果胶酶的活性,观看果胶酶对果汁形成的作用。
收集果胶酶其他方面利用的资料。
讨论并试验将有油渍、汗渍、血渍的衣物洗净的方法。
尝试应用脂肪酶、蛋白酶的洗涤效果。
用试验找出在什么条件下使用加酶洗衣粉效果最好。
制成固相化乳糖酶并检测牛奶中乳糖的分解。
通过此试验了解并探讨固相化酶的应用价值。
4.3 生物技术在食品加工中的应用详细内容标准活动建议讨论从生物材料中提取某些特定成分。
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3.微生物的分离和计数 (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 统计菌落数目[公式:每克样品中菌株数=(C÷V)×M]或显 微镜直接计数。 ③过程:土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。 ④设置重复组与对照组
a.设置重复组 统计某一稀释度下平板上的菌落数时,要至少涂布3个平板 作重复组,增强实验结果的说服力与准确性。 b.设置对照组 判断培养基中是否有杂菌污染时,需将未接种的培养基与 接种的培养基同时进行培养; 判断选择培养基是否具有筛选作用时,需将牛肉膏蛋白胨 培养基进行接种后培养,观察两种培养基上菌落数目,进 行对比得出结论。
此部分考题难度不大,试题往往从实验细节入手,进 行综合考查。复习时要注意:一要从实验角度剖析每项技 术,把握其原理、材料、操作流程、注意事项等;二要用 比较的方法区分一些重要概念和方法;三要用联系的观点 看待不同的技术,要联系必修教材中的相关实验,注意将 不同实验相关联的知识进行整合;四是有条件的最好能动 手做实验。
影响 因素
不 选材
同 点
生殖方 式
选材、营养、激素、pH、温度、光照等
体细胞
生殖细胞 (精子)
无性生殖
有性生殖
3.生物成分提取
物质
血红 蛋白
玫瑰 精油
方法 凝胶色
谱法
电泳法
水蒸气 蒸馏法
原理
步骤
根据相对分子质量的
大小
①样品处理②粗
根据各种分子带电性 分离③纯化④纯
质的差异及分子本身 度鉴定
的大小、形状的不同
①加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。目前常用的酶 制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其 中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂 肪酶。 ②碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水 解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱 落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、 淀粉和纤维素水解为小分子的物质,使洗衣粉具有更好 的去污能力。
mL,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
[解析] 检测土壤中细菌总数,用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培 养基,经高温、高压灭菌后倒平板,取 104、105、106 倍的土 壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上,将实验 组和对照组平板倒置,37℃恒温培养24~48小时,在确定对 照组无菌后,选择菌落数在30~300的一组平板为代表进行计 数。 [答案] D
考点二
酶的应用
考
点 1.酶在食品制造和洗涤等方面的应用
解 2.制备和应用固相化酶
读
2.(2010·江苏高考)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关
操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意
图,下列叙述正确的是(多选)
()
A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混 合液
B.图1中X溶液为CaCl2溶液,其作用是使海藻酸钠形成凝 胶珠
(如琼脂) 微生物的分离、鉴定、活菌计
数、菌种保藏
划分 培养基种类
标准
特点
用途
培养基中加入某种化学
物质,以抑制不需要的 培养、分离出 选择培养基
微生物的生长,促进所 特定微生物
用途
需要的微生物的生长
根据微生物的代谢特点, 鉴别不同种类
鉴别培养基 在培养基中加入某种指 的微生物
示剂或化学药品
2.微生物的纯化培养的方法 (1)平板划线法
比较项目 果酒的制作 果醋的制作 泡菜的制作 制作流程
比较 项目
操作 注意
果酒的制作
果醋的制作
①果醋发酵
①果酒制作过程中, 时,通气孔
紫葡萄在用高锰酸 需塞上脱脂
钾溶液浸泡后,一 棉球,以过
定要用清水将高锰 滤空气。②
酸钾溶液冲洗干净; 醋酸菌培养
②将葡萄浆放入发 物与酒水混
酵瓶时,装量不能 合物混匀后
落。 (2)细菌鉴定:实验流程如图所示:
①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌;实验所用 液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。 ②挑选可疑菌落制片后,用____________观察,可看到呈竹 节状排列的杆菌。 ③接种可疑菌后,35℃培养24小时,液体培养基变浑浊,原因 是____________________。对照组试管中应加入_____,与实 验组同时培养6小时后,若实验组液体培养基的浑浊度比对照 组________(填“高”或“低”),则可明确疑似患者被炭疽杆 菌感染;反之则排除。 ④对排除的疑似患者及易感人群,可接种炭疽杆菌疫苗,刺激 机体产生相应抗体,与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外, 还有________________________。
超过2/3
需将 pH 调
至 7.0
泡菜的制作
制作泡菜时, 用水密封坛 口,以保证 坛内无氧环 境,利于乳 酸菌发酵
2.植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同
植物组织培养技术 花药离体培养技术
理论 依据
植物细胞的全能性
相 同 点
基本 过程
外植体
愈伤组织
丛
芽 生根―→移栽;无菌技术及接
种操作基本相同
[解析] 本小题考查培养基的灭菌、微生物的特点及营养和免 疫等相关知识,意在考查对知识的理解能力、应用能力和实验 分析、设计能力。①培养基应用高压蒸汽方法进行灭菌。炭疽 杆菌同化类型为异养型,应选有机碳作为其碳源。②微生物个 体小,肉眼观察不到,必须借助显微镜才能观察到菌体特征。 ③在液体培养基中,细菌大量繁殖会导致培养液变浑浊;该实 验中实验变量为是否加入噬菌体,所以对照组除不加噬菌体外, 其他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬菌体的生理 盐水)。噬菌体可破坏细菌细胞,从而使培养液变清。④在特异 性免疫的感应阶段,吞噬细胞参与了抗原的呈递,效应B (浆)细胞是直接产生抗体的细胞。
[答案] (2)①高压蒸汽(98 kPa蒸汽) 有机碳 ②显微镜 ③细菌大量繁殖 等量生理盐水 低 ④吞噬细胞、效应B(浆)细胞
考点一
微生物的利用
考 1.微生物的分离和培养
点 2.某种微生物数量的测定
解 3.培养基对微生物的选择作用
读
1.(2009·安徽高考)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胨培养基,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 0.1
3.(2010·江苏高考)下图表示果酒和果醋制作过程中的物只能发生在缺氧条件下 B.过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 C.过程③和④都需要氧气的参与 D.过程①~④所需的最适温度基本相同
[解析] 本题以流程图为载体,综合考查果酒和果醋的制作过 程及有氧呼吸与无氧呼吸的过程的相关知识,意在考查对所 学知识的综合应用与分析能力。据图分析可知:①是细胞呼 吸的第一阶段;②是无氧呼吸的第二阶段;③是有氧呼吸的 第二、第三阶段;④是果醋制作中乙醇氧化为醋酸的阶段。 ①过程在有氧或无氧的条件下都可以进行,故A项错误;①过 程是在细胞质基质中进行的,故B项错误;③和④都必须在有 氧的条件下才可以进行,故C项正确;①、②、③是果酒制作 的阶段,其适宜的温度为18°C~25°C,④是果醋制作的阶 段,其适宜的温度为30°C~35°C,故D项错误。
(2)果胶酶在果汁生产中的应用 在果汁生产中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁混 浊。果胶酶能够分解果胶,将其变成可溶性的半乳糖醛 酸,使浑浊的果汁变澄清。
考点三 生物技术在食品加工及其他方面的应用 1.从生物材料中提取某些特定成分 2.运用发酵加工食品的基本方法
考点 3.植物的组织培养
解读 4.蛋白质的提取和分离 5.PCR 技术的基本操作和应用
反应物不易与酶
缺 敏感,易失活;② 不利于催化一系 接近,尤其是大
点 难回收,成本高, 列酶促反应 分子物质,反应
影响产品质量
效率下降
①既能与反应物
优 催化效率高、耗能 接触,又能与产 成本低、操作容
点 低、低污染
物分离;②可以 易
重复利用
2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用 (1)加酶洗衣粉中酶制剂的种类与功效
[答案] C
1.果酒、果醋和泡菜的制作
比较项目
果酒的制作
果醋的制作 泡菜的制作
作用菌类 酵母菌(真菌) 醋酸菌(细菌) 乳酸菌(细菌)
原理
酵母菌在无氧的条件 醋酸菌在有
下将葡萄糖氧化成乙 氧条件下将
醇,而且当培养液中 乙醇氧化为
乙醇浓度为 16%时, 醋酸
酵母菌死亡
乳酸菌将糖 转化为乳酸 和醇类物质
1.构建完整的知识体系。首先,要明确本 专题的知识体系,建立对模块内容的整体认识。 其次,可列出本专题与必修中的哪些内容有关 联。还可以通过具体的习题,挖掘本专题内容 的联系等。
2.借助专题知识框架,突出基本概念和基本原理;借 助基本步骤流程图、过程示意图,突破重点和难点。加强 有效地训练,如默写流程图、背诵重要的过程和原理。利 用教材中相应的流程图、示意图进行复习,能简明形象地 理解和记忆相应的知识,突破重点和难点。试题中经常会 以简述或填图的形式考查理解、应用原理和过程解决实际 问题的能力,所以复习过程中可以以默写或填写流程图、 示意图,看图讲述过程的形式训练图文转换能力。