生物选修一知识点总结.docx
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生物选修一知识点总结
专题1传统发酵技术的应用
课题1果酒和果醋和制作
【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:
和。
(2)根据产生的产物可分为:
、、等。
一、基础知识
(一)果酒制作的原理
1.菌种是,属于生物,新陈代谢类型,有氧时,进行,大量繁殖,反应式为;无氧时,能进行,反应式为。
2.酵母菌繁殖的最适温度℃左右,酒精发酵一般控制在℃。
3.自然发酵过程中,起作用的主要是附着于上的野生型酵母菌。
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,属于生物,新陈代谢类型为。
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分解成,当缺少糖源时,醋酸菌将变为,再将乙醛变为,反应简式为。
3.醋酸菌的最适合生长温度为℃。
4.菌种来源:
到或购买,或从中分离醋酸菌。
二、实验设计
1、流程图
葡萄
发酵
发酵
2、制作实例
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。
实验步骤
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机等实验用具进行清洗并消毒。
先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为的酒精擦拭消毒,晾干待用。
2.取葡萄500g,去除枝梗和腐烂的子粒。
3.用清水冲洗葡萄1-2遍除去污物。
(注意。
)
4.用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中。
(如果没有合适的发酵装置,可用500mL的__________替代。
但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的_____。
)
5.将发酵瓶置于适宜的温度(________℃)下发酵。
6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常多,因此需要及时______,以防止发酵瓶爆裂。
(如果是简易发酵装置,每天______瓶盖2~4次。
进行排气。
)
7.10天后,取样检验。
例如,可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8.当果酒制成以后,可在发酵液中加入醋酸菌(或醋曲),然后移至_________℃条件下发酵,适时用气泵向发酵液中_______。
(如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口上盖上_____。
)
三、操作提示
(一)材料的选择与处理
选择______的葡萄,榨汁前先将葡萄进行_______,然后再出去_______。
(二)防止发酵液被污染
1、榨汁机要清洗_______,并_______。
2、发酵瓶要清洗_________,用体积分数________的酒精消毒。
3、装入葡萄汁后,_________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______的空间。
2、制作葡萄酒过程中,将温度严格控制在_________℃,时间控制在_________d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
3、制作葡萄醋的过程中,将温度严格控制在__________℃,时间控制在_______d左右,并注意适时通过充气口_________。
四、课题延伸
果汁发酵后是否有酒精产生,可以用____________来检验。
在________条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现____________。
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_______3滴,振荡混匀,最后滴加常温下______________________3滴。
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,其中起主要作用的是,它是一种生物,新陈代谢类型是。
2.毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的分解成小分子的和;脂肪酶可以将水解成和。
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,这样可以避免的污染,保证产品的质量。
二、实验设计
1、实验流程
让豆腐→加腌制→加装瓶→腌制。
2、制作实例
实验材料:
含水量70%的豆腐,粽叶,盘子,盐,黄酒,米酒,糖,香辛料等,广口玻璃瓶,高压锅等。
实验步骤
1.将豆腐切成3cm×3cm×1cm若干块。
2.将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内(粽叶可以提供菌种,并能起到保温的作用),每块豆腐等距离排放,周围留一定的。
豆腐上面再铺上干净的粽叶。
气候干燥时,将平盘用保鲜膜包裹,但不要封严,以免湿度太高,不利于毛霉的生长。
3.将平盘放在温度为℃的地方,毛霉逐渐生长,大约5d后,豆腐表面丛生直立菌丝。
4.当毛霉生长旺盛,并呈时,去除保鲜膜及铺在上面的粽叶,使豆腐块的热量和水分能够迅速散失,同时散去霉味,这一过程一般持续36h以上。
5.豆腐凉透后,将豆腐间的连在一起的菌丝拉断,并整齐排在容器内,准备腌制。
6.长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)分层摆放,分层加盐,并随层高而,在接近瓶口表面盐要铺厚一些,以防止杂菌污染,约腌制8d。
(豆腐与盐质量分数比为5︰1)
7.将黄酒、米酒和糖、香辛料等混合制成卤汤。
卤汤酒精含量控制在左右为宜。
8.将广口玻璃瓶刷洗干净,用高压锅在1000C蒸汽灭菌30min,将腐乳成坯摆入瓶中,加入卤汤和辅料后,将瓶口用加热灭菌,用胶条。
在常温下,一般六个月即可以成熟。
三、操作提示
(一)控制好材料的用量
1、用盐腌制时,注意控制盐的用量。
盐的浓度过低,,可能导致豆腐腐败;盐的浓度过高,会。
2、乳汤中酒的含量应控制在左右。
酒精含量过低,,可能导致豆腐腐败;酒精含量过高,腐乳成熟的时间将会。
(二)防止杂菌污染
1、用来腌制腐乳的玻璃瓶,刷干净后要用消毒。
2、装瓶时要;加入乳汤后要用胶条将瓶口;封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被。
课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
一乳酸菌
1.代谢类型为异养厌氧型,在情况下,将葡萄糖分解成乳酸
2.常见种类:
和
3.分布:
分布广泛,、土壤、植物、人或动物的内等均有分布。
4.应用:
常用于生产
二亚硝酸盐
1.物理性质
粉末、易溶于。
2.应用
在食品生产中常用作食品
3.分布
自然界中分布广泛。
据统计,亚硝酸盐在蔬菜中的平均含量约为,咸菜中平均含量在以上,而豆粉中的平均含量可达
4.对人体的影响
膳食中的亚硝酸盐一般不危害人体健康,当人体摄入总量达时,会引起中毒;当摄入总量达时,会引起死亡
5.我国卫生标准
亚硝酸盐残留量在肉制品中不得超过,酱腌菜中不超过,婴儿奶粉中不得超过。
6.代谢
绝大多数亚硝酸盐随排出,但在特定条件下,即适宜的和一定的作用,会转变成致癌物质---
三泡菜腌制过程
1.泡菜坛的选择
(1)应选用火候好、无砂眼、、坛沿深、好的泡菜坛
(2)检查时可将坛口压入水中,看坛内有无现象
2.腌制
(1)过程:
将清水和盐以的质量比例配制盐水。
将盐水后备用。
将蔬菜装至时加入香辛料,装至时,加入盐水,要使盐水盖好坛盖。
将坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内的环境
(2)条件:
控制腌制的时间、温度和食盐的用量。
温度、食盐用量不足,腌制时间,容易造成细胞大量繁殖,含量增加
四亚硝酸盐的测定
1.原理
(1)在条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后,与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。
(2)将显色反应后的样品与已知浓度的进行比较,可以大致出泡菜中亚硝酸盐的含量
2.测定步骤
配制溶液→→制备样品处理液→
思考:
亚硝酸盐可转化成致癌物质,为什么在食品生产中还可作为添加剂?
专题2微生物的培养与应用
课题1微生物的实验室培养
一基础知识
1.培养基
(1)培养基的种类包括培养基和培养基等。
(2)培养基的化学成分一般都含有、、、四类营养成分,
(3)在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对、以及等的要求。
例如:
培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加;培养霉菌时需要将培养基的PH调至;培养细菌时需要将培养基的PH调至;培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件
【思考】为什么各种营养基的具体配方不同,但一般都有水、无机盐、碳源和氮源?
2.无菌技术
(1)获得纯净培养物的关键是。
避免杂菌污染的方法主要包括以下四个内容:
①
②
③
④
(2)消毒是指
灭菌是指
【思考】消毒与灭菌的相同点与区别分别是什么?
(3)实验室常用的消毒方法是,此外,人们也常使用化学药剂进行消毒,如用、等。
常用的灭菌方法有、、,此外,实验室里还用或进行消毒。
二实验操作
1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤:
→→→→倒平板
(2)倒平板的过程
2.纯化大肠杆菌
(1)微生物接种的方法中最常用的是和。
平板划线法是指
。
稀释涂布平板法是指
。
(2)平板划线的操作步骤如下:
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
(3)系列稀释操作步骤:
①
②
③
(4)涂布平板操作步骤:
①
②
③
④
1.菌种的保存
为了保持菌种的纯净,需对菌种进行保藏。
对于频繁使用的菌种,我们可以采用法;对于需要长期保存的菌种,可以采用法。
将菌种放在低温环境中保藏的目的是,但时间长了菌种还是要老化的,因此对临时保存的菌种个月后需重新接种
课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.尿素只有被分解成之后,才能被植物吸收利用。
2.以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象,要达到的两个主要目的是:
⑴;⑵。
3.PCR()是一种在体外将。
此项技术的自动化,要求使用耐高温的DNA聚合酶。
思考:
怎样找耐高温的酶呢?
4.实验室中微生物的筛选应用的原理是:
人为提供有利于生长的条件(包括等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
5.选择培养基是指。
6.常用来统计样品中活菌数目的方法是。
即当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的。
通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
为了保证结果准确,一般选择菌落数在
的平板进行计数。
另外,也是测定微生物数量的常用方法。
7.比较教材中两位同学的操作方法,哪位同学的结果接近真实值?
你认为这两位同学的实验需要改进呢?
如需要,如何改进?
8.一般来说,统计的菌落数往往比活菌的实际数目。
这是因为
。
因此,统计结果一般用而不是活菌数来表示。
9.设置对照实验的主要目的是,提高实验结果的可信度。
10.对照实验是
。
11.实验设计包括的内容有:
、、和,具体的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
12.不同种类的微生物,往往需要不同的培养和培养。
在实验过程中,一般每隔24小时统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以
。
13.无菌操作应注意什么问题?
⑴
⑵
⑶
14.在进行多组实验过程中,应注意做好标记,其目的是。
思考:
应标记哪些内容?
怎样操作更有利于实验的进行?
15.对所需的微生物进行初步筛选,只是分离纯化菌种的第一步,要对分离的菌种进行一步的鉴定,还需要借助的方法。
课题3分解纤维素的微生物的分离
一、课题背景分析
纤维素是一种由首尾相连而成的高分子化合物,植物每年产生的纤维素能被土壤中的某些微生物分解利用,是因为它们能产生。
对这些微生物的研究与利用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产,用处理服装面料等。
二.基础知识:
(一)纤维素和纤维素酶
阅读课本27页基础知识部分第一、二段,回答下列问题:
1、纤维素在生物圈的分布状况?
纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。
植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。
其中是自然界中纤维素含量最高的天然产物。
2、纤维素酶的组成及作用?
纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即、和,前两种酶使纤维素分解成,第三种酶将分解成葡萄糖。
(二)纤维素分解菌的筛选
阅读课本课本28页相关部分,回答下列问题:
1、纤维素分解菌的筛选方法--,这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选
2、纤维素分解菌的筛选方法的原理
刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成,但并不和、发生这种反应。
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为中心的。
这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌
三、实验操作
分离分解纤维素的微生物实验流程:
土壤取样→→梯度稀释→→。
课题延伸
本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选,但是这只是分离纯化的第一步。
为确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行的实验,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进行定量的测定。
专题3植物的组织培养技术
课题1菊花的组织培养
一.植物组织培养的相关概念和基本过程
1.植物组织培养的相关概念
(1)细胞分化:
植物的个体发育过程中,细胞在__________、__________和__________上都会出现稳定性的差异,形成这些差异的过程就叫做细胞分化。
细胞分化是基因__________的结果。
(2)细胞的全能性:
__________的植物细胞仍然具有发育成为__________的潜能。
细胞全能性是组织培养的基本原理。
(3)愈伤组织:
由离体的植物器官、组织或细胞在一定的培养条件下经过__________过程形成的组织,就叫愈伤组织,愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种__________的呈无定形状态的__________。
(4)脱分化:
由__________的植物组织或细胞产生__________的过程,称为脱分化,又叫去分化。
(5)再分化:
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成__________,这个过程叫做再分化。
(6)外植体:
用于离体培养的植物器官或组织片段。
2.植物组织培养的基本过程
移植
——→试管苗———→完整的植物体
二.影响植物组织培养的因素
1.内部因素:
不同的植物组织,培养的难易程度差别很大。
同种植物材料,__________,__________等也会影响实验结果。
菊花的组织培养,一般选择__________的茎上部新萌生的侧枝。
2.外部因素:
(1)营养条件常用的是__________培养基,其主要成分包括:
__________,如_____________________________;__________,如______________________________;__________等。
(2)植物激素植物激素中__________和__________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。
____________________、____________________以及__________等,都会影响实验结果。
(3)环境因素__________、__________、__________等条件也能影响植物组织培养。
菊花组织培养,一般PH控制在__________;温度控制在__________;每天用日光灯照射__________小时。
三、实验操作过程
1.制备MS固体培养基
实验室一般使用4℃保存的配制好的培养基母液来制备
(1)配制各种母液。
配制母液时,大量元素浓缩__________,微量元素浓缩__________。
常温保存。
激素类、维生素类以及用量比较小的有机物可以按照1mg/ml的质量浓度单独配制母液。
用母液配制培养基时,需要根据各种母液的浓缩倍数,计算用量。
(2)配制培养基。
配制1LMS培养基时,将称量好的琼脂加入800mL蒸馏水,加热熔化,然后加入蔗糖30g,依次加入母液,定容至1000mL。
__________,然后分装到锥形瓶中,每瓶分装__________。
(3)灭菌。
高压蒸汽灭菌
2、外植体消毒
选取菊花茎段时,要取____________________。
无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料(外植体)的消毒灭菌。
对培养材料进行表面灭菌时,一方面要考虑_______________;另一方面还要考虑植物材料的__________。
不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。
一般情况下,细菌污染可能是由接种人员造成的,真菌污染可能是_________灭菌不当。
过程:
流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗①过程
流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗__________→无菌吸水纸吸干外植体表面→体积分数为__________的酒精中摇动2~3次,持续__________→无菌水清洗→无菌吸水纸吸干外植体表面→质量分数为0.1﹪的__________溶液中1~2min→无菌水中至少清洗3次
3、接种
接种前,用体积分数70%的酒精将工作台擦拭,然后点燃酒精灯。
所有的接种操作必须在酒精灯旁进行,并且每次使用器械后,都要用火焰灼烧灭菌
4、培养
接种后的锥形瓶最好放在__________中培养。
培养期间定期消毒,温度控制在18-22℃,并且每天用日光灯光照12h
5、移栽
6、栽培
附:
一般来说,容易进行__________的植物,也容易进行组织培养。
课题2月季的花药培养
一.被子植物花粉发育过程
1.被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。
所以,花粉是的生殖细胞。
2.结合教材内容填下列示意图:
[思考1]由此可见,被子植物的花粉的发育要经历时期,期和期等阶段。
[思考2]在正常情况下,一个小孢子母细胞可以产生个精子;在一枚花药中可以产生个花粉。
二.产生花粉植株的两条途径
1.产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径:
一是花粉通过阶段发育为植株,二是通过阶段发育为植株。
这两种途径的区别主要取决于培养基中的种类及其的配比。
2.填写培育花粉植株的途径图解:
3.胚状体的结构及其发育过程与种子相似,所以把胚状体到从芽的过程称为,而把从愈伤组织到从芽的过程称为。
4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫,花粉发育而来的胚状体叫,可发育为植物,要使其成为纯合的正常植株,可用处理发育中的幼苗。
三.影响花药培养的因素
1.影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素:
和等。
2.材料的选择:
①从花药来看,应当选择(初花期、盛花期、晚花期)的花药;
②从花粉来看,应当选择(四分体期、单核期、双核期、萌发期)的花粉,因为单核期以前的花药,选择单核期以后的花药接种,。
;
③从花蕾来看,应当选择(完全未开放、略微开放、完全盛开)的花蕾。
四.实验设计
1.材料的选择
选择花药时一般通过确定花粉发育时期,此时需要对花粉细胞核进行染色,最常用的染色剂是和,它们分别可以将细胞核染成色和色。
2.材料的消毒
3.接种和培养
(1).剥取花药:
消毒后的花蕾,要在条件下除去花萼、花瓣。
在剥离花药时,要尽量不损伤花药,否则还要彻底除去花丝,因为。
(2).接种花药:
剥取的花药要立刻接种到上。
每个培养瓶接种个花药。
(3).培养:
花药培养利用的培养基是培养基,pH为,温度为℃,幼苗形成之前(需要、不需要)光照。
(4).培养20-30d后,花药开裂,长出或释放出。
前者还要转移到上进行分化培养成再生植株;后者要尽快并转移到新的培养基上。
(5).通过愈伤组织形成的植株,常常会出现的变化,因而需要鉴定和筛选。
专题4酶的研究与应用
课题1果胶酶在果汁生产中的作用
一、果胶与果胶酶的作用
1.果胶
是植物及的主要组成成分之一,由聚合而成的一种高分子化合物,不溶于。
2.果胶酶
(1)果胶酶的作用是分解变成可溶性的。
(2)果胶酶不是特指某一种酶,而是分解的一类酶的总称,包括酶、
酶和酶等;果胶酶的化学本质是蛋白质,也能被蛋白酶水解掉;
(3)胶酶具有酶的通性:
只改变反应,不改变反应的平衡点。
二、酶的活性与影响酶活性的因素
1.酶的活性是指酶一定化学反应的能力,其高低用一定条件下酶所催化的某一化学反应的来表示。
酶反应速度用内,中反应物的或产物的表示。
2.影响酶活性的因素常提的是、和酶的抑制剂等。
3.探究温度和pH对酶活性的影响及探究果胶酶用量的两个实验都要注意实验的基本原则:
原则和原则,理解实验中温度梯度或pH梯度的变化在分析问题时也要用原则分析。
课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
一、基础知识
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:
、、
和。
其中,应用最广泛、效果最明显的是和。
碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子水解成可溶性的或小分子的,使污迹从衣物上脱落。
同样道理,其他酶也是将大分子物质分解为物质,从而使洗衣粉具有更好的去污能力。
2、使用加酶洗衣粉时,影响酶活性的因素有、、等,为此,科学家通
过生产出了特殊的酶,并制成酶制剂,解决了这个问题。
3、加酶洗衣粉可以降低和的用量,使洗涤剂朝的方向发展,减少对环境的污染。
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:
将酶固定在的上。
优点:
使酶既能与反应物,又能与产物,同时,固定在载体上的酶还可以。
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:
将合成酶的直接固定。
优点:
成本,操作。
一、基础知识
(一)固定化酶的应用实例
1、高果糖浆是指含量为左右的糖浆,能将葡萄糖转化为果糖的酶是。
2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种的载体上,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注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与接触,转化成果糖,从反应柱的流出。
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或方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括、和。
2、一般来说,酶更适合采用和固定,而细胞多采用固定化。
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或,而个小的酶容易从包埋材料中。
3、包埋法法固定化细胞,即将微生物细胞包埋在不溶于水的的载体中。
常用的载体有、、、和等。
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加热,几次,并不断,直到海藻酸钠为止。
如果加热太快,海藻酸钠会发生。
4.海藻
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