選修1《生物技術(shù)實踐》知識點總結(jié)最終版(2020屆)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上選修1生物技術(shù)實踐知識點總結(jié)（背誦版）專題一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.果酒制作：酶1）菌種：酵母菌，屬異養(yǎng)兼性厭氧型真菌（真核生物），在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖；在無氧條件下，酵母菌進行酒精發(fā)酵。2）原理：酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精  反應式C6H12O62C2H5OH2C02+少量能量3）菌種來源：附著在葡萄皮上的野生酵母菌或人工培養(yǎng)的酵母菌。4）過程：挑選葡萄沖洗(先洗后去梗)榨汁酒精發(fā)酵（果酒）醋酸發(fā)酵（果醋）5）條件：溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件，20左右最適合酵母菌繁殖，18-25適合酵母菌酒精發(fā)酵；在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母

2、菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其它微生物的生長被抑制；密封，每隔一段時間放氣（CO2）。6）檢測：在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應呈灰綠色。7）注意事項：發(fā)酵裝置要清洗干凈，并用體積分數(shù)為70的酒精消毒發(fā)酵瓶裝入葡萄汁后留有l(wèi)/3的空間：目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖，耗盡氧氣后再進行酒精發(fā)酵；其次，防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液的溢出如用帶蓋的瓶子制葡萄酒，每隔12 h將瓶蓋擰松以放出CO2(注意不是打開瓶蓋，防止雜菌污染)，之后再將瓶蓋擰緊。2果醋制作：1）菌種：醋酸菌，屬異養(yǎng)需氧型細菌（原核生物），對氧氣的含量特別敏感。2）原理：醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)生醋酸。  當

3、氧氣，糖源充足時，醋酸菌將糖分解成醋酸（糖變醋）；酶  當氧氣充足，缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再變?yōu)榇姿幔ň谱兇祝?。酶反應式：C2H5OHC02酶 CH3COOH+H203）條件：醋酸菌的最適生長溫度30-35，需適時通入無菌空氣。3腐乳制作：1）菌種：主要是毛霉（真菌），屬于真核生物，異養(yǎng)需氧型。2）原理：毛霉產(chǎn)生的蛋白酶將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶將脂肪水解為甘油和脂肪酸。3）條件：15-18，保持一定的濕度。4）菌種來源：空氣中的毛霉孢子或優(yōu)良毛霉菌種直接接種。5）過程：讓豆腐長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制6）注意事項：用鹽腌制時，注意

4、控制鹽的用量，要逐層加鹽，隨層數(shù)加高而增加鹽量。鹽的作用：析出水分；抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。鹵湯含有12%酒精和香辛料，酒精含量過低，豆腐易腐?。痪凭窟^高，腐乳成熟期延長。4泡菜制作：1）菌種：乳酸菌（包括乳酸鏈球菌和乳酸桿菌），屬厭氧細菌（原核生物）。乳酸桿菌常用于合成酸奶。2）原理：乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)乳酸，反應式：C6H12O62C3H6O3少量能量。3）過程：將清水與鹽按質(zhì)量比4：1配制成鹽水，將鹽水煮沸冷卻。煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響。將新鮮蔬菜放入鹽水中后，蓋好壇蓋。壇蓋邊沿的水槽中注滿水，以保證乳酸菌發(fā)酵的無氧環(huán)境。4）

5、亞硝酸鹽含量的測定：泡菜中方法：比色法（將樣品液與已知濃度的標準顯色液比較）。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，形成玫瑰紅色染料。專題二、微生物的培養(yǎng)與應用（一）、培養(yǎng)基1.培養(yǎng)基的種類：按物理性質(zhì)分為固體培養(yǎng)基（瓊脂：作凝固劑）和液體培養(yǎng)基，按化學成分分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基，按用途分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基：石油作為唯一碳源，可分離出消除石油污染的微生物；尿素作為唯一氮源，可分離出分解尿素的、具有脲酶的細菌纖維素作為唯一碳源，可分離出能分解纖維素的微生物鑒別培養(yǎng)基：伊紅一美藍培養(yǎng)基：鑒別大腸桿菌(若有，茵落呈深紫色，并帶有金屬光澤)；酚紅培養(yǎng)基：鑒別能分

6、解尿素的、具有脲酶的細菌（變紅）剛果紅培養(yǎng)基：鑒別分解纖維素的微生物（出現(xiàn)透明圈）2.培養(yǎng)基的成分一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽、（某些微生物還需要生長因子）。3.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。4.培養(yǎng)基還需滿足微生物對PH.特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。如培養(yǎng)霉菌的培養(yǎng)基PH調(diào)至酸性，細菌的調(diào)至中性或微堿性。（二）、無菌技術(shù)1.獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行。2.消毒是使用較為溫和的物理或化學方法，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體等有害的微生物(不包括孢子和芽孢)。滅菌是使用強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

7、。3.常用消毒方法有：煮沸消毒法、巴氏消毒法（不耐高溫物體如牛奶）、紫外線消毒（能破壞DNA結(jié)構(gòu)）和化學藥物消毒（酒精擦拭雙手、氯氣消毒水源）。4.常用滅菌方法有：灼燒滅菌：金屬用具，如接種環(huán)、接種針滅菌；干熱滅菌：能耐高溫，需保持干燥的物品，如玻璃器皿（培養(yǎng)皿、吸管）。高壓蒸汽滅菌：如培養(yǎng)基的滅菌；把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除。（三）、純化技術(shù)1.用固體培養(yǎng)基對大腸桿菌純化培養(yǎng)，可分為兩步：制備培養(yǎng)基和純化大腸桿菌。2.固體培養(yǎng)基的制備：計算稱量溶化（調(diào)PH）滅菌倒平板（在酒精燈火焰附近進行）。3.微生物常用的接種方法：平板劃線法和稀釋涂布平板法。4.平板劃線法是通過接種環(huán)

8、連續(xù)劃線，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面；稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，用涂布器（先酒精浸泡再引燃）分別涂布到培養(yǎng)基表面進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，微生物將分散成單個細胞，從而在培養(yǎng)基上形成單個菌落。5.菌落：由一個細胞繁殖而來的的肉眼可見的子細胞群體。6.微生物的計數(shù)方法：活菌計數(shù)法（稀釋涂布平板法）。計算公式：每克樣品中的菌株數(shù)(C÷V)×M，其中，C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。操作：一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進行計數(shù)。顯微鏡直接計數(shù)法（血細胞計數(shù)法）。7.活菌計數(shù)法

9、統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低。因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察的只是一個菌落。8.顯微鏡直接計數(shù)也是測定微生物數(shù)量的常用方法，但它包括了死亡的微生物。9.平板劃線注意事項：（1）為什么在操作的第一步以及每次劃線前都要灼燒接種環(huán)？ 答：第一步前灼燒是避免微生物污染；每次劃線前灼燒目的是殺死上次劃線后殘留菌種，使下一次劃線菌種來自上次劃線末端，隨著劃線次數(shù)增加，菌種數(shù)目減少，以便得到單一菌落。（2）劃線結(jié)束后為什么要灼燒接種環(huán)？答：殺死殘留菌種，防止污染環(huán)境和感染操作者。（3）灼燒接種環(huán)后為什么要等其冷卻？答：防止溫度過高，殺死菌種。（4）第二次及以后劃線時，總是從上一次劃線末端開

10、始劃線目的是什么？答：稀釋菌種，獲得單一菌落。10.倒平板注意事項：（1）平板冷凝后，為什么要將平板倒置？答：防止冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染。（2）為什么將錐形瓶的瓶口通過火焰答：灼燒滅菌，防止瓶口微生物污染培養(yǎng)基。（四）、菌種的保藏1.臨時保藏：接種到固體斜面培養(yǎng)基（4的冰箱保藏）。2.長期保存：甘油管藏法（-20冷凍箱中保存）（五）、教材實例（尿素分解菌和纖維素分解菌）（一）尿素分解菌的分離與計數(shù)1.選擇培養(yǎng)基：允許特定微生物生長，抑制或阻止其它微生物生長的培養(yǎng)基。（格式：以××為唯一碳（氮）源）2.農(nóng)作物不能直接吸收尿素，尿素只有被土壤中的細菌分解成氨后才能被植物利用。

11、3.土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因為它們能合成脲酶，將尿素分解成氨和CO2。4.分離分解尿素的細菌：培養(yǎng)基中以尿素為唯一氮源5.鑒定分解尿素的細菌：酚紅指示劑（在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，如果PH升高，指示劑變紅，可初步鑒定該菌能分解尿素）。6.設(shè)置對照：如何證明培養(yǎng)基滅菌合格？答：實驗組的培養(yǎng)基接種要培養(yǎng)的菌種，對照組的培養(yǎng)基接種等量的無菌水（設(shè)置空白對照），觀察是否有菌落生長。如何證明某選擇培養(yǎng)基有選擇功能？答：實驗組中的培養(yǎng)基用該選擇培養(yǎng)基，對照組中培養(yǎng)基用基礎(chǔ)培養(yǎng)基（牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基）。如果基礎(chǔ)培養(yǎng)基的菌落數(shù)明顯大于選擇培養(yǎng)基中的數(shù)目，則說明該選擇培養(yǎng)基有選擇功能

12、。（二）纖維素分解菌分離1.土壤中的細菌能分解利用纖維素，是因為它們能產(chǎn)生纖維素酶。2.纖維素酶是一種復合酶，至少包括三組分：C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。3.分離分解纖維素的微生物：培養(yǎng)基中以纖維素為唯一碳源。4.篩選纖維素分解菌的方法：剛果紅染色法，其原理是剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅纖維素的復合物無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。5.分離純化纖維素分解菌時，需要用無菌水進行梯度稀釋，原因是菌液濃度高，直接培養(yǎng)

13、難以分離得到單菌落。6.為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵專題三、植物組織培養(yǎng)（考試大綱不考）專題四、酶的研究與應用 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 一、果膠酶的組成和作用：包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等。果膠酶能分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，提高水果的出汁率，并使果汁變得澄清。注意： 植物、霉菌、酵母菌等細胞均能產(chǎn)生果膠酶，但通常動物細胞不產(chǎn)生果膠酶。 酶的活性可用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。二、探究溫度對果膠酶活性的影響(1)實驗原理：果膠酶活性受溫度影響，處于最適溫度時，活性最

14、高；低于或高于最適溫度，酶活性受到抑制。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。(2)設(shè)計思路：設(shè)置一系列溫度梯度，從中選出酶活性最高的溫度，然后再以該溫度為中心，縮小溫度梯度，以進一步確定最適溫度范圍。(3)實驗操作流程及注意事項：先分別對底物和酶進行恒溫處理，再混合進行反應。自變量：溫度因變量：酶的活性設(shè)計實驗方案制備水果泥制備果膠酶保證底物和酶在混合時的溫度是相同的 水果泥、果膠酶分別水浴保溫原因：讓果泥和果膠酶有充分的反應時間動手實驗水果泥、果膠酶混合水浴保溫過濾出果汁在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大 記錄果汁量注意：實驗設(shè)計要遵循的單一變量原則、

15、等量原則、對照原則。改變不同溫度后重復上面實驗(也可同時進行不同溫度的實驗)記錄表格設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論探討加酶洗衣粉的洗滌效果 一、目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶。其中應用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。 二、影響酶制劑活性的因素：溫度、酸堿度和表面活性劑三、實驗設(shè)計（一）、探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果1.實驗原理污漬主要是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、淀粉等多種不溶于水的有機物，這些有機物能在相應的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有機物。2.控制變量：單一變量原則實驗自變量為洗滌劑種類；無關(guān)變量要相同且適宜，如水的用量、污染

16、物的量，實驗用布的質(zhì)地大小、洗衣粉的用量，攪拌及洗滌時間。（二）、探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度1.實驗原理： 酶的活性受溫度的影響，最適溫度時酶的活性最大，去污力最強，高于或低于此溫度酶的活性降低，去污力下降。2.洗滌效果的判斷： 可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進行定量的比較。問：加酶洗衣粉中的酶為什么不會失活？答：酶表面有特殊化學物質(zhì)包裹，與洗衣粉的其他成分隔離。隔離層遇水后迅速溶解，包裹在其中的酶就能發(fā)揮催化作用了。酵母細胞的固定化 酵母細胞的固定化 1. 固定化技術(shù)包括：包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法。2. 酶更適合采用化學結(jié)合法和物理吸附法固定

17、化，而細胞多采用包埋法固定化。因為細胞個大，而酶分子很??；個大的細胞難以被吸附或結(jié)合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。3. 固定化酵母細胞：(1)方法：包埋法(包埋劑：海藻酸鈉)（2）原理：海藻酸鈉與氯化鈣溶液形成凝膠珠。（3）操作過程注意事項：酵母細胞的活化用蒸餾水；配制海藻酸鈉溶液時，加熱要小火間斷加熱，防止海藻酸鈉焦糊；要將海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，再加入活化的酵母細胞，防止殺死酵母細胞。專題五、DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)DNA的粗提取與鑒定一、基礎(chǔ)知識（一）提取原理DNA在不同濃度的NaCL溶液中溶解度不同。在0.14moL/L的NaCL溶液中，溶解度最小，2mol/L時溶解度較高； （二）提純

18、原理DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。（三）DNA的鑒定原理在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色。（四）DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性：1蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對DNA沒有影響。2大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oC的高溫，而DNA在80以上才會變性。DNA比較能耐高溫。3洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對DNA無影響二、實驗設(shè)計（一）實驗材料的選取 提取DNA的材料一般用雞血而不用豬血，因為哺乳動物（豬）成熟的紅細胞無細胞核，無DNA。（二）操作步驟注意事項： 1.破碎雞血細胞時，可以加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可。2.為了純化提取的DNA，需要

19、將濾液進一步處理。（1）在濾液中加入NaCl，使其濃度為2mol/L，過濾除去不溶的雜質(zhì)。（2）再加入蒸餾水，使NaCl濃度為0.14mol/L，析出DNA，過濾除去溶液中的雜質(zhì)。3.向溶解了DNA的NaCl溶液中加入體積分數(shù)為95%的冷卻的酒精溶液，目的是提取含雜質(zhì)更少的DNA。多聚酶鏈式反應(PCR)擴增DNA片段一、基礎(chǔ)知識（一）原理：DNA分子的復制（二）PCR反應的條件1.模板：DNA的兩條鏈 2.原料：四種脫氧核苷酸 3.酶：耐高溫DNA聚合酶（Taq） 4.能量：ATP 5.引物（兩種）：一小段DNA或RNA 其他條件：一定緩沖液，控制溫度二、反應過程：90以上,雙鏈DNA解聚成

20、為單鏈。 變性（95）注意：DNA的合成方向總是從子鏈的5端向3端延伸。復性（55）50左右，引物通過堿基互補配對與DNA單鏈的結(jié)合。72左右,4種脫氧核苷酸在Taq DNA聚合酶的作用下,根據(jù)堿基互補配對的原則合成新的DNA鏈。延伸（72）注：為什么要引物？因為DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，而只能從3端延伸DNA鏈。DNA的合成方向總是從子鏈的5端向3端延伸。血 紅 蛋 白 的 提 取 和 分 離1.蛋白質(zhì)分離的方法：凝膠色譜法和電泳法。2.凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)，移動速度慢，后洗脫出來；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，移動速度快，先

21、洗脫出來。3.電泳法利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)各種分子的分離。4. 蛋白質(zhì)的提取和分離步驟：（1）樣品處理：包括紅細胞的洗滌（目的是去除雜蛋白），血紅蛋白的釋放，分離血紅蛋白溶液。（2）粗分離：透析（目的除去小分子雜質(zhì)）j原理：透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內(nèi)k過程：血紅蛋白溶液裝入透析袋將透析袋放入磷酸緩沖液中(保持蛋白質(zhì)活性)透析12h（3）純 化：凝膠色譜法（目的除去大分子雜質(zhì)蛋白）（4）純度鑒定：SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳專題六、植物有效成分的提取1.植物芳香油的提取方法：蒸餾、壓榨和萃取。2.水蒸汽蒸餾法是利用水蒸汽將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后又重新分出油層和水層。如玫瑰油、薄荷油等（也可用萃取法）。（一）玫瑰精油的提取1.玫瑰精油的化學性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸汽一同蒸餾。故適用于蒸餾法。2.玫瑰精油的油水混合物中加入NaCL目的是增加水層密度，使油水分層。分離油層后加無水Na2SO4，目的是除去水分，再過濾去除Na2SO4。3.蒸餾溫度太高.時間太短，產(chǎn)品的品質(zhì)就比較差。如果要提高品質(zhì)，就需要延長蒸餾的