高中生物選修一問題導(dǎo)學(xué)答案版

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流高中生物選修一問題導(dǎo)學(xué)答案版.精品文檔.選修1生物技術(shù)與實踐一、果酒和果醋的制作1.果酒制作利用的微生物是酵母菌，該菌是兼性厭氧型的真菌（真核）。有氧條件：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O +能量（條件：酶）；無氧條件：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（條件：酶,場所：細胞質(zhì)基質(zhì)）。酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在1825，pH大約在4.05.8。2.果醋制作利用的微生物是醋酸菌，該菌是一種好氧型細菌（原核），即使短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。糖源充足時：C6H12O63CH3COOH；缺少糖源時：C2H5

2、OH +O2CH3COOH+H2O。醋酸菌的最適生長溫度為3035，pH大約在5.46.3。3.實驗流程：挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵（果酒）醋酸發(fā)酵（果醋）。裝置各部分功能：充氣口：在釀酒時先打開，后關(guān)閉；在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣。排氣口：在酒精發(fā)酵時用來排出CO2的。出料口：用來取樣和出料的。制果酒時先通氣是為了讓酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，建立種群優(yōu)勢；后斷氣是為了讓酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精。果酒制作裝置保持通氣并提高溫度可用于制作果醋。4.葡萄應(yīng)先沖洗再去梗，避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。家庭制作葡萄酒時，葡萄不能清洗得太干凈，因為制酒過程需要的酵母菌來自葡萄表面的

3、野生酵母菌。5.裝瓶時留有1/3的空間是為了防止發(fā)酵液溢出污染瓶口，并且酵母菌可以有氧呼吸大量繁殖。6.用簡易裝置制作果酒適時擰松瓶蓋目的是放出CO2，防止爆瓶。不能擰開，防止雜菌污染。7.防止發(fā)酵液被污染：榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈（可以用70%的酒精）；每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全打開瓶蓋。8.果酒檢測：嗅味和品嘗；顯微鏡觀察酵母菌；酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。果醋檢測：觀察菌膜的形成；嗅味和品嘗；檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH；顯微鏡觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌。9.葡萄酒一般呈深紅色的原因：紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液。二、腐乳的制作1.腐乳制作的微生物主要是毛霉（還有青霉、酵

4、母、曲霉等）。原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。溫度：1518。表面的“皮”是毛霉的匍匐菌絲。2.腐乳制作的流程：讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制。3.腐乳制作的豆腐一般選擇含水量70%左右的豆腐，含水量過高不易成形，含水量過低不利于毛霉生長。4.加鹽的作用是：析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬；抑制微生物生長，發(fā)避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。（調(diào)味；浸提毛霉菌絲中的蛋白酶）。鹽的用法用量：逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。5.加酒可以抑制微生物的生長，同時能使腐乳具有獨特的香味。含量一般控制在

5、12%左右。酒精含量過高，腐乳成熟的時間將會延長；酒精含量過低，不足以抑制微生物生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗。6.香辛料可以調(diào)制腐乳的風(fēng)味，也具有防腐殺菌的作用。7.防止雜菌污染：玻璃瓶要洗凈并煮沸消毒；裝瓶時，操作要迅速小心，瓶口要密封；密封時，最好將瓶口通過酒精燈火焰，防止瓶口被污染。三、微生物的分離和培養(yǎng)1.培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。一般成分：水、碳源（提供碳元素的物質(zhì)）、氮源（提供氮元素的物質(zhì)）和無機鹽。培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。2.培養(yǎng)基按狀態(tài)分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基，可根據(jù)是否加入瓊脂來判斷。按功能可分

6、為基本培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。3.消毒是指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法：煮沸消毒法：日常生活中的物品消毒；巴氏消毒法：對于一些不耐高溫的液體，如牛奶；化學(xué)試劑消毒法：如用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等。4.滅菌是指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。滅菌方法：灼燒滅菌：如接種環(huán)、接種針或其他金屬用具；干熱滅菌：如玻璃器皿、金屬用具等；高壓蒸汽滅菌：如培養(yǎng)基、玻璃器皿等。5.固體培養(yǎng)基配制的一般步驟：計算稱量溶化滅菌倒平板。6.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50 左右時（因為瓊脂在44以下會凝固），才能用來倒平

7、板?？梢杂檬钟|摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進行倒平板了。錐形瓶瓶口要通過火焰灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。平板冷凝后倒置是因為平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。將空白平板置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，若無雜菌生長即為合格的培養(yǎng)基。在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。7.平板劃線操作時,操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存

8、在的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到單菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進行劃線，以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。在作第二次以及其后的劃線操作時，要從上一次劃線的末端開始劃線是因為劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。8.微生物純

9、化常用的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，后者適合計數(shù)。將未稀釋的菌液吸取1mL加入到9mL無菌水中即可稀釋10倍。9.測定微生物數(shù)量常用方法有顯微鏡直接計數(shù)法、平板菌落計數(shù)法等。菌落是由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體。一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進行計數(shù)。每克樣品中的菌株數(shù)=（C÷V）×M，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)。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低。這是因為當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。10.實驗室中微生物的篩選原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營

10、養(yǎng)、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱做選擇培養(yǎng)基。11.設(shè)置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影響，提高實驗結(jié)果的可信度。微生物計數(shù)時，通常設(shè)置空白對照來排除培養(yǎng)基污染帶來的誤差。12.分解尿素的微生物可以用以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基篩選。在細菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中，細菌合成的脲酶將尿素分解成了氨，氨會使培養(yǎng)基的堿性增強，pH升高。在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細菌后，如果pH升高，指示劑將變紅。13.纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1

11、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。篩選纖維素分解菌可以采用剛果紅染色法。剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。四、酶的研究與應(yīng)用1.加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。目前常用的酶制劑有：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。2.加酶洗衣粉可以使污漬中的大分子水解成小分子，從而使污跡容易從衣物上脫落，因而具有更好的去污能力。3.溫度、酸堿度和表面活性劑都會

12、影響酶的活性，將酶直接加入洗衣粉中，酶很快就會失活。科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)出了能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶，并且通過特殊化學(xué)物質(zhì)將酶包裹使其與洗衣粉的其他成分隔離。4.固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。這樣使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以反復(fù)利用。包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化。5.固定化酵母細胞分析：酵母活化：讓處于休眠狀態(tài)的酵母菌重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。海藻酸鈉：要小火或不間斷加熱并不斷攪拌，冷卻到室溫再與酵母細胞混合。CaCl2溶液：使海藻酸鈉形

13、成凝膠珠（Ca2+能穩(wěn)定海藻酸鈉凝膠的結(jié)構(gòu)，是一種交聯(lián)劑）。凝膠珠質(zhì)量：凝膠珠呈現(xiàn)球形或橢球形，顏色呈淡黃色（如果凝膠珠不是球形或橢球形，說明海藻酸鈉濃度過高；如果凝膠珠顏色過淺呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細胞數(shù)目較少。五、DNA的粗提取與鑒定1.DNA粗提取的基因思路是利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)等方面的差異，提取DNA，去除其他成分。2.DNA在濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在蒸餾水和2mol/L的NaCl溶液中溶解度都較高。3.將DNA與蛋白質(zhì)分離有3種方案：通過控制NaCl的濃度使DNA溶解或析出；直接在濾液中加入嫩肉粉，嫩肉粉中的

14、木瓜蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)；將濾液放在6075的恒溫水浴箱中保溫。4.提取DNA的實驗材料：原則上，凡是含有DNA的生物材料都可以考慮，但是，選用DNA含量相對較高的生物組織，成功的可能性更大。動物材料常選用雞血紅細胞，植物材料常選用菜花。5.在雞血細胞液中加入一定量的蒸餾水（雞血細胞就會吸水破裂），同時用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可。6.利用植物材料提取DNA時，需要加入一定的洗滌劑和食鹽，進行充分地攪拌和研磨，過濾后收集研磨液。洗滌劑能夠瓦解細胞膜，食鹽能夠溶解DNA。7.實驗室獲得高純度的DNA常用十六烷基溴化銨（CTAB）、十二烷基硫酸鈉（SDS）或吐溫等化學(xué)試劑。8.冷卻的95%酒精

15、的作用：抑制核酸水解酶活性，防止DNA分子降解；降低分子運動，易于形成沉淀析出；低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。9.DNA鑒定：將DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，然后加入二苯胺試劑，沸水中加熱變藍。二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用。六、植物有效成分的提取1.蒸餾法 壓榨法 萃取法。蒸餾法一般用于難溶于水，揮發(fā)性較強，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定加熱不易分解的物質(zhì)提取。壓榨法一般用于難溶于水，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，受熱易分解，或者原料加熱易焦糊的物質(zhì)提取。萃取法一般用于提取物難溶于水，易溶于有機溶劑的物質(zhì)提取。2.水蒸氣蒸餾法的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合

16、物又會重新分出油層和水層。水蒸氣蒸餾法分為:水中蒸餾、水上蒸餾、水氣蒸餾。3.玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾。流程詳見教材P73，圖6-1。提取需要蒸餾裝置、冷凝裝置、油水分離裝置三部分。剛蒸餾得到的產(chǎn)物是乳白色的乳濁液，為油水混合物，先加入NaCl增大鹽溶液濃度，即可出現(xiàn)油水分離，放出分液漏斗下方的水層，再加入一些無水硫酸鈉即可除去殘余水分，得到玫瑰精油了。4.橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，同時使用水中蒸餾時會發(fā)生原料焦糊的問題。提取流程詳見教材P74，圖6-4。為了提高橘皮精油的出油率，需要先將橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。浸泡后的

17、橘皮需要用流水漂洗去除石灰水。為使橘皮油易與水分離，需要加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的NaHCO3和5%Na2SO4,并調(diào)節(jié)pH至78。5.胡蘿卜素在人或動物體內(nèi)被氧化成兩分子維生素A。微生素A可以治療夜盲癥，幼兒發(fā)育不良，還可以作為食用色素，治療癌細胞等。工業(yè)上一般從植物、巖藻、發(fā)酵的微生物中提取胡蘿卜素。6.胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，難溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑。故采用有機溶劑萃取的方法提取胡蘿卜素。提取流程詳見教材P78，圖6-6。胡蘿卜的粉碎和干燥都是為了提高萃取效率，粉碎越小越好，干燥要注意控制時間和溫度不要太高，干燥時間太長和溫度太高會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。萃取過程要注意萃取劑的性質(zhì)和用量還有用水浴加熱控制萃取溫度，以及用冷凝回流裝置防止萃取劑揮發(fā)引發(fā)爆炸危險