高二生物【21】傳統(tǒng)發(fā)酵與微生物學(xué)技術(shù)專(zhuān)題復(fù)習(xí)

高二年級(jí)生物學(xué)傳統(tǒng)發(fā)酵與微生物學(xué)技術(shù)專(zhuān)題復(fù)習(xí)1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵:利用微生物在適宜的條件下，將原料通過(guò)微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類(lèi)所需要的產(chǎn)物的過(guò)程。1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒果醋腐乳泡菜發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌毛霉(主要）乳酸菌生物學(xué)分類(lèi)真核生物原核生物真核生物原核生物代謝類(lèi)型異養(yǎng)兼性厭氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)厭氧生產(chǎn)應(yīng)用釀酒、發(fā)面等釀醋等制作腐乳制作泡菜、酸奶發(fā)酵條件18-25℃前期需氧后期無(wú)氧30-35℃一直需氧15-18℃一直需氧無(wú)氧（1）基礎(chǔ)知識(shí)1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（1）基礎(chǔ)知識(shí)果醋腐乳泡菜果酒1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵新鮮的葡萄先沖洗，再除去枝梗；除去表面污物榨汁機(jī)洗凈晾干；發(fā)酵瓶用70%酒精消毒裝置內(nèi)留1/3空間；擰松瓶蓋放氣（2）制作注意事項(xiàng)——果酒1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用保證有氧環(huán)境（2）制作注意事項(xiàng)——果醋1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用豆腐長(zhǎng)出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制酒香辛料（2）制作注意事項(xiàng)——腐乳逐層加鹽，并隨層數(shù)加高而增加鹽量，近瓶口表面要鋪厚一些；直接接種或利用空氣中的毛霉孢子

豆腐：含水量70%左右

用酒精燈對(duì)瓶口滅菌后密封1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用①挑選泡菜壇火候好、無(wú)裂紋，蓋子吻合好的泡菜壇。

②對(duì)實(shí)驗(yàn)用具（泡菜壇、砧板、刀等）進(jìn)行消毒（2）制作注意事項(xiàng)——泡菜1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

煮沸——有效殺死雜菌，去除水中溶解的氧冷卻——防止高溫殺死乳酸菌

④配制鹽水：煮沸并冷卻⑤在壇蓋邊沿的水槽中注滿水（2）制作注意事項(xiàng)——泡菜資料向水槽中注水1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)研究和利用微生物的前提為培養(yǎng)的微生物提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件確保無(wú)處不在的其他微生物無(wú)法入侵2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用消毒：用較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部

一部分微生物，不包括芽孢和孢子。巴氏消毒法：70~75℃煮30分鐘或80℃煮15分鐘煮沸消毒法：100

℃煮沸5~6分鐘化學(xué)藥劑消毒法：用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等（1）無(wú)菌操作——避免污染培養(yǎng)物和操作者紫外線消毒法：紫外線照射30min2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用干熱滅菌：主要針對(duì)玻璃器皿等灼燒滅菌：金屬器具(接種環(huán)、接種針）

高壓蒸汽滅菌：主要針對(duì)培養(yǎng)基等滅菌：用強(qiáng)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。（1）無(wú)菌操作——避免污染培養(yǎng)物和操作者2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用（2）微生物培養(yǎng)基的制備1000mL牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成培養(yǎng)基組分提供的主要營(yíng)養(yǎng)牛肉膏5g碳源、氮源、磷酸鹽和維生素蛋白胨10g碳源、氮源和維生素NaCl5g無(wú)機(jī)鹽H2O定容至1000mL氫元素、氧元素培養(yǎng)基的成分:水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基物理性質(zhì)選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基用途（2）微生物培養(yǎng)基的制備培養(yǎng)基的分類(lèi)：2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用培養(yǎng)基的制備：計(jì)算→稱(chēng)量→溶化→滅菌→倒平板（2）微生物培養(yǎng)基的制備2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用計(jì)算、稱(chēng)量溶化滅菌滅菌后培養(yǎng)基超凈工作臺(tái)倒平板資料1.滅菌后的培養(yǎng)基待溫度降到50℃左右時(shí),才能用來(lái)倒平板；2.錐形瓶口要通過(guò)火焰；3.倒平板時(shí)，培養(yǎng)皿僅打開(kāi)稍大于瓶口的縫隙，不可完全打開(kāi)；4.平板冷凝后要倒置（2）微生物培養(yǎng)基的制備1423倒平板操作2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用平板劃線法：通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。（3）微生物分離純化注意：不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)基；灼燒接種環(huán)；最后一區(qū)劃線不與第一區(qū)重合；平板倒置培養(yǎng)。平板劃線劃線區(qū)域2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用稀釋涂布平板法：先將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木悍謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)。（3）微生物分離純化2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用（3）微生物分離純化系列稀釋涂布平板2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

101

102

103

104

105

106

（3）微生物分離純化平板劃線法稀釋涂布平板法資料資料2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)例一

篩選菌株：利用選擇培養(yǎng)基篩選菌株

測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法：

活菌計(jì)數(shù)法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法

過(guò)程：土壤取樣→樣品稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察（4）微生物分離與計(jì)數(shù)的實(shí)例2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用分解纖維素的微生物的分離實(shí)例二實(shí)驗(yàn)原理:（4）微生物分離與計(jì)數(shù)的實(shí)例纖維素分解菌菌落周?chē)霈F(xiàn)透明圈2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用分解纖維素的微生物的分離實(shí)例二（4）微生物分離與計(jì)數(shù)的實(shí)例流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→涂布平板→挑選菌落2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用1.一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板計(jì)數(shù)2.統(tǒng)計(jì)某一稀釋度平板的菌落數(shù)，一般統(tǒng)計(jì)3個(gè)平板，算出平均值后，按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算：每克樣品中的菌株數(shù)=（C/V）ｘM3.當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一

個(gè)菌落，因此，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低4.設(shè)置對(duì)照（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用（6）對(duì)分離的菌種做進(jìn)一步鑒定脲酶的檢測(cè)：以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑后，培養(yǎng)菌種。纖維素酶的測(cè)定方法纖維素酶的檢測(cè)：對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定。2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)細(xì)胞全能性細(xì)胞個(gè)體MS培養(yǎng)基植物激素濃度、先后順序、比例光照、pH、溫度脫分化再分化3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)胡蘿卜的組織培養(yǎng)123456愈傷組織誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)資料3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)根、芽再分化實(shí)驗(yàn)資料3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

材料的選?。哼x用DNA含量相對(duì)較高的生物組織

破碎細(xì)胞：動(dòng)物細(xì)胞：吸水破裂

植物細(xì)胞：加入洗滌劑、食鹽后研磨

（1）DNA的粗提取與鑒定4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（1）DNA的粗提取與鑒定

洗滌劑：離子去污劑，

瓦解細(xì)胞膜有利于DNA的釋放

食鹽：主要成分是NaCl，

有利于DNA的溶解洗滌劑瓦解細(xì)胞膜的示意圖4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

除去雜質(zhì)的方法

方法原理方案一控制NaCl溶液的濃度DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同方案二加入嫩肉粉10-15min嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)方案三60-75℃恒溫水浴10-15min大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60-80℃高溫，DNA在80℃以上才會(huì)變性。（1）DNA的粗提取與鑒定4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

除去雜質(zhì)的方法

方法原理方案一控制NaCl溶液的濃度DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同方案二加入嫩肉粉10-15min嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)方案三60-75℃恒溫水浴10-15min大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60-80℃高溫，DNA在80℃以上才會(huì)變性。（1）DNA的粗提取與鑒定4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)DNA的析出：向處理后的濾液中加入與濾液體積相等的、冷卻的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為95%），靜置2~3min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物。DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。（1）DNA的粗提取與鑒定DNA的析出DNA的鑒定4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（2）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段原理：DNA雙鏈復(fù)制參與的組分在DNA復(fù)制中的作用解旋酶打開(kāi)DNA雙鏈DNA母鏈提供DNA復(fù)制的模板4種脫氧核苷酸合成子鏈的原料DNA聚合酶催化合成DNA子鏈引物使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開(kāi)始連接脫氧核苷酸4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（2）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段DNA復(fù)制方向的的示意圖4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)3'端3'端5'端5'端復(fù)制方向5‘端3'端（2）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段DNA體內(nèi)復(fù)制多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）模板DNA的雙鏈DNA的雙鏈解旋方式解旋酶高溫引物需要需要原料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸DNA聚合酶DNA聚合酶Taq酶（耐高溫）子鏈延伸方向子鏈5'向3'子鏈5'向3'PCR反應(yīng)原理示意圖4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（2）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段PCR儀微量移液器（移液槍?zhuān)┪⒘侩x心管資料4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（2）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段PCR儀循環(huán)程序變性復(fù)性延伸預(yù)變性94℃,5min————30次94℃,30s55℃,30s72℃,1min最后1次94℃,1min55℃,30s72℃,1min4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)結(jié)果與分析DNA含量（ug/mL）=50×（260nm的讀數(shù)）×稀釋倍數(shù)（2）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段4DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)三、反饋與評(píng)價(jià)利用課題后的結(jié)果分析與評(píng)價(jià)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)關(guān)于DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)中提取較純凈的DNA利用了DNA不溶于酒精的特點(diǎn)B.充分溶解DNA的鹽溶液是0.14mol/L的NaCl溶液C.對(duì)最后提取出DNA用二苯胺鑒定時(shí)無(wú)需沸水水浴加熱D.實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中先后兩次加入蒸餾水的作用相同A下面關(guān)于多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的敘述正確的是（）A.PCR過(guò)程中需要引物，是為了使DNA雙鏈分開(kāi)B.PCR的循環(huán)過(guò)程分為變性、復(fù)性和延伸三步C.PCR過(guò)程中DNA合成方向是3'到5'D.PCR過(guò)程中邊解旋邊復(fù)制B通過(guò)消毒和滅菌可避免雜菌的污染，回答下列問(wèn)題。(1)在實(shí)驗(yàn)室中,玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具_(dá)_____

放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。

(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法,

與煮沸消毒法相比,這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________。

(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒，

在照射前,適量噴灑__________,可強(qiáng)化消毒效果。

可以達(dá)到消毒目的的同時(shí),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少消毒液

蘋(píng)果醋是以蘋(píng)果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過(guò)程①和②是蘋(píng)果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細(xì)胞的___________中進(jìn)行，其產(chǎn)物乙醇與________試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色，這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn)；過(guò)程③在酵母菌細(xì)胞________中進(jìn)行。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)重鉻酸鉀線粒體蘋(píng)果醋是以蘋(píng)果汁為