選修一生物技術實踐知識點總結

選修一生物技術實踐知識點總結

第一部分微生物的利用

一、微生物實驗室培養(yǎng)的基本操作程序

1、器具的滅菌：P20-21,滅菌前，試管加棉花塞或塑料蓋、三角瓶用封口膜或6層紗布

封旦……最后各種用品均需用牛皮紙或報紙包好，用高壓蒸汽滅菌法

(l21OClk隊cm2壓力）滅菌廷旦旦。值得注意的是，實驗中所需的棉

花不能用脫脂棉，因脫脂棉易吸水，吸水后容易引起污染。滅菌后，通

常將實驗用具放入60~80°C的烘箱中烘干，以除去滅菌時的水分。在進

行實驗操作前，將需要使用的用具從烘箱中取出，放到超逢丘上。在超

凈臺工作之前，應先打開超凈臺的紫外燈和過濾風，工作時關閉紫外燈。

塞壬制作的好壞是控制污染發(fā)生的關鍵。

2、培養(yǎng)基的配制：人們按照微生物對營養(yǎng)物質的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)

基質。

(D培養(yǎng)基種類

標準培養(yǎng)基類型配制特點主要應用

按物理性固體培養(yǎng)基加入瓊脂菌種分離，鑒定，計數(shù)、保存

質分液體培養(yǎng)基不加入瓊脂菌種的擴大培養(yǎng)

按化學組合成培養(yǎng)基由已知成分配制而成

成分天然培養(yǎng)基由天然成分配制而成

鑒別培養(yǎng)基添加某種指示劑或化學藥劑菌種的鑒別

按用途分

選擇培養(yǎng)基添加（或缺少）某種化學成分菌種的分離

＠微生物培養(yǎng)的培養(yǎng)基：LB培養(yǎng)基。配制培養(yǎng)基時需考慮營養(yǎng)物質的配比外，還需要

考慮微生物生長對pH、氧氣、滲透壓等的要求。”細菌喜縈，霉菌喜素”,

通常細菌培養(yǎng)基要用蛋白陳和酵母提取物來配制，還要加入一定量的氫化

鈉，以維持一定的滲透壓；霉菌培養(yǎng)基一般用無機物配制或添加庶糖的豆

蕪迂即可。此外．細菌通常要求在中性偏堿的環(huán)境中生長，霉菌要求在史掛

僖酸的環(huán)境中生長。

3、培養(yǎng)基的滅菌：通常用高壓蒸汽滅菌法滅菌。但如果培養(yǎng)基中有薊盈捷，為防止葡萄

糖分解碳化，要用500g/c曠壓力(90°C以上）滅菌30min。有些不能加熱滅

菌的化合物，如尿素（加熱會分解）等，只能用G6玻璃砂漏斗過濾，但玻

璃砂漏斗使用前也要在121°C下用紙包好滅菌。玻璃砂漏斗6種，即Gl~G6,

G6孔徑最小，細菌不能濾過。玻璃砂漏斗用后需用lmol/L的HCl浸泡，并

抽濾去酸，再用蒸熘水洗至洗出液呈中性，干燥后保存。

4、倒平板技術：在酒精燈火焰旁，將三角瓶中的培養(yǎng)基倒在培養(yǎng)皿里。每倒入一個培養(yǎng)

皿后，將其置于水平位置上，并輕輕晃動，使培養(yǎng)基鋪滿底部，待凝固后即

形成平面。

5、微生物的接種（包括培養(yǎng)和分離）：

細菌的接種或分離方法有兩種：劃線法和涂布法。劃線法就是用接挫~醮菌

液后在含有固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿平板上劃線，在劃線的過程中菌液逐漸減

生，因此劃線最后部分的細菌間距離加大。涂布法需要先將培養(yǎng)的菌液稀狂，

通常稀釋10一5一10一7倍。取0.1ml稀釋度不同的菌液，加在培養(yǎng)皿的固體培

養(yǎng)基上，用玻璃刮刀涂布在培養(yǎng)基平而上，然后進行培養(yǎng)。在適當?shù)南♂尪?/p>

下，可產生相互分升的菌落，通常以每個培養(yǎng)皿中有20個以內的單菌落最

為合適。劃線法，方法簡單；涂布法，單菌落更易分開，但操作復雜些。

6、微生物的恒溫培養(yǎng)：37先培養(yǎng)12-24h（培養(yǎng)皿需倒置）

7、菌種的保存：CD臨時保藏：接種到固體斜面培養(yǎng)基，37·c培養(yǎng)24h，菌落長成后置于

4'C冰箱保存。＠長期保存：甘油冷凍管藏法

【注意點：

L無菌技術除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？

答：無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。

2培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50°C左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基

的溫度？

答：可以用手觸摸盛有培養(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。

3倒平板時為什么衙要使錐形瓶的瓶口通過火焰？

答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。

4平板冷凝后，為什么要將平板倒置？

答：平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，將平板倒置，可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，

翋0

5為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結束時，仍然需要

灼燒接種環(huán)嗎？為什么？

答：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)上的菌種直接來源千上次劃線的末端，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，以便得到菌落。劃線結束后灼燒接種環(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。

6在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進行劃線？

答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。

7在作第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？

答：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，最終能得到單菌落。>

二、實驗1大腸桿菌的培養(yǎng)和分離

（一）實驗目的

■1、進行大腸桿菌的匯擅，利用液體培養(yǎng)基進行細菌培養(yǎng)的操作。

■2、進行大腸桿菌的分癌，用固體培養(yǎng)基進行細菌的劃線培養(yǎng)。

■3、說明大腸桿菌培養(yǎng)的條件和操作要求的原理。

（二）原理

大腸桿的是革蘭氏陰性、兼性厭氧的腸道桿菌，屬千原核生物。在腸道中一般對人

無害，但也有一些菌株對人體是有害的，可以侵襲腸黏~但是，任何大腸桿菌

如果進入人的泌尿系統(tǒng)，都會對人體產生危害。大腸桿蔭是基因工程技術中被廣泛采用的

工。

本實驗的內容是將大腸桿菌用LB液體培養(yǎng)基進行擴大培養(yǎng)，在LB固體培養(yǎng)基上劃

終進行分座。分離后，一個菌體便會形成一個菌落（菌落是鑒定菌種的重要依據）。單菌落

的分離是消除污染雜菌的通用方法，也是用于篩選高表達量菌株的最簡便方法之一。

（三）設各及用品

（四）材料

（五）步驟P22-23勹

三、實驗2分離以尿素為氮源的微生物

（一）實驗目的

■1、使用專一的培養(yǎng)基（以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基）分離專一的細菌（宜直屋

酶的細菌）。

■2、利用指示劑顏色的變化檢知酶（腮酶）所催化的反應。

（二）原理

腮或稱尿素，是蛋白質降解的產物。在氮源只有尿素時，有一些細菌含有腮酶，能通

過降解尿素作為其生長的氮源，而其他微生物卻不能，所以這類細菌可從土壤中分離出來。

朧酶

CNH2)C=O+H20->-2NH3+C02

本實驗的內容是從土壤中分離出能利用尿素的細菌，觀察菌落數(shù)，需要以LB全營養(yǎng)

墊甡基為對照。

（三）鑒定分解尿素的細菌的方法

以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑。（酚紅是一種淡紅色的酸堿指示劑，

在酸性下呈黃色，在堿性下呈紅色，變色范圍PH6.4一8.2)培養(yǎng)皿中圓形紅色區(qū)域愈大，

表明這種菌利用尿素的能力愈強。

（四）設備及用品

（五）材料

配置培養(yǎng)基時福要加塾脂捷（不含N元素）作凝固劑，配置實驗組培養(yǎng)基時，福要添加

酚紅作為指示劑，滅菌后冷卻至60"C，加入通過G6玻璃砂漏斗過濾的10ml尿素溶液，搖

勻。

（六）步驟

取土樣時多從含尿素豐富的環(huán)境中獲得。

在制備細菌懸液時，在無菌條件下，將lg土樣加到有99m1無菌水的三角瓶中，震蕩

lOmin,即成10一2土壤稀釋液，以此方法制備不同濃度的土壤稀釋液。以塗壺法分離細菌，

（用保存在70％酒精中的玻璃刮刀涂布）。涂布完后，將所獲得的培養(yǎng)皿在37°C恒溫箱中，

倒置培養(yǎng)24-48h，可觀察到對照組培養(yǎng)基中有較多的菌落，而實驗組培養(yǎng)基平板只有少量

菌落，且菌落周圍有紅色的環(huán)帶。

第二部分酶的應用

一、實驗4果汁中的果膠和果膠酶

（一）實驗目的：探究制作果汁的最佳條件；

檢測果膠酶活性。

（二）實驗原理

果膠是植物細胞壁的主要成分，由半乳糖醒酸和半乳糖醒酸甲酣組成。山桔的果實

中果膠含量最多，煮沸的山植泥可制成山植糕，就是由于果膠的作用。果膠起著將植物細胞

粘合在一起的作用，去掉果膠，就會使植物組織變得松散。果膠不溶于乙醇，這是鑒別果

膠的一種簡易方法。果膠酶和果膠甲酷酶可水解果膠，與制作果汁有關。在果汁加工中，

墾膠酵能夠分解果膠，提高果汁的出汁率，還會使渾濁的果汁變得澄清。有些微生物，如

黑曲霉、蘋果青霉等都可用千生產果膠酶。

二、實驗6a－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測

（一）實驗目的：制備固定化a－淀粉酶；

進行淀粉水解的測定。

（二）實驗原理

固定化酶就是將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種介質上，使之成為丕登

王水而又有酶活性的制劑。固定化酶與游離酶相比不但穩(wěn)定性好，而且與底物和產物容易分

離，且易于控制，能反復多次使用，便千運輸和貯存，有利千自動化生產。

固定化的方法有：吸附法、共價偶聯(lián)法、交聯(lián)法、包埋法等

本實驗內容是用吸附法將a－淀粉酶的固定在五英墊上。一定濃度的淀粉溶液經過固

定化酌柱后，可使淀粉水解成糊~流出液用淀粉指示劑溶液(KI士）測試，呈紅色，表

明水解產物糊精生成。

該實驗使用的是枯草桿菌的a－淀粉酶，其作用的最適PH為5.5-7.S,最適溫度為

so-7s0c。

（三）設備及用品

（四）材料

固定化a－淀粉酶時，先在燒杯中將5mg淀粉酶溶千41nL蒸熘水中，加入5g石英砂，

不時攪拌（目的：讓酶和石英砂充分接觸并吸附），30min后裝入1支接有氣門芯并用夾子

封住的注射器中，用10倍體積的蒸館水洗滌此注射器，以除去未吸附的游離淀粉酶，流速

為lrnl/min。

（五）步驟

將該注射器放在注射器架上，用滴管滴加淀粉溶液，以0.3ml/min（目的：充分反應）

的流速過柱。在流出5ml淀粉溶液后接收L初廿流出液，加入l-2滴KI-I2，觀察顏色。

實驗后，用10倍柱體積蒸館水洗滌此柱（目的：洗去殘留的產物和反應物），放置

在4<>_C冰箱中保存待用。

第三部分生物技術在食品加工中的應用

一、實驗8果酒和果醋的制作

（一）實驗目的：制作葡萄酒和果酒；

制作果醋。

（二）實驗原理

釀酒和制醋是最古老的生物技術，與酒和醋的生產有關的微生物分別是酵母菌（真菌）

和醋桿菌（細菌）。葡萄酒是酵母菌利用葡萄糖進行酒精發(fā)酵的產物。酵母菌只有在無氫條

住下才能進行酒精發(fā)酵，即將葡萄糖氧化成乙醇，但當培養(yǎng)液中的乙醇濃度超過16％時，酵

母菌就會死亡。反應式G扎4K-｀己比OH+2C0夕能量

醋桿菌在有氧條件下才能將乙醇氧化成乙酸，即醋酸。醋桿菌所產生的醋酸可使培養(yǎng)

液中醋酸的含芷高達拉岱反應式C2HsOH+02---+CHaCOOH+H20

厲葡萄制作葡萄酒

（三）設備及用品

（四）材料

（五）步驟P46-47

l、用高猛酸鉀溶液浸泡葡萄的目的是消毒，除去雜菌。

2、干酵母加入少量溫水及極少量庶糖的目的是促進酵母的蘇醒，使酵母迅速發(fā)生作

甩。檢驗酵母菌已發(fā)生作用的方法：酵母懸液中出現(xiàn)氣泡即可。

3、發(fā)酵瓶中的液體裝忙不要超過2/3：是因為發(fā)酵過程中會產生氣體，如果裝滿會

使液體外溢，導致發(fā)酵液損失和瓶口等處污染雜菌，影響產物品質。用裝著水的彎曲玻璃

管的目的：及時排出CO2，同時可以防止氧氣和雜菌進入。

4、發(fā)酵溫度：25-30°C,。發(fā)酵開始時，微生物的需氧呼吸會使發(fā)酵瓶內出現(xiàn)逸~，

這種情況不能持續(xù)立云以上。若3天后還看不到氣泡冒出，必須加入更多的酵母，使發(fā)酵

作用盡快發(fā)生。當發(fā)酵瓶中停止出現(xiàn)氣泡，即表示發(fā)酵完成。

5、發(fā)酵完畢，將發(fā)酵液用兩層紗布過濾，除去葡萄皮和籽。

6、將獲得的濾液分裝到1-2L的細口瓶中，加蓋密封，靜置。待沉淀后，上清液即為

葡萄酒?？捎煤缥ㄈ〕?。

7、若要制作酒精含掀較高、糖含撇也較高的果酒，可向2L左右的發(fā)酵瓶中加入約

200g的庶糖，然后倒入lL果汁。

厲果酒制栠酪

（三）設備及用品

（四）材料：將200ml果酒與800mL蒸熘水（上4)混合作為發(fā)酵的原料，共1000ml。

醋桿菌，可用醋盟代替

（五）步驟P49-50

l、甲瓶是：底物瓶

2、乙瓶是：發(fā)酵瓶。乙瓶下口耍插入一直角玻璃管，管內塞脫脂棉球，用以過濾空

氣，發(fā)酵時，要通過該管向乙瓶通入無菌空氣。此管的另一端要升至鋸末之上。

趴將適量醋桿菌的培養(yǎng)物或醋曲懸液加在2000ml酒－水混合物中混勻，并調PH至7_._Q

（用0.lmol/LNaOH)后倒入乙瓶，使鋸末均勻濕透，使醋桿菌附著在鋸末上。

4、發(fā)酵約48小時后，用PH試紙檢查乙瓶中的流出液的PH。若明顯顯酸性，則可進

入下一步。

5、甲瓶滴入乙瓶的液體流量約為每5分鐘1滴，乙瓶滴入丙瓶的液體也約是每5分鐘

巨。

6、每天用PH試紙檢測流出液的PH,等到流出液的PH不再減少，或甲瓶中的液體全

部流入乙瓶時，停止實驗。

二、實驗10泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定

泡菜腌制過程中起作用的主要是假絲酵母和乳酸菌。但這類食品中含有一定量的亞壅酸

鹽。泡菜制作所用原料是白菜、洋白菜等。在無氫的條件（由所用容器的凹槽加水再加蓋造

成）下，微生物利用菜中的糖和其他營養(yǎng)物進行發(fā)酵，發(fā)酵產物有有機酸（如乳酸）和醇

類物質（如乙醇）等，其中也有亞墮酸。

亞硝酸鹽可與對氨基本磺酸發(fā)生重氮化反應，這一產物再與N-1一縈基乙二胺偶聯(lián)，

形成紫紅色產物，可用光電比色法定矗。實驗步驟包括樣品處理、測定、標準曲線【以lOmL

水為空白對照，以亞硝酸鈉質量為橫坐標，以光密度值(OD值）為縱坐標繪制而成】、計

算。

（加白酒的作用是可殺菌，也是一種調味劑，增加醇香感。如果腌制泡菜時加入一些

已經腌制過的泡菜汁更好，這相當千接種已經擴增