1、高中生物知识点总结（选修一 生物技术实践）专题一 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。2、有氧发酵：醋酸发酵 谷氨酸发酵 无氧发酵：酒精发酵 乳酸发酵 果酒3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物(真菌) () 酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要)；分裂生殖；孢子生殖()。4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O66O26CO26H2O5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O62C2H5OH6CO26、20左右最适宜酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18-25()。7、在葡萄酒自然发酵的过程中，起主要作用
2、的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌。在发酵过程中，随着酒精浓度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约()。果醋8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物)，代谢类型是异养需氧型，生殖方式为二分裂()。9、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸()；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸()。C2H5OHO2CH3COOHH2O10、控制发酵条件的作用：醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。醋酸菌最适生长温度为
3、3035()，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。11、实验流程：挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒（醋酸发酵果醋）()12、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾(橙红色)来检验()。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2L，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO4 3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色。疑难解答（1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。（2）你认为
4、应该从哪些方面防止发酵液被污染？要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。（3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在1825？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035？温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035，因此要将温度控制在3035。课题2 腐乳的制作1、腐乳制作的原理：多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉，酵母，曲霉，毛霉等其中起主要作用的是毛霉（一种丝状真菌，需氧型生物）()。课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1、制作泡菜
5、所用微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸，分裂方式是二分裂()。反应式为：C6H12O62C3H6O3+能量2、含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。3、常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。4、膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺()。5、测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与 N-1-萘基乙二
6、胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，再计算泡菜中亚硝酸盐含量()。6、一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低()，故在10天之后食用最好。专题二 微生物的培养与应用课题一 微生物的实验室培养1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。2培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基()。3、在液体培养基中加入凝固剂琼脂()（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。4、液
7、体培养基应用于工业或生活生产；固体培养基应用于微生物的分离和鉴定()；半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。5、按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。6、按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。7、培养基的化学
8、成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等()。8、碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源，自养微生物能利用无机碳源。单质碳不能作为碳源。9、氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。10、培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，a.培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，b.培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，c.培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，
9、细菌 pH 6.5-7.5 真菌5-6 放线菌7.5-8.5 d.培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件无菌技术获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。消毒与灭菌的区别()1. 消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂
10、（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。2. 灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。灭菌方法()接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ； 培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯 。比较项理化因素的作用强度消灭微生物的数量芽孢和孢子能否被消灭消毒较为温和部分生活状态的微生物不能灭菌强烈全部微生物能制作牛肉膏蛋白胨固体培养基（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板()。（2）
11、倒平板操作的步骤：将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约1020mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。等待平板冷却凝固，大约需510min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。纯化大肠杆菌（1）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法()。（2）平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分 散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼 可见的子细胞群体，
12、这就是菌落。（3）稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂 固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。（4）用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是()： 使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。课题二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数尿素是一种重要的农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入粉红指示剂（如果pH升高，指示剂变红）()。筛选菌株（1）实验室
13、中微生物的筛选应用的原理人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。（2）选择性培养基()在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。（3）配制选择培养基的依据根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等()。统计菌落数目（1）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数()。（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理当
14、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一个活菌。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细菌。为了保证结果准确，一般设置35个平板，选择菌落数在30300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低()，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。 (Cv)M设置对照设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素（即无关变量）对实验结果的影响，提高实验结果的可信度()。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是对照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。课题三 分解纤维素的微生物
15、的分离纤维素，一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。纤维素分解菌的筛选（1）筛选方法：刚果红染色法()。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合
16、物。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菌为中心的透明圈()。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。专题三 植物的组织培养技术课题一 菊花的组织培养植物组织培养的基本过程1. 细胞分化：在生物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。（基因的选择性表达的结果）()2. 离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。（1）由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化()。
17、（2）脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化()。（3）再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。3. 植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等()。比较根尖分生组织和愈伤组织的异同组织类型细胞来源细胞形态细胞结构细胞排列细胞去向根尖分生组织受精卵正方形无液泡紧密分化成多种细胞组织愈伤组织高度分化细胞无定形高度液泡化疏松再分化成新个体相同点都通过有丝分裂进行细胞增殖影响植物组织培养的条件1. 材料：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。植物材料的选择直接关系
18、到试验的成败。植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果()。菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。选取生长旺盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化()。2. 营养：离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。3. 激素：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素
19、()。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。使用顺序实验结果先生长素，后细胞分裂素有利于分裂但不分化先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高3、怎样做才是解决垃圾问题最有效的方法呢？（P73）生长素/细胞分裂素比值与结果缺点：不仅消耗大量电能，留下残余物，如果控制不好，还会产生有毒物质，造成二次污染。比值高时17、细胞学说的建立被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。促根分化，抑芽形成比值低时促芽分化，8、我们把铁钉一半浸在水里，一半暴露在空气中，过几天我们发现铁钉在空
20、气中的部分已经生锈，在水中的部分没有生锈。通过实验，我们得出铁生锈与空气有关。抑根形成比值适中促进愈伤组织生长 二、问答： +一、填空：4. 环境条件：PH、温度、光照等环境条件。 4、填埋场在填满垃圾以后，可以在上面修建公园、体育场、但是不能用来建筑房屋和种植庄稼。不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一般将pH控制在5.8左右，温度控制在1822，并且每日用日光灯照射12h。()答：我们在水中可发现变形虫、鼓藻、草履虫、船形硅藻等。外植体在培养过程中可能会被污染，原因有：外植体消毒不彻底；培养基灭菌不彻底；接种中被杂菌污染；锥形瓶密封性差等()。8、晶体的形状多种多样，但
21、都很有规则。有的是立方体，有的像金字塔，有的像一簇簇的针有的晶体较大，肉眼可见，有的较小，要在放大镜或显微镜下才能看见。21、血液中的细胞好像运输兵，负责运输吸入的氧气和产生的二氧化碳。专题五 DNA和蛋白质技术凝胶电泳(了解内容)：（1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。注意事项：电泳技术就是
22、在电场的作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。课题1 DNA的粗提取与鉴定1. DNA粗体提取的原理()：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。2. DNA粗提取时去除杂质的原理()：（1）DNA 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。可用体积相等的、冷却的酒精溶液（体积分数为95%）析出DNA。（2）加入嫩肉粉，反应1015min，其中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白酶（蛋白酶能
23、水解蛋白质，但是对DNA没有影响）。（3）大多数蛋白质不能忍受6080的高温，而DNA在80以上才会变性。3. DNA的鉴定原理 ()： 在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。4. DNA粗提取的的材料选择()： 动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。课题2 PCR技术扩增DNA1. PCR原理()： 与细胞内DNA的复制类似，但在PCR仪中，DNA在高温（80100内）时即可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，耐高温的DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。注：为明确表示DNA的方向，通常将DNA的羟基（-OH）末端称为3端，而磷酸基团的末端称为5端()。2. DNA聚合酶不能从头合成DNA，而只能从3端延伸DNA链，因此，DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3端开始延伸子链DNA，DNA的合成方向总是从子链的5端向3端延伸()。3. PCR的反应过程()：
