高中生物选修一

课题一 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

无氧发酵：酒精发酵 乳酸发酵

3、酵母菌：真菌兼性厌氧菌型    生殖方式：出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖

4、有氧：酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。   C₆H₁₂O₆＋6O₂→6CO₂＋6H₂O （酶）

5、无氧：酵母菌进行酒精发酵。  C₆H₁₂O₆ →2C₂H₅OH＋2CO₂    （酶）

6、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。

1、醋酸菌：异养需氧型  生殖方式：二分裂

2、氧气、糖源充足：醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；

缺少糖源：醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。2C₂H₅OH＋4O₂→CH₃COOH＋6H₂O

3、控制发酵条件的作用①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。②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。

4、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋）

5、酒精检验：重铬酸钾  [酸性] 重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

6、排气口要与一个长而弯曲的胶管相连接 目的：防止空气中微生物的污染。开口向下目的：利于二氧化碳排出。使用该装置制酒时，应关闭充气口；制醋时，充气口应连接气泵，输入氧气。

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，再除去枝梗，避免除去枝梗时引起葡萄破损，                            增加被杂菌污染的机会。

（2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？

先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，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18～25℃？制葡萄醋时，要将温度控制在30～35℃？

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。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃。

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、液体培养基: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:常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。

3、合成培养基：用成分已知的化学物质配制而成，成分种类比例明确，用于微生物的分离鉴定。天然培养基：用化学成分不明的天然物质配制而成，用于实际工业生产。

4、选择培养基：加入某种化学物质，以抑制不需要微生物生长，促进所需微生物的生长。

鉴别培养基：根据微生物的特点，加入某种指示剂或化学药品，来鉴别不同类别的微生物。

5、培养基的化学成分包括： 水 、 无机盐 、 碳源 、氮源 、生长因子

6、碳源： 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。单质碳不能作为碳源。

7、氮源： 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）只有固氮微生物才能利用N₂。

8、培养基还需满足pH  特殊营养物质  氧气的要求。

Eg:  培养乳酸杆菌:添加维生素. 培养霉菌: pH调至酸性.

培养细菌:将pH调至中性或微碱性.培养厌氧型微生物:提供无氧的条件

9、无菌技术

①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。

②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。

③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。

④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。

10、消毒与灭菌的区别

消毒：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）。煮沸消毒法，巴氏消毒法 （酒精、氯气、石炭酸） 紫外线消毒。

灭菌：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。灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。

灭菌方法：

    ①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；

       ②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 ；

    ③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 。

       ④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 。

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）倒平板操作的步骤：

①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。

②右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。

③将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，再将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，立即盖上培养皿的皿盖。

④等待平板冷却凝固然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。

·倒平板操作的讨论

1.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？

答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。

2.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

答：可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

3.倒平板的时候，不慎将培养基溅在皿盖与皿底上，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？

答：不能 空气中的微生物会在皿盖与皿底上生长。

纯化大肠杆菌

(1) 微生物接种的方法；平板划线法稀释涂布平板法。

(2) 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。

·平板划线操作的讨论

1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？

答：第一次灼烧接种环：避免接种环上可能存在的微生物污染培养物。

划线前灼烧接种环：杀死上次划线残留在环上的菌种 使菌种逐渐变少 以便得到单个菌落。

划线结束后灼烧接种环：及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。

2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？

答：以免接种环温度太高，杀死菌种。

（3）涂布平板操作的步骤：

①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。②取少量菌液，滴加到培养基表面。

③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。

④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。

菌种的保存

（1）斜面保存 敢有管藏

课题二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1、尿素：一种重要的农业氮肥，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（尿素最初是从人的尿液中发现的）

2、筛选菌株

（1）实验室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，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。

3、统计菌落数目

（1）测定微生物数量的常用方法：稀释涂布平板法  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

选择菌落数在30～300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。

4、设置对照

5、实验设计

（1）土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。

（2）样品的稀释：

测定土壤中  细菌 10⁴  10⁵   10⁶     放线菌 10³  10⁴   10⁵    真菌10²  10³    10⁴

（3）微生物的培养与观察

细菌30~37℃ 1~2天   放线菌25~28℃ 5~7天  霉菌25~28℃ 3~4天

每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果

在一定的培养条件下 同种微生物表现出稳定的菌落特征。形状、大小、隆起程度、颜色

疑难解答

（1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均值

每克样品中的菌落数=（C/V）*M 其中，C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 

V：涂布平板时所用的稀释液的体积（ml） M：稀释倍数

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。

(1)愈伤组织: 离体的植物组织或细胞，通过细胞分裂而形成（脱分化）

特点：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。

植物细胞工程

(1)每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来  本质：选择性表达

(1)植物组织培养技术的应用有：快速繁殖 培育脱毒作物；制作人工种子

影响植物组织培养的条件

材料：生长旺盛嫩枝 （容易诱导脱分化和再分化）

营养： MS培养基

其大量元素是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。

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。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。

                                               

                                                       

   

环境条件：PH、温度、光等环境条件。

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18~22℃，并且每日用日光灯照射12h. 

实验操作步骤

(1)配制MS固体培养基：配制各种母液   计算用量，并加蒸馏水稀释。  配制培养基

(2)外植体的消毒： 70%的酒精 0.1%的氯化汞溶液 无菌水

(3)接种：接种过程中插入外植体时形态学上端朝上   (4) 培养  (5)移栽  (6)栽培

 

第二篇：生物选修一知识点总结

选修一生物技术实践知识点总结

1、酵母菌是兼性厌氧微生物。

在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖C₆H₁₂O₆＋6O₂→6CO₂＋6H₂O   

在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。     C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH＋2CO₂

2、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℃

3、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用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。

4、醋酸菌是一种好氧细菌。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。 C₂H₅OH＋O₂→CH₃COOH＋H₂O

5、醋酸菌最适生长温度为30～35℃。

6、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

7、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。毛霉是一种丝状真菌。

8、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。

9、制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ，乳酸菌是厌氧细菌。在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸 。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。   

10、培养基按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，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。

11、培养基的化学成分包括 水 、碳源 、 氮源和无机盐 。

12、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，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件

13、消毒指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（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（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。

14、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。

15、①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；

       ②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 ；

    ③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 。

       ④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 。

16、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。

17、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，称做选择培养基。

18、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。

19、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、C_X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。

20、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。

21、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。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。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。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。

22、植物组织培养常用的培养基是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。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。

23、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。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。

                                               

24、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18~22℃，并且每日用日光灯照射12h 。

25、被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。

26、通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径，一种是花粉通过胚状体阶段发育为植物，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。

27、不同植物的诱导成功率很不相同。

亲本的生理状况：花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株，选择月季的初花期。

合适的花粉发育时期：一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高

花蕾：选择完全未开放的花蕾

28、选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色

29、植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取。

30、水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法。它的原理是利用水蒸汽将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。可分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。

31、有些原料不适宜于水中蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用压榨法

32、萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的植物芳香油。有机溶剂必须事先精制，除去杂质，否则会影响芳香油的品质

33、工业上提取β－胡萝卜素的方法主要有三种：①从植物中提取②从大面积养殖的岩藻中获得③利用微生物的发酵生产