2019高考生物選修一生物技術(shù)實踐知識點總結(jié)

2019高考生物選修一生物技術(shù)實踐知識點總結(jié)

2019年高考生物選修1《生物技術(shù)實踐》知識點總結(jié)專題一：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用比較幾種常用的發(fā)酵菌種：酵母菌：生物學(xué)分類：真核生物代謝類型：異養(yǎng)兼性厭氧繁殖方式：適宜條件下出芽生殖生產(chǎn)應(yīng)用：釀酒發(fā)酵條件：前期需氧，后期不需氧最適溫度：18℃～25℃時間控制：10～12天其他條件：封閉充氣口醋酸菌：生物學(xué)分類：原核生物代謝類型：異養(yǎng)需氧繁殖方式：二分裂生殖生產(chǎn)應(yīng)用：釀醋發(fā)酵條件：一直需氧最適溫度：30℃～35℃時間控制：7～8天其他條件：適時充氣毛霉：生物學(xué)分類：真核生物代謝類型：異養(yǎng)需氧繁殖方式：孢子生殖生產(chǎn)應(yīng)用：制作腐乳發(fā)酵條件：一直需氧最適溫度：15℃～18℃時間控制：腌制8天左右其他條件：控制鹽酒用量乳酸菌：生物學(xué)分類：原核生物代謝類型：異養(yǎng)厭氧繁殖方式：二分裂生殖生產(chǎn)應(yīng)用：制作泡菜發(fā)酵條件：不需氧最適溫度：常溫時間控制：腌制10天左右其他條件：控制鹽水比例課題一：果酒和果醋的制作1.在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，而在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。2.在發(fā)酵過程中，隨著酒精濃度的提高，紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液，使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色。在缺氧呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到制約。3.醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)菌。當(dāng)氧氣和糖源充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿帷?.實驗流程：挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→制作果酒和果醋。7.酒精檢驗：在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。8.實驗裝置：充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出二氧化碳的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時，應(yīng)該充氣口連接氣泵，輸入氧氣。課題二：腐乳的制作1.多種微生物參與了發(fā)酵，起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。生殖方式是孢子生殖。2.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。3.實驗流程：讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制。4.制作腐乳時，豆腐的含水量應(yīng)控制在70％左右，否則腐乳不易成形。5.毛霉的生長需要一定的條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，保持15～18℃的溫度，來源可以是空氣中的毛霉孢子或者直接接種優(yōu)良毛霉菌種。需要5天的時間。6.加鹽腌制的步驟如下：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，逐層加鹽，隨著層數(shù)的增加鹽量也要增加，接近瓶口的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時間大約為8天左右。需要注意控制鹽的用量，豆腐塊與鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為5∶1。鹽的濃度過低會導(dǎo)致腐敗變質(zhì)，鹽的濃度過高會影響腐乳的口味。7.食鹽在制作腐乳時有多種作用：抑制微生物的生長，避免腐敗變質(zhì)；析出水分，是豆腐變硬，在后期制作過程中不易酥爛；調(diào)味作用，給腐乳以必要的咸味。8.鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。酒的作用有：防止雜菌污染以防腐，賦予腐乳以特殊風(fēng)味，酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關(guān)系，酒精含量越高，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗。香辛料的作用有：調(diào)味作用，殺菌防腐作用，參與并促進(jìn)發(fā)酵過程。10.為防止雜菌污染，制作腐乳時需要注意以下幾點：用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒；裝瓶時，操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。課題三制作泡菜1.制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。在無氧條件下，將糖分解為乳酸，反應(yīng)式為：C6H12O6→2C3H6O3+能量。2.亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，但在適宜pH、溫度、亞硝酸鹽含量和一定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞硝胺。一般在腌制10天后亞硝酸鹽含量開始降低，故在10天之后食用最好。測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料，與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液目測比較，估算泡菜中酸硝鹽含量。4.測定亞硝酸鹽的一般流程如下：配制溶液→制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液→制備樣品處理液→比色→計算。專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題一微生物的實驗室培養(yǎng)1.培養(yǎng)基是供微生物生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)，根據(jù)物理性質(zhì)可分為液體、半固體和固體培養(yǎng)基，按成分可分為合成和天然培養(yǎng)基，按用途可分為基礎(chǔ)、選擇和鑒別培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括水、無機(jī)鹽、碳源和氮源等。2.無菌技術(shù)是獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵，消毒和滅菌是防止外來雜菌入侵的方法。消毒是使用較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物，常用煮沸、巴氏、化學(xué)藥劑和紫外線消毒。滅菌是使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有微生物，包括芽孢和孢子，常用灼燒、干熱和高壓蒸汽滅菌。3.制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟包括計算、稱量、溶解、滅菌和倒平板。倒平板的操作步驟是將滅菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁，用錐形瓶迅速倒入培養(yǎng)基，等待凝固后倒置放置。4.純化大腸桿菌的常用方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，目的是將微生物分散成單個細(xì)胞，形成單個菌落以便于純化。平板劃線法的操作步驟包括灼燒接種環(huán)、蘸取菌液并在培養(yǎng)基表面劃線。統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)的公式為每克樣品中的菌落數(shù)=（C/V）*M，其中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)。纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物。纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1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。篩選纖維素分解菌的方法是剛果紅染色法。剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(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。這樣，我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。分離分解纖維素的微生物的實驗流程包括土壤采集選擇富含纖維素的環(huán)境、梯度稀釋、將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上、挑選產(chǎn)生透明圈的菌落等步驟。在果汁加工中，果膠的存在易導(dǎo)致果汁出汁率低，果汁渾濁。果膠酶分解果膠的作用是瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，把果膠分解為可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。果膠酶是一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶。酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。1.6酶活性可以通過單位時間內(nèi)反應(yīng)物消耗量或產(chǎn)物生成量來表示，以反映酶促反應(yīng)速度在特定條件下的高低。1.7影響酶活性的因素包括溫度、pH、激活劑和抑制劑等。2.實驗設(shè)計2.1實驗?zāi)康氖嵌繙y定溫度或pH對果膠酶活性的影響。2.2果膠酶可以瓦解細(xì)胞壁和胞間層，增大果汁產(chǎn)量；也可以催化分解果膠，增加果汁的澄清度。2.3變量設(shè)計與控制：①實驗的自變量是溫度（或pH）；②實驗的因變量是酶的活性，檢測因變量的方法是測定果汁的產(chǎn)出量或澄清度。課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果1.加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，其中堿性蛋白酶和堿性脂肪酶的效果最明顯。2.酶的專一性：例如堿性蛋白酶可以將蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽。注意事項：變量的分析和控制需要確保單一變量。影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素包括水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量、衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時間和洗滌的時間等。課題3酵母細(xì)胞的固定化1.固定化酶技術(shù)可以將酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝到一個反應(yīng)柱內(nèi)，在反應(yīng)過程中連續(xù)使用，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)量和質(zhì)量。2.固定化方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。一般來說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定，而細(xì)胞多采用包埋法固定。固定化酶和細(xì)胞都有優(yōu)點，可以被反復(fù)利用，成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化學(xué)反應(yīng)。實驗步驟：1.細(xì)胞的活化：讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。2.配制0.05mol/L的CaCl2溶液。3.配制海藻酸鈉溶液，加熱時要用小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶解為止。4.將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細(xì)胞。5.固定化酵母細(xì)胞。將混合溶液離心后，可以將試管中的溶液分為四層。其中，第一層是無色透明的甲苯層，第二層是白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)的沉淀層，第三層是紅色透明液體，是血紅蛋白的水溶液，第四層則是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。為了去除溶性沉淀層，可以將試管中的液體用濾紙過濾，然后在分液漏斗中靜置片刻，分離出下層的紅色透明液體。透析是一種去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)的方法。凝膠色譜法分離可以用于純化樣品。如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能夠清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出。植物芳香油可以通過蒸餾、壓榨、萃取等方法進(jìn)行提取。其中，水蒸氣蒸餾法可以用于提取揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油，但有些原料不適宜于水中蒸餾。壓榨法適用于柑橘、檸檬等易焦糊的材料，但分離困難，出