生物选修一考点Word格式文档下载.docx

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1.观察指标：

→（各实验都是）污物消失时间（或污物缩小的面积）。

2.各对照实验共有的无关变量：

→水用量、洗衣粉用量、污物量、布的质地大小、洗涤方式、浸泡和洗涤时间等。

3.比较普通洗衣粉与加酶洗衣粉洗涤效果的实验：

★自变量：

→洗衣粉种类。

无关变量：

→除共有的外，还有水温、pH、洗衣粉品牌。

4.探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验：

★自变量：

→加酶洗衣粉种类。

无关变量：

→除共有的外，还有水温、pH等。

5.探究使用加酶洗衣粉的最适宜温度实验：

→各组温度形成自身对照。

（1）自变量：

→温度。

→除共有的外，还有pH等。

（2）应在最适温度左右等梯度设置多组温度进行对照实验。

★温度梯度越小越准确。

6.探究使用加酶洗衣粉的最适宜pH实验：

→各组pH形成自身对照。

→pH。

→除共有的外，还有水温等。

（2）应在最适pH左右等梯度设置多组pH进行对照实验。

★pH梯度越小越准确。

二、制备和应用固相酶：

（一）固定化酶和固定化细胞技术及其应用【A】：

1.固定化酶：

→是指用物理学或化学方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有

酶活性的酶复合物。

★固定化酶可以反复使用，原因是酶与水溶液反应物和产物可以分离。

2.制备固定化酶的主要方法：

→包括：

吸附法、交联法、包埋法等。

（1）吸附法：

→利用离子键、物理吸附等

方法将酶分子吸附在固相载体的表面。

（2）交联法：

→利用（双）多功能试剂进行

酶与载体之间交联，形成三维网状结构。

（3）包埋法：

→将酶或细胞包埋在不溶于水的多孔载体中。

◆常用固相载体：

→海藻酸钠、纤维素、琼脂糖、明胶、聚丙烯酰胺、多孔玻璃等。

3.★制备固定化酶（细胞）的要求和方法选择：

（1）选择的固定化方法及材料不能影响酶活性；

要避免高温、强酸、强碱等。

（2）制备固定化酶时：

→常用吸附法和化学结合法，不用包埋法。

★酶分子小，容易从包埋材料中漏出。

（3）制备固定化细胞时：

→常用包埋法。

不用吸附法和化学结合法。

★细胞个大，难以吸附或结合，不易从包埋材料中漏出。

4.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较：

主要优点

主要缺点

直接使用酶

催化效率高，耗能低、低污染。

不能反复使用，影响产品质量。

固定化酶

①能与产物分离，能反复使用。

②★易与反应物接触。

不能催化系列反应。

固定化细胞

②★能催化系列反应。

③★酶活性高而稳定、

④★操作容易，成本更低

◆酶不易与反应物接触，反应

效率降低。

◆只能用于生产胞外酶和分泌到细胞外的产物。

5.固定化酶的应用实例：

（1）固定化葡萄糖异构酶：

→用于生产高果糖浆。

见右图：

（2）固定化青霉素酰化酶：

→用于生产各种新型青霉素。

（3）尿糖试纸：

→测试尿糖。

（含量：

浅蓝→浅绿→棕色→浅棕色）。

①尿糖试纸上含固定化葡萄糖酶和过氧化氢酶及无色化合物。

②尿糖试纸不能反复使用，因为用过的试纸上有颜色。

（4）固定化硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、一氧化氮还原酶：

→进行废水处理。

（二）固定化酵母细胞的制备与应用（实验）

【B】

1.制备固定化细胞常用凝胶包埋法。

①★制备固定化酵母细胞常用海藻酸钠凝胶包埋法。

②★凝胶是多孔载体，调节凝胶溶液的浓度，可以改变凝胶的孔径大小。

2.制备固定化酵母细胞的方法步骤：

→关键步骤：

配制海藻酸钠溶液。

（1）活化酵母细胞：

→目的：

→使酵母菌从休眠状态恢复到正常生活状态。

①操作：

→将1克干酵母和10ml蒸馏水放在50ml烧杯中混合并搅拌均匀，放置1小时。

②注意事项：

→容器要大一些，以防活化液溢出；

混合后要进行搅拌。

（2）配制0.05mol/L的CaCL2溶液：

①操作：

→将0.83克无水CaCL2和150mL蒸馏水，放在200ml烧杯中使其充分溶解。

②★CaCL2溶液的作用：

→（起凝胶聚沉作用）促使凝胶珠的形成。

（3）配制海藻酸钠溶液（最关键）：

①操作：

→将0.7g海藻酸钠和10ml蒸馏水加入50ml小烧杯中，小火间断加热至

完全溶化，加蒸馏水定容至10ml。

②注意事项：

→★应采用小火间断加热，以防焦糊；

海藻酸钠浓度不宜过高过低。

③★海藻酸钠溶液浓度过高时：

→难以形成凝胶珠或凝胶珠形态异常。

④★海藻酸钠浓度过低时：

→凝胶珠中包埋的细胞数量少，凝胶珠色浅呈白色。

（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：

★应将海藻酸钠溶液冷却至室温后，再加入已活化的酵母细胞；

并充分搅拌均匀。

（5）固定化酵母细胞：

→用注射器吸取混合液，以恒定的速度缓慢地滴加到CaCL2溶液中，并不

断搅拌（磁力搅拌器搅拌），将凝胶珠在CaCL2溶液中浸泡30分钟。

→注射器距液面距离不能太近、凝胶珠浸泡时间不能过短。

③★注射器距液面距离过近时：

→凝胶珠会出现拖尾现象。

④★凝胶珠浸泡时间过短时：

→凝胶珠不能形成稳定结构，容易裂开。

（6）冲洗：

→取出凝胶珠后，要用蒸馏水冲洗2～3次。

★冲洗的目的：

→洗去凝胶珠表面的氯化钙溶液和杂菌。

（7）发酵实验：

→将10%的葡萄糖溶液150ml加入200ml的锥形瓶中，加入固定化酵母

细胞在25℃下发酵24h。

观察气泡产生（CO2）和闻酒味，并用重铬酸钾检测酒精。

3.实验结果分析：

——酵母细胞凝胶珠质量检测。

（1）合格凝胶珠的标准：

①乳白色，圆形或椭圆形。

②摔打容易弹起。

③挤压不易破裂、无液体流出。

（2）凝胶珠异常的原因：

①色浅呈白色：

→海藻酸钠溶液浓度偏低，此种凝胶珠中包埋的酵母细胞数量少。

②不呈圆形或椭圆形：

→海藻酸钠溶液浓度偏高。

★此种凝胶珠为制作失败，不能使用；

需要重新制作。

③拖尾现象：

→混合液浓度低，或注射器距氯化钙溶液液面距离太近。

④凝胶珠漂浮：

→混合溶液中含气泡。

⑤★凝胶珠容易裂开：

→凝胶珠在氯化钙溶液中浸泡时间过短。

选修1—2：

《生物技术在食品加工中的应用》

一、发酵食品加工的基本方法【A】

（一）传统发酵中所利用的微生物的比较：

酵母菌

醋酸菌

毛霉

乳酸菌

生物类型

真核生物

原核生物

代谢类型

异养兼性厌氧型

异养需氧型

异养厌氧型

适宜生长温度

18℃～25℃

30℃～35℃

15℃～18℃

室温

主要用途

酿酒、发面

酿醋

制作腐乳

制酸奶、泡菜

（二）各类发酵食品的制作原理及方法：

1.制作果酒原理：

→以果汁为原料，利用酵母菌在无氧条件下（酒精发酵）产生酒精。

（1）自然发酵：

→利用附着在葡萄皮上的野生型酵母菌进行酒精发酵。

（2）工业生产上：

→用人工培养的纯种酵母菌进行酒精发酵。

（3）红葡萄酒是用带皮葡萄酿制而成，白葡萄酒是用去皮葡萄酿制而成。

（4）果胶酶可用于酒的陈酿化；

蛋白酶可使酒体清澈透明。

2.制作果醋原理：

→以果汁或果酒为原料，利用醋酸菌在有氧条件下产生醋酸。

3.制作腐乳的原理：

→利用毛霉等微生物分泌的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶将豆腐中的

蛋白质、脂肪和淀粉分解为多种氨基酸、有机酸等；

使腐乳鲜香可口，易消化吸收。

（1）在腐乳制作中，多种微生物参与了豆腐的发酵，但起主要作用的是毛霉。

①毛霉是丝状真菌，其代谢类型属于异养需氧型；

适宜生长温度：

15℃～18℃。

②毛霉孢子分布广泛，空气中含有大量毛霉孢子。

（2）家庭和实验制作腐乳时，将豆腐坯暴露在空气中接种毛霉孢子。

（3）工业生产腐乳时，在严格无菌条件下接种优良毛霉菌种孢子。

★腐乳品质好。

①工业上生产腐乳步骤：

→①接种孢子。

→②培养和晾花。

→③压坯与装坛

②“晾花”的目的：

→增强酶的作用，散失霉味。

（4）醉方（添加黄酒制成）、红方（添加红曲制成）、青方（不加调料制成）。

4.酸奶和泡菜制作原理：

→利用乳酸菌在无氧条件下发酵产生乳酸。

（1）泡菜中亚硝酸盐含量变化规律：

→先增加再下降至原含量水平。

（2）泡菜制作要求：

→①压实和严格密封。

②加盐量不宜过多过少，控制在5%。

（3）食用时间：

→腌制10～11天以后。

★是否能食用，需要检测亚硝酸盐含量。

①比色法检测：

→将样品液显色情况与亚硝酸钠标准显色液比较估测出其含量。

②不同浓度的显色液呈不同程度的玫瑰红色。

二、果酒和果醋的制作【B】

（一）果酒制作：

→果酒中酒精含量应控制在10%～20%。

1.果酒制作方法步骤（及注意事项）：

（1）对发酵瓶、纱布、榨汁机等进行清洗和消毒：

★发酵瓶要用温水反复清洗后，再用75%酒精擦拭消毒，晾干。

（2）取葡萄500克，先冲洗干净，再去除枝梗和腐烂籽粒，再次冲洗。

①冲洗目的：

→去除葡萄表面污物杂物。

★不能先去枝梗再冲洗。

②不能反复冲洗，否则会冲洗掉附着在葡萄表面的野生型酵母菌。

（3）用榨汁机榨取葡萄汁，之后将葡萄汁装入发酵瓶中，并盖好瓶盖：

【注意】→果汁不能装满（装入量不超过发酵瓶总体积的2/3）。

★目的是：

①让酵母菌有氧呼吸大量繁殖，保证发酵时有较大起始数量。

②防止发酵时发酵液溢出。

（4）将发酵瓶放置在18℃～25℃条件下发酵10～12天：

（5）每天定期排气1～2次（排CO2），以防瓶爆裂。

①为了防止发酵瓶爆裂，最好选用塑料瓶。

②排气时要防止杂菌污染，常拧松瓶盖排气，不能打开瓶盖。

③★右图发酵装置中排气管设计成长而弯曲状，既能排气，又能防止杂菌污染。

（6）取样检测酒精（10天后）：

→用酸化重铬酸钾检测；

也可闻酒味、镜检酵母菌。

【检测方法】→①取两支试管编号1、2，分别装入2mL酒精、2mL发酵液。

②向两试管中分别滴加3滴3mol/L的硫酸溶液，并振荡混匀。

③再向两试管中各加入饱和重铬酸钾溶液3滴，振荡后观察溶液颜色变化。

2.★制作果酒和果醋中防止杂菌污染的措施：

（1）对用具清洗并用酒精消毒。

（2）葡萄先清洗后除枝梗。

（3）排气管设计为长而弯曲状。

（4）无菌操作。

（二）果醋制作：

1.利用葡萄汁等果汁制作果醋：

（1）要向果汁中接种醋酸菌，并置于30℃～35℃条件下进行有氧发酵。

（2）发酵时需要不断通入无菌空气，同时也需要定期排气（排CO2）。

（3）反应式：

C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量

2.利用果酒制作果醋的方法步骤：

（1）将醋酸菌（醋曲或醋酸菌膜）接种到制作好的果酒中，并通入无菌空气。

（2）将发酵装置放在30℃～35℃环境中，不断通入无菌空气进行有氧发酵7～8天。

（3）检测果醋是否制作成功，并对发酵液（果醋）进行过滤、灭菌：

【检测方法】→①pH测定、②观察醋酸菌膜形成、③闻酸味、品尝、镜检等。

【提醒】→①变酸的果酒表面白色菌膜是由醋酸菌形成的。

②泡菜坛内表面白色菌膜是由酵母菌形成的。

（4）果酒制果醋反应式：

C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量

（三）★果酒制作与果醋制作的比较：

果酒制作

果醋制作

发酵菌种

最适发酵温度

对氧气需求

前期需氧，后期不需氧

一直需要氧

pH

4.0～5.8

5.4～6.3

发酵时间

10～12天

7～8天

方法与流程

挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵（果酒）→醋酸发酵（果醋）

三、腐乳的制作【A】

1.腐乳制作的基本流程：

→见下图：

（1）让豆腐上长出毛霉：

①将豆腐切成小块（4cm×

4cm×

1.5cm），用沸水消毒后微微晾干，制成腐乳坯。

在晾干过程中空气中毛霉孢子落到腐乳坯上，完成接种过程。

★所用豆腐含水量应控制在70%左右，含水过多腐乳不成形。

②将腐乳坯竖立放在清洁容器内彼此间隔1cm，将温度控制在15～18℃，并保持

一定湿度让毛霉生长；

当菌丝变成淡黄色，有大量灰褐色孢子形成时停止发酵。

★若某些豆腐上长出青霉，应剔除这种豆腐或重新制作。

（2）加盐腌制：

→将长满毛霉的豆腐块用食盐水清洗后整齐地摆放在瓶中，用食盐腌制10天。

①★加盐方法：

→逐层加盐，加盐量逐层递增，接近瓶口的表面盐要铺厚一些。

②盐量：

腐乳坯量=5：

1。

★加盐过多会影响继续发酵，过少豆腐会腐败变质。

【加盐目的】→①析出豆腐中水分，使豆腐变硬，防止过早酥烂。

②抑制微生物生长，防止豆腐腐败变质。

③调节口味。

（3）配制卤汤：

→用食盐、水和料酒及各种香辛料等进行配制。

①卤汤中酒含量控制在12%左右。

◆酒的作用：

→抑制微生物的生长，并使腐乳具有独特酒香味。

★酒用量过多会抑制蛋白酶活性和影响腐乳风味；

酒用量过少豆腐会腐败。

②香辛料的作用：

→调味、防腐杀菌。

（4）加卤汤装瓶，密封腌制：

→将配制好的卤汤加入瓶中，将瓶口通过酒精灯火焰，再用胶带密封瓶口，密封腌制6个月。

★装瓶时要迅速，瓶口要通过酒精灯的火焰，再密封。

2.腐乳品质鉴定及有关提醒：

（1）评价腐乳品质：

→应从形状、色、香、味、质地等方面进行评价。

（2）影响腐乳品质的因素：

→盐、酒、香辛料和发酵温度。

◆前期发酵温度为：

15℃～18℃；

后期发酵温度（腌制时）为常温或30℃。

★在腌制过程中，毛霉等微生物（酶的作用）仍可继续发酵一段时间。

（3）腐乳外表的皮是附着在豆腐上的毛霉菌丝形成的，可使腐乳成形。

（4）用于腌制的玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒，装瓶、密封等环节要无菌操作。

选修1—3：

《微生物的利用》

一、微生物的分离和培养【A】

（一）微生物与培养基：

1.微生物：

→是指除动物界和植物界以外的所有生物，包括病毒、原核生物、真菌和原生生物等

2.培养基：

→是指为人工培养微生物而制备的，适合微生物生长、繁殖或积累代谢产物

的营养基质。

3.培养基的营养成分：

→一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等，有的还含生长因子。

（1）碳源：

→如：

无机碳（含碳无机物）、有机碳（糖类、脂质、蛋白质等）。

①无机碳：

→能为自养微生物提供碳素营养。

★无机碳是自养微生物的碳源。

②有机碳：

→能为异养微生物提供碳素营养和能源。

（2）氮源：

无机氮（含氮无机物）、有机氮（蛋白胨、尿素、氨基酸等）。

①为微生物提供氮素营养。

②★氮气（N2）是固氮微生物的氮源，

（3）水和无机盐：

→分别为微生物提供水、无机盐营养。

（4）生长因子：

维生素、必需氨基酸、碱基等，满足异养微生物合成酶和核酸。

【提醒】→①含C、H、O、N的有机化合物既是碳源，又是氮源和能源。

②蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、麦芽汁等既含碳源又含氮源、生长因子等营养。

4.培养基的种类及其用途：

（1）按物理状态可将培养基分为：

液体培养基、半固体培养基和固体培养基。

①液体培养基：

→未加凝固剂（琼脂）。

◆主要用于工业生产。

②半固体培养基：

→加入琼脂0.2～0.5%。

用于观察微生物的运动、分类和鉴定。

③固体培养基：

→加入琼脂1.5～2%。

★用于微生物的分离、纯化、计数和鉴定。

★琼脂是最常用凝固剂，熔点：

96℃，凝固点：

40℃，微生物一般不能利用琼脂。

（2）按化学成分可将培养基分为：

合成培养基和天然培养基。

①合成培养基：

→化学成分明确。

★用于微生物的分类和鉴定。

②天然培养基：

→化学成分不明确。

◆用于工业生产。

（3）按用途（或功能）可将培养基分为：

基础培养基、选择培养基和鉴别培养基。

制备方法

实例

基础培养基

含微生物生长所需要的基本物质

选择培养基

添加或缺少某种

化学物质

从众多微生物中

分离出

所需微生物

◆加入青霉素分离酵母菌、霉菌等。

★加高浓度食盐分离金黄色葡萄球菌

★无氮培养基分离固氮菌。

★不含有机碳培养基分离自养微生物

鉴别培养基

加入某种指示剂或化学药品

鉴别不同种类

的微生物

伊红—美蓝培养基可使大肠杆菌的菌落

呈深紫色，可以鉴别大肠杆菌。

5.培养不同微生物所需要的温度、pH和时间：

细菌

放线菌

霉菌

培养温度

30～37℃

25～28℃

培养基pH

6.5～7.5

7.5～8.5

5.0～6.0

培养天数

1～2d

5～7d

3～4d

（二）微生物培养中的无菌操作技术：

1.无菌操作：

→是指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。

★获得纯净培养物的关键：

→防止外来杂菌入侵（污染）。

2.消毒与灭菌的区别：

条件

效果与目的

常用方法

消毒

较温和的物理

或理化方法

杀死物体上大部分有害微生物

部分灭菌，不包括杀灭芽孢和孢子。

煮沸消毒法、巴氏消毒法、

紫外线或化学药剂消毒法等

灭菌

强烈的

理化因素

杀死物体内外所有微生物，

包括芽孢和孢子

灼烧灭菌、干热灭菌、

高压蒸汽灭菌。

3.常用消毒方法：

（1）煮沸消毒法：

→100℃煮沸5～6min。

◆常用于罐装食品、日常食品的消毒。

（2）巴氏消毒法：

→70～75℃下煮30min或80℃下煮15min。

◆用于牛奶、果汁消毒。

（3）化学药剂消毒法：

→①70～75%酒精、碘酒、新洁尔灭等可用于皮肤、伤口等处消毒。

②氯气用于水源消毒。

（4）紫外线消毒：

→30W紫外线灯照射30min。

★用于对接种室的空气进行消毒。

4.常用灭菌方法及其应用：

主要方法（及器械）

★适用范围

灼烧灭菌

用酒精灯火焰（外焰）灼烧

接种环、接种针、试管口、三角瓶口。

干热灭菌

置于干热灭菌箱中，

160～170℃加热1～2h。

①培养皿、试管等玻璃器皿，

②不适合其他方法灭菌的金属用具等

高压蒸气灭菌

（湿热灭菌）

置于高压灭菌锅中

100kPa、121℃、15～30min

培养基、无菌水及多种器材、物品。

5.无菌技术具体做法：

（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洗和消毒。

（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。

（3）为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近（旁）进行。

（4）实验操作时应避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。

6.（高压灭菌锅）高压蒸汽灭菌的操作方法：

（1）加水：

→装水量要没入电热管，

以防干烧爆裂，加水后

放入灭菌桶。

（2）装锅：

→将所要灭菌的材料装入锅内。

（不要装得太满），

（3）密封：

→盖上锅盖，两两对称地拧紧螺栓。

（4）加热排气：

→打开排气阀，接通电源加热；

约2分钟后有气体排出，排气约

5分钟后关闭排气阀。

【注意】→★一定要将冷空气排尽，否则达不到灭菌效果。

（5）保温保压：

→当压力上升至100kPa（0.1MPa）或温度达121℃时,维持20～30

分钟；

然后关掉电源。

（6）出锅：

→待压力表指针回到零，温度下降至60℃以下，打开排气阀，开盖取出

锅内物品。

★一定要等到压力表指针回到零时，才能排气开盖。

否则压力过大会导致培养基

等内容物冲出，造成污染。

★灭菌完成后要将锅内余水倒出，保持内壁内胆干燥。

（三）培养基的配制、灭菌和倒平板。

1.培养基的配制原则：

→①目标要明确。

②营养要协调。

③pH要适宜。

2.细菌培养基的配制：

——牛肉膏蛋白胨培养基的配制过程：

1000mL牛肉膏蛋白胨固体培养基配方

成分

牛肉膏

蛋白胨

NaCl

琼脂

含量

5.0g

10.0g

20.0g

将上述物质溶解后，添加蒸馏水定容至1000mL

（1）计算和称量：

→根据表中配方计算培养基各成分用量，并逐一称取。

【注意】→①牛肉膏和蛋白胨容易吸潮，称取时动作要迅速。

②牛肉膏粘稠度较大称取时要细心。

（2）溶化：

→将称取的各成分与水混合后进行加热溶化。

①★应将称量好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯；

待溶化干净后取出。

②★在加热溶化过程中要用玻璃棒不断搅拌，以防止糊底而导致烧杯破裂。

（3）调节pH：

→用pH试纸测pH，通过滴加3%HCI或NaOH将pH调到7.0～7.5。

（4）分装：

→将培养基分装到试管或三角烧瓶中，分装好后用棉塞塞紧管口或瓶口。

①培养基分装量：

→试管：

为其高度的1/5。

三角烧瓶：

不超过瓶容积的1/2。

②分装时培养基不能污染试管口或瓶口。

★对试管或三角烧瓶要标记和编号。

（5）包扎：

→①试管：

3～5支扎成一捆，外包一层牛皮纸（防污染），用线扎好。

②三角烧瓶：

用牛皮纸包扎好，以防水蒸汽污染。

（6）灭菌：

→将包扎好的试管或三角烧瓶放入高压灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌。

★培养皿用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，160～170℃下灭菌1～2h后备用。

（7）倒平板：

→待培养基冷却到50℃左右（刚刚不烫手）在酒精灯火焰附近倒平板。

①将灭菌过的培养皿放在酒精灯火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，

左手拨出棉塞。

②右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰2-3次