高三生物选修一复习知识点及练习题.doc

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选修一生物技术实践

高三生物组

知识点一、传统发酵技术的应用

1、几种常用发酵菌种的比较

菌种

项目

酵母菌

醋酸菌

毛霉

乳酸菌

生物学分类

真核生物

原核生物

真核生物

原核生物

代谢类型

异养兼性厌氧

异养需氧

异养需氧

异养厌氧

繁殖方式

适宜条件下出芽生殖

二分裂生殖

孢子生殖

二分裂生殖

生产应用

酿酒

酿醋

制作腐乳

制作泡菜

发酵条件

前期需氧，后期不需氧

一直需氧

一直需氧

不需氧

2、果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较

制作内容比较项目

果酒

果醋

腐乳

泡菜

所用菌种

酵母菌

醋酸菌

主要是为霉

乳酸菌

控制条件

O2的有无

无氧

有氧

有氧

无氧

最适温度

18℃～25℃

30℃～35℃

15℃～18℃

常温

时间控制

10～12天

7～8天

腌制8天左右

腌制10天左右

其他条件

封闭充气口

适时充气

控制盐酒用量

控制盐水比例

相关反应式

见下面

3、果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程的比较及亚硝酸盐含量的检测

比较项目

果酒和果醋制作

腐乳的制作

制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

制作原理

果酒：

无氧呼吸 果醋：

有氧呼吸

多种微生物发酵

泡菜制作：

乳酸菌无氧呼吸

亚硝酸盐检测：

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－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料

实验流程图

挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵

↓　　　　↓

果酒　　果醋

让豆腐上长也毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制

操作提示

材料的选择与处理；防止发酵液被污染；控制好发酵条件。

控制好材料的用量；防止杂菌污染。

泡菜坛的选择；腌制的条件；测定亚硝酸盐含量的操作。

知识点二、微生物的实验室培养要点解读

（1）培养基的主要种类

划分标准

培养基种类

特点

用途

物理性质[来源:

学科网][来源:

学+科+网Z+X+X+K][来源:

Zxxk.Com]

液体培养基[来源:

学&科&网Z&X&X&K][来源:

学科网ZXXK][来源:

学科网]

不加凝固剂[来源:

学.科.网Z.X.X.K][来源:

学.科.网Z.X.X.K][来源:

学科网]

工业生产[来源:

学科网ZXXK]

半固体培养基

加凝固剂，如琼脂

观察微生物的运动、分类鉴定

固体培养基

微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种

用途

选择培养基

培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长

培养、分离出特定微生物

鉴别培养基

根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品

鉴别不同种类的微生物

（2）培养基的营养成分

营养要素

来源

碳源

无机碳源

CO2、NaHCO3等含碳无机物

有机碳源

糖、脂、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等

氮源

无机氮源

无机氮、NH3、铵盐、硝酸盐、N2等

有机氮源

牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸

生长因子

维生素、氨基酸、碱基

提示：

培养基的营养要素除了碳源、氮源和生长因子外，还有水、无机盐以及不同微生物生长对pH以及氧气的需求。

（3）消毒和灭菌的区别

条件

结果

常用的方法

应用的范围

消毒

较为温和的物理或化学方法

仅杀死物质表面或内部一部分对人体有害的微生物

煮沸消毒法

一般物品

巴氏消毒法

不耐高温的液体

化学药剂消毒法

用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等

灭菌

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

接种工具

干热灭菌

玻璃器皿、金属工具

高压蒸汽灭菌

培养基及容器的灭菌

（4）纯化大肠杆菌的原理：

在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。

知识点三、酵母细胞的固定化

（1）实验原理：

①固定化酶不溶于反应液中，易于回收，可以重复使用。

②固定化酶和固定化细胞是利用物理和化学方法将酶或细胞固定于一定空间内的技术。

常用方法

包埋法：

适合于较大的细胞

适用于酶的固定

化学结合法

物理吸附法

（2）直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较

方法

优点

缺点

直接使用酶

催化效率高、耗能低、污染低

对环境条件非常敏感、易失活；难回收，成本高，影响产品质量

固定化酶

既能与反应物接触，又能与产物分离；可以反复利用

不利于催化一系列的酶促反应

固定化细胞

成本低、操作容易

反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降

（3）制备固定化酵母细胞成功的关键

加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，如果浓度过高，将很难形成凝胶珠，如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响实验效果，同时对海藻酸钠溶化时要用小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。

知识点四、五种重要物质的提取

（1）提取方法总结

提取物质

提取方法

提取原理

步骤

DNA

盐析法

①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；②DNA不溶于酒精，但某些蛋白质则溶于酒精

①溶解在2mol/L的NaCl溶液中；②加水稀释至0.14mol/LNaCl溶液使DNA析出过滤；③加入冷却酒精析出。

血红蛋白

凝胶色谱法

根据相对分子质量的大小

①样品处理；②粗提取；③纯化；④纯度鉴定

电脉法

根据各种分子带电性质差异及分子本身大小、形状的不同

玫瑰精油

水蒸气蒸馏法

利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来

①水蒸气蒸馏；②分离油层；③除水过滤

橘皮精油

压榨法

通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油

①石灰水浸泡、漂洗；②压榨、过滤、静置；③再次过滤

胡萝卜素

萃取法

使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物

①粉碎、干燥；②萃取、过滤；③浓缩

（2）DNA粗提取与鉴定

①哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，不适于作DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。

②实验过程中两次用到蒸馏水：

第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA，第二次目的是稀释NaCl溶液。

③鉴定DNA加入二苯胺试剂并沸水浴加热，观察是否出现蓝色。

（3）血红蛋白的提取和分离操作程序

①样品处理：

红细胞的洗涤（除去血浆蛋白等杂质）、血红蛋白的释放（使红细胞胞破裂，血红蛋白释放出来）、分离血红蛋白溶液（经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来）。

②粗分离——透析：

除去样品中分子量较小的杂质。

③纯化：

一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。

④纯度鉴定：

一般用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳方法，来测定蛋白质的分子量。

（4）植物有效成分的提取方法

①蒸馏法：

芳香油具有挥发性，把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油。

②萃取法：

需将植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，使芳香油或色素充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油或色素。

③压榨法：

橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫做压榨法。

选修一巩固练习

1.（2009年安徽卷）下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是（）

A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白膝培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1ml，分别涂布于各组平板上

C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24~48小时

D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

2.（2009年宁夏卷）

（1）在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑______、______和渗透压等条件。

由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。

（2）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________（消毒、灭菌）；操作者的双手需要进行清洗和______；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能__________。

（3）若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的_______。

（4）通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的____________。

（5）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。

对于固体培养基应采用的检测方法是_________。

（6）若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过_______处理后才能丢弃，以防止培养物的扩

3．（2010年山东泰安模拟）生活中有许多微生物技术的应用，请分析回答：

（1）家庭酿酒时先将米煮熟，其目的是。

冷却到30℃后才能加酒药的原因是。

如果时常开坛盖取酒，不久酒就会变酸，其原因是。

（2）腐乳制备过程中，豆腐相当于微生物生长的，豆腐变为味道鲜美腐乳的原理是，写出制作腐乳的实验流程：

。

（3）在制作泡菜过程中，主要起作用的微生物是，欲检测泡菜中亚硝酸盐含量，使用对氨基苯磺酸溶液和溶液检测，泡菜溶液会出现玫瑰红色。

4．（2010年东北三校联考）现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。

右图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：

（1）自然界中①环节需要的微生物大多分布在________________________

的环境中。

将从土壤中获得的微生物培养在以___________________

为碳源、并加入__________________________的培养基上筛选周围有

___________________的菌落。

（2）如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，

且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶液的活性_____

（一定相同、不一定相同、一定不同），可以通过______________进行

定量测定。

（3）根据测定结果，①环节常选择木霉，则②中获得的酶是_____________

酶。

该酶至少包括________________________三个组分。

（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是___________，为了确保获得产物乙醇，⑤环节要注意_________，④过程要注意避免________________________。

（5）该技术虽然有广阔的前景，但存在酶的成本高等问题，为了降低成本主要从以下几方面入用改进该过程。

首先要通过______________________________等技术手段对产酶微生物改造，提