高中生物选修复习.docx

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高中生物选修复习

选修1专题1

与传统发酵有关的几类微生物比较

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

适宜温度

20℃左右

30℃-35℃

15℃-18℃

30℃-40℃

（主要生殖方式）

适宜条件下出芽生殖

二分裂生殖

孢子生殖

二分裂生殖

主要用途

酿酒、发面

酿醋

制作腐乳

制作酸奶、泡菜

果酒和果醋的制作

1.制作原理和发酵条件的比较

比较

果酒制作

果醋制作

制作原理

酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，再在无氧条件下进行酒精发酵

醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸；当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸

反应式

有氧条件：

无氧条件：

糖源充足时：

缺少糖源时：

最适发酵温度

18℃~25℃

30℃~35℃

对氧的需求

前期：

需氧

后期：

不需氧

需充足氧

pH

酸性环境

酸性环境

发酵时间

10~12d

7~8d

2.装置图解读

充气口：

在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。

排气口：

排出酒精发酵时产生的CO2。

出料口：

是用来取样的。

与瓶身相连的长而弯曲的胶管：

加水后防止空气中微生物的污染。

腐乳的制作

1.原理

毛霉等微生物能产生蛋白酶和脂肪酶。

蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。

2.流程

让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。

3.影响腐乳品质的条件

（1）含水量：

以70%为宜。

（2）发酵温度：

15~18℃。

（3）添加物质

添加物质

盐

酒

香辛料

用量

长满毛霉的豆腐块（毛坯）与盐的质量分数比为5∶1。

卤汤中酒的含量控制在12%左右

盐的浓度过高，影响腐乳口味；浓度过低，不足以抑制微生物生长，导致腐乳腐败变质。

装瓶时分层加盐，并随层数的增加而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。

酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，豆腐易腐败，难以成块。

作用

杀菌、防腐与调味

（4）发酵时间：

前期发酵和后期发酵的作用不同，所需时间应控制好，太长或太短都会影响腐乳的品质。

制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量

1.泡菜的制作原理

泡菜的制作离不开乳酸菌。

在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

2.泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化

发酵时期

乳酸菌

乳酸

亚硝酸盐

发酵初期

少（有O2，乳酸菌活动受抑制）

少

增加（硝酸盐还原菌的作用）

发酵中期

最多（乳酸抑制其它菌活动）

积累、增多、pH下降

下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）

发酵后期

减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动）

继续增多，pH继续下降

下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）

乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线如下

3.测定亚硝酸盐含量的原理和操作流程

（1）原理：

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。

将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

比色法。

（2）操作流程

选修1专题2

微生物的实验室培养

1.培养基种类

（1）按物理性质分类

培养基种类

特点

用途

液体培养基

不加凝固剂

工业生产

固体培养基

加凝固剂（如琼脂）

微生物分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏

（2）按功能分类

种类

制备方法

原理

用途

举例

选择培养基

培养基中加入某些化学物质

依据某些微生物对某些物质的抗性而设计

从众多微生物中分离所需的微生物

加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌

鉴别培养基

培养基中加入某种试剂或化学药品

依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中的特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计

鉴别不同种类的微生物

伊红—美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌

2.培养基的配制原则和营养构成

3.固体培养基的配制步骤

计算——称量——溶化——灭菌——倒平板

4.无菌操作

获取纯净培养物

条件

结果

常用的方法

消毒

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、紫外线或化学药剂消毒法

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、干热灭菌、高压蒸汽灭菌

5.分离得到单菌落的方法

平板划线法、稀释涂布平板法

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1.实验流程

土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物的培养→观察并记录结果→细菌计数

2.选择、鉴定的原理

选择培养基：

以尿素为唯一氮源

鉴定培养基：

加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH升高，说明该种细菌能分解尿素。

分解纤维素的微生物的分离

1.实验流程

土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。

2.选择、鉴定的原理

选择培养基：

以纤维素为唯一碳源

鉴定培养基：

加入刚果红，培养某种细菌，可根据是否产生透明圈来鉴定纤维素分解菌。

刚果红可在两个不同时间加入培养基：

倒平板时或者长出菌落后。

选修1专题5

基础知识

真核生物DNA主要存在于细胞核内，缠绕蛋白质形成染色质

提取生物大分子的基本思路是：

选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子，提取DNA就是将其与蛋白质等大分子分开。

步骤

原理

DNA粗提取与鉴定的步骤

1、选材：

DNA含量相对高的生物组织

动物：

鸡血植物：

香蕉菜花洋葱

2、破碎细胞，获取含DNA的滤液

渗透原理

细胞吸水胀破

动物：

鸡血取鸡血加入柠檬酸钠静置，除去上清液，向鸡血细胞溶液中加入蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可

洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA无影响

植物：

香蕉菜花洋葱

切碎的植物样品中加入洗涤剂和食盐，充分搅拌研磨，过滤收集滤液

3、除去滤液中的杂质

DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度不同。

嫩肉粉中木瓜蛋白酶能够分解蛋白质，高温蛋白质变性。

向滤液中加入氯化钠，搅拌，使氯化钠溶液浓度达到2mol/L，使DNA呈溶解状态，过滤除去不溶杂质。

加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌，DNA逐渐析出，析出物不再增加，停止加蒸馏水，过滤除去滤液中杂质。

可用嫩肉粉分解蛋白质或用高温使蛋白质变性，分离蛋白质和DNA

4、DNA的析出

DNA不溶解于冷酒精，蛋白质溶于冷酒精。

酒精冷却可防止DNA降解同时增强DNA韧性，不易断裂。

将上一步得到的DNA溶解于2mol/L的氯化钠溶液，加入与滤液等体积的冷却酒精。

静置2-3分钟，溶液中出现白色絮状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。

将DNA与蛋白质进一步分离。

5、DNA鉴定

在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色

取两支试管，A中加入5mL2mol/L的氯化钠溶液，放入丝状物溶解，B中只加入5mL2mol/L的氯化钠溶液，两试管均加入4mL二苯胺试剂，混合均匀，沸水浴加热。

A试管溶液颜色变蓝B试管颜色不变

选修3专题2

植物组织培养技术

1.原理植物细胞具有全能性

（1）细胞全能性含义：

生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。

（2）物质基础：

生物的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需的全部基因。

（3）在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因：

基因在特定的时间和空间条件下选择性表达,细胞分化为不同的组织、器官。

（4）全能性的实例

花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。

2.技术流程

3.应用

（1）微型繁殖：

（2）作物脱毒：

利用植物分生组织（如茎尖、根尖）进行培养,可以使新长成的植株脱除病毒。

（3）人工种子：

植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽,包上人工种皮就可以形成人工种子。

植物体细胞杂交技术

1.最大优点克服远缘杂交不亲和的障碍

2.技术流程

动物细胞培养技术

1.技术流程

2.动物细胞培养与植物组织培养的比较

项目

动物细胞培养

植物组织培养

相同点

都需无菌条件;都进行有丝分裂

不同点

原理：

细胞的增殖

原理：

细胞的全能性

液体培养基，动物血清及其他营养物质

固体培养基、激素及其他营养物质

获得细胞或细胞产物等

快速繁殖、培育无病毒植株等

动物体细胞核移植技术与克隆动物

1.技术流程

2.原理：

动物细胞核的全能性

动物细胞融合与单克隆抗体

1.技术流程

2.植物体细胞杂交与单克隆抗体的制备的比较

植物体细胞杂交

动物细胞融合

（单克隆抗体的制备）

理论基础

（原理）

细胞膜的流动性、细胞的全能性

细胞膜的流动性、细胞增殖

融合前

处理

酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶）

注射特定抗原,免疫处理正常小鼠

促融方法

（1）物理法：

离心、振动、电刺激等

（2）化学法：

聚乙二醇（PEG）

（1）物、化法：

与植物细胞融合相同

（2）生物法：

灭活的病毒

过程

第一步

原生质体的制备（酶解法）

正常小鼠免疫处理

第二步

原生质体的融合（物、化法）

动物细胞的融合（物、化、生法）

第三步

杂种细胞的筛选和培养

杂交瘤细胞的筛选与培养

第四步

杂种植株的诱导与鉴定

单克隆抗体的提纯

突出优点

克服远缘杂交不亲和的障碍。

选修3专题1

基因工程的概念理解和理论基础

1.基因工程的概念理解

（1）操作环境：

体外——关键步骤“表达载体的构建”的环境。

（2）优点

①与杂交育种相比：

克服远缘杂交不亲和障碍。

②与诱变育种相比：

定向改造生物性状。

（3）操作水平：

分子水平。

（4）原理:

基因重组。

（5）本质:

甲（供体：

提供目的基因）导入乙（受体：

表达目的基因）

即基因未变、合成蛋白质未变,只是合成场所的转移。

2.基因工程的基本原理和理论基础概括如下图

3.基因工程的操作工具：

限制酶、DNA连接酶、运载体

基因工程的基本操作程序

1.目的基因的获取

（1）从基因文库中获取

（2）利用PCR技术扩增

（3）DNA合成仪合成

2.基因表达载体的构建——最核心步骤

（1）基因表达载体的组成:

启动子、目的基因、终止子以及标记基因等。

（2）基因表达载体的构建方法

3.将目的基因导入受体细胞

细胞

类型

常用

方法

受体

细胞

转化过程

植物

细胞

农杆菌转化法

体细胞

将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA上

动物

细胞

显微注射技术

受精卵

将含有目的基因的表达载体提纯→取卵→获得受精卵→显微注射→早期胚胎培养→胚胎移植→发育成为具有新性状的动物

微生

物细

胞

Ca2+处理增大细胞壁通透性

最常用大肠杆菌

用Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收

4.目的基因的检测和表达