高中生物选修1生物技术实践知识点填空.docx

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高中生物选修1生物技术实践知识点填空

选修1生物技术实践填空

选修1生物技术实践

☆果酒和果醋和制作

广义发酵→有氧发酵和无氧发酵；狭义发酵→微生物的无氧呼吸。

发酵≠无氧呼吸

（一）果酒制作

1．原理：

菌种，属于核生物，新陈代谢类型，生殖，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。

呼吸的反应式为：

；

在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。

呼吸的反应式为：

。

2．条件：

繁殖最适温度，酒精发酵一般控制在。

自然发酵：

附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。

3．菌种来源：

人工培养：

分离获得得纯净的酵母菌菌种。

4．实验设计流程图

挑选葡萄冲洗____________________________________________

果酒果醋

5．实验结果分析与评价：

可通过嗅觉和品尝初步鉴定，并用______________检验酒精存在。

可

观察到的现象为

6.葡萄酒呈红色：

（二）果醋的制作：

1．原理：

菌种：

______________，属于______________核生物，新陈代谢类型为_________

生殖,

当、都充足时，醋酸菌将分解成醋酸；当缺少

时，醋酸菌将变为，再将变为醋酸。

反应式：

____________________________。

2．条件：

最适合温度为__________，需要充足的______________。

3．菌种来源：

可以从食醋中分离醋酸菌，也可以购买。

4．设计实验流程及操作步骤：

果酒制成以后，在发酵液中加入______________或醋曲，然后将装置转移至

______________0C条件下发酵，适时向发酵液中______________。

如果没有充气装置，可以将

瓶盖打开，在瓶盖上纱布，以减少空气中尘土污染。

8．利用微生物发酵制作果酒，该过程利用的微生物是______________，其代谢类型是______________，

与生产实际相关的反应式是__________________________________________,在不灭菌的情况下，如何使

酵母菌成为优势菌种?

________________________________________________________

9．酵母菌是自然界中常见的一类真菌．

（1）从细胞核的结构看，酵母菌属于______________．

（2）酵母菌常进行______________生殖，在基因工程中，也常用酵母菌作为转入基因的受体细胞，是因为酵母菌繁殖快，遗传物质相对少。

（3）在自然环境中，酵母菌属于生态系统中的______________成分．

（4）酵母菌体内遗传物质主要在______________上，而醋酸菌的遗传物质主要在_____________

上．

（5）传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是：

________________________________________

10.选择新鲜葡萄先冲洗后去枝梗防止杂菌感染，注意不要反复冲洗，否则酵母菌数量减少，影响发酵。

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发酵液装瓶后保留1/3的空间。

装置各部件作用①出料口：

___________；②___________：

醋酸发酵

时连接充气泵；③___________：

排出酒精发酵时产生的CO2。

④排气口连接一个长而弯曲的胶管作用

___________。

使用该装置制酒时，应该______充气口；制醋时，应该充气口连接____________。

11.控制发酵条件的作用①醋酸菌对_________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_________℃，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。

（1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？

为什么？

（2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？

（3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在

18～25℃？

制葡萄醋时，为什么要将温度控制在

30～35℃？

微生物的实验室培养

1、培养基：

人们按照微生物对

_______的不同需求，配制出供其生长繁殖的营

_______，是进行微生物培

养的物质基础。

2、培养基按照物理性质可分为

_______培养基、_______培养基和_______培养基。

在液体培养基中加入凝

固剂_______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

_______。

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，半固体培养基则常用于

观察微生物的运动及菌种保藏等。

3、按照成分培养基可分为合成培养基和天然培养基。

4、按照培养基的用途，可将培养基分为

_______和_______。

选择培养基是指在培养基中加入某种化学物

质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。

鉴别培养基是根据微生物的特点，在

培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。

5、培养基的化学成分包括_______、_______、_______、_______等。

碳源：

能为微生物的代谢提供碳元素的物质。

如

CO、NaHCO等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有

2

3

机碳源。

异养微生物只能利用_______。

单质碳不能作为碳源。

氮源：

能为微生物的代谢提供氮元素的物质。

如

-

+

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）等。

只有

_______微生物才能利用

N。

2

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_______，培养_______时须将培养基的pH调至酸性，培养_______是需要将pH调至中性或微

碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供

_______的条件

6、无菌技术：

获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：

①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和

_______。

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

_______。

③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在

_______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。

7、消毒与灭菌的区别

消毒指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）。

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。

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。

灭菌方法：

①接种环、接种针、试管口等使用

_______法；②玻璃器皿、金属用具等使用

_______法，

所用器械是_______；③培养基、无菌水等使用

______________法，所用器械是_____________

。

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

。

8、培养基分装前要_______，培养基_______后，需要冷却到

50℃左右时（用手触摸刚刚不烫手时）

，才能

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用来倒平板。

9、平板冷凝后，要将平板_______置，目的是

_____________________________________________________________________________

10、微生物接种的方法最常用的是______________法和______________法。

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。

11、灼烧接种环的目的是：

操作的第一步灼烧接种环是为了____________________________；每次划线前

灼烧接种环是为了____________________________，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于

____________________________。

划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，

____________________________

12、在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，____________________________。

13、菌种的保存对于频繁使用的菌种，可以采用__________的方法。

将菌种接种到试管的__________培养

基上，在合适的温度下培养。

当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。

以后每3～6个月，都要

重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。

缺点：

这种方法保存的时间不长，菌种容易被

__________或产生__________。

对于需要长期保存的菌种，可以采用__________的方法。

放在－20℃

的冷冻箱中保存。

14、确定培养基制作是否合格的方法

将__________的培养基在__________中保温1～2天，无__________，说明培养基的制备是成功的，否

则需要重新制备。

五、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

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（包括营养、温度、pH），同时抑制或阻止其他微生物生长。

2、选择培养基

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。

4、统计菌落数目

（1）测定微生物数量的常用方法有__________法和__________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

一般设置3～5个平板，选择菌落数在__________的平板进行计数，并取__________。

统计的菌落数往

往比活菌的实际数目__________，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。

5、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代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平

板时所用的稀释液的体积（ml），M代表稀释倍数

☆课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、理论基础

1．筛选菌株

（1）

实验室中微生物筛选的原理：

人为提供有利于

生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时

或

其他微生物生长。

（2）

选择培养基：

在微生物学中，将允许

种类的微生物生长，同时

和

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

可以选择培养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养；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。

[来源:

学科网ZXXK]

2．统计菌落数目

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（1）测定微生物数量的常用方法有和。

（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理

当样品的足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个

。

通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

为了保证结果准确，一般选

择菌落数在的平板进行计数。

此外，测定微生物数量的常用方法还有直接计数。

3．设置对照

设置对照的主要目的是排除实验组中对实验结果的影响，提高实验结果

的。

例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需以培养的培养基作为空白对

照。

一、研究思路

（一）筛选菌株

1．实验室中微生物的筛选主要是指人为提供有利于目的菌株生长的，同时抑

制或阻止其他微生物的生长。

2．分解尿素的细菌主要有，，。

3．选择培养基是指。

加入可以分离出，。

加入可以分

离出。

（二）统计菌落数目

4．统计菌落数目的方法主要有，，。

5．统计菌落数目的理论依据是当样品度足够高时，

。

6．为保证统计结果准确，通常将涂布在平板上，培养后再选择的

平板进行计数。

7．在设计实验时，一定要涂布至少个平板作为重复组，才能增强实验的说服力和准确

性。

（三）设置对照[来源:

学科网]

8．设置对照的主要目的是，。

9．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的研究思路是，

。

二、实验设计

关于土壤中某样品细菌的分离与计数实验操作步骤如下：

1．取样：

从肥沃、湿润的土壤中取样。

应先3cm左右，再取样，将样品

装入事先准备好的中。

2．制备：

准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基

将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显选择培养基上的

数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基可以作为，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。

3．微生物的与观察

将10g土样加入盛有90mL无菌生理盐水的锥形瓶中（体积为250mL），充分摇匀，吸取上清液，

转移至盛有的生理盐水的无菌大试管中，将土样以1、101、102,,依次等比稀释至107稀释度，并

按照由107～103稀释度的顺序分别吸取进行平板涂布操作。

每个稀释度下需要3个选择培养基、1个

牛肉膏蛋白胨培养基。

将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养，及时观察和记录。

挑选选择培养基中不

同形态的菌落接入含培养基的斜面中，观察能否产生如教材中图2-lO的颜色反应。

4．细菌的计数

当菌落数目稳定时，选取菌落数在的平板进行计数。

在同一稀释度下，至少对3个平板进行

重复计数，然后求出，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

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三：

思考与讨论

（1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

（2）为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？

测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？

果胶酶在果汁生产中的作用

（一）基础知识

1、酶的概念：

酶是所产生的具有作用的一类特殊的；

2、酶的本质：

（大多数）或；基本组成单位：

或

3、酶的功能：

在各种化学反应中起作用。

原因：

酶能降低化学反应的，从而使反应

能够迅速的进行。

4、酶的特性

（1）：

酶的催化效率是无要催化剂的107～1013倍。

（2）：

一种酶只

能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。

（3）需要适宜的条件：

适宜的、适宜的。

（二）果胶酶的作用

（1）细胞壁的组成成分？

（2）果胶的单体是什么？

（3）果胶酶的作用？

1、果胶是植物以及的主要组成成分之一，它是由聚合而成的一种高

分子化合物，不溶于水。

2、果胶对果汁制作的影响：

影响果汁的，还会使果汁。

3、果胶酶它是分解的一类酶的总称，包括、、等。

4、果胶酶在果汁制作中的作用①分解，瓦解植物的及；使

水解为。

②提高水果的，并使果汁变得。

（三）酶的活性与影响酶活性的因素

1、酶的活性：

指酶催化一定化学反应的能力。

2、酶催化能力高低的衡量标准在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度。

酶反应速度

用单位时间内、单位体积中或来表示。

3、影响酶活性的因素：

①温度：

画出温度对酶活性的影响曲线并标出最适温度：

B、果胶酶的最适温度果胶酶的最适温度为。

C、讨论：

高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？

为什么？

不能恢复，因高温破坏了酶的分子结

构，高温对酶造成不可逆的破坏。

但低温使酶的活性丧失后，缓慢恢复其温度活性仍可恢复。

②pH：

A、画出PH对酶活性的影响曲线并标出最适PH：

B、果胶酶的最适pH果胶酶的最适pH范围为。

③酶的抑制剂：

Fe3＋、Ca2＋、Zn2

＋等金属离子对果胶酶有抑制作用。

（一）探究温度对果胶酶活性的影响

1、实验原理果胶酶的活性受温度影响。

处于时，活性最高。

果肉的、果汁的与

果胶酶的活性大小成正比。

2、实验操作流程

讨论：

为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？

将果泥

和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证，避免了果泥

和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。

（二）探究pH对果胶酶活性的影响

1、实验原理果胶酶的活性受pH影响，处于，酶的活性最高，高于或低于此值活性均下降果肉

的、果汁的与果胶酶的活性大小成正比。

2、实验操作流程

想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？

果胶酶将果胶分解为

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小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。

在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就。

在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？

如果需要，又应该如何设置？

为什么？

需要设置对照

实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。

（三）探究果胶酶的用量1、实验原理在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶

浓度达到某一数值后，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。

2.画出果胶酶的用量对酶活性的影响曲线并标出酶的最适用量：

《血红蛋白的提取和分离》

基础知识

1．凝胶色谱法

凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。

凝胶实际上

是一些由构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质

分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶内部的通道，路程，移动

速度；而相对分子质量的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路

程，移动速度。

相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。

2．缓冲溶液

缓冲溶液的作用是。

缓冲溶液通常由

溶解于水中配制而成的。

生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，例如：

血浆的pH

是，要在实验条件下准确模拟生物体内的过程，必须保持体外的pH与体内的基本一致。

3．电泳

电泳是指。

许多重要的生物大分子，如多肽、核酸

等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上。

在电场的作用下，这些带电分子

会向着与其所带电荷的电极移动。

电泳利用了待分离样品中各分子以及分子本

身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。

两种常用的电泳方法是和，在测定蛋白质分子量时通常使

用。

蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于

以及等因素。

4．蛋白质的提取和分离

蛋白质的提取和分离一般分为四步：

、、和。

5．样品处理

血液由和组成，其中红细胞最多。

红细胞具有

的特点。

红细胞中有一种非常重要的蛋白质，其作用是，血红蛋白有

个肽链组成，包括，其中每条肽链环绕一个，磁基团可携带。

血

红蛋白因含有呈现红色。

红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是，采集的血样要及

时采用分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的，将下层暗红色的倒

入烧杯，再加入，缓慢搅拌，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直

至，表明红细胞已洗涤干净。

血红蛋白的释放在和作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。

加入蒸馏水的目的

是。

加入甲苯的目的是。

分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。

第一层为无色透明

的，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明液体，这是，

第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。

将试管中的液体用滤纸过滤，除去之溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。

透析即为：

1mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为

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20mmol/L的中，透析12h。

透析可以去除样品中的杂质，或用于更换样品

的。

透析的原理是。

透析的目的

是。

6．凝胶色谱操作

第一步要制作，第二步要，因为，所以装柱前需要根据

色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。

在装填凝胶柱时，不得有存在。

因为气泡

会，降低分离效果。

第三步是。

7纯化即为

调节缓冲液面：

打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝

↓胶面平齐，关闭出口。

加入蛋白质样品：

用吸管将透析后的样品沿管壁环绕移动加到色谱柱的顶端。

加样后，

∣打开下端出口，使样品渗入凝胶床内，等样品完全渗入凝胶层后，

↓关闭出口。

调节缓冲液面：

加入20mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度

↓

洗脱：

连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱。

洗脱瓶的作用：

洗脱

↓洗脱瓶的缓冲液流速要保持

收集分装蛋白质：

待接近色谱柱底端时，用试管收集。

8纯度鉴定------

三、注意事项

1.电泳技术

电泳技术就是在的作用下，利用待分离样品中各种分子以及分子、

等性质的差异，使带电分子产生不同的，从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。

2.红细胞的洗涤

如果分层不明显，可能是洗涤次数少、未能除去的原因。

此外，离心速度过高和时间过

长，会使和一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。

3．如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功

由于凝胶是一种半透明的介质，因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯，检查凝胶是否装填得均匀。

此外，还可以加入大分子的有色物质，观察色带移动的情况。

如果，说明凝胶色谱柱制作成功，凝胶色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体以消除气泡，消除不了时要重新装柱。