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1、高中生物选修一生物技术实践 知识点总结专题一 传统发酵技术的应用课题一 果酒和果醋的制作1、果酒菌种：附在葡萄皮上的野生型酵母菌（真菌，兼性厌氧，主要出芽生殖还有孢子生殖）2、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 3、制酒条件：温度（1825），发酵液缺氧 呈酸性（酵母菌可以生长繁殖，而其他微生物无法适应这一环境）。4、葡萄酒呈现深红色的原因：红葡萄皮的色素进入发酵液。5、果醋菌种：醋酸菌（原核生物），代谢类型异养需氧型。6、有两条途径生成醋酸：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋
2、酸。 C2H5OHO2CH3COOHH2O7、制醋条件：深层发酵时，短时间不通氧，醋酸菌死亡。温度：3035。挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒 果醋8、流程：9、装置：充气口制酒时关闭；制醋时，连续输入氧气。排气口长而弯曲的胶管目的是防止空气中微生物的污染；开口向下的目的是排出酒精发酵时产生的二氧化碳。出料口是用来取样检测。葡萄汁只装2/3，留1/3空间的目的是让酵母菌先有氧呼吸进行繁殖。10、若用瓶子做装置：制酒时，要每天拧松瓶盖24次，目的是排二氧化碳；制醋时，将瓶口打开，盖上纱布。11、所有用具清洗后晾干或清洗后用70%的酒精消毒。先冲洗葡萄再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，
3、增加被杂菌污染的机会。12、酒精检验：酸性（3mol/L的H2SO4）重铬酸钾灰绿色。醋酸检验：嗅味和品尝（比较pH）13、从哪些方面防止发酵液被污染？榨汁机要清洗干净，并晾干。发酵瓶要清洗干净，用体积分数70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。装入葡萄汁后，封闭充气口。课题二 腐乳的制作1、菌种：多种微生物如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，主要是毛霉（真菌，代谢类型是异养需氧型。孢子生殖。）传统制作毛霉来自空气；现代生产将优质毛霉菌种直接接种在豆腐上。2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。3、实验流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤
4、汤装瓶密封腌制（加盐之前为前期发酵，目的是创造条件让毛霉生长，使毛霉形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同作用，生成腐乳的香气。）4、所用豆腐的含水量为70左右，水分过多则腐乳不易成形。豆腐生长的白毛是毛霉的白色菌丝。5、温度：1518。6、加盐：逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。控制盐的用量（豆腐：盐=5:1）：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味。食盐的作用：1.抑制微生物生长，避免腐败变质2.析出水分，是豆腐变硬 3.调味7、卤汤：由酒及各种香辛料配制而成的。8、卤汤中酒的含量：12%左右
5、。作用：1.防止杂菌污染 2.赋予腐乳风味3.酒精含量过高，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，导致豆腐腐败。9、香辛料的作用：1.调味 2.杀菌10、防止杂菌污染的措施：玻璃瓶，洗净后用沸水消毒。加卤汤后，用胶条将瓶口密封。封瓶时，将瓶口通过酒精灯的火焰。11、影响腐乳风味的因素：盐、酒、香辛料、豆腐含水量。12、腐乳外部致密的“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的毛霉菌丝，它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。课题三 制作泡菜1、菌种：乳酸菌（代谢类型异养厌氧，包括乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。2、流程修整、洗涤晾晒、切分原料加工条状或
6、片状加盐配制盐水泡菜盐水加入调味料，并装坛发酵成品测定亚硝酸盐含量3、配制盐水：水：盐=4:1；煮沸冷却（杀菌和去除溶解氧）4、用水封闭坛口起什么作用？（保证发酵的无氧环境）不封闭有什么结果？（有氧会抑制无氧呼吸，杂菌污染）5、泡菜腌制过程中，要注意控制腌制时间、温度和食盐用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10天之后食用最好。6、亚硝酸盐：白色粉末，易溶于水，用作食品添加剂。 膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，只有在特定的条件（适宜的pH、温度和一定的微生物作用），才会转变成致癌物亚硝胺，它对动物还
7、具有致畸和致突变作用。7、测定亚硝酸盐含量的原理：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，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。提取剂：氯化镉、氯化钡。氢氧化铝乳液：吸附泡菜汁中杂质，使泡菜汁透明澄清。氢氧化钠：中和过多的酸，制造弱碱性环境8、含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。9、醋瓶或啤酒瓶内形成的白膜是醋酸菌；泡菜坛内的白膜是酵母菌。专题二 微生物的培养与应用课题一 微生物的实验室培养1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。培养基按照物理性质可分为液体
8、培养基 半固体培养基和固体培养基（加入凝固剂琼脂，在其表面可形成菌落）。按照用途，可分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指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。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，用以鉴别不同类别的微生物。2、培养基的化学成分：水、无机盐、碳源、氮源。还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。碳源：提供碳元素。如CO2（自养生物用）、糖类（异养微生物用）。氮源：提供氮元素。如N2（固氮菌）、NH3（硝化细菌）、NO3-、NH4+（自养微生物）、牛肉膏、蛋白胨（异养微生物）等。特例：培养乳酸杆菌加维生素，
9、培养霉菌须将pH调至酸性，培养细菌将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物需提供无氧条件。3、无菌技术获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，有效避免操作者自身被微生物感染。4、消毒指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）。分为煮沸消毒法，巴氏消毒法（不耐高温的液体）、化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。5、灭菌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。分为灼烧灭菌（接种环、接种针等金属工具、试管口）、干热灭菌（吸管、培养皿等玻璃器皿、金属用具，所用器械是干热灭菌箱）、高压蒸汽灭菌（培养基、无菌水等，所用器械是高压
10、蒸汽灭菌锅）。灭菌时物品不能摆得太挤，目的是避免妨碍热气流通。6、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基方法步骤：计算、称量、溶化（包括定容和调pH）、灭菌、倒平板。【培养基在锥形瓶中则是先分装再灭菌】7、倒平板操作的步骤：拔棉塞瓶口迅速通过火焰将培养皿打开一条缝，倒培养基（培养皿的皿盖始终在手中）冷却凝固倒置平板（从此以后一直倒置）8、平板冷凝后，为什么要将平板倒置？答：既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。9、平板划线法只能得到单个的菌落，不能计数。划线时不要将最后一区的与第一区相连。操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线
11、之前都要灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使每次划线时菌种的数目逐渐减少；划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环是为了杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。10、稀释涂布平板法不仅能得到单个的菌落，还能计数。稀释涂布的所有操作都应在火焰附近进行。涂布器浸在酒精中，然后灼烧。11、菌种保存频繁使用：临时保藏（接种到试管的固体斜面培养基上，4
12、冰箱，每36个月，要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。）长期保存：甘油管藏（20的冷冻箱中）。课题二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1、尿素：只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶。 2、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等），同时抑制或阻止其他微生物生长。3、测定微生物数量的常用方法：稀释涂布平板法（一般设置35个平板，选择菌落数在30300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，）和显微镜直接计数、滤膜法。4、流程：土壤取样（在距地表约38cm
13、的土壤层取样，取样用具需灭菌）样品的稀释（稀释程度细菌放线菌真菌）微生物的培养与观察（细菌303712天；放线菌252857天；霉菌252834天）5、菌落特征：形状、大小、隆起程度、颜色。6、计算公式：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7、鉴别方法：加酚红指示剂，变红（细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，pH升高）课题三 分解纤维素的微生物的分离1、棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，商品纤维素：水溶性的羧甲基纤维素钠（CMCNa）、不溶于水的微晶纤维素（Avicel）。2、纤维素酶是一
14、种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。3、筛选方法刚果红（CR）染色法。刚果红与纤维素等多糖物质形成红色复合物，但并不和纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应（先加CR，倒去CR后再加Nacl，目的是洗去结合不牢的CR）；另一种是在倒平板时就加入刚果红（在培养基中加入CR，混匀后倒平板）。方法一缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发
15、生混杂；其优点是显示出的颜色反应的就是纤维素分解菌。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是显示出的颜色反应的可能是纤维素分解菌或淀粉分解菌；另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，使纤维素分解菌不易区分。4、分离分解纤维素的微生物的实验流程土壤取样（可将滤纸埋在土壤）选择培养（此步可省略）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5、对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。专题三 植物的组织培养技术 课题一 菊花的组织培养1、愈伤组织：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。2、脱分化：由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，也叫去分化。3、再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新
