2022年新课标人教版高中生物选修生物技术实践知识点复习.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高二下生物选修 1 生物技术实践复习学问点1、 果酒和果醋的制作发酵 :利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁衍或积存其代谢产物的过程;类型:(1)依据是否需要氧气分为:需氧发酵 和厌氧发酵 ;(2)依据产生的产物可分为:酒精发酵 、乳酸发酵 、 醋酸发酵 等1酵母菌的细胞呼吸酶酵母菌进行有氧呼吸大量繁衍:C6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O+能量酶酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳:C6H12O62C2H5OH+2CO 2+能量2酵母菌发酵的正确环境 : 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活在有氧时,酵母菌大量繁衍,
2、但是起不到发酵成效;在无氧时,繁衍速度减慢,但是此时可以进行发酵;在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁衍,再隔绝氧气进行发酵; 20左右最适合酵母菌繁衍,酒精发酵的正确温度是在1825,pH最好是弱酸性;3醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;表酶达式为: C2H5OH+O 2CH3COOH+H 2O;当氧气、糖源都充分时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸; 醋酸菌生长的正确温度 是在 30 35装置各部位的作用C6H 12O62O2 2CH3COOH 2CO 22H2O 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
3、发酵时产生的 CO 2;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;该装置的使用方法:使用该装置制酒时,应当关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气 泵,输入氧气,酵母菌有氧呼吸时,产生能量多,可大量繁衍;无 氧呼吸时,产生能量少,仅能满意自身代谢,基本不繁衍;所以利 用酵母菌进行工业生产时先进行通气再密封;流程 选择新奇的水果 如葡萄 冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果汁发酵后酒精的检验 果酒 果醋对比组 2mL 白酒3 mol L 的 H 2SO43 滴振荡混试验组 2mL 发酵液匀重铬酸钾溶液3 滴观看试管甲 2mL 发酵前液3 mol L 的 H 2SO43 滴
4、振荡混试管乙 2mL 发酵后液匀重铬酸钾溶液3 滴观看1 两种对比方式都必需遵循单一变量原就;2前者是标准对比,后者是自身对比;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 仍可以设置一组空白对比(2ml 蒸馏水)几种常用发酵菌种的比较菌种酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌项目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衍方式相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,后期不需氧始终需氧始终需氧不需氧果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及掌握条
5、件的比较制作内容O2的有无果酒果醋腐乳泡菜比较项目所用菌种酵母菌醋酸菌主要是毛霉乳酸菌无氧有氧有氧无氧掌握条件最适温度18 2530 3515 18常温时间掌握1012 天78 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掌握盐酒用量掌握盐水比例深化拓展:1、由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物,因此在利用这两类微生物时,其环境中肯定不要 加入青霉素等抗生素;2、发酵:通过微生物技术的培育来生产大量代谢产物的过程;3、有氧发酵:醋酸发酵 谷氨酸发酵 | 无氧发酵:酒精发酵 乳酸发酵 4、在葡萄酒自然发酵的过程中 , 起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌 . 在发 酵过程中
6、, 随着酒精浓度的提高 , 红葡萄皮的色素也进入发酵液 , 使葡萄酒出现深红色 .呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁衍,而绝大多数其他微生物都因无法 在缺氧 适应这一环境而受到制约;5、掌握发酵条件的作用醋酸菌对氧气的含量特殊敏锐,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;醋酸菌最适生长温度为3035,控制好发酵温度,使发酵时间缩短,又削减杂菌污染的机会;有两条途径生成醋酸:直接氧化和以酒精为底物的氧化;2、微生物的试验室培育 1、培育基:人们依据微生物对养分物质的不同需求,配制出供其生长繁衍的养分基质,是进行微生物培育的物质基础;名师归纳总结 - - - - - -
7、-第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、培育基依据 物理性质 可分为 液体培育基 、半固体培育基 和固体培育基 ;在液体培育基中加入凝固剂 琼脂 (是从红藻中提取的一种多糖,在配制培育基中用作 常用的凝固剂,但不止这一种凝固剂)后,制成琼脂固体培育基;微生物在固体培育 基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落;依据菌落的特点可以判定是哪一种菌;液体培育基 应用于工业或生活生产;固体培育基 应用于微生物的分别和鉴定;半固体培育基 就常用于观看微生物的运动及菌种保藏等;3、依据 成分 培育基可分为 人工合成培育基 和自然培育基 ;合成培育基 是用成分已知的化学物质
8、配制而成,其中成分的种类比例明确,常用于微 生物的分别鉴定;自然培育基 是用化学成分不明的自然物质配制而成,常用于实际工业生产;4、依据培育基的用途 ,可将培育基分为选择培育基 和 鉴定培育基 ;选择培育基 是指在培育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;鉴别培育基 是依据微生物的特点,用以鉴别不同类别的微生物;在培育基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,5、培育基的化学成分包括水、无机盐 、碳源 、氮源 、生长因子(部分微生物需要)等;6、碳源:能为微生物的代谢供应碳元素的物质;如CO2、 NaHCO 3 等无机碳源;糖类、石油、花生粉饼等有机碳源;异
9、养微生物只能利用有机碳源;单质碳不能作为碳源;7、氮源:能为微生物的代谢供应氮元素的物质;如N2、NH3、NO-、NH4 +(无机氮源)蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有机氮源)等;只有固氮微生物才能利用 N2;8、培育基仍要满意微生物生长对 PH、特殊养分物质以及氧气的要求;例如,培育 乳酸杆 pH 调至 酸性 ,培育 细菌 菌 时需要在培育基中添加 维生素 ,培育 霉菌 时须将培育基的 是需要将 pH 调至 中性或微碱性 ,培育 厌氧型微生物 是就需要供应 无氧 的条件 9、无菌技术:获得纯洁培育物的关键是防止外来杂菌的入侵,要留意以下几个方面:对试验操作的空间、操作者的衣着和手,进
10、行清洁和消毒;将用于微生物培育的器皿、接种用具和培育基等器具进行灭菌;为防止四周环境中微生物的污染,试验操作应在酒精灯火焰邻近进行;试验操作时应防止已经灭菌处理的材料用具与四周的物品相接触;无菌技术除了用来防止试验室的培育物被其他外来微生物污染外,仍有什么目的?答:无菌技术仍能有效防止操作者自身被微生物感染;10、消毒与灭菌的区分 消毒 指使用较为温顺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名师归纳总结 微生物(不包括芽孢和孢子菌落. 芽孢,一种休眠体;孢子,一种生殖细胞;);第 3 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 消毒
11、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)仍有 化学药剂 (如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒 ;灭菌 就是指使用剧烈的理化因素杀死物体内外全部的微生物,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 ;灭菌方法选择:接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法,所用器械是干热灭菌箱;培育基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅;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;比较项 理化因素的作用强度 毁灭微生物的数量 芽孢和孢子能否被毁灭消毒 较为温顺 部分生活状态的微生物 不能灭菌 剧烈 全
12、部微生物 能制作牛肉膏蛋白胨固体培育基(1)方法步骤: 运算、称量、 溶化、 灭菌、倒平板;(熔化之后灭菌之前往往需要调剂 PH)(2)倒平板操作的步骤:将灭过菌的培育皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培育基的锥形瓶,左手拔出棉塞;右手拿锥形瓶,将瓶口快速通过火焰;用左手的拇指和食指将培育皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培育基(约 1020mL)倒入培育皿,左手立刻盖上培育皿的皿盖;等待平板冷却凝固,大约需 510min;然后, 将平板倒过来放置,纯化大肠杆菌使培育皿盖在下、 皿底在上;(1) 微生物接种的方法 最常用的是 平板划线法 和稀释涂布平板法;(2)平板划线法是通过接种环在
13、琼脂固体培育基表面连续划线的操作;将集合的菌种 逐 步稀释 分散到培育基的表面;在数次划线后培育,可以分别到由一个细胞繁衍而来 的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落;接种环第一次灼烧,杀死接种环上原有的微生物;每次划线前灼烧,杀死上次划线 终止后接种环上残留的菌种,使划线菌种来源于上次划线末端;划线终止灼烧,杀 死接种环上残留的菌种,防止污染环境和感染操作者;灼烧后冷却防止接种环温度 过高杀死菌种;(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培育基的表面,进行培育;分为系列稀释操作 和涂布平板操作两步;(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的 是
14、:使集合在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培育基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种;(5)平板划线法操作步骤:将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红;在火焰旁冷却接种环,并打开棉名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 塞;将试管口通过火焰;将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液;将试管通过火焰,并塞上棉塞;左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的 接种环快速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖;留意不要划破培育皿; 灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开头往其次区域内划线;重复以 上操作,在三、四、五区域内
15、划线;留意不要将最终一区的划线与第一区相连; 将平板倒置放入培育箱中培育;(6)涂布平板操作的步骤:将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中;取少量菌液,滴加到 培育基表面;将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃 尽后,冷却 810s;用涂布器将菌液匀称地涂布在培育基表面;培育基表面菌落颜色、外形、大小基本一样,符合目的菌特点,说明接种操作胜利;微生物计数方法 1、显微镜直接计数法,利用计数板在显微镜下计数,但不能区分活菌与死菌;计数板上 有 1mm 2 0.1mm的计数室,每个计数室 400个小格;2、活菌计数法,在稀释度足够高的菌液中集合在一起的微生物被分散成单个细胞,形成单个菌落,选择菌落数在
16、30-300 之间的平板计数;菌落数比活菌实际数低,由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上只观看到一个菌落;统计结果用菌落数来表示;3、滤膜法,饮用水过滤后,滤膜放在伊红美蓝培育基上培育,计数黑色 大肠杆菌菌落;菌种的储存(1)对于频繁使用的菌种,可以采纳 暂时保藏 的方法;暂时保藏方法将菌种接种到试管的固体斜面培育基上,在合适的温度下培育;当菌落长成后,将试管放入4的冰箱中保藏;以后每36 个月,都要重新将菌种从旧的培育基上转移到新奇的培育基上;缺点 :这种方法储存的时间不长,菌种简洁被污染或产生变异;(2)对于需要长期储存的菌种,可以采纳 甘油管藏 的方法;在 3mL的甘油瓶中,装入 1m
17、L甘油后灭菌;将 1mL培育的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在20的冷冻箱中储存;养分 是指生物摄取、 利用养分物质的过程;养分物质是指维护机体生命活动,保证发育、生殖所需的外源物质;人及动物的养分物质:水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类;植物的养分物质:矿质元素、水、二氧化碳等三类;微生物的养分物质:水、无机盐、碳源、氮源及特殊养分物质五类;确定培育基制作是否合格的方法:将未接种的培育基在恒温箱中保温12 天,无菌落生长,说明培育基的制备是胜利的,否就需要重新制备;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - -
18、- 培育基的分类和应用划分标准培育基种类特点用途物理性质液体培育基不加凝固剂工业生产半固体培育基加凝固剂,如琼脂观看微生物的运动、分类、鉴定化学组成固体培育基加凝固剂,如琼脂微生物分别、鉴定、活菌计数自然培育基含化学成分不明确的自然物质工业生产培育基成分明确(用化学成分已合成培育基分类、鉴定知的化学物质配成)培育基中加入某种化学物质,以目的用途选择培育基抑制不需要的微生物的生长,促培育、分别出特定微生物鉴别培育基进所需要的微生物的生长鉴别不同种类的微生物依据微生物的代谢特点,在培育基中加入某种指示剂或化学药品消毒与灭菌的区分比较项目消毒灭菌条件使用较为温顺的理化方法使用剧烈的理化因素结果杀死物
19、体表面或内部一部分对人体有害的杀死物体内外全部的微生物,包括芽孢微生物(不包括芽孢和孢子)和孢子适用试验操作的空间、操作者的衣服和手微生物的培育器皿、接种用具和培育基等常用方法煮沸消毒法(如在100,煮沸 56 min )、灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌巴氏消毒法(如在80,煮 15 min );使用酒精、氯气、石炭酸等化学药剂进行消毒 三种常用灭菌方法的比较灭菌方法灭菌条件灭菌时间适用材料或用具灼烧灭菌酒精灯火焰的充分燃烧层直至烧红接种环、接种针或其他金属工具干热灭菌干热灭菌箱内,16017012 h 玻璃器皿(吸管、培育皿)和金属用具等高压蒸汽灭菌100kPa,1211530 min 培
20、育基等3、土壤中分解尿素的细菌的分别与计数 选择菌株:利用选择培育基选择菌株;测定微生物数量的常用方法:统计菌落数目和显微镜直接计数;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 土壤取样选择培育梯度稀释涂布平板微生物的培育与观看选择菌落 尿素:是 一种重要的农业氮肥,尿素并不能直接被农作物吸取;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,是由于 他们能合成脲酶 . 尿素最初是从人的尿液中发觉的 尿素分解菌的分别:尿素分解菌能合成脲酶将尿素分解成氨;氨使培育基的 PH上升;以 尿素为唯
21、独氮源的培育基中加入酚红指示剂,培育尿素分解菌,指示剂变红色;选择菌株(1)试验室中微生物的选择应用的原理人为供应有利于目的菌株生长的条件(包括养分、温度、他微生物生长;(2)选择性培育基pH 等),同时抑制或阻挡其在微生物学中,将答应特定种类的微生物生长,同时抑制或阻挡其他种类微生物生 长的培育基,称作 选择培育基 ;(3)配制选择培育基的依据:依据选择培育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,培育基中不加入有机物可以选择培育自养微生物;培育基中不 加入氮元素,可以选择培育能固氮的微生物;加入高浓度的食盐可选择培育金黄色 葡萄球菌等;设置对比:设置对比的主要目的是排除试验
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