2022年人教版生物选修1《生物技术实践》知识归纳图解

1、选修 1生物技术实践学问归纳图解果 酒 和 果 醋 的 制 作留意：留意：原理： 主要菌种是酵母菌； 要 先 清 洗 后 除 枝 梗留意：酵母菌是异养兼性原理： 主要菌种是醋酸杆菌异养需氧型 防止除去枝梗时引厌氧微生物 C6H12O6C 2H5OHC02 温度： 20 左右最适合酵起葡萄破旧,增加被榨汁机要清洗洁净,杂菌污染的机会,同并晾干 防杂菌污染 当氧气糖源均充分时,糖醋酸时,防止葡萄汁流失 防止将果核压破 因当氧气充分、缺少糖源时,乙醇乙醛醋酸母菌繁衍,一般掌握不能反复冲洗防止果核含有多种有害葡温度： 30 35；在 18 25；选择新奇的葡萄菌种流失 萄酒风味的物质 选择葡萄冲洗榨汁

2、酒精发酵醋酸发酵果酒果醋留意：留意： 需适时通入空气发酵装置要清洗洁净,并用体积分数为70的酒精消毒发酵瓶装入葡萄汁后留有l/3 的空间 目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁衍,耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次,防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出 如用带盖的瓶子制葡萄酒,每隔 12 h 左右将瓶盖拧松一次高考警示 ：由于醋酸菌和乳酸菌属于原 核生物,所以在利用者两类 微生物时,其环境中肯定不 能加入抗生素；酵母菌在养分和氧气充分时 进行出芽生殖留意不是打开瓶盖,防杂菌污染,之后再将瓶盖拧紧目的 :排出余外的气体放炸裂 装入葡萄汁封闭充气口无氧环境和放杂菌污染 发酵过程中,随着酒精度数的提高

3、,葡萄酒出现深红色因红葡萄皮的色素也进入发酵液 酒精的鉴定 :与酸性重铬酸钾呈灰绿色 对比组 2mL 白酒 3mL/L 的 H2SO43 滴混匀试验组 2mL 发酵液重铬酸钾 3 滴观看试管甲 2mL 发酵前液3mL/L 的 H2SO43 滴混匀试管乙 2mL 发酵后液重铬酸钾 3 滴观看1 微生物的试验室培育（一）培育基的基本学问 1 培育基的养分成分养分物质定义作用主要来源及所涉及的微生物碳源凡是能供应微生物所需碳元构成生物细胞、生物体及细胞代谢产物,无机化合物： C02、NaHC0 3 等 自养生物 素的物质有些能为异养生物供应能源有机化合物：糖类、脂质、花生粉饼、石油等 异养生物 氮源

4、凡是能供应微生物所需氮元合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物,也无机化合物： N2、 NH3、铵盐、硝酸盐,自养生物素的物质可为异养微生物供应能源有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等,异养生物水分生物体内含量最高的组成成良好的溶剂、细胞生活及生化反应的介质、培育基、大气、代谢产物分,分为结合水和自由水参加物质运输及参加生化反应的反应物无机盐为微生物供应除C、H、0 以外细胞组成成分,生命调剂物质,自养菌的培育基、大气等环境的各种元素能源或其他养分来源,酶的激活剂生长因子微生物正常生长繁衍, 必不行可作为酶与核酸等的组成成分维生素、氨基酸、碱基等少的微量有机物自养微生物与异养微生物所需的养分物质不同高

5、考警示钟1 自养微生物所需的碳源、氮源来自含碳、含氮的无机物,而异养微生物需要的碳源、氮源来自含碳、含氮的有机物,因此可依据培 养基中养分物质判定微生物的代谢类型；2 含氮无机物不但能给自养微生物供应氮源,也能作为能源物质,供应能量,如NH3 既作为硝化细菌的氮源也作为能源；2培育基的配制原就 1 目的明确；要依据微生物的种类、培育目的等选择原料、配制培育基； 2 养分要和谐；各种养分物质要保证适当的浓度和比例；养分物质比例过低,不能满意微生物生长；浓度过高就会抑制微生物的正常生长；营养物质的浓度比 如 C/N仍会直接影响某些微生物的代谢产物,如谷氨酸生产,C/N=4 1 时,菌体大量繁衍,谷

6、氨酸产量少；而C/N=31 时,菌体繁衍受抑制,但谷氨酸合成量大； 3pH要适当；不同微生物生长所需pH 不同；如细菌pH保持在 6.5 7.5 之间；放线菌保持在7.5 8.5 之间；真菌应保持在5.0 6.0 之间；3培育基的分类及作用：培育基种类许多,作用也不同；依据不同的分类标准,可将培育基分为不同种类；划分标准培育基种类特点用途及实例物理性质液体培育基不加凝固剂工业生产半固体培育基观看微生物的运动、分类鉴定、保藏菌种加凝固剂,如：琼脂固体培育基微生物分别、鉴定、活菌计数、化学成分自然培育基含化学成分不明确的自然物质工业生产合成培育基培育基成分明确 用化学成分已知的化学物质配成 分类、

7、鉴定用途选择培育基培育基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物培育、分别出特定微生物 如：培育酵母菌或霉菌,可在培育基中加入青霉素；培育金黄色葡萄球菌,的生长,促进所需要的微生物的生长可在培育基中加入高浓度食盐 鉴别培育基依据微生物的代谢特点,在培育基中加入某种指示剂鉴别不同种类的微生物,如可用伊红一美蓝培育基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌 如有,茵落或化学药品呈深紫色,并带有金属光泽 2 说明 ：病毒为非细胞结构的生物体,专营活细胞寄生,目前不能利用人工培育基来培育,需接种在动植物组织中才能增殖；常用于培育病毒的是活鸡胚；加入培育基中的凝固剂 如琼脂 ,一般不能被微生物利用,只起到凝固

8、作用；选择培育基一般只生长具有特定的微生物,鉴别培育基可以存在其他微生物,而且能鉴别特定的微生物；留意： 选择培育基的选择方法1在培育基中加入某种化学物质；例如,加入青霉素可以分别出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌；这里的加入是在主要养分成分完整的基础上加入；2转变培育基中的养分成分；例如缺乏氮源时可以分别出固氮微生物；石油作为惟一碳源时,可以分别出排除石油污染的微生物；3转变微生物的培育条件；例如,将培育基放在高温环境下培育,可以得到耐高温的微生物；（二）灭菌技术1无菌技术的概念在微生物培育中,获得纯洁培育物的关键是防止外来杂菌入侵,其主要技术是无菌操作；无菌技术是指通过

9、肯定物理、化学的手段,防止试验室培育物被外来微生物污染；无菌技术主要环绕如何防止杂菌污染绽开的；2消毒、灭菌的方法项目概念常用方法应用范畴消毒使用较为温顺的物理或化学方法,仅杀死巴氏消毒法：7075水中煮 30min 或在 80水中煮 15min 一些不耐高温的物体如牛奶煮沸消毒法：在100水浴中煮沸56 min 一般物品物体表面或内部一部分对人体等有害的微化学药剂消毒法：用乙醇、氯气、漂白粉、KMnO 4 等药剂来可用来对环境、双手和衣物等消毒生物 不包括孢子和芽孢 杀死或抑制细菌生长或繁衍紫外线消毒法： 30W紫外灯照耀30min 接种室3 灭菌使用剧烈的理化因素杀死物体内外全部的灼烧灭菌

10、法：酒精灯火焰接种工具如接种环、接种针等干热灭菌法：在160 170加热 12h 如玻璃器皿 吸管、培育皿 和金属用具微生物,包括芽孢和孢子高压蒸汽灭菌：压力为100 kPa ,温度为 12l 的条件下,培育基及容器的灭菌维护 15 30 min 留意：无菌操作是微生物培育过程中,防止杂茵污染的关键步骤；消毒只能毁灭或抑制养分体的活动,而不能达到完全灭菌；酒精消毒用体积分数为70% 的酒精成效最好,因浓度过高,会使菌体表面蛋白凝固成一层爱护膜,乙醇分子不能进入其中；浓度过低,杀菌力减弱；而灭菌除杀死养分体外,仍必需杀死芽孢和孢子；灭菌消毒的原理,就是通过肯定理化手段,使病原菌蛋白质变性,失去生

11、命活性；（三）微生物的纯化培育技术1常用细菌培育基蛋白胨培育基配制流程：留意：留意：留意： 据配方运算配制肯定体积培育基 时各成分的用量 溶化琼脂时要掌握火力的大小并不加热过程中部分水分蒸发,待琼脂 断搅拌,以免培育基溢出或烧焦；完全溶化后应补加蒸馏水,以保持 溶液的浓度 留意： 分装至试管时 培育基的高度 不要超过试管 高度的 1/5 可用高压蒸汽灭菌法 用干热灭菌法时温度 不能超过 180 ,否就易引起报纸等燃烧 一般是培育基先灭菌再倒平板,也可先倒 平板 ,再灭菌 160 170 运算 称量 溶化（调 PH）装瓶 灭菌 倒平板留意：留意：留意：牛肉膏较粘稠,应玻棒挑取,在称 由于不同微生

12、物相宜 倒平板时,烧杯口要通过酒精灯火焰灭菌；量纸上称量 的 pH 不同, 因此在熔 平板冷凝后要将平板倒置,以确保拿放便利, 同时防止水分蒸发,牛肉膏蛋白胨易吸潮,动作要快速 化后,必需用 NaOH 以利微生物生长,也可防止皿盖上凝聚的水滴滴入培育基,影响或 HCl 来调剂 pH pH ；其次防止细菌透过皿底、皿盖的缝隙,落在培育基上；倒平板时, 不能将培育基溅在皿底与皿盖之间,以防止杂菌滋生,污染培育基4 2纯化大肠杆菌 原理：在培育基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落；微生物接种方法：1平板划线法：平板划线法中细胞的分别和稀释 过程发生在接种环在

13、固体平板表 面上的划线和移动过程中；在划 线的开头部分,微生物往往连在 如 一起生长, 随着线的延长, 菌数逐步削减, 最终可能形成纯种的单个菌落；图 2稀释涂布平板法：10 倍系列稀释操作划线操作时留意：（1）用接种环取菌种之前、每次划线之前和划线终止都要进行灼烧灭菌,灼烧后要在酒精灯邻近冷却后再操作；第一次操作：杀死接种环上原有的微生物；每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端；划线终止后：杀死接种环上残存的菌种,防止细菌污染环境和感染操作者 （2）划线时不要划破培育基,假如采纳分段划线法操作从其次次操作应总在上一次划线末端开头,首尾区不能相

14、连；（3）操作必需始终在酒精灯火焰旁进行；5 涂布操作时留意：（1）配制系列梯度稀释液时,所用的试管和移液管均需灭菌,必需用无菌水配制；（2）涂布器用 70% 的酒精消毒,余外酒精在烧杯中滴尽,沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰引燃；不要将过热的涂布器放入盛有酒精的烧杯中,以免引燃其中的酒精；（3）配制系列梯度稀释液和转移菌液以及涂布过程等必需都在酒精灯火焰旁进行,移液管头不能接触任何物体；3菌种的储存对于频繁使用的菌种,可以采纳暂时保藏的方法；对于需要长期储存的菌种,可以采纳甘油管藏的方法；留意： 菌种保藏的原理是：低温、干燥和隔绝空气,使微生物代谢才能和繁衍才能降低；不同菌种的保藏方法因不同

15、菌种而异；需氧型,必需低温有氧,而厌氧型必需低温无氧；腐生微生物可供应牛肉膏蛋白胨培育基,而寄生微生物需供应活体组织等非人工培育基,如病毒需供应活鸡胚；（三）微生物的选择与计数（以“ 土壤中分解尿素的细菌” 为例）选择菌株菌落计数菌种的鉴定原就：人为供应有利于目对比：将不接种的培育基置于相同温度恒温箱培育 目的 : 证明培育基是否被杂菌污染方法：检测培育基pH的菌生长的条件,统计茵落数目的方法：的变化判定1 显微镜直接计数法同时抑制或阻挡其原理：在细菌分解尿素原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下运算肯定容积样品中微生物数量他微生物的生长时,分泌的脲酶方法：用计数板计数；缺点：不能

16、区分死菌与活菌；培育基的成分：尿素作为将 尿 素 分 解 为2 间接计数法 活菌计数法 惟一的氮源 选择培氨,氨使培育基原理：当样品的稀释度足够高时,培育基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过养基、固体培育基 碱 性 增 高 , pH统计平板上的菌落数,就能估计出样品中大约含有多少活菌；上升运算公式：每克样品中的菌株数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；操作：设置重复组,增强试验的说服力与精确性；同时为了保证结果精确,一般选择菌落数在 6 30300的平板进行计数；菊 花 的 组 织 培

17、养 温度： 18 22 光照 ：在初期菊花的组织培育需光照,月季的花药培育不需光照有利愈伤组织形成 ,二者后期均需要光照有利叶绿素形成和光合作用留意： 生长素和细胞分裂素的使用使用次序不同结果不同材料： 植物的种类、年龄、储存时间 消毒缘由： 大部分来自田间, 带有大量病毒、细菌 菊花茎段消毒：所用消毒剂为体积分数为 70 的酒精和质量分数为 0.1 的氯化 汞溶液,所使用的清洗液是无菌水；留意： 不同植株或同一植株的不同部位,所选用的消毒剂种类及浓度可能不同；先生长素,后细胞分裂素：有利于细胞分裂,但不分化 先细胞分裂素,后生长素：细胞既分裂也分化同时使用：分化频率提高 留意： 培育一株完整

18、的试管苗,必需 先进行生芽培育,然后进行生根培 养,假如次序颠倒,先诱导生根,就不好诱导生芽了；用量比例不同发育方向不同 高：利用根的分化,抑制芽的形成 低：利用芽的分化,抑制根的形成适中：促进愈伤组织的生长 培育制备 MS培育基外植体消毒接种愈伤组织胚状体 或不定芽 试管苗移栽 炼苗 栽培成分： 无机物 大量元素、微量元素、有机脱分化再分化人工种子制备阶段缘由： 因试管苗光合作用才能低,对方法： 始终在酒精脱分化阶段只分裂；物：糖类 最常使用的糖是蔗糖,供应不良环境耐受力差,肯定要在灯火焰旁进再分化阶段既有分裂也有分化能源和维护渗透压、维生素、氨基酸、灼烧灭菌；保温、保湿一段时间以增强适有机

19、添加剂（生长因子） 、激素 pH： 5.8 左右灭菌： 高压蒸汽灭菌 留意：为降低工作量、 削减误差, 可通过配制母 液,达到一次称量药品、多次使用；留意： 将菊花茎段应力插入培育基方法： 流水清洗根部,移栽至消过毒时不要倒插的蛭石或珍宝岩环境培育原理：细胞的全能性高度分化的植物细胞,仍具有发育为完整个体的潜能 1缘由： 体细胞携带有本物种全部的遗传信息配制培育基时, 母液的应用应先摇匀,移 2实现的条件： 离体状态和相宜条件水分、无机盐、有机养分及激素、温度、pH 等液用的移液管或量筒需清洗两次,以免造3 细胞的全能性大小与细胞种类的关系：受精卵生殖细胞体细胞；植物细胞动物细胞；分化程度低的

20、细胞分化程度高的细胞 一般的,离体的植物细胞的全能性在肯定条件下可充分地表达出来；成误差；离体的动物细胞的全能性受到限制,但其细胞核的全能性借助卵细胞的细胞质可表达出来；未离体的细胞的全能性不能表达,只是在机体的调控下进行定向分化；7 果 胶酶在果汁 生产中的 作用一、果胶酶的组成和作用：包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等；果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层；其实质是果胶分 解成可溶性的半乳糖醛酸；留意： 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,不是一种酶；植物、霉菌、酵母菌等细胞均能产生果胶酶,但通常动物细胞不产生果胶酶；在植物细胞工程中,应用纤维素酶和果胶酶来破坏细胞壁,获得原生

21、质体；二、探究温度对果胶酶活性的影响 1 试验原理：果胶酶活性受温度影响,处于最适温度时,活性最高；低于或高于最适温度,酶活性受到抑制；即果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比；2 设计思路：设置一系列梯度温度,从中选出酶活性最高的温度,然后再以该温度为中心,缩小温度梯度向两个方面各设置梯度温度,以进一步 确定最适温度范畴；所选择的温度只能接近最适温度,但不肯定就是最适温度；3 试验操作流程及留意事项设计试验方案确定温度梯度探讨掌握温度的方法和措施 确定水果的种类确定制备果汁的方法确定试验用的水果量确定果胶酶的量探讨测定果胶酶活性的方法制备水果泥留意：苹果、橙子和葡萄等水果都可以作

22、为反应物,水果不用去皮；如用苹果为原材料,一般可按每个中等大小的苹果加水100200 mL 的比例进行搅拌,获得稀的苹果泥制备果胶酶水果泥、果胶酶分别水浴保温缘由： 将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,防止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动手试验记录试验数据水果泥、果胶酶混合水浴保温缘由：让果泥和果胶酶有充分的反应时间过滤出果汁留意：过滤果汁时漏通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判定果胶酶活性的高低缘由：斗中应放置滤纸记录果汁量果胶酶将果胶分解为小分子物质,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

23、解果胶的才能；在不同的温度和pH 下,果胶酶的活性越大,苹果汁的体积就越大转变不同温度后重复上面试验也可同时进行不同温度的试验 自变量：温度 应掌握为唯独 对比：相互对比无关变量： 果泥量、 果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的记录表格设计温度 /10 20 30 40 50 60 pH 等全部其他条件 应掌握为相同 果汁量 /mL 得出结论留意： 每个探究试验的设计,都要遵循试验设计的一般原就,特殊是单因子变量掌握原就；8 每个探究试验的设计思路先是大梯度差值查找最适范畴,再小梯度差值选出最适温度、pH 或酶用量；假如随酶浓度增加,果汁体积也增大,说明酶用量不足；当酶用量达肯定值时,再增加

24、酶用量,果汁体积不变,就说明这个值就是酶的最适用量；假如变量 温度、 pH 、酶浓度 梯度无法满意试验,即显现过高、过低等现象,就应准时调整试验；血 红 蛋 白 的 提 取 和 分 离一、试验原理：蛋白质的物化理性质：外形、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分别各种蛋白质；1凝胶色谱法（安排色谱法）：（1）原 理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流淌快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流淌慢；（2）凝胶材料：多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖；（3）分别过程：混合物上柱洗脱大分子流淌快、小分子流淌慢收集大分子收集小分子洗脱：从色谱

25、柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流淌；（4）作用：分别蛋白质,测定生物大分子分子量,蛋白质的脱盐等；2缓冲溶液（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如 H2CO3NaHCO 3, NaH 2PO4/Na 2HPO 4 等）,调剂酸和盐的用量,可配制不同 pH 的缓冲液；（2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液 pH 的干扰而保持 pH 稳固；3凝胶电泳法：（1）原 理：不同蛋白质的带电性质、电量、外形和大小不同,在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同,导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同；（2）分别方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等；（3）分别过程：在肯定pH

26、下,使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS,形成“ 蛋白质SDS 复合物” ,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小；9 二、试验步骤及留意事项过程：采集血样 加柠檬酸钠防止血液凝固 低速短时离心防止白细胞沉淀 吸取血浆生理盐水洗涤 防红1. 样品处理红细胞细胞破裂 缓慢搅拌 防止红细胞破裂释 低速短时离心重复洗涤三次上清液中无黄色,说明红细胞已洗涤洁净；的洗涤目的：除去杂蛋白2. 粗分别血红蛋白过程：加蒸馏水加40体积的甲苯磁力搅拌器搅拌目的：红细胞破裂,释放出血红蛋白的释放留意：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同；加入甲苯的目的是溶解细胞膜,有利于血红蛋白的释放和分别过程：离

27、心（ 2022r/min ）分别血红目的：分别血红蛋白和其他杂质结果第 1 层 最上层 ：甲苯层 无色透亮 红色透亮液体 第 2 层 中上层 ：脂溶性物质的沉淀层 白色薄层固体 蛋白溶液第 3 层 中下层 ：血红蛋白的水溶液层第 4 层 最下层 ：杂质的沉淀层 暗红色 透 析原理：透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内过程：血红蛋白溶液装入透析袋将透析袋放入磷酸缓冲液中透析12h 目的：除去样品中分子量较小的杂质或用于更换样品的缓冲液3. 纯化步骤：固定 色谱柱垂直固定在支架 装填 将凝胶悬浮液一次性装填 洗涤 目的：使凝胶装填紧密 凝胶色谱柱 装填要求：紧密、匀称 否就,会在色谱柱内

28、形成无效的间隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些间隙中通过,搅乱洗脱液的流淌次序,影响分别的成效 装填胜利检测：凝胶是一种半透亮的介质,可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匀称；加入大分子的有色物质,观看色带移动是否匀称、狭窄、平整；如纹路或是气泡,轻小扣打柱体以排除气泡,否就重 新装柱；4. 纯度鉴定调剂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,关闭出口调剂缓冲液面加入 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,进行洗脱收集分装蛋白质方法：待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集 检测分别是否胜利：假如凝胶色谱柱装填得很胜利、分别操作也正确的话,能清晰地看到血红蛋白的红色区带匀称、狭 10 窄、平整,随着洗脱液缓慢流出；如红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分别的成效不好,这与凝胶色谱柱的装填有关SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳选做 胡 萝 卜 素 的 提 取一、胡萝卜素基础学问1原理：依据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可实行有机溶剂萃取的方法来提取胡萝卜素；即将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使