选修一生物技术实践知识点总结

选修一生物技术实践知识点总结

第一部分微生物的利用

一、微生物实验室培养的基本操作程序

1、器具的灭菌：P20-21,灭菌前，试管加棉花塞或塑料盖、三角瓶用封口膜或6层纱布

封旦……最后各种用品均需用牛皮纸或报纸包好，用高压蒸汽灭菌法

(l21OClk队cm2压力）灭菌廷旦旦。值得注意的是，实验中所需的棉

花不能用脱脂棉，因脱脂棉易吸水，吸水后容易引起污染。灭菌后，通

常将实验用具放入60~80°C的烘箱中烘干，以除去灭菌时的水分。在进

行实验操作前，将需要使用的用具从烘箱中取出，放到超逢丘上。在超

净台工作之前，应先打开超净台的紫外灯和过滤风，工作时关闭紫外灯。

塞壬制作的好坏是控制污染发生的关键。

2、培养基的配制：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。

(D培养基种类

标准培养基类型配制特点主要应用

按物理性固体培养基加入琼脂菌种分离，鉴定，计数、保存

质分液体培养基不加入琼脂菌种的扩大培养

按化学组合成培养基由已知成分配制而成

成分天然培养基由天然成分配制而成

鉴别培养基添加某种指示剂或化学药剂菌种的鉴别

按用途分

选择培养基添加（或缺少）某种化学成分菌种的分离

＠微生物培养的培养基：LB培养基。配制培养基时需考虑营养物质的配比外，还需要

考虑微生物生长对pH、氧气、渗透压等的要求。”细菌喜萦，霉菌喜素”,

通常细菌培养基要用蛋白陈和酵母提取物来配制，还要加入一定量的氢化

钠，以维持一定的渗透压；霉菌培养基一般用无机物配制或添加庶糖的豆

芜迂即可。此外．细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长，霉菌要求在史挂

僖酸的环境中生长。

3、培养基的灭菌：通常用高压蒸汽灭菌法灭菌。但如果培养基中有蓟盈捷，为防止葡萄

糖分解碳化，要用500g/c旷压力(90°C以上）灭菌30min。有些不能加热灭

菌的化合物，如尿素（加热会分解）等，只能用G6玻璃砂漏斗过滤，但玻

璃砂漏斗使用前也要在121°C下用纸包好灭菌。玻璃砂漏斗6种，即Gl~G6,

G6孔径最小，细菌不能滤过。玻璃砂漏斗用后需用lmol/L的HCl浸泡，并

抽滤去酸，再用蒸熘水洗至洗出液呈中性，干燥后保存。

4、倒平板技术：在酒精灯火焰旁，将三角瓶中的培养基倒在培养皿里。每倒入一个培养

皿后，将其置于水平位置上，并轻轻晃动，使培养基铺满底部，待凝固后即

形成平面。

5、微生物的接种（包括培养和分离）：

细菌的接种或分离方法有两种：划线法和涂布法。划线法就是用接挫~醮菌

液后在含有固体培养基的培养皿平板上划线，在划线的过程中菌液逐渐减

生，因此划线最后部分的细菌间距离加大。涂布法需要先将培养的菌液稀狂，

通常稀释10一5一10一7倍。取0.1ml稀释度不同的菌液，加在培养皿的固体培

养基上，用玻璃刮刀涂布在培养基平而上，然后进行培养。在适当的稀释度

下，可产生相互分升的菌落，通常以每个培养皿中有20个以内的单菌落最

为合适。划线法，方法简单；涂布法，单菌落更易分开，但操作复杂些。

6、微生物的恒温培养：37先培养12-24h（培养皿需倒置）

7、菌种的保存：CD临时保藏：接种到固体斜面培养基，37·c培养24h，菌落长成后置于

4'C冰箱保存。＠长期保存：甘油冷冻管藏法

【注意点：

L无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？

答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。

2培养基灭菌后，需要冷却到50°C左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基

的温度？

答：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进

行倒平板了。

3倒平板时为什么衙要使锥形瓶的瓶口通过火焰？

答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。

4平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，可以防止皿盖上的水珠落入培养基，

翋0

5为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要

灼烧接种环吗？为什么？

答：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

线前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，使下一次划线时，接

种环上的菌种直接来源千上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的

数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时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。

6在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？

答：以免接种环温度太高，杀死菌种。

7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，最终能得到单菌落。>

二、实验1大肠杆菌的培养和分离

（一）实验目的

■1、进行大肠杆菌的汇擅，利用液体培养基进行细菌培养的操作。

■2、进行大肠杆菌的分癌，用固体培养基进行细菌的划线培养。

■3、说明大肠杆菌培养的条件和操作要求的原理。

（二）原理

大肠杆的是革兰氏阴性、兼性厌氧的肠道杆菌，属千原核生物。在肠道中一般对人

无害，但也有一些菌株对人体是有害的，可以侵袭肠黏~但是，任何大肠杆菌

如果进入人的泌尿系统，都会对人体产生危害。大肠杆荫是基因工程技术中被广泛采用的

工。

本实验的内容是将大肠杆菌用LB液体培养基进行扩大培养，在LB固体培养基上划

终进行分座。分离后，一个菌体便会形成一个菌落（菌落是鉴定菌种的重要依据）。单菌落

的分离是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。

（三）设各及用品

（四）材料

（五）步骤P22-23勹

三、实验2分离以尿素为氮源的微生物

（一）实验目的

■1、使用专一的培养基（以尿素为唯一氮源的选择培养基）分离专一的细菌（宜直屋

酶的细菌）。

■2、利用指示剂颜色的变化检知酶（腮酶）所催化的反应。

（二）原理

腮或称尿素，是蛋白质降解的产物。在氮源只有尿素时，有一些细菌含有腮酶，能通

过降解尿素作为其生长的氮源，而其他微生物却不能，所以这类细菌可从土壤中分离出来。

胧酶

CNH2)C=O+H20->-2NH3+C02

本实验的内容是从土壤中分离出能利用尿素的细菌，观察菌落数，需要以LB全营养

垫甡基为对照。

（三）鉴定分解尿素的细菌的方法

以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。（酚红是一种淡红色的酸碱指示剂，

在酸性下呈黄色，在碱性下呈红色，变色范围PH6.4一8.2)培养皿中圆形红色区域愈大，

表明这种菌利用尿素的能力愈强。

（四）设备及用品

（五）材料

配置培养基时福要加塾脂捷（不含N元素）作凝固剂，配置实验组培养基时，福要添加

酚红作为指示剂，灭菌后冷却至60"C，加入通过G6玻璃砂漏斗过滤的10ml尿素溶液，摇

匀。

（六）步骤

取土样时多从含尿素丰富的环境中获得。

在制备细菌悬液时，在无菌条件下，将lg土样加到有99m1无菌水的三角瓶中，震荡

lOmin,即成10一2土壤稀释液，以此方法制备不同浓度的土壤稀释液。以塗壺法分离细菌，

（用保存在70％酒精中的玻璃刮刀涂布）。涂布完后，将所获得的培养皿在37°C恒温箱中，

倒置培养24-48h，可观察到对照组培养基中有较多的菌落，而实验组培养基平板只有少量

菌落，且菌落周围有红色的环带。

第二部分酶的应用

一、实验4果汁中的果胶和果胶酶

（一）实验目的：探究制作果汁的最佳条件；

检测果胶酶活性。

（二）实验原理

果胶是植物细胞壁的主要成分，由半乳糖醒酸和半乳糖醒酸甲酣组成。山桔的果实

中果胶含量最多，煮沸的山植泥可制成山植糕，就是由于果胶的作用。果胶起着将植物细胞

粘合在一起的作用，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。果胶不溶于乙醇，这是鉴别果

胶的一种简易方法。果胶酶和果胶甲酷酶可水解果胶，与制作果汁有关。在果汁加工中，

垦胶酵能够分解果胶，提高果汁的出汁率，还会使浑浊的果汁变得澄清。有些微生物，如

黑曲霉、苹果青霉等都可用千生产果胶酶。

二、实验6a－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

（一）实验目的：制备固定化a－淀粉酶；

进行淀粉水解的测定。

（二）实验原理

固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为丕登

王水而又有酶活性的制剂。固定化酶与游离酶相比不但稳定性好，而且与底物和产物容易分

离，且易于控制，能反复多次使用，便千运输和贮存，有利千自动化生产。

固定化的方法有：吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法等

本实验内容是用吸附法将a－淀粉酶的固定在五英垫上。一定浓度的淀粉溶液经过固

定化酌柱后，可使淀粉水解成糊~流出液用淀粉指示剂溶液(KI士）测试，呈红色，表

明水解产物糊精生成。

该实验使用的是枯草杆菌的a－淀粉酶，其作用的最适PH为5.5-7.S,最适温度为

so-7s0c。

（三）设备及用品

（四）材料

固定化a－淀粉酶时，先在烧杯中将5mg淀粉酶溶千41nL蒸熘水中，加入5g石英砂，

不时搅拌（目的：让酶和石英砂充分接触并吸附），30min后装入1支接有气门芯并用夹子

封住的注射器中，用10倍体积的蒸馆水洗涤此注射器，以除去未吸附的游离淀粉酶，流速

为lrnl/min。

（五）步骤

将该注射器放在注射器架上，用滴管滴加淀粉溶液，以0.3ml/min（目的：充分反应）

的流速过柱。在流出5ml淀粉溶液后接收L初廿流出液，加入l-2滴KI-I2，观察颜色。

实验后，用10倍柱体积蒸馆水洗涤此柱（目的：洗去残留的产物和反应物），放置

在4<>_C冰箱中保存待用。

第三部分生物技术在食品加工中的应用

一、实验8果酒和果醋的制作

（一）实验目的：制作葡萄酒和果酒；

制作果醋。

（二）实验原理

酿酒和制醋是最古老的生物技术，与酒和醋的生产有关的微生物分别是酵母菌（真菌）

和醋杆菌（细菌）。葡萄酒是酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵的产物。酵母菌只有在无氢条

住下才能进行酒精发酵，即将葡萄糖氧化成乙醇，但当培养液中的乙醇浓度超过16％时，酵

母菌就会死亡。反应式G扎4K-｀己比OH+2C0夕能量

醋杆菌在有氧条件下才能将乙醇氧化成乙酸，即醋酸。醋杆菌所产生的醋酸可使培养

液中醋酸的含芷高达拉岱反应式C2HsOH+02---+CHaCOOH+H20

厉葡萄制作葡萄酒

（三）设备及用品

（四）材料

（五）步骤P46-47

l、用高猛酸钾溶液浸泡葡萄的目的是消毒，除去杂菌。

2、干酵母加入少量温水及极少量庶糖的目的是促进酵母的苏醒，使酵母迅速发生作

甩。检验酵母菌已发生作用的方法：酵母悬液中出现气泡即可。

3、发酵瓶中的液体装忙不要超过2/3：是因为发酵过程中会产生气体，如果装满会

使液体外溢，导致发酵液损失和瓶口等处污染杂菌，影响产物品质。用装着水的弯曲玻璃

管的目的：及时排出CO2，同时可以防止氧气和杂菌进入。

4、发酵温度：25-30°C,。发酵开始时，微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现逸~，

这种情况不能持续立云以上。若3天后还看不到气泡冒出，必须加入更多的酵母，使发酵

作用尽快发生。当发酵瓶中停止出现气泡，即表示发酵完成。

5、发酵完毕，将发酵液用两层纱布过滤，除去葡萄皮和籽。

6、将获得的滤液分装到1-2L的细口瓶中，加盖密封，静置。待沉淀后，上清液即为

葡萄酒。可用虹吸法取出。

7、若要制作酒精含掀较高、糖含撇也较高的果酒，可向2L左右的发酵瓶中加入约

200g的庶糖，然后倒入lL果汁。

厉果酒制栠酪

（三）设备及用品

（四）材料：将200ml果酒与800mL蒸熘水（上4)混合作为发酵的原料，共1000ml。

醋杆菌，可用醋盟代替

（五）步骤P49-50

l、甲瓶是：底物瓶

2、乙瓶是：发酵瓶。乙瓶下口耍插入一直角玻璃管，管内塞脱脂棉球，用以过滤空

气，发酵时，要通过该管向乙瓶通入无菌空气。此管的另一端要升至锯末之上。

趴将适量醋杆菌的培养物或醋曲悬液加在2000ml酒－水混合物中混匀，并调PH至7_._Q

（用0.lmol/LNaOH)后倒入乙瓶，使锯末均匀湿透，使醋杆菌附着在锯末上。

4、发酵约48小时后，用PH试纸检查乙瓶中的流出液的PH。若明显显酸性，则可进

入下一步。

5、甲瓶滴入乙瓶的液体流量约为每5分钟1滴，乙瓶滴入丙瓶的液体也约是每5分钟

巨。

6、每天用PH试纸检测流出液的PH,等到流出液的PH不再减少，或甲瓶中的液体全

部流入乙瓶时，停止实验。

二、实验10泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定

泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。但这类食品中含有一定量的亚壅酸

盐。泡菜制作所用原料是白菜、洋白菜等。在无氢的条件（由所用容器的凹槽加水再加盖造

成）下，微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有机酸（如乳酸）和醇

类物质（如乙醇）等，其中也有亚堕酸。

亚硝酸盐可与对氨基本磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N-1一萦基乙二胺偶联，

形成紫红色产物，可用光电比色法定矗。实验步骤包括样品处理、测定、标准曲线【以lOmL

水为空白对照，以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD值）为纵坐标绘制而成】、计

算。

（加白酒的作用是可杀菌，也是一种调味剂，增加醇香感。如果腌制泡菜时加入一些

已经腌制过的泡菜汁更好，这相当千接种已经扩增