1、選彳1生物技術實踐知識總結第9頁共9頁選修一知識總結(專題一、二、三、六)(遁聚善邂逋)專題一傳統發酵技術的應用課題1果酒和果醋的制作廣義發酵一有氧發酵和無氧發酵；狹義發酵 一微生物的無氧呼吸。發酵 現氧呼吸(一) 果酒制作1 .原理：菌種 ,屬于 核生物，新陳代謝類型 ,有氧條件下，進行有氧呼吸，大量繁殖。反應式為： 無氧條件下，進行無氧呼吸，產生酒精。反應式為： 2 .控制的發酵條件： 。3.菌種來源:自然發酵：附著于葡萄皮上的野生型酵母菌 :人工培養：分離獲得得純凈的酵母菌菌種。4 .實驗設計流程圖挑選葡萄 T 沖洗 T 果酒果醋5 .實驗結果分析與評價：可通過嗅覺和品嘗初步鑒定，并用

2、檢驗酒精存在。可觀 察到的現象為。葡萄酒呈紅色的原因：6 .注意事項：(1)在、的發酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而多數其它微生物都因無法適應這 一環境而受到抑制，從而在不滅菌情況下，使酵母菌成為優勢菌種。(2)新鮮葡萄的處理：為防止雜菌感染應先 (沖洗/去枝梗)，注意不要反復沖洗，否則酵母菌數 量減少，影響發酵。(3)為防止發酵液被污染，發酵瓶要用 消毒。發酵液裝瓶后保留 的空間,目的是(4)裝置各部件作用 出料口： : :醋酸發酵時連接充氣泵； : 排出酒精發酵時產生的 CO2排氣口連接一個長而彎曲膠管的作用是 。使用該裝置制酒 時，應該 充氣口；制醋時，應該充氣口連接 。(二)果醋的制作：

3、1 .原理：菌種 ,屬于 核生物，新陳代謝類型為。當、都充足時，醋酸菌將 分解成醋酸； 當缺少 時，醋酸菌將 變為,再將 變為醋酸。反應式為。2 .條件：最適合溫度為 ,需要充足的 。3 .菌種來源：可以從食醋中分離醋酸菌，也可以購買。4 .設計實驗流程及操作步驟：果酒制成以后，在發酵液中加入 或醋曲，然后將裝置轉移至 0c條件下發 酵，適時向發酵液中通入 。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋打開，在瓶蓋上紗布，以減 少空氣中塵土污染。5 .注意事項：(1)嚴格控制發酵條件，因為醋酸菌對 的含量特別敏感，當進行深層發酵時，即使只是短時間中斷 通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。此外，醋酸菌最適生長溫度為

4、C,控制好發酵溫度，使發酵時間縮短，又減少雜菌污染的機會。(2)有兩條途徑生成醋酸：直接氧化和以 為底物的氧化。專題一 課題2腐乳的制作1 .原理：(1)經微生物發酵，豆腐中的蛋白質被分解成小分子的 和，脂肪被分解成 和,因而有較好的口感且更利于消化吸收。(2)腐乳的發酵有多種微生物參與，如 、等，其 中起主要作用的是 。它是一種絲狀 ,分布廣泛。(3)現代腐乳的生產是在嚴格 的條件下，將優良 菌種直接接種在豆腐上， 這樣可以避免其他菌種的 ，保證產品的質量。2 .制作流程：讓豆腐長出 一 一 一密封腌制。3 .注意事項：(1)適合用來做腐乳的豆腐含水量應在 左右。(2)在豆腐上長出毛霉時，溫

5、度控制在 ,自然條件下毛霉的菌種來自空氣中的 (3)將長滿毛霉的豆腐塊分層加鹽，為防止雜菌污染，加鹽量要隨著層數的加高而,近瓶口的表層要 。加鹽的目的：使豆腐塊析出水分，利于,同時也能抑制 鹽濃度不宜過低也不宜過高，原因是 。(4)鹵湯中酒精的含量應控制在 左右，它能 微生物的生長，同時也與豆腐乳獨特的風味。若酒精含量過高，會 ;若過低，則不能 。香 辛料可以調制腐乳的風味，同時也有 的作用。(5)瓶口密封時，最好先將瓶口 ,再密封，以防止瓶口污染。(6)食用腐乳時，其外部有一層致密的皮，這層皮實際上是 ,它對人體并無害，其作用專題一 課題3制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量1 .原理：菌種 ，代謝類

6、型為 ,在自然界中分布廣泛。無氧條件下，進 行 產生乳酸，其反應式為 。常見的乳酸菌有 和兩種，其中 常用于生產酸奶。2 .亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，常在食品生產中用作 。一般不會危害人體健康，但當人 體攝入硝酸鹽總量過高時，會引起中毒甚至死亡。在特定的條件下，如 、和一的作用下，會轉變成致癌物質 ,對動物有致畸和致突變作用。3 .泡菜制作大致流程：原料處理一 一裝壇一 一成品(1)配制鹽水：清水和鹽的比例為 ，鹽水 后備用，煮沸的目的是 。(2)裝壇：蔬菜裝至 時加入香辛料，裝至 時加鹽水，鹽水要加至 , 蓋好壇蓋。壇蓋邊沿水槽中 ,目的是保證。(3)腌制過程種要注意控制腌制的 、和。溫

7、度過高、食 鹽用量不足10%、過短，容易造成 , 。4 .測亞硝酸鹽含量原理：鹽酸酸化的條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發生 后，與N 1 一蔡基乙二胺鹽酸鹽結合形成 色的染料。將顯色反應后的樣品與已知濃度的 進行比較，可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。測定步驟：配定溶液一 制備樣品處理液一 5 .注意事項：泡菜壇內有時會長一層白膜，這層白膜是由于 在發酵液表面大量繁殖形成的。專題二微生物的培養與應用 課題1微生物的實驗室培養 1、培養基：人們按照微生物對 的不同需求，配制出供其生長繁殖的 ,是進行微生物培養 的物質基礎。2、培養基分類：（1）按物理性質分為培養基和 培養基。液體培養基中加入

8、后，成為固體培養基。微生物在固體培養基表面生長，形成肉眼可見的 。液體培養基常用于工業生產，而固體培養基應用于微生物的 。（2）按成分可分為 培養基和 培養基。（3）按用途可分為 培養基和 培養基。選擇培養基是指加入某種化學物質，以抑制不需要 的微生物生長，促進所需要的微生物的生長。而鑒別培養基是根據微生物的特點，加入某種指示劑或 化學藥品，用以鑒別不同類別的微生物。3、培養基的基本成分包括 、。另外還需要滿足微生物生長對、以及 的要求。注：異養微生物只能利用 （有機/無機）碳源，單質碳不能作為碳源。只有 微生物才能利用Nk作為氮源。4 .無菌技術：獲得純凈培養物的關鍵是 ,要注意以下幾個方面

9、：對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和 。將用于微生物培養的器皿、接種用具和培養基等器具進行 。為避免周圍環境中微生物的污染，實驗操作應在 附近進行。實驗操作時應避免已經滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。5 .消毒：指使用較為溫和的方法僅殺死物體表面或內部一部分微生物（不包括芽抱和抱子）。常用的消毒方法包括 、（針對不耐高溫的液體 ，如牛奶）、（如 酒精，氯氣）、（ 針對實驗室空間,試驗臺）。滅菌：指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括微生物的 。滅菌方 法有灼燒滅菌干熱滅菌高壓蒸汽滅菌。填序號：接種環、接種針、試管口等使用 法；玻璃器皿、金屬用具等使用 法，所用器械

10、是 ;培養基、無菌水等使用 法，所用器械是。6 . 制備牛肉膏蛋白月東固體培養基的步驟： f f f f。注：（1）培養基分裝前要 ,然后冷卻到50c左右時（用手觸摸剛剛不燙手時），才能用來倒平板。待平板冷凝后，要將平板 ,目的是 。（2）確定培養基制作是否合格的方法：將 的培養基在 中保溫12天，無 ,說明培養基的制備是成功的，否則需要重新制備。7 .微生物接種常用的方法是 和。這兩種方法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，從而能在培養基表面形成單個的 ,以便于純化菌種。注：（1）平板劃線法操作的第一步灼燒接種環是為了 ;每次劃線前灼燒接 種環是為了 ,使下次劃線時，接種環上的

11、菌種直接來源于 。灼燒接種環后要冷卻再進行劃線。劃線結束后灼燒接種環是為了（2）兩種方法操作較繁瑣的是 ,如果需要計算菌液密度選擇 法接種，若只是為了獲得單菌落則選擇 。8 .菌種的保藏：（1）對于頻繁使用的菌種，可以采用 的方法。將菌種接種到試管的 ,在合適的 溫度下培養， 長成后，放入 冰箱中保藏，以后每 3-6個月，轉移一次新的培養基。其缺點是保存時間 ,菌種容易被 或產生變異。（2）對于需要長期保存的菌種，可以采用 的方法，放在-20c的冷凍箱中保存。土壤中分解尿素的細菌的分離與計數一、研究思路1 .微生物的分離(篩選)原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養、溫度、pH),同

12、時抑制或阻止其他微生物生長，按功能這種培養基類型是 ,其配制依據是根據目的菌的生理 特點加入某種物質以達到選擇的目的。如培養基中不加入有機物可以選擇培養 微生物；培養基 中不加入氮元素，可以選擇培養 微生物.加入高濃度的食鹽可選擇培養金黃色葡萄球菌等。2 .微生物的計數：(1)測定微生物數量的常用方法： 法和 直接計數法。(2)統計樣品中活菌數的接種方法是 。利用該方法成功統計菌落數目的關鍵是。具體操作，一般設置35個平板，選擇菌落數在 的平板進行計數，并取。 統計的菌落數往往比活菌實際數目 ,因此，統計結果一般用菌落數而不是活菌數來表示。(3)計數公式：每克樣品中的菌落數 =(C/V) *M

13、 (其中，C:某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數，V:涂布平板時所用的稀釋液的體積ml, M:稀釋倍數)3 .設置對照：主要目的是排除實驗組中 對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。例如為了排除培養基是否被雜菌污染了，需以培養 的培養基作為空白對照。二、實驗設計1 .原理：篩選尿素分解菌的培養基特點：以 作為唯一氮源，按物理性質為 培養基。2 .操作步驟：(1) 土壤取樣：從肥沃、濕潤的土壤，且距表層土cm 。(2)樣品稀釋和接種：菌液稀釋一定的倍數后(土壤中微生物的數量不同，分離不同微生物采用的的稀釋度不同)，分別接種到牛肉膏蛋白月東培養基和選擇培養基，前者生長的菌落數目應明顯后者，因此，

14、牛肉膏蛋白月東培養基可以作為 ,用來判斷選擇培養基是否起到了選擇作用。(3)微生物的培養與觀察：不同種類的微生物，往往需要不同的培養 和培養。在 實驗過程中，一般每隔 h小時統計一次，選取菌落數目穩定時的記錄作為結果，這樣可以防 止,同一稀釋度下，至少對 3個平板進行重復 計數，然后求出 ,并根據平板所對應的稀釋度計算出樣品中細菌的數目。3 .注意事項：(1)無菌操作：用到的鐵鏟和信封等要進行 ,所有的操作都要在 附近進行。(2)實驗過程中，應對平板和培養基經進行 ,如培養基種類、日期、稀釋倍數等，避免混淆。(3)對所需微生物進行初步篩選，只是分離純化菌種的第一步，要對分離菌種進行一步鑒定，還

15、需要借助 指示劑，其原理是細菌在該過程中合成 將尿素分解成了 ，導致培養基PH,從而使指示劑將變,說明該細菌確實能夠分解尿素。專題二 課題3分解纖維素的微生物的分離1 .纖維素是地球上含量最多的 類物質，而 是自然界中纖維素含量最高的天然產物，此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。2 .纖維素酶是一種 酶，一般認為它至少包括三種組分，即 、和, 前兩種酶使纖維素分解成 ,第三種酶將纖維二糖分解成 。3 .篩選纖維素分解菌可以用 法，剛果紅可與纖維素這樣的多糖物質形成 但并不和水解后的 和 發生這種反應。纖維素分解菌能產生 分解纖維素，從而使菌落周圍形成 。剛果紅可以培養完微生物后再加入，也可以在

16、 時加入,4 .實驗流程： 一 一 一涂布到鑒別培養基一挑選菌落。其中可以省略，其目的是 。5 .為確定得到的菌是否是纖維素分解菌，還需進行 的實驗。其方法有 發酵和 發酵。測定方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產生的 進行定量測定。專題三課題1菊花的組織培養1.植物組織培養的過程:離體的植物組織、器官或細胞()(),根芽等器(生長)4新個體官2.相關概念:(1)細胞全能性：已經 的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。其根本原因是細胞含有該 種生物全套 。植物體細胞表現出全能性的條件： 狀態、營養充足、激素控 制、無菌條件、適宜的溫度、PH和光照等。(2)細胞分化：個體發育過程中，細胞在

17、形態、結構和功能上出現 差異的過程。出現這 種差異的直接原因是 ,根本原因是 (3)愈傷組織：離體的植物細胞、組織或器官，培養一段時間后，會通過細胞有絲分裂，形成的排列,呈高度液泡化的 狀態的薄壁細胞。(4)脫分化：由 的植物組織或細胞產生 的過程，又叫做 。再分化：脫分化產生的愈傷組織繼續進行培養，又可以重新分化成 等器官的過程。3.影響組織培養的因素：(1)材料：植物的種類、材料的 和 等都會影響實驗結果。菊花組織培養一般選擇未開花植株的幼嫩側枝作材料。(2)營養：常用的培養基是 培養基，其主要成分包括 , , 大量元素和微量元素提供植物細胞所必需的 ; 提供碳源，并且維持細胞 ;微生物培

18、養基以 營養為主，MSW養基則需提供大量 營養(3)激素：在培養基中需要添加 和 等植物激素，是啟動 、脫分化和再分化的關鍵性激素。其 、等都會影響結果。按照不同的順序使用這兩類激素，會得到不同的實驗結果。使用順序實驗結果先使用生長素，后使用細胞分裂素細胞既分裂又分化同時使用當同時使用這兩類激素時，兩者用量的比例影響植物細胞的發育方向。生長素用量比細胞分裂素用量植物細胞的發育方1可比值高時有利于分化、抑制的形成比值低時有利于的分化、抑制_的形成比值適中時促進的生長(4)環境條件：PH 、等環境條件。菊花組培所需PH為,溫度為,并每日光照12h。 4.實驗操作：(1)制備 MS固體培養基：三個步

19、驟依次是 、。由于 菊花莖段組織培養比較容易，可以不用添加 。采取的滅菌方法是 。(2)外植體消毒：消毒時既要考慮藥劑的 效果，又要考慮植物的 能力，因此用到的消毒藥劑有 和。(3)接種：接種前要先對工作臺消毒，所有接種工作都必須在 旁進行，器械使用前后都要 用火焰灼燒。接種過程中插入外植體的 朝上，每個錐形瓶接種 個外植體。(4)培養：應該放在 中進行，并定期進行消毒，保持適宜的 和。(5)移栽：先打開培養瓶的封口膜，讓其在培養間生長幾日，然后清洗根部培養基。再移植到消過毒的_中生活一段時間，移栽的目的是為了 。最后進行露天栽培。5.組培優點：實現優良品種 繁殖，保持遺傳 的一致；實現花卉的

20、連續生產，不受季節限制。專題三 課題2月季的花藥培養1.被子植物的花粉發育:被子植物花粉的發育要經歷 、和 等階段。花粉是由花粉母細胞經過而形成的，因此花粉是。正常情況下，一個小抱子母細胞可以產生 個精子; 在一枚花藥中可以產生個花粉。2.花粉植物有兩條途徑, 主要取決于培養基中花藥中的花粉脫分化鉆代業八 脫分化花藥中的花粉2.誘導花粉植株成功率高低的主要因素是叢芽 一I誘導二叢芽一和生根移栽3.實驗操作:（1）材料選取：從花藥來看，應選擇（初花期/盛花期/晚花期）的花藥；一般通過確定花粉發育時期，此時需要對花粉細胞核進行染色，最常用的方法是 和,它們分 別可以將細胞核染成色和 色。從花粉來看

21、，應選擇 （四分體期/單核期/雙核期）的花粉；原因是 。從花蕾來看，應選擇（完全未開放/未完全開放/完全開放）的花蕾。（2）材料消毒：對 進行消毒，然后在 條件下除去花萼、花瓣。剝取花藥時，一是注意不 要損傷花藥，原因是 ;二是要徹底除去花絲，原因是 。（3）接種和培養：剝取的花藥要立刻接種到 上。每個培養瓶接種 個花藥，培養溫度控制 在 C左右，幼苗形成之前 （需要/不需要）光照。培養2030d后，花藥開裂，長出 或形成胚狀體。前者還要轉移到 上進行分化培養成再生植株；后者要盡快 并轉移到新培養基上。通過愈傷組織形成的植株，常常會出現 的變化，因而需要鑒定和篩選。比較項目菊花莖的組織培養月季

22、的花藥培養理論依據細胞的全能性基本過程脫分化、再分化影響因素選材、營養、激素、 pH溫度、光照等選材、營養、激素、pH溫度等比較材料選取生長旺盛的嫩枝單核靠邊期的花粉PH5.85.8溫度18 22 c25 c光照每日光照12h開始時不需要光照，幼小植株形成后才光照操作流程制備培養基一外植體消 毒一接種f培養T移栽 一栽培選材一材料消毒一接種和培養一篩選和誘導 一移栽一栽培選育專題六植物有效成分的提取課題1 植物芳香油的提取1 .植物芳香油的來源：天然香料的主要來源是 和。植物芳香油來源廣泛，可從植物的根莖 葉花果實等器官中提取。具很強的 ,組成復雜，主要包括 及其2 .植物芳香油提取方法： 有

23、、和 等。采用哪種方法要根據 來決定。 是植物芳香油提取的最常用的方法，根據蒸儲過程中 的位置，可以將水蒸氣蒸儲法劃分為、和,其中，水中蒸儲的方法最簡單，但對于有些原料不適用。 三種提取方法列表比較如下：提取方法J實驗原理方法步驟適用范圍蒸播法利用水蒸氣將揮發性 較強的芳香油攜帶出 來1 .水蒸氣蒸儲2 .分離油層3 .除水過濾適用于強的芳香油(如玫瑰油、薄荷油等)壓榨法通過機械加壓，壓榨 出果皮中的芳香油1 .石灰水浸泡、漂洗2 .壓榨、過濾、靜置3 .再次過濾適用于且的材料(如柑橘、檸檬等)萃取法使芳香油溶解在有機 溶劑中，蒸發溶劑后 就可救得芳香油1 .粉碎、干燥2 .萃取、過濾3 .濃

24、縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡 量細小，能充分浸泡在有機溶液中3.玫瑰精油的提取:(1)玫瑰精油化學性質 ,難溶于 ,易溶于,能隨 一同蒸儲， 通常采用法中的法。(2)提取流程：玫瑰花與清水按 比例混合一 一 一加 后使用分液漏斗分離油層一加 除水一過濾得到玫瑰油。(3)水蒸氣蒸儲裝置分為 、三個部分。其安裝順序是4 .橘皮精油的提取：(1)性質：從橘皮中提取的橘皮油，主要成分為 。由于橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸儲時會發生部分水解，且會產生原料焦糊的問題，所以一般采用 法。(2)提取流程： 浸泡一 一 一 一 一再過濾得到橘皮油。石灰水浸泡的目的是 ,浸泡時間應在 h 以上，壓榨時加入相

25、 當于橘皮質量 0.25 %的NaHCO和5%的Na2SO4并調PH至7-8,目的是。 (3)為提高玫瑰精油的提取效率，要嚴格控制好 ,并適當延長 。課題2胡蘿卜素的提取1.蘿卜素性質： 結晶，化學性質比較穩定，不溶于 微溶于,易溶于 等有機溶劑。所以可以采用 方法來提取。根據所含碳碳雙鍵的數目劃分為“、3、丫三類，其中 是主要的組成成分，且在人體內可被氧化成維生素A,因而胡蘿卜素可預防夜盲癥等疾病。2、提取3 胡蘿卜素的方法：(1)工業提取：從 中提取； 從大面積養殖的 中獲得； 利用微生物的 生產。(2)提取流程：粉碎：使原料與有機溶劑充分接觸，增大溶解度。干燥：脫水溫度太高，干燥時間太長會導致 。 :選擇的萃取劑除了能充分溶解胡蘿卜素之外，還具有 的特點，通常使用 作為萃取劑。過濾：目的是。:該過程目的是 ,用到的裝置是 。注