2011年高三高考优化探究一轮复习选修一生物技术实践.pdf
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1、1生物技术实践 最新考纲高频考点 1.微生物的分离与培养 2某种微生物数量的测定 3培养基对微生物的选择作 用 4利用微生物发酵来生产特 定的产物以及 微生物在其他方面的应用 1.制作果酒和果醋的基本原理和方法 ,以及发酵的条件 2设计安装简单的生产果酒、果醋 的装置 3腐乳制作的原理、方法和制作流 程中各步措施的作用,以及质量评价 4泡菜制作原理及其实验流程 5亚硝酸盐含量的检测方法 6培养基的种类、营养要求及配制 原则 7无菌技术的具体操作及应用 8运用相关技术解决微生物的分离 与培养等实际问题 1果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原 理及过程 果酒和果 醋的制作 腐乳的 制作 泡菜的 制作 主
2、要 菌种 果酒:酵 母菌 果醋:醋 酸菌 毛霉等乳酸菌 果酒和果醋的制 作 腐乳的制作 泡菜的 制作 原 理 (1)果酒:酵母菌 无氧呼吸 C 6H12O6 2C2H 5OH2CO2 (2)果醋:醋酸菌 有氧呼吸 当氧气、糖源 都充足时,糖 醋酸 当缺少糖源时 ,乙醇乙醛 醋酸 毛霉等微生物 能产生蛋白酶 和脂肪酶,作 用如下:乳酸菌 发酵产 生乳酸 果酒和果醋的制作腐乳的制作泡菜的制作 实 验 流 程 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵果酒 醋酸发酵果醋 让豆腐上长出 毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 注意 的问 题 (1)材料的选择与处 理 (2)防止发酵液被污 染 (3)控制好发酵的条
3、件 (1)控制好材料 的用量 (2)防止杂菌污 染 (1)泡菜坛的选 择 (2)腌制的条件 发酵技术中常用菌种的比较 菌种 项目 酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌 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 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 一直需 氧 一直需 氧 无氧 杂菌污染的措施: (1)榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净,且 发酵瓶要进行消毒。 (2)清洗葡萄时要先清洗后除枝梗。 (3)发酵瓶排气管用曲颈管不用直管。 亚硝酸盐及其含量测定 (1)与人体健康的关系 亚硝酸盐在膳食中普遍
4、存在,在人体内 以“过客”的形式随尿排出,但当摄入总 量较多时,可引起中毒或死亡。 亚硝酸盐在一定条件下可转化为能致癌、 致畸和致突变的物质 亚硝胺。 含量的测定 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,通过目测比较,大致估算其含量。 测定操作:配制溶液 制备标准显色液 制备样品处理液 比色。 生物技术在食品加工中的应用 十分广泛,如果酒、果醋、腐乳、 泡菜就是生活中常见的例子。右 图是果酒制果醋的发酵装置,分 析回答下列问题: (1)果酒制作的原材料通常是葡萄, 但对葡萄不能进行反复冲洗,其 原因是 _ _ _ _ _
5、。 在图乙中遗漏了一个装置,请以文字加以补充。 _ _。 (3)如果将该装置改为酒精的发酵装置,则温度应该控制 在_ 。此时装置需要修改的地方是_ 。 果酒制果醋的反应式为: _。 (4)在果醋发酵过程中,用 _ 检测是否有醋酸生 成。 (1)果酒是以葡萄为原料,通过酵母菌发酵获 得的,而酵母菌主要存在于果实的表面,所以不能对葡 萄进行反复冲洗。 (2)乙装置没有排气管道,所以应添加排气口,并连上一 根长而弯曲的管子,保证酵母菌开始时进行有氧呼吸。 (3)酵母菌生产酒精需进行无氧呼吸,所以生产酒精不需 通入空气。酶的活性在 1825 时最高,所以装置中 温度控制在 1825 。 (4)用pH试
6、纸检测装置中培养液的pH,以检测是否有醋 酸生成。 (1)葡萄上存在酵母菌,反复 冲洗,会洗去大量的酵母菌,不利于酒精 发酵 (2)缺少一个排气口,应补上一个排气口 装置,并连上一根长而弯曲的管子 (3)1825不需要通入空气C2H5OH O 2 CH3COOH H2O (4)pH试纸 腊肉、腌白菜、腐乳等是家庭中常见 的一些腌制品,其味道鲜美,便于保存。 请联系生活实际,回答下列问题: (1)腊肉和腌白菜能保存较长时间而不腐 败,原因是 _ _ _ 。 (2)腐乳制作的原理是 _ _ _ 。 制作腐乳的卤汤中通常要加入料酒、 黄酒等,含量一般控制在12%左右,其目 的是 _ _ _。 (4)
7、腌白菜味道鲜美,但最好是等腌制好 后再食用,若过早食用会影响人体健康, 请分析原因。 腊肉和腌白菜的腌制液中盐浓 度过高,微生物因失水而不能生存,所以 能保存较长时间而不腐败。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;脂肪酶将脂肪水解 为甘油和脂肪酸。腐乳的卤汤中酒精的含 量越高,对蛋白酶的抑制作用越大,使腐 乳的成熟期延长;相反,卤汤中酒精的含 量越低,则蛋白酶活性越高,能加快蛋白 质分解,但杂菌繁殖快,豆腐易腐败。未 腌制成熟的白菜中,亚硝酸盐等致癌物质 的含量过高,食用后可能会影响人体健康。 (1)腌制液盐浓度过高,微生 物因失水而不能生存 (2)毛霉等微生
8、物产生的蛋白酶将豆腐中 的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂 肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸 (3)抑制微生物的生长,同时使腐乳具有 独特的香味 (4)未腌制成熟的白菜中,亚硝酸盐等致 癌物质的含量过高,食用后可能会影响人 体健康。 1微生物的实验室培养 (1)培养基 概念: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。 分类和应用 划分 标准 培养基种类特点用途 物理 性质 液体培养基不加凝固剂工业生产 半固体培养基 加凝固剂, 如琼脂 观察微生物的 运动、分类、 鉴定 固体培养基 微生物分离、 鉴定、活菌计 数 划分 标准 培养基种类特点用途 根据 用途 选择培养基 培
9、养基中加入了 抑制或促进微生 物生长的化学物 质 培养、分 离出特定 微生物 鉴别培养基 培养基中加入某 种指示剂或化学 药品 鉴别不同 种类的微 生物 制备:计算 称量溶化灭菌倒平板 无菌技术具体操作 对实验操作的空间、操作者的衣着和手 进行清洁和消毒。 将用于微生物培养的器皿、接种用具和 培养基等进行灭菌。 为避免周围环境中微生物的污染,实验 操作应在酒精灯火焰附近进行。 实验操作时应避免已经灭菌处理的材料 用具与周围的物品相接触。 纯化大肠杆菌以及菌种的保藏 (1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基:计算、 称量、溶化、灭菌、倒平板。 (2)纯化大肠杆菌 原理:在培养基上将细菌稀释或分散成 单个
10、细胞,使其长成单个的菌落,这个菌 落就是一个纯化的细菌菌落。 平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划 线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面; 稀释涂布平板法则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养基的表 面,进行培养。 (3)菌种的保藏 短期保存:固体斜面培养基上4 保存,菌种易被污 染或产生变异。 长期保存: 20 甘油管在冷冻箱中保藏。 凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将 平板倒置,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。 分析下面培养基的配方:KH 2PO4、 Na 2HPO4、Mg
11、SO4 7H2O、葡萄糖、尿素、琼 脂。请回答: (1)在该培养基的配方中,为微生物的生长提供 碳源和氮源的分别是_ 和_ 。 (2)想一想这种培养基对微生物是否具有选择作 用?如果具有,又是如何进行选择的? _ _。 培养基、培养皿、接种环、实验操作 者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌、消 毒方法依次是() 化学消毒灼烧灭菌干热灭菌 紫外线灭菌高压蒸汽灭菌巴氏 消毒法 AB CD 碳源是提供碳元素的物质,氮源是 提供氮元素的物质。所以碳源是葡萄糖,氮源 是尿素。绝大多数生物都能利用葡萄糖。但是, 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以 这种培养基对微生物有选择作用。选择的原则 是只有能够利用
12、尿素的微生物才能够生长。培 养基用高压蒸汽灭菌;培养皿能耐高温,需用 干热灭菌;接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底 的灭菌效果;实验操作者的双手可用化学药剂 进行消毒,如用酒精擦拭双手;空气可用紫外 线消毒;牛奶为不破坏其营养成分可采用巴氏 消毒法。 (1)葡萄糖尿素(2)有选择 作用。因为此配方中尿素是唯一氮源,因 此,只有能够利用尿素的微生物才能够生 长(3)A 1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 .分离分解尿素的细菌所使用的特定培养基 分离分解尿素的细菌的培养基应为选择培养基,培养基 中的氮源只有尿素,理论上只有能合成脲酶的微生物才 能在上面生长。其配方如下: KH 2PO4 1.4g Na
13、2HPO 4 2.1g MgSO 4 7H2O 0.2g 葡萄糖10.0g 尿素(唯一氮源 )1.0g 琼脂15.0g 1 000mL 。 .统计菌落数目的方法 (1)显微镜直接计数法 原理:利用特定细菌计数板或血细胞计 数板,在显微镜下计算一定容积的样品中 微生物数量。 方法:用计数板计数。 缺点:不能区分死菌与活菌。 间接计数法 (活菌计数法 ) 原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的 一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计 平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。 操作: a设置重复组,增强实验的说服力与准确性。 b为了保证结果准确,一般选择菌落数在30300
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