高考生物选修总结.doc
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1、选修一 生物技术实践专题一 传统发酵技术的应用【基础知识】:1、 果酒和果醋制作中接种的生物分别是:酵母菌和醋酸菌;二者结构上的共同特征是均为单细胞生物,主要差别是前者有成形的细胞核(有核膜);二者代谢的主要差别是前者为兼性厌氧型,后者是需氧型。2、 检验果酒制作中是否产生了酒精的试剂和现象是:重铬酸钾 绿色3、 果酒、果醋制作的原理A、果酒的制作原理(1)所需菌种为酵母菌,其代谢类型异养兼性厌氧型。(2)菌种的生活特点在有氧气条件下,进行有氧呼吸,大量繁殖在无氧条件下,进行无氧呼吸。葡萄酒呈现深红色是要是发酵是红葡萄皮的色素进入发酵液,葡萄酒制作是,菌种来源于野生酵母菌,发酵中,温度是酵母菌
2、生长和发酵的生要条件,前者最适温度是:20,后者最适温度是:1825B、果醋制作的原理(1)所需菌种:醋酸菌,其代谢类型为异养需氧型,最适生长温度为3035。(2)菌种的生活特点 当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。酶 当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变成乙醛,再变为醋酸。 反应简式:C2H5OH + O2 CH3COCOOH + H2O + 能量C、果酒、果醋的制作流程挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 果酒 果醋4、腐乳的制作A、所需菌种:多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、曲霉、毛霉等,起主要作用的是毛霉,其代谢类型是:异养需氧型。豆腐块上的毛霉来自于空气中的毛霉孢子,
3、现代生产中是将优良的毛霉菌种接种到培养基上,培养中的的温度一般控制在1518。B、菌种的作用特点(1)产生蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。(2)产生的脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。腐乳制作的实验流程让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制。影响腐乳品质的条件(1)卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等,含量一般控制在12%左右。加酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料种类很多,如:胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等,香辛料可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。(2)控制好材料的用量 用盐腌制时,若盐的浓度
4、过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;若盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。卤汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败。5、泡菜的制作: 与泡菜制作关系密切的生物是乳酸菌,它是单细胞原核生物,代谢类型为异养厌氧型。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出,只在特定的条件下才会转变成致癌物质亚硝胺。制作泡菜配制盐水时,清水与盐的质量比一般为4:1,泡菜坛加坛沿水的目的是形成无氧环境。腌制过程中,细菌的大量繁殖会导致亚硝酸盐含量增加,一般在腌制10天后,亚硝酸盐含量开始下降。【高考母题】:下面是
5、果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题:(1)完成图1中的实验流程。(2)冲洗的主要目的是 ,冲洗应特别注意不能 ,以防止菌种的流失。(3)图2装置中的充气口在 时关闭,在 时连接充气泵,并连续不断地向内 。(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的 ,在果醋发酵时排出的是 。(5)写出与(4)题有关的反应方程式: 。(6)若在果汁中就含有醋酸菌,在果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?说明原因。 。(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为 。醋酸发酵时温度一般应控制为 。(8)家庭酿造米酒过程中,总会发现坛内总是先“来水”后“来酒”。先
6、“来水”的原因是 ;后“来酒”的原因是 ,“来酒”过程的生化反应式可表示为 。(9)制作过程并未对用具专门进行灭菌,坛口也未严格密封,但一般情况下,坛内的米饭不会被杂菌污染,试简要阐明理由:发酵前期(初始阶段): 。发酵过程中: 。(10)根据推测,在此酿制过程中,坛内物质的重量会 ,原因是 。答案(1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复冲洗 (3)果酒发酵 果醋发酵 泵入空气(氧)(4)酵母菌 CO2 剩余(含氧量少)的空气、CO2(5)C6H12O62C2H5OH+2CO2 C2H5OH+O2CH3COOH+H2O(6)不能。因为果酒发酵时的缺氧能抑制醋酸菌生长,且醋酸菌发酵条件是氧气充足(7
7、)1825 3035(8)开始有氧呼吸,进行有氧呼吸产生水 后期造成无氧环境,进行无氧呼吸产生酒精 C6H12O62C2H5OH+2CO2(9)煮熟杀死了一些其他微生物,1825不适于其他微生物繁殖,而酵母菌的大量繁殖占据了生存空间在缺氧、呈酸性的发酵液中,大多数其他微生物无法适应而受抑制(10)减轻 在有氧、无氧条件下,均有CO2产生,生产过程中不断排出CO2专题二 微生物的培养与应用【基础知识】:(一)培养基(1)培养基可分为液体培养基和固体培养基(按照物理性质)。在液体培养基中加入凝固剂琼脂后,制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断
8、是哪一种菌。(2)各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐及生长因子五种营养物质。碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源;糖类、蛋白质、脂肪等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+、蛋白质、氨基酸等。只有固氮微生物才能利用N2。(二)无菌技术高考资源网(1)获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,要注意以下几个方面: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器具进行灭菌。为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在
9、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。(2)消毒与灭菌的区别消毒指使用较为温和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微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,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。(三)制作牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)方法步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。(2)倒平板操作的步骤:将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞。右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通
10、过火焰。用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约1020mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖。等待平板冷却凝固,大约需510min。然后,将平板倒过来放置,使培养皿盖在下、皿底在上。(四)纯化大肠杆菌(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琼脂固体培养基表面连续划线的操作。(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养基的表面,进行培养。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:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞
11、,从而能在培养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:略(6)涂布平板操作的步骤:略(五)统计菌落数目(1)测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的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细菌。为了保证结果准确,一般设置35个平板,选择菌落数在30300的平板进行计数,并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,因此,统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。 微生物的分离 选择培养基 选择培养基的含义是:在培养
12、基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。在培养基中加入某种化学物质可以做到这一点,如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在培养的培养成分的基础上加入的。培养基中的营养成分的改变也可达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时,可以分离固氮微生物,因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。如石油是唯一碳源时,可以抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能消除石油污染的微生物的目的。改变微生物的培养条
13、件, 也可以达到分离微生物的目的,如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。小结如下表:分离的微生物类型培养基的要求分离的微生物类型培养基的要求自生固氮菌无氮培养基金黄色葡萄球菌加入过量的NaCl酵母菌和霉菌加入青霉素硝化细菌用NH3作为氮源自养型微生物CO2等无机物作为碳源异养型微生物糖类等有机物作为碳源工程菌在培养基中加入与标记基因相关的物质,如标记基因为抗四环素基因,则培养基中加入四环素。微生物的鉴别 运用鉴别培养基鉴别某类微生物。鉴别培养基是根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用来鉴别不同种类的微生物。如鉴定大肠杆菌应在培养基中加入伊红、美蓝试
14、剂;依固体培养基中菌落的特征对菌种进行鉴定。【高考母题】:尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如表所示,实验步骤如图所示。请分析回答问题:KH2PO41.4 gNa2HPO42.1 gMgSO47H2O0.2 g葡萄糖10 g尿素1 g琼脂15 g将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到100 mL(1)此培养基能否用于植物组织培养? ,理由是 。(2)培养基中加入尿素的目的是筛选 ,这种培养基属于 培养基。在选择培
15、养过程中的所有生物的关系包括_。(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的 和 ,实验需要振荡培养,原因是 。由此推测“目的菌”的代谢类型是_。(4)转为固体培养基时,常采用 的方法接种,获得单菌落后继续筛选。从一支试管向另一支试管接种时注意,接种环要用酒精灯 (“内”或“外”)焰灭菌,并且待接种环 后蘸取菌种,试管口不能离开酒精灯火焰附近,将接种的试管放入 冰箱中保藏。土壤中高效尿素降解细菌的产生的主要原因是_。(5)下列材料或用具:培养细菌用的培养基与培养皿,玻棒、试管、锥形瓶和吸管,实验操作者的双手。其中需要灭菌的是: ;需要消毒的是: 。(填序号)(6)在进行分离分解尿素的
16、细菌实验时,A同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有 (填序号)由于土样不同 由于培养基污染 由于操作失误 没有设置对照(7)若研究“目的菌”的生长规律,将单个菌落进行液体培养,可采用_的方法进行计数,以时间为横坐标,以_为纵坐标,绘制生长曲线。(8)实验结束后,使用过的培养基应该进行 处理后,才能倒掉。答案 (1)不能 缺少植物激素(或缺少植物需要的各种营养) (2)目的菌 选择 种内关系和种间关系 (3)尿素 葡萄糖 为目的菌提供氧气 异养需氧型 (4)涂布平板(划线) 外 冷却 4 基因突变 (5)和 (6)(答出两个给1
17、分,全对给2分) (7)定期取样“目的菌”数目的对数(8)灭菌专题三 植物组织培养下图是利用基因型为AaBb的某二倍体植物作为实验材料所做的一些实验示意图,请分析回答:(1)在途径1、2、3中过程所采用的生物学技术是 ,其中是_,是_。(2)由途径1形成的植物B的可能基因型为 ,植株B成熟时不可育的原因是 。(3)从到到的培育过程,需要调控的植物激素至少有 (4)一般情况下,相同发育程度的植株C与植株E的性状 。(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)(5)从植株A到植株C的过程属于 ,从植株A到植株D的过程属于 。(均填生殖方式)(6)在相同条件和相同发育程度的情况下,植株D的表现型与植株
18、A相同的可能性为 。(7)若要提取紫草素,则需培养到_时期,若要制作人工种子,需培养到_ 时期。(8)途径1中得到的幼苗经_ 处理可得到用于生产的Aabb植株,这种植株占总数的_。途径2和途径3培养得到的植株的基因型_(填“相同”或“不同”);果实G的种皮细胞基因型与植株A细胞的基因型_(填“相同”或“不同”)。若此植物的体细胞有20对染色体,则进行此植物的基因组研究时,需研究一个细胞是的_条染色体。答案 (1)植物组织培养 脱分化 再分化(2)AB、Ab、aB、ab 减数分裂时因无同源染色体,因而无法进行正常联会,故不能形成正常的生殖细胞 (3)细胞分裂素与生长素 (4)相同(5)营养生殖(
19、无性生殖) 有性生殖 (6)9/16(7)愈伤组织 胚状体 相同 相同 20专题四 酶的研究与应用【基础知识】:一、果胶酶在果汁生产中的作用1果胶酶的组成及作用:果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶,能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。2酶的活性及影响酶活性的因素(1)酶的活性:指酶催化一定化学反应的能力,可用反应速度来表示。(2)影响酶活性的因素:温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性。二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。2常用的酶制剂包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。三、酶母细胞的固定化 1.酶和细胞固定化的基础知识 固定化酶技术使用的反
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