高三生物选修一知识点.doc

课题一果酒和果醋的制作果酒一原理1、酵母菌，兼性厌氧，适温1825（最适20）生殖方式：有性生殖和出芽生殖酶酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖（出芽生殖），表达式为：C6H12O6+O2CO2+H2O+能量酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C6H12O6C2H5OH+CO2+能量酒精+（橙色）重铬酸钾 灰绿色2酵母菌发酵的最佳环境有氧时，酵母菌大量繁殖。再隔绝氧气进行发酵2、 实验步骤1、 器皿等实验用具进行清洗并消毒（70%的酒精）2、 先清水冲洗葡萄，再去除枝梗和腐烂的子粒。（以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌感染的机会）3、 葡萄汁装入发酵瓶中，不要超过瓶总体积的2/3。（先有氧呼吸大量繁殖，避免发酵旺盛时，发酵液溢出），每12小时左右将瓶盖拧松一次，以放出CO2。温度控制在1825。4、10 d12d左右监测，检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检。5、无氧、酸性抑制其它微生物生长。三、注意事项1、在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色果醋一、原理醋酸菌，需氧，适温30-35，C2H5OH+ O2CH3COOH+H2O+能量或 2CH3CHO+O22CH3COOH二、实验步骤1、当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至3035 的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。2、时间7-8天，观察菌膜的形成、嗅味和品尝、显微镜观察PH试纸检测课题2腐乳的制作一、 实验原理1参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。2毛霉是一种丝状真菌，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。3.毛酶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；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸二、实验步骤（一）让豆腐长出毛霉1.豆腐的含水量为70左右，大于70%则腐乳不易成形。少于70%，不利于毛霉生长。2.将豆腐块平放在笼屉内，毛霉来自空气，现代腐乳的制作是在严格的无菌条件下，人工接种优良毛霉菌种。 3.温度保持在1518的地方。毛霉逐渐生长，大约5d后豆腐表面丛生着直立菌丝。 （二）加盐腌制：豆腐：盐=5：1分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8d。（注 加盐腌制腌析出水分，豆腐变硬抑制微生物生长，是腐乳的第一调味品浸提出毛霉菌丝上的蛋白质用盐腌制时，注意盐都用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。） （三）加卤汤装瓶卤汤的成分：酒、香辛料卤汤的作用： 抑制细菌和其他真菌生长的作用，调制口味酒：含量12%，小于12%，不杀菌；大于12%，抑制酶活性，腐乳成熟时间会延长，影响腐乳风味。注：腐乳的臭味：臭味越浓，发酵程度越深，蛋白质在分解过程中产生了硫化氢“青方”：不加辅料；“红方”：加红曲；“糟方”：加酒糟。除毛霉外，还有根霉、青霉、酵母菌、曲霉和细菌，它们都能起到发酵的作用三、注意事项1.腐乳的“皮”，毛霉菌丝繁殖于表面形成，无害，可防止腐乳变质。课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量1、 基础知识1、乳酸球菌、乳酸杆菌：厌氧细菌分布：空气、土壤、植物体表，动物肠道2、亚硝酸盐白色粉末，易溶于水，用于食品添加剂；危害0.3-0.5g人中毒,3g死亡。标准 肉：30mg/kg，酱腌菜：20 mg/kg，儿童奶：2 mg/kg 代谢 大部分随尿排出 PH、温度、一定的微生物亚硝酸盐 亚硝胺（致癌物）2、 实验设计（一）泡菜制作1、清水：盐=4：1，将盐水煮沸冷却（除氧杀菌，冷却是避免温度高杀死乳酸菌）2、新鲜蔬菜（亚硝酸盐含量低）：修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状3、腌制 蔬菜半坛+香辛料至八成加盐水至没菜盖盖温度过高，食盐用量不足10%，腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加 腌制中：控制腌制时间、温度和食盐用量4、测定亚硝酸盐含量的原理1、见下表。名称原理或方法显色反应在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，重氮盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐偶合形成玫瑰红色染料去杂反应用氯化镉、氯化钡和氢氧化铝等无机颗粒吸附泡菜碎片和有机大分子（人工）比色法将标准比色液与显色液（实验液）进行比较，以确定显色液中亚硝酸盐的含量专题2微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养1培养基的类型和用途（1）按物理状态来分：培养基可分为固体培养基和液体培养基。其中固体培养基用于菌种分离、鉴定菌落等，液体培养基用于工业生产。（2）按功能来分，可分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基：加入青霉素的培养基:分离酵母菌、霉菌等真菌加入高浓度食盐的培养基:分离金黄色葡萄球菌不加氮源的无氮培养基:分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基: 分离自养型微生物鉴别培养基培养基中加入伊红和美蓝，鉴别大肠杆菌，菌落深紫色，带金属光泽。以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，如PH升高，指示剂变红，则有能分解尿素的细菌培养基中加入刚果红，刚果红与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被分解后，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。（3）按成分来分，可分为天然培养基和合成培养基。2培养基一般都含有 水 、 碳源 、 氮源 、 无机盐 四类营养物质及生长因子，另外还需要满足微生物生长对pH 、特殊营养物质 以及 氧气、二氧化碳、渗透压等 的要求。3获得纯净培养物的关键是 防止外来杂菌的入侵 。实验室常用消毒、灭菌。4.消毒煮沸消毒：100C煮沸56分钟；巴氏消毒：7075C煮30分钟或80C煮15分钟；酒精擦手；氯气消毒水源；紫外线；石炭酸。灭菌:灼烧；干热灭菌；高压蒸汽灭菌5.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤是：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板溶化后要调PH（真菌：5.06.0, 细菌：6.57.5,放线菌：7.58.5）倒平板：右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞（冷却到50C左右才能倒平板：手触摸，刚刚不烫手）瓶口迅速通过火焰（通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基）左手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倒入培养皿平板冷却，倒置（平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，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。）问题：在倒平板的过程中，如果不小心瘵培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。6、 纯化大肠杆菌微生物接种的方法中最常用的是 平板划线法 和 稀释涂布平板法。平板划线法常用于分离菌种稀释涂布平板法常用于统计活菌数目思考：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？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于上次划线的末端，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。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。在作第二次以及其后的划线操作是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，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。7、 菌种保藏临时保藏：固体斜面培养基 4C的冰箱中保藏 每3-6个月换一次培养基长期保藏：甘油管藏的方法 -20C 甘油（防止因冷冻或水分不断升华对细胞造成损害）课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1 尿素只有被 细菌 分解成 氨 之后，才能被植物吸收利用。 脲酶 CO（NH2）2+H2O CO2+2NH32实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 目的菌生长的条件（包括 营养、温度、PH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。1、 土壤取样 3、筛选菌株：选择培养基，以尿素为唯一N源 二、样品的稀释 4常用来统计样品中活菌数目的方法是 稀释平板计数法。即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。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30-300的平板进行计数。另外， 显微镜直接观察也是测定微生物数量的常用方法。稀释：细菌104、105、106；放线菌103、104、105；真菌102、103、104 7一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 低。这是因为 当两个细胞或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用 菌落数而不是活菌数来表示。8设置对照实验的主要目的是 排除非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。通常设置未接种的培养基同时进行培养三、微生物的培养与观察9微生物的培养与观察：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养 时间。在实验过程中，一般每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。同种微生物表现出稳定的菌落特征，包括：菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等。10在进行多组实验过程中，应注意做好标记，其目的是 避免混淆。11对所需的微生物进行初步筛选，只是分离纯化菌种的第一步，要对分离的菌种进行一步的鉴定，还需要借助 生物化学 的方法。思考：有哪些方法可以对菌种进行鉴定？细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，PH升高，可以检测PH。以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红。课题3 分解纤维素的微生物的分离1纤维素是 多糖类 类物质， 棉花 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。2纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 C1酶 、CX酶和葡萄糖苷酶， C1酶 、CX酶 葡萄糖苷酶 纤维素 纤维二糖 葡萄糖1、 纤维素分解菌的筛选1、 土壤取样 选择富含纤维素的环境；将滤纸埋在土壤中一个月左右，深度10CM的腐殖土壤。也会有能分解纤维素的微生物生长。 2、 选择培养 为了增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物 3、 梯度稀释4、 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上刚果红染色法：刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。利用刚果红染色的方法有几种？各自的优缺点是什么？方法一：先培养微生物 ，再加入刚果红进行颜色反应。方法二：在 倒入平板时就加入刚果红。这两种方法各有哪些优点与不足？提示：方法一 缺点是操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。 方法二 优点是操作简便，不存在菌落混杂问题。缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应；缺点二有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。5、 挑选产生透明圈的菌落2、 进一步鉴定：是否产生纤维素酶分解滤纸等。专题三植物的组织培养技术课题1：菊花的组织培养一、原理：细胞的全能性1、概念：植物细胞具有全能性，即生物体的细胞，具有使后代细胞形成完整个体的能力。2、基础：每个细胞含全部遗传物质3、条件：含有全部营养成分的培养基、激素、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。 脱分化 再分化 二、植物组织培养的基本过程：外植体 愈伤组织 胚状体幼苗愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞三：影响植物组织培养的因素：植物材料的选择是关键1、 外植体的选择：材料的年龄、保存时间的长短都会有影响，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。外植体采集以春秋为宜 优先选择地上部分作为外植体 阴雨天勿采，晴天下午采 采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋2、 营养、环境等 含有全部营养成分的培养基，常用的是MS培养基，主要包括：大量元素、微量元素、有机物。激素使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高植物激素的用量的比例： 高 利于根和愈伤组织的形成 生长素/细胞分裂素 适中 有利于根芽的分化 低 有利于芽的形成一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等PH：5.8；温度：18-22C；每日用日光照射12小时4、 实验操作：制备MS培养基外植体消毒接种培养移栽栽培1、 制备MS培养基2、 外植体消毒 冲洗少许洗衣粉刷洗冲洗20分钟无菌吸水纸吸干70%酒精中摇动23次，67S无菌水冲洗无菌吸水纸吸干0.1%氯化汞中12分钟无菌水冲洗3次3、 接种 0.51CM小段，每瓶接钟68块4、 培养 温度：18-22C；每日用日光照射12小时；无菌培养箱，定期消毒5、 移栽 先让试管苗在培养间生长几日，再移植到消过毒的珍珠岩等环境中，让幼苗长壮6、 栽培课题2 月季的花药培养1、 基础知识1 被子植物的花粉发育被子植物花粉的发育要经历 小孢子四分体时期 、 单核期 和 双核期 等阶段。花粉是由花粉母细胞经过 减数分裂 而形成的，因此花粉是 单倍体的生殖细胞 。单核期，细胞核由中央移向一侧，并分裂成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，一个是生殖细胞，一个是营养细胞。生殖细胞再分裂成两个精子。2 产生花粉植物的两种途径花药中的花粉花药中的花粉胚状体 丛芽丛芽愈伤组织 诱导生根移栽脱分化脱分化 分化 再分化 通过花药培养产生花粉植株的两种途径：思考：（1）花药培养产生花粉植株的两种途径的差别主要取决于什么？培养基中激素的种类及其浓度配比（2） 体细胞胚：体细胞经植物组织培养得到的植株，是无性生殖；花粉胚：单倍体性细胞发育成为单倍体植株，是有性生殖。3、 影响花药培养的因素 材料的选择 与 培养基的组成 是主要的影响因素； 合适的花粉发育时期 也是提高诱导成功率的重要因素；另外亲本植株的生长条件、材料的低温预处理 以及 接种密度 等对诱导成功率都有一定影响。思考：（1）材料的选择：五月初到五月中旬，即月季的初花期。（2）合适的花粉发育时期：在花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。即单核期，细胞核由中央向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。要选择完全未开放的花蕾：为了挑选到单核期的花药。3 实验操作（1）材料的选取 选择花药时，一般要通过 镜检 来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的方法有 醋酸洋红法 和 焙花青铬矾法 。某些植物的花粉细胞核不易着色，需用焙花青铬矾法，将核染成蓝黑色（2）材料的消毒70%的酒精，30S无菌水清洗无菌吸水纸吸干0.1%的氯化汞溶液中24分钟无菌水清洗35次 （3）接种和培养 剥离花药时，应注意哪些问题？花药培养过程中应注意哪些问题？尽量不损伤花药（否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织），同时还要彻底去除花丝（因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或者胚状体的形成）接种：每瓶接种花药710个，温度25C，不需光照【疑难点拨】1为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。专题六植物有效成分的提取课题1植物芳香油的提取1.植物芳香油的来源天然香料的主要来源是 植物 和 动物。提取出的植物芳香油具有很强的 挥发性 ，其组成也 比较复杂，主要包括 萜类化合物及其 衍生物 2.植物芳香油的提取方法植物芳香油的提取方法有 蒸馏 、 压榨 和 萃取 等。具体采用那种方法要根据植物原料的特点来决定。 水蒸汽蒸馏法 是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是 利用水蒸汽将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。根据蒸馏过程中 原料放置 的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为 水中蒸馏 、 水上蒸馏 和 水气蒸馏 。其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘和柠檬。这是因为 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 等问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用 压榨法 法。植物芳香油不仅 挥发性强 ，而且易溶于 有机溶剂 ，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料，可以考虑使用 萃取法 法。萃取法是将 粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的 的方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的 植物芳香油了。但是，用于萃取的有机溶剂必须 事先精制 ， 除去杂质 ，否则会影响芳香油的质量。3、玫瑰精油的提取 玫瑰精油是制作 高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。由于玫瑰精油化学性质 稳定 ，难溶于水 ，易溶于 有机溶剂 ，能随 水蒸气 一同蒸馏， 通常采用 水蒸气蒸馏法 法中的 水中蒸馏 法。 提取玫瑰精油的实验流程 鲜玫瑰花+清水、水蒸气蒸馏、 油水混合物、 分离油层、 除水、 玫瑰油 。水蒸气蒸馏浅黄色、黄色加入一些无水Na2SO4吸水使用分液漏斗蒸馏温度太高,时间太短,产品品质就比较差（适当延长蒸馏时间）加入NaCL，增加水的浓度，就会出现明显的分层玫瑰花：清水=1：4鲜玫瑰花水蒸气蒸馏法；干玫瑰花-萃取法 注：1. 玫瑰精油挥发性强,难溶于水,化学性质稳定,所以用水蒸气蒸馏法.4、橘皮精油的提取从橘皮中提取的 橘皮油 ，主要成分为 柠檬烯 ，具有很高的经济价值。橘皮精油主要储藏在 橘皮部分 部分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用 压榨法 法。具体的流程是 石灰水浸泡 、 漂洗、 压榨、 过滤、 静置 、 再次过滤、 橘皮油。要求既要将原料压紧又要将油分挤压出来；为了易与水分离加相当于橘皮质量0.25%NaHCO3和5%的Na2SO4并调节PH到7-8能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率（10小时）进一步除去分子较小的残留固体物布袋过滤，除去固体物和残渣离心过滤压榨漂洗石灰水浸泡橘皮要新鲜：芳香油含量高，但是含有大量的果蜡、果胶、水分，所以要晒干橘皮油再次过滤静置滤液与吸出的上层橘油混合合并后成为最终的橘皮精油（无色透明）在5 10下静置57天（除去果蜡等杂质，吸出上层澄清橘皮油）滤纸过滤【疑难点拨】1、 要根据原料特点的不同，采用适宜的提取方法提取方法 方法步骤 适用范围水蒸气蒸馏1.水蒸气蒸馏2.分离油层3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压 榨 法1.石灰水浸泡、漂洗2.压榨、过滤、静置3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取1.粉碎、干燥2.萃取、过滤3.浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中课题2胡萝卜素的提取【导学诱思】1. 胡萝卜素是 橘黄色结晶 ，化学性质比较 稳定 ，不溶于水，微溶于 乙醇 ，易溶于 石油醚等有机溶剂。根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类。 -胡萝卜素是其中最主要的组成成分。与化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。胡萝卜 等蔬菜是提取天然-胡萝卜素的原料。工业生产上，提取天然-胡萝卜素的方法主要有三种，一是从