生物1b选修1知识整理

1、选修1生物技术实践知识点精读第一部分微生物的利用实验1 大肠杆菌的培养和分离1, 微生物是指结构简单、形体微小的单细胞、多细胞或没有细胞结构的低等生物，包括 病毒、原核生人原生生物和某些真菌 。绝人多数微生物与传染病无关，90%以上的微生物是对人类行利的。用革兰氏染色法将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两人类,区别在细胞壁的成分不同。大肠杆菌是 革兰氏阴性（细胞壁薄，有荚膜）、兼性厌氧的肠道杆菌o*2,细菌的分离方法有两种：划线分离法和 涂布分离法 。单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法，也是用于i选高表达暈菌株的最简便方法之一。划线分离就是用接种环蘸菌液肩在含有固体培养基的培养11il平板

2、上划线,在划线的过程屮菌液 逐渐减少 ，细菌也逐渐 减少 。划线最后部分可使细菌间的 距离加大 。将接种后的固体培养棊培养后，一个细菌细胞就 会繁殖成许多细菌细胞，形成 菌落 ，不会重叠。如果冉将每个菌落分别接种到固体培养基的试管斜 面上，即在斜面上划线，则每个斜面的菌酬就是有 一个细菌 产生的后代。用于基因工稈的大肠杆菌 的工程菌，可以用 划线分离法 获得 产物表达能力高 的菌株。由丁工程菌的 质粒中通常有 抗性基因（如抗氨节青霉素基因） ,如在培养基中加入 一定量的抗生素（如氨节青霉素） ，由于非工程菌的其他杂菌都没冇抗性基因，所以在划线后只有存在抗性基因的工程菌能生存下來。 涂布分离时，

3、需要先将培养的 菌液稀释 ，通常稀释到 107（） 7 z间，然后取 u.lml不同稀释度的稀释菌液放在培养皿的i体培养基1川玻璃刮刀涂布在培养基平面上进行培养，在适当的稀释度下，町产生相互分开的菌落。通常每个培养i1il中有20个以内的单菌落最合适。划线分离法，方法简单涂布分离法,单菌落更易分开但操作复杂。*3.在培养微生物时，必须进行 无菌操作 。其首要条件是_各种器皿 必须是无菌的，各种培养基也必须是无菌的。培养棊和各种器皿的灭菌通常选用压蒸汽灭菌法灭菌，高压蒸汽灭菌几步。细菌培养基和霉菌培养基的性质有一定的区别:如由j “细菌喜荤，霉菌喜素”通常细菌培法是在 121°c （l

4、kg/cn?压力）的条件下,维持 15min 。加热结束后，不能 立即开启锅盖，其f1的主要是为了防止培养基外喷和玻璃器皿爆裂引起人身伤害°转移培养棊、倒平板、 接种、平板划线、平板稀释涂布等操作中的每一步都要做到 无菌（防止杂菌污染）。进行恒温培养 时，要将 培养皿倒置 ，是防止 培养基中的水分会以水蒸气的形式蒸发，冷凝后形成的水珠滴 落在培养基上，使培养基上菌落中的细菌随水扩散，菌落间相互影响，很难在分成单菌落，达不到分离的 目的。微生物的培养过程一般包括：培养基配制、灭菌、接种、 培养等几步。*4.大肠杆菌的培养选用 lb培养基，其成分包括 蛋白腺、酵母提取物、氯化钠、水 等物

5、质。 根据培养基中是否含有琼脂，可以分为lb液体培养基和lb固体培养基。两种培养基的功能不同，对大肠杆菌进行扩大培养时，要用lb液体培养基（还可用于工业牛产，即发酵工业），对大肠杆菌进行分离（划线分离法和涂布分离法）和菌种的保存吋，都要用 lb固体培养基 （还可用于菌种的鉴定和细菌的计数等）o培养基的配制过程包括：称量、溶化、调ph、分装 等养基要用 蛋白豚和酵母提取物 来配制，还要加入一定的 氯化钠 ，以维持一定的 渗透压 ；霉菌培养基-般用 无机物 配制或 添加蔗糖的豆芽汁即可:乂如两者的ph要求也不同，细菌培养基要求中性偏碱霉菌培养基要求中性偏酸实验2分离以尿素为氮源的微生物有些细菌含有

6、 腺酶，它们可以通过降解 尿素 作为其工长的 氮源 °尿素固体培养基的配置：0.025g葡萄糖，0.12gnacl, 02gk2hpo4, 0.25mg酚红和0.5g琼脂糖，水 15ml）,加上封口膜后 灭菌,待冷却至一 60c 时,加入通过 g6玻璃漏斗 过滤（使z_无1_）的10nil球素溶液，摇动，混合均匀后待用。其中葡萄糖的作用：作为微生物生长繁殖的碳源和能源 ：nacl和k2hpo4的作用：为微生物生长繁殖提供必要的无机盐 ；酚红的作用： 作为指不剂)o;琼脂糖的作用：作为培养基的凝固剂；（lb固体培养基的凝固剂是琼脂实验结果：全营养培养基中的菌落较多。尿素固体培养基上的菌

7、落 较少 ，并且菌落周围具有 红色的坏。第二部分的应用实验4果汁中的果胶和果胶酶*1.果胶是植物细胞壁的主要成分z_,由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。山楂 的果实小果胶含量最多。果胶起着将 植物细胞粘合在一起 的作用,是很好的 凝固剂 ，去掉果胶，就会使植物组织变得松散 。果胶不溶于乙,这是一鉴别和提取果胶的一种简易方法。 果胶酶 和 果胶甲酯酶 可水解果胶,其最终产物是_半乳糖醛酸 和 半乳糖醛 酸甲酯 ，与制取果汁有关，同时使用这两种酶可使果汁澄清。有些微生物（如 黑曲霉、苹果青霉 等）都可以用于生产果胶酶。*2.果胶酶在制作果汁中的作用是：可将细胞离析,增加固形物的分散度还可降低了水果

8、匀浆悬液的黏度，有利于过滤掉不溶物，并使果胶分解成半乳糖醛酸。此外，还可以用 于 果酒澄清，作为 洗衣粉的添加剂 ,除去衣服上的果汁、果酱等污垢。3.制作果汁的最佳条件是：尽疑保留水果屮的营养成分；具有水果的原始口味；有更多的固形物;实验6淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测1.固定化酶就是将水溶性的酚用物理或化学 的方法固定在 某种介质 上,使之成为 不溶于水而又有酶活性分散程度好，不沉淀，不上浮；冇原始的水果色彩；除去所冇的机械组织，更易消化。达到这些条 件的方法要温和，且对人体无害。的制剂。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。酶不溶解在催化反应的溶液中，产物更易纯化;固定化

9、酶提高了酶的稳定性。可较长时间地贮存和2. 当底物经过固定化酶反应柱时，在酶的作用卜转变为产物。其优点有:使酶固定化后有一定的机械 强度，催化反应的过程可管道化、连续化和自动化； 固定化酶可反复使用，更经济，更利于工厂化生产；使用。的固定在石英砂。用上。一定浓度的淀粉溶液经过ki-b 溶液测试，流出物呈 红色，表3. 本实验内容是用 吸附法 将 ex淀粉酶 固定化酶柱后,可便-淀粉水解成糊精 明水解产物糊精生成。q淀粉酶糖化淀粉酶b淀粉酶淀粉> 糊精 > 麦芽糖葡萄糖遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色4. 淀粉嗨固定化嗨装柱后姿用 io倍柱体积的 蒸馅水 洗涤，其ri的是一除去未吸附的

10、游lml/min流速过慢,不能充分除去未吸附的游离淀粉酶，流速过快,导致吸附的淀粉酶也被洗去o未吸附的游离淀粉稿完全除去的标准是,洗涤液与淀粉溶液和kil2混合，不显红色 。第三部分生物技术在食品加工中的应用实验8 果酒及果醋的制作1. 酿酒和制醋冇关的微生物分别是 酵母菌（真菌） 和 醋化醋杆菌（细菌） 。制作酒和醋的 过程：在糯米或大米与酒曲混匀后，放在 温度较高 的地方,米先变甜，即生成了糖，这是由于 黑 曲霉或黑根霉的淀粉酶将淀粉水解成糖。甜度增加后，再放到温度低 （2530°c）的地方）,保持厌氧条件（ 若温度偏低，发酵时间相对延长，若温度高于30°c,则酒的风味

11、不佳酵母就开始工作，使糖变成酒。反应式： 如果时间太长，在_<氧条件下，醋化醋杆菌就开始作用，将乙醇氧化成 乙酸 ，也就是变酸生成醋。反应式:2. 用葡萄制作葡萄酒时，对以不加蔗糖，也不加酵付菌，而只利用 葡萄表面的野生酵母 ，但是本实验为了加速反应，使观察更直观，需婆加入 干酵母 和 蔗糖 。实验过程使用高猛酸钾 溶液浸泡葡萄的冃的是为了 防止杂菌污染 ，同时也是 消灭了野生酵母 。发酵瓶中的葡萄浆 装屋为 2/3,原因是 发酵过程中气体产生，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° 含有一定的氧气，保证酵母菌早期的需氧呼吸，快速繁殖。 空间过大

12、，瓶内氧气过多，酵母菌进行需氧呼吸，影响葡萄酒的产量 °用装着水的弯曲玻璃管可以 防止氧气进入，发酵产生的二氧化碳可以出去，调节瓶内气压，还可以防止空气中杂菌的污染 。3.制酬时要向发酵瓶中通入空气，保证发酵是一需氧过程 ，要用 脱脂棉 过滤是 中的微生物进入发酵瓶，。防止空气实验10泡菜的腌制和亚硝酸的测定1 泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌,发酵产物冇有机酸（主要为乳酸）和类物质，这类食品述含冇丰富的维生素.矿物质等营养成分，但蛋白质含量低，另外还含冇一定虽的 亚硝酸盐 °所用原料是白菜、洋白菜等。在 无氧 的条件（由所用容器的 凹槽 加水再加盖 造成）下，

13、微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，乳酸菌将糖分转化为乳酸, 这吋需氧菌被杀死；当有机酸增加到一定程度吋，乳酸菌被杀死，出现酵母和霉菌，并逐渐产生亚硝酸。加口酒的作用是抑制杂菌的生长 ，也是一种 调味剂 ，增加醇香感。加盐不要太多，否则会使乳酸菌发酵迟缓温度高- 则发酵快，但口味差些2.亚硝酸盐是对人体有害，引起中毒，可 致癌的物质 ，主要山 假丝酵母 产生。可与 对氨基本磺酸发生 重氮化反应 ，这一产物再与nj蔡基乙二胺偶联形成紫红色产物可用 光电比色法 定量。实验步骤包括 样品处理 、 测定 、 标准曲线（以亚硝酸钠质量为横坐标以光密度od值为纵坐标）计算 【亚硝酸盐含量（ihr/kq

14、 x广（通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量（哗）样品处理液总体积勺）/ （样品质量mix测定用样品液总体积匕）】o第四部分浅尝现代生物技术（是重点）实验11 植物组织培养1. 植物无性生殖的方法有 抒插、嫁接和组织培养 等。植物组织培养的原理是植物细胞的全 能性 。植物组织培养的应川在 快速繁殖、除去植物病毒、新品种的培育（诱变育种、花药或花粉 的单倍体培育、细胞融合、基因工程等）、品种资源的保护、某些代谢产物（如色素、芳香物质等）的生 芒_等方面。植物组织培养的过程包括脱分化和再分化 。2. 培养某是组织培养时植物组织或器官赖以生长和发育的营养条件。包扌舌植物需要的大量元素、微量元素、有机成分、

15、激素和琼脂°培养某中通常加一定最的 蔗糖 是除作为 营养成分_外，述用于维持一定的渗透压。细胞分裂素/生长素的摩尔浓度比决定组织是生根还是生芽， 当两者 比例高（细胞分裂素生长素）时,诱导 芽 的生成;两者 大致相等（细胞分裂素=生长素）时,愈伤组织 继续 生长而不分化 ；两者 比例低（细胞分裂素v生长素）时，诱导根的形成。但实验中不用天然激索而是用人工合成的类似物，如蔡乙酸（naa） 代 替生长素，节基氨基腺瞟吟（ba）代替细胞分裂素。3. 植物组织培养过程应该在 无菌 的条件下进行，实验经过外植体-生芽培养-生根培养-低湿锻炼-定植 °需要一定的 光照和温度 的条件。若使用自然生长的茎进行组织培养，则需要_澄 s_，消毒过程首先_ 在70%乙醇中浸泡lomin ,再放入 5%次氯酸钠 溶液中浸泡5min, 然后用另一5%次氯酸钠 溶液中浸泡5min,最后在