選修一生物技術(shù)實踐 知識點總結(jié)

選修一生物技術(shù)實踐知識點總結(jié)

專題一

1、發(fā)酵：利用微生物或其他生物的細(xì)胞在有氧或無氧條件下繁殖或積

累其代謝產(chǎn)物的過程。

。類型：

(1)根據(jù)是否需要氧氣分為：需氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵。

(2)根據(jù)產(chǎn)生的產(chǎn)物可分為：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等

。酵母菌是整層邕微生物。

。在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖C6Hl2。6+6H2。

+602酶一682+12H2O+能量

。在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵C6Hl2。6酶一

2C2H5OH+2CO2

。酵母菌有氧呼吸時，產(chǎn)生能量多，可大量繁殖；無氧呼吸時，產(chǎn)生

能量少，僅能滿足自身代謝，基本不繁殖；所以利用酵母菌進(jìn)行工業(yè)

生產(chǎn)時先進(jìn)行通氣再密封。

2、四工包最適宜酵母菌繁殖酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18℃

-25℃

3、在葡萄酒自然發(fā)酵的過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮表面的

磐舉陋量.在發(fā)酵過程中,隨著酒精濃度的提高，紅葡萄皮的色素也

進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色.在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中,酵母

菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受

到制約。

4、醋酸菌是一種好氧細(xì)菌。當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁

中的糖分解成蹩酸；當(dāng)缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙

醛變?yōu)榇姿?。C2H50H+O2酶YH3COOH+H20

5、醋酸菌最適生長溫度為30~35。＜2°

6、酒精檢驗：果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用酸性重錯酸理來檢

驗。在轆條件下，重鋁酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)在綠魚。

7、裝置各部位的作用

充氣口：在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進(jìn)行充氣。

排氣口：排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2o

出料口：是用來取樣的。

與瓶身相連的長而彎曲的膠管：加水后防止空氣中微生物的污染。

該裝置的使用方法:使用該裝置制酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；留1/3的空

間的目的是防止發(fā)醵時汁液溢出。制醋時，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸

入氧氣（無菌空氣）

8、過程：

9、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其

中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀更菖。毛霉是一種絲狀真菌。

代謝類型是異養(yǎng)需氧型。生殖方式是抱子生殖。營腐生生活。

10、原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小

分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。

“、實驗流程：讓豆腐上長出毛霉一加鹽腌制一加鹵湯裝瓶一密封腌

制

12、注意:

。毛霉的生長：條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，將籠屜中的控制在15~

18℃,并保持一定的濕度。

來源：1.來自空氣中的毛霉泡子，2.直接接種優(yōu)良毛霉菌種

時間：5天（豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說是直立菌

絲，在豆腐中還有匍匐菌絲）

。加鹽腌制：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，同時逐層

加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。

加鹽腌制的時間約為8天左右。

。用鹽腌制時，注意控制鹽的用量：鹽的濃度過低，不足以抑制微生

物的生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過高會影響腐乳的口味

。食鹽的作用：1.抑制微生物的生長，避免腐敗變質(zhì)2.析出水分，是豆

腐變硬，在后期制作過程中不易酥爛3.調(diào)味作用，給腐乳以必要的咸

味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。

。配制鹵湯：鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種

香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。

。酒的作用：1.防止雜菌污染以防腐2.與有機(jī)酸結(jié)合形成酯，賦予腐乳

風(fēng)味3.酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關(guān)系，酒精

含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含

量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易

腐敗，難以成塊。

。香辛料的作用：1.調(diào)味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進(jìn)發(fā)酵過程

。防止雜菌污染：①用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消

毒。②裝瓶時，操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯后，

要用膠條將瓶口密封。封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止

瓶口被污染。

13、制作泡菜所用微生物是乳酸菌，乳酸菌是醫(yī)氧細(xì)菌。在無氧條

件下，將葡萄糖分解為乳酸。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。

乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。C6Hl2。6酶-2C3H6。3+能量

14、亞硝酸鹽檢測：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)

生重氮化反應(yīng)后，與N-1-蔡基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染

料

專題二

1、培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)

基中加入凝固劑圓I后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基

表面生長，可以形成肉眼可見的菖餐。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪

一種菌。

2、培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)

基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂（是從紅藻中提取的一種多糖，

在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑）后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固

體培養(yǎng)基表面生長，可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以

判斷是哪一種菌。液體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應(yīng)

用于微生物的分離和鑒定，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運(yùn)動

及菌種保藏等。

。按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基

是用成分已知的化學(xué)物質(zhì)配制而成，其中成分的種類比例明確，常用

于微生物的分離鑒定。天然培養(yǎng)基是用化學(xué)成分不明的天然物質(zhì)配制

而成，常用于實際工業(yè)生產(chǎn)。

。按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選

擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物

生長，促進(jìn)所需要的微生物的生長（抗生素除去細(xì)菌，保留真菌）。

鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)

藥品（伊紅-美藍(lán)鑒定大腸桿菌，剛果紅鑒定分解纖維素的細(xì)菌）配制

而成的，用以鑒別不同類別的微生物。

3、培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括水、碳源、氮源和無機(jī)鹽o

。碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHC03等

無機(jī)碳源；糖類、石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用

有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。

。氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、N03\

NH4+（無機(jī)氮源）蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白陳（有機(jī)氮

源）等。只有固氮微生物才能利用N2O

4、培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。

。培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉菌時須將培養(yǎng)

基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌是需要將pH調(diào)至中性或微堿性，培養(yǎng)

厭氧型微生物是則需要提供無氧的條件

5、無菌技術(shù)：獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，要注意

以下幾個方面（選修一教材P15）

（1）對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。

（2）將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。

（3）為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應(yīng)在酒精燈火焰附近

進(jìn)行。

（4）實驗操作時應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接

觸。

6、消毒是指使用較為翱的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部

分微生物（不包括芽抱和抱子）?消毒方法常用煮沸消毒法,巴氏消

毒法還有化學(xué)藥劑消毒（如酒精、氯氣、石炭酸等）、紫外線消毒。

7、滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包

括芽胞和理手。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。

(1)接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法；

(2)璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法,所用器械是干熱滅菌箱；

(3)培養(yǎng)基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法,所用器械是高壓蒸汽滅

菌鍋。

(4)表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法,所用器械是紫外燈。

比較理化因素的作用消滅微生物的數(shù)量芽徇和抱子能否被

項強(qiáng)度消滅

消毒較為溫和部分生活狀態(tài)的微不能

生物

滅菌強(qiáng)烈全部微生物能

8.制作牛肉膏蛋白陳固體培養(yǎng)基

(1)方法步驟：計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。

(2)倒平板操作的步驟：

①將滅過菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形

瓶，左手拔出棉塞。

②右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過火焰。

③用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將

錐形瓶中的培養(yǎng)基（約10~20mL）倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)

皿的皿蓋。

④等待平板冷卻凝固，大約需5~10min。然后，將平板倒過來放置,

使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。

。倒平板操作的討論

①培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到5（rc左右時，才能用來倒平板。你用什

么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？

提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到

剛剛不燙手時，就可以進(jìn)行倒平板了。

②為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？

答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。

③平板冷凝后，為什么要將平板倒置？

答：平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也

比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可

以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。

④在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部

位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？

答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最

好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。

9.純化大腸桿菌

(1)微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。

(2)平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操

作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，

可以分離到由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體，這就是菌

落。

(3)稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀

釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。分為系列

稀釋操作和涂布平板操作兩步。

(4)用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的

微生物分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落，以便

于純化菌種。

(5)平板劃線法操作步驟：

①將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。

②在火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開棉塞。

③將試管口通過火焰。

④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。

⑤將試管通過火焰，并塞上棉塞。

⑥左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板

內(nèi)，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要劃破培養(yǎng)皿。

⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域

內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后

一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。

⑧將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

。平板劃線操作的討論

①為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線

操作結(jié)束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？

答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物

污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接

種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上

次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目

逐漸減少，以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種

環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。

②在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？

答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。

③在作第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末

端開始劃線？

答：劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次

劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，

最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。

(6)涂布平板操作的步驟：

①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。

②取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。

③將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻8~

10s。

④用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。

。涂布平板操作的討論

涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋

的無菌操作要求，想一想，第2步應(yīng)如何進(jìn)行無菌操作？

提示：應(yīng)從操作的各個細(xì)節(jié)保證"無菌"。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距

離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；

等等。

10.菌種的保存

(1)對于頻繁使用的菌種，可以采用臨時保藏的方法。

①臨時保藏方法

將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上，在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌

落長成后，將試管放入4。(:的冰箱中保藏。以后每3~6個月，都要重

新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。

②缺點：這種方法保存的時間不長，菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。

(2)對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移

到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在-2(TC的冷凍箱中保存。

11、尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥，尿素并丕能直接被農(nóng)作物利用。只

有當(dāng)土壤史的翅菌將尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的

細(xì)菌之所以能分解尿素，是因為他們能合成眠酶。

。選擇性培養(yǎng)基

在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他

種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱作選擇培養(yǎng)基。

。配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)

根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目

的。例如，培養(yǎng)基中不加入有機(jī)物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生物；培養(yǎng)基

中不加入氮元素，可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物；加入高濃度的食鹽

可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球菌等。

。統(tǒng)計菌落數(shù)目

(1)測定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計

數(shù)。

(2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目的原理

當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品

稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中

大約含有多少活細(xì)菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般設(shè)置3~5個平板，

選擇菌落數(shù)在30-300的平板進(jìn)行計數(shù)，并取平均值。統(tǒng)計的菌落數(shù)

往往比活菌的實際數(shù)目低，因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌

數(shù)來表示。

(3)樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。在實際操作

中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在

30~300之間、適于計數(shù)的平板。

測定土壤中細(xì)菌的數(shù)量，一般選用1。4105106

測定放線菌的數(shù)量,一般選用103104105

測定真菌的數(shù)量，一般選用102103104

(4)如何從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)？

統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計3個平板，計算出平

板菌落數(shù)的平均值

每克樣品中的菌落數(shù)=(c/v)*M其中，C代表某一稀釋度下平板上

生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(ml),

M代表稀釋倍數(shù)

。設(shè)置對照

設(shè)置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影響，

提高實驗結(jié)果的可信度。對照實驗是指除了被測試的條件以外，其他

條件都相同的實驗，其作用是比照試驗組，排除任何其他可能原因的

干擾，證明確實是所測試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。

隨機(jī)選取若干滅菌后未接種的平板先培養(yǎng)一段時間，檢驗平板滅菌是

否合格。

12、纖維素酶是一種要合酸，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即Ci

酶、Cx酶和葡萄糖昔酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種

酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄踵，為微生物

的生長提供營養(yǎng)。

。纖維素分解菌的篩選

(1)篩選方法：剛果紅染色法。能夠通過顏色反應(yīng)直接對微生物進(jìn)行

篩選。

(2)剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理

剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合

物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們在含

有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形

成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅-纖維素的復(fù)合

物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這

樣，我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。

。分離分解纖維素的微生物的實驗流程

土壤取樣一選擇培養(yǎng)(此步是否需要，應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的

多少來確定)一梯度稀釋一將樣品涂布到鑒別(剛果紅)纖維素分解

菌的培養(yǎng)基上一挑選產(chǎn)生透明圈的菌落

。剛果紅染色法種類

一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)，另一種是在倒平

板時就加入剛果紅

。疑難解答

(1)為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？

由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分

解菌的含量相對提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高

于普通環(huán)境。

(2)將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多

深？

將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設(shè)置纖

維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約10cm左右腐殖土

壤中。

(3)兩種剛果紅染色法的比較

方法一是傳統(tǒng)的方法，缺點是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之

間發(fā)生混雜；其優(yōu)點是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌

的作用。方法二的優(yōu)點是操作簡便，不存在菌落混雜問題，缺點是由

于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)生淀粉

酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng)。但這種只產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透

明圈較為模糊，因為培養(yǎng)基中纖維素占主要地位，因此可以與纖維素

酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分。方法二的另一缺點是：有些微生物具有降解

色素的能力，它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅形成明顯的透明

圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分。

(4)為什么選擇培養(yǎng)能夠"濃縮”所需的微生物？

在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得

到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因

此可以起到"濃縮”的作用。

專題四

1、果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，不溶于水，在

果汁加工中不僅會影響出汁率還會使果汁渾濁。

2、果膠酶是一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶，果膠分解酶和果

膠酯酶等。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層使榨取

果汁變得更容易，也使得渾濁的果汁變得澄清。

3、酶的活性與影響酶活性的因素(參考必修一P78-85注意實驗設(shè)計

的一般原則，注意自變量、因變量、無關(guān)變量。選修一P43-44)

(1)酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低可以用

在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示。在科學(xué)

研究與工業(yè)生產(chǎn)中，酶反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的

減小量或產(chǎn)物的增加量來表示。

(2)影響酶活性的因素包括溫度、PH、酶的抑制劑等。

(3)在〔探究溫度對酶活性的影響〕的實驗設(shè)計中，自變量是溫度；

根據(jù)單一變量原則，應(yīng)確保各實驗組相同的變量(無關(guān)變量)有：底

物的量及濃度、酶的用量和濃度、混合物的pH、水浴時間、實驗器

材等等。只有這樣才能保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產(chǎn)生影

響。在實驗中將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，保證了

底物和酶在混合時的溫度是相同的。

(4)在〔探究PH對酶活性的影響〕的實驗中，只須將上述實驗的溫

度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液

中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。

此實驗中不同的pH梯度之間進(jìn)行相互對照。

(5)在〔探究果膠酶的用量〕的實驗中，果膠酶的用量是建立在最適

溫度和最適pH基礎(chǔ)之上的。此時研究的變量是果膠酶的用量，其他

因素都應(yīng)保持不變。實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以

只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。

(6)果膠酶將果膠分解為可以通過濾紙的小分子物質(zhì)，因此蘋果汁的

體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH

下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。

4、探討加酶洗衣粉的洗劑效果

(1)加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：

蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶,其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明

顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶，前者能將血漬、奶漬等含有大分子

蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡容易從衣物上脫

落，所以蛋白類纖維織物(羊毛、蠶絲等)不能用加酶洗衣粉來洗滌。

脂肪酶可以將脂肪分解成甘油和脂肪酸；淀粉酶可以將淀粉分解成可

溶性麥芽糖和葡萄糖，纖維素酶可以將纖維素分解成葡萄糖，以達(dá)到

去污的目的。

。衣物的洗滌不僅要考慮到洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力、洗

滌成本等因素。

。實驗設(shè)計要遵循單一變量原則、對照原則和等量原則，比如探究普

通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有何不同時，自變量是

不同種類的洗衣粉，其他條件應(yīng)完全一致；同時等量的普通洗衣粉與

加酶洗衣粉處理相同的污漬物形成對照實驗。

(2)加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑

朝低磷無磷方向發(fā)展，減少對環(huán)境的污染。

(3)〔不同種類的酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果〕的實驗原理是：

不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同,而酶具有專一性，所以對不同

污漬的洗滌效果不同。

(4)比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同

普通洗衣粉加酶洗衣粉

相同點表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，將油脂分子分散開，水軟化劑可

以分散污垢等

不同點酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物

易溶于水，從而與纖維分開

5、酵母細(xì)胞的固定化

。高果糖漿是指果糖含量為42%的糖漿，作為蔗糖的替代品，高果糖

漿不會像蔗糖那樣誘發(fā)肥胖、糖尿病、牖齒和心血管病，對人類的健

康更有益。

。將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶是醺噩酶。酶對高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿

及有機(jī)溶劑等條件非常敏感，容易使分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活。

(1度定化酶技術(shù)是將酶固定在不溶于水的顆粒狀載體上裝到一個反

應(yīng)柱內(nèi)。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入流過反應(yīng)柱,

與葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連

續(xù)使用半年，降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。

(2)固定化酶只能固定一種酶，而化學(xué)反應(yīng)往往是一序列酶促反應(yīng)過

程，使用固定化細(xì)胞技術(shù)使微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶促反應(yīng)，

且對酶活性的影響較小。

(3鹿定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在

一定空間內(nèi)的技術(shù)。包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。一般來

說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定，而細(xì)胞多采用包埋

法固定化，這是因為細(xì)胞個大，而酶分子很小。

固定化酶優(yōu)點：酶能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以被反復(fù)

利用。

固定化細(xì)胞優(yōu)點：成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化學(xué)反

應(yīng)。

(4庖埋法固定化細(xì)胞即將微生物細(xì)胞均勻包埋在不溶于水的多孔性

載體中，常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙

(5酒孝母細(xì)胞的固定化實驗操作包括制備固定化定瑁細(xì)胞和用固定化

酵坦細(xì)胞發(fā)酵兩個步驟。

。制備固定化酵母細(xì)胞包括：酵母菌的活化、配制物質(zhì)的量為

0.05mol/L的Cacb溶液、配制海藻酸鈉溶液、海藻酸鈉溶液與酵母

細(xì)胞混合、固定化酵母細(xì)胞五個步驟。

。在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)。酵母細(xì)胞的透他是指加蒸僧

水使其代謝加快恢復(fù)正常生活狀態(tài)的過程。

。加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，要注意小火間斷加熱

并不斷攪拌，防止焦糊。

。凝膠珠是否制備成功可用用手?jǐn)D壓，如果不破裂，沒有液體流出，

就表明凝膠珠的制作成功；也可在實驗桌上用力摔打，如果很容易彈

起，也表明凝膠珠的制備的是成功的。

。如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低,

固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則

說明海藻酸鈉的濃度偏高,制作失敗，需要再作嘗試。

。利用固定的酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同

時會聞到酒味。

專題五

提取生物大分子的基本思路:是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具

有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。

三、血紅蛋白的提取和分離

蛋白質(zhì)的物化理性質(zhì)：形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附

性質(zhì)、親和力等千差萬別，由此提取和分離各種蛋白質(zhì)。

1、凝膠色譜法(分配色譜法)：

(1)原理：是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，所用

的凝膠實際上是一些微小的多孔性球體,分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)分子通

過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快;分子量小的蛋白質(zhì)分子穿

過多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長，流動慢。相對分子質(zhì)量不的蛋白質(zhì)分

子因此得以分離。

(2)分離過程：混合物上柱一洗脫T大分子流動快、小分子流動慢一

收集大分子一收集小分子

(3)作用：分離蛋白質(zhì)，測定生物大分子分子量，蛋白質(zhì)的脫鹽等。

2、凝膠電泳法:

(1)原理：許多重要的生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸等，具有可解離的

基團(tuán)，在一定的PH下，這些基團(tuán)會帶上正電或負(fù)電。在電場的作用

下這此帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。電泳利用了待

分離樣品中不同蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)、電量、形狀和大小不同,在電

場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在電場中

的運(yùn)動方向和運(yùn)動速度不同。

(2)分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS)。

(3)分離過程：在一定pH下，使蛋白質(zhì)基團(tuán)帶上正電或負(fù)電；加入

帶負(fù)電荷多的SDS,形成"蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物"，使蛋白質(zhì)遷移速率

僅取決于分子大小。

3.血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，負(fù)責(zé)血液中

。2和C02的運(yùn)輸。血紅蛋白由四條肽鏈組成，每條肽鏈環(huán)繞一個亞

鐵血紅素基團(tuán)。

4.緩沖溶液能在一定范圍內(nèi)抵制外界的酸和堿對溶液PH的影響，模

擬細(xì)胞內(nèi)的PH環(huán)境，維持蛋白質(zhì)正常的結(jié)構(gòu)與功能。血紅蛋白的提

取和分離所用的為20mmol/L磷酸緩沖液(PH為7.0)。

5.電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。許多重要的生

物大分子，如多肽、核酸等都具有可解離的基團(tuán)，在一定的PH下，

這些基團(tuán)會帶上正電和負(fù)電，在電場的作用下，這些帶電分子會向著

與其所帶電荷相反的電極移動。電泳利用了待分離樣品中各種分子帶

電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同使帶電分子產(chǎn)生不同

的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。

6.樣品的處理及粗分離包括：

(1)紅細(xì)胞的洗滌：洗滌的目的是去除雜蛋白。

(2)血紅蛋白的釋放：加蒸儲水和甲苯，紅細(xì)胞破裂，釋放血紅蛋白。

(3)分離血紅蛋白溶液：離心分層，取紅色透明液體，就是血紅蛋白

水溶液

(4)透析：把血紅蛋白裝入透析袋，置于20mmol/L磷酸緩沖液(PH

為7.0)中，除去分子量較小的雜質(zhì)。

7.用緩沖液平衡好的凝膠裝填色譜柱時，要盡量緊密，以降低凝膠顆

粒之間的空隙。裝填凝膠柱時不能有氣泡存在，否則會攪亂洗脫液中

蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果。如果洗脫過程中紅色區(qū)帶均勻一

致地移動，說明色譜柱制作成功。

8.血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分

離、純化和純度鑒定。首先通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心

等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品的處理；再經(jīng)過透析去除分子量

較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量

較大雜質(zhì)蛋白除去，即樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行

純度鑒定。

專題六

1、植物芳香油的提取方法有蒸宇、壓榨和萃取。

2、耀氣延齷是植物芳香油提取的常用方法。它的原理是利用理

汽將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來形成迪固混合物，冷卻后,混合物

又會重新分出油層和水層?？煞譃樗姓籼臁⑺险?、水氣蒸儲。

有些原料不適宜于水中蒸儲，如柑橘、檸檬等易焦糊,有效成分容易

水解。通常用壓榨法。萃取法是將粉碎、干燥的植物原料用有機(jī)溶劑

浸泡，使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中的方法。芳香油溶解于有機(jī)溶劑后，

只需蒸發(fā)出有機(jī)溶劑,就可以獲得純凈的植物芳香油。有機(jī)溶劑必須

事先精制,除去雜質(zhì),否則會影響芳香油的品質(zhì)

3、玫瑰精油的提取過程：

酢豆水柒二國油水■分離油除水玫瑰精

花+清水■蒸蝕置混合物,,n除水口O油

(1)玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，能隨水

蒸汽一同蒸儲，可用水汽蒸儲法和萃取法提取。用于提煉玫瑰精油的

玫瑰花要在花開的盛花期采收，在此階段花朵含油最高。

(2)加入NaCI:使油水混合物中油和水的分離，可用分液漏斗分離

油層和水層。

(3)無水NaSO4:吸收油層中殘留的水分。

(4)注意事項：蒸儲時間不能過短，溫度不能過高。

(5)蒸儲裝置包括：鐵架臺兩個、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸僧瓶、橡膠

塞、蒸僧頭、溫度計、直型冷凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進(jìn)水

口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸僧

裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過加熱進(jìn)行蒸儲，

中部將蒸儲物冷凝，右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都按照自下

而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時相反。

4、橘皮精油的提?。洪倨ぞ偷闹饕煞质菣幟氏?，由于橘皮精

油的有效成分在用水蒸汽蒸儲時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸僧法

又會產(chǎn)生原料焦糊的問題，所以一般用壓榨法。操作流程見(選修

—P74)

。實驗步驟：

①橘皮的處理：將新鮮橘皮用清水清洗瀝干。

②石灰水浸泡：用7~8%石灰水浸泡橘皮24ho

③清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水徹底漂洗干凈，瀝干。

④粉碎和壓榨：將橘皮粉碎，加入小蘇打和硫酸鈉后，用壓榨機(jī)壓

榨得到壓榨液。

⑤過濾壓榨液：用布袋過濾，濾液再高速離心處理，分離出上層橘

皮油。

⑥靜置處理：將橘皮油在5~10℃冰箱中靜置5~7d,分離出上層

澄清橘皮油。

⑦再次過濾：將下層橘皮油用濾紙過濾，濾液與上層橘皮油合并，

得到橘皮精油。

分析：靜置處理目的：除去果蠟和水分。

。石灰水：能夠破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止壓榨時滑脫，提高出

油率。防止壓榨時滑脫，提高出油率，降低壓