1、高三生物基础知识梳理（选修1）专题1 传统发酵技术的应用1.1果酒和果醋和制作一、果酒制作1原理：菌种 ，属于 核生物，新陈代谢类型 ， 有氧时，呼吸的反应方程式为： ； 无氧时，呼吸的反应方程式为： 。2条件：繁殖最适温度 ，酒精发酵一般控制在 。 在 、 的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物 无法适应这一环境而受抑制。3.菌种来源：自然发酵，_ 起主要作用。 人工培养，经分离纯化后人工培养的酵母菌。4发酵时间： d左右 二、果醋制作 1原理：菌种： ，属于 核生物，新陈代谢类型 。 醋酸生成反应式是 。 2条件：最适生长温度为_，需要充足的 。 3发酵时间： d左右 三、实
2、验设计流程图及发酵装置1实验流程： 挑选葡萄冲洗 果酒 果醋2发酵装置： 充气口作用 ； 排气口作用 ； 出料口作用 。 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是： 。使用该装制醋时，应该关闭 ； 制醋时，应将充气口 。3实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝初步鉴常并用 在 条件下检验酒精存在。可观察到的现象为 。四、实验注意事项1 材料的选择：新鲜。先冲洗，再去枝梗。2 为防止发酵液被污染，发酵瓶清洗干净后用 消毒。3葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。并 充气口。若采用的是简易发 酵装置，需每隔12h左右将瓶盖 以放出 ，此后再将瓶盖 。1.2腐乳的制作1原理：起主要作用的是
3、 。它是一种丝状 ，属于 核生物。其适宜的 生长温度为_。 等微生物产生的 酶可以将豆腐中的 分解成小分子的 和氨基酸； 酶可以将_水解成 和脂肪酸。 2条件：现代的腐乳生产是在严格的 条件下，将优良_ 菌种直接接种在豆腐上， 这样可以避免 ，保证产品的质量。3实验流程：让豆腐长出毛霉 密封腌制。4注意事项：(1)控制盐的用量。盐浓度过低，不足以 ，导致豆腐腐败变质。 盐浓度过高，会影响腐乳的 。 在豆腐块装瓶时，需逐层加盐，随层数的加高而 盐量。 （2)酒的含量 左右。酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会 。 酒精含量过低，不足以 ，导致豆腐腐败。(3)卤汤中香辛料，可以调制腐乳的风味，也具有
4、的作用。(4)防止杂菌污染。腐乳瓶洗干净后需 消毒。 装瓶、加入卤汤后，需用胶条将瓶口_。封瓶时，最好将瓶口通过 。1.3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1泡菜制作原理： 菌种： 。它是 核生物。新陈代谢类型是 。在无氧条件下，将葡萄糖分解成 。常见的种类有 和 ，后者常用于生产酸奶。2测定亚硝酸盐含量的原理： 在 酸化的条件下，亚硝酸盐与 发生 反应后，与N-l-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。将显色反应后的样品与 进行目测比较，可以大致估算出亚硝酸盐的含量。（目测比色法）3亚硝酸盐的危害： 在特定条件下（适宜的PH、温度和一定的微生物作用），亚硝酸盐转变成致癌物 。 人体摄入亚硝酸盐总量达到0
5、.30.5g时，会引起 ；当摄入总量达到 g时，会引起死亡。专题2 微生物的培养与应用2.1微生物的实验室培养一、培养基1分类： (1)按物理性质分： 培养基与_培养基。通常在后者中加入了 作为凝固剂（98以上熔化，44以下凝固）。 (2)按功能分： 培养基与 培养基。（植物的组织培养中通常要使用_培养基）2成分：一般都含有水、无机盐、 、_。 此外，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如： 培养乳酸杆菌，添加在培养基中添加 。 培养霉菌，需将培养基的pH调至 。 培养细菌，需将培养基的pH调至 。 培养厌氧微生物，勿提供 条件。 二、无菌技术 1消毒：使用较为 的物理或化
6、学方法仅杀死物体_ 对人体有害的微生物（不包括_ _）。常用的消毒方法有： _ 2灭菌：使用 的理化因素杀死物体 的微生物（包括 ）。 常用的灭菌方法有： （如接种工具的灭菌） （如玻璃器皿的灭菌） （如_ 的灭菌） 3获得纯净培养物的关键是 主要有下几个方面： (1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行_ 和 。 (2)将用于微生物培养的器皿、接种工具和培养基等进行 _。 (3)实验操作应在 进行。 (4)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。 三、实验操作大肠杆菌的纯化培养 用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养，可分为 和 _ 两个阶段。 1制备牛肉膏蛋
7、白胨固体培养基 步骤：计算称量溶化 注意事项：倒平板时，温度一般在50左右。平板冷凝后，要倒置（利于水分挥发，也可防止培养皿盖上的冷凝的水珠落入培养皿） 2. 纯化大肠杆菌 微生物最常用的接种方法是：_ 、 _ 培养：将接种后的培养基和一个 的培养基都放入 恒温箱中培养。 鉴别：采用 培养基培养，大肠杆菌的菌落呈现 色。3菌种的保藏 临时保藏：将菌种接种到试管的 培养基上， 冰箱中保藏。以后每3-6个月，重新将菌种转移到新鲜的培养基上。 长期保存：采用 的方法，放在 的冷冻箱中保存。2.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1微生物的筛选思路：提供有利于 生长的条件（包括营养、温度、pH），同时
8、或_ 其他微生物的生长。2. 细菌的筛选、培养： (1)允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，叫做 。 (2)土壤中的细菌之所以能分解尿素是因为它们能合成 ，尿素被分解成 之后，才被植物利用。 (3)采用_ _的培养基对土壤中的细菌进行筛选。3鉴定： 通常在培养基中加入 ，培养细菌，若指示剂变 ：可以准确地鉴定该种细菌能够分解尿素。因为分解尿素的细菌合成的_ 将尿素分解成了 、 会使培养基的_ _增强，pH_ 。 （大肠杆菌的鉴别培养基是 培养基，大肠杆菌的菌落呈现_ _色）4菌落数目的统计： 菌落：指由一个细胞繁殖而来的 可见的 群体。 常采用_ 法（即 法）来
9、统计样品中的活菌的数目。 一般选择菌落数在 的平板进行计数。（每个稀释度至少涂布3个平板作为重复组） 统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。 计算公式：每克样品中的菌株数=(CV)M C：_ V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL) M:_ _5测定微生物数量的常用方法： 除上述的活菌计数法外，_也是常用方法。2.3分解纤维素的微生物的分离1纤维素：由葡萄糖组成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。2纤维素酶：是一种复合酶，至少包括三种组分，即 酶、 酶和 酶。 前两种酶使纤维素分解成 糖，第三种酶可以将纤维二糖分解成 。3纤维素分解菌的筛选： 法。采用以_ 为惟一碳源的培养基。 原理
10、：刚果红能与纤维素形成红色复合物，而不与纤维素的水解产物结合。在含纤维素的培养基中加入刚果红，培养基呈红色。当纤维素被纤维素酶分解后，即在培养基中形成以分解菌为中心的 。即通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。4为确定得到的是纤维素分解菌，还需进行 的实验。专题3 植物的组织培养技术3.1菊花的组织培养一、基础知识1植物组织处于 状态时，在一定的营养物质、 和其他外界条件的作用下，就可表现出全能性。2离体的植物组织或细胞经 形成愈伤组织，继续培养，可 形成根或芽。3愈伤组织的特点：细胞排列 而无规则、高度 化的呈无定形的薄壁细胞。4影响植物组织培养的因素： (1)材料：材料的年龄、保存时间的长短。
11、 菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。 (2)培养基：常用的是 培养基。 主要成分有：大量元素、微量元素、有机物（如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等） 培养基中常常添加 。其中 和 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。两者的用量比例、先后顺序会影响植物的发育方向。 使用顺序 实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素先使用细胞分裂素，后使用生长素同时使用 生长素用量比细胞分裂素用量 实验结果比值高时比值低时适中时(3)其他条件：pH、温度、光照等。 不同植物要求不同。如菊花：pH= 、温度 、光照 h天 诱导胡萝卜根组织培养形成愈伤组织时需 处理（光照条件）。二、实验
12、操作 制备MS固体培养基外植体消毒接种培养移栽栽培1外植体（菊花茎段）的消毒：流水冲洗洗衣粉水刷洗70%酒精67s 冲洗0.1%氯化汞12min无菌水冲洗2接种： 所有的接种操作都必须在酒精灯旁进行，且每次使用器械后，都需用火焰 。3移栽： 试管苗移栽到土壤中之前，需将幼苗移植到_ 等环境下生活一段时间，等幼苗 后再移栽。3.2月季的花药培养一、基础知识1花粉是由_ 经 分裂而形成的。花粉的发育要经历小孢子四分体时期、_ _和 等阶段。2由小孢子形成的花粉粒会分裂成两个细胞，一个是生殖细胞，一个是 细胞：生殖细胞将再分裂一次，形成两个_ _。3花药培养产生花粉植株的两种途径：二、实验操作 1材
13、料的选择 (1)花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。因此常选择月季 期的花药。 (2)在花粉发育的 期，细胞核由 移向 的时期，花粉培养成功率最高。为了挑选到此时期的花药，通常选择 。 (3)确定花粉发育时期最常用的方法有：_ _、_ _ 。 其中，后者能将花粉细胞核染成 色。一般都需要用 检查。2材料的消毒 70%的 浸泡30s 清洗0.1%的 浸泡24min 冲洗35次3接种和培养 (1)每瓶接种710个花药。 (2)温度控制在 。 光照。幼小植株形成后才 光照。（填“需要”或“不需要”） (3)经过2030d培养后，花药开裂，长出愈伤组织或释放出 。 若是愈伤组织，需将愈伤组织及
14、时转移到 培养基上。 若是释放出 ，则需尽快将其长成的幼小植株分开。专题4 酶的研究与应用4.1果胶酶在果汁生产中的作用1果胶是植物 以及 的主要组成成分之一。是由_ _ 聚合而成的一种高分子化合物。 2果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括_ _、_ _和_ _等。 果胶酶能够分解_ _，瓦解植物的 及_ _，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的_ _，也使得浑浊的果汁变得澄清。 3酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。酶的活性高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的_来表示。酶反应速度用单位时间内、单位体积中_ _或 来表示。 4影响酶活性的因素： 、 和 等。 5.实验设计：
15、温度和pH对酶活性的影响、探究果胶酶的用量 注意：探究温度的影响时，温度设置可以选10为单位，设置：10、20、至60。也可以选5为温度梯度。在混合果泥与果胶酶前，二者应分别放在不同试管中恒温处理，以保证底物与酶在混合时温度是相同的。此实验中，温度是变量，保持不变的有：果泥量、酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。 探究pH时，可将温度梯度改成pH梯度，再选定一个适宜的温度即可。此实验中，不同pH梯度之间就是对照。 可能通过测定滤出的果汁的体积大小来判断果胶酶的活性高低。因为小分子物质可以通过滤纸，果胶酶活性越大，滤出的果汁的体积就越大。4.2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1加酶
16、洗衣粉是指含有 的洗衣粉。常用的有四类： 、 、 和 。其中，应用最广泛、效果最明显的是 和_。2.使用加酶洗衣粉时， 、 和 都会影响酶的活性。为此，科 学家通过 生产出了能够 、 、 和 的酶，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。4.3酵母细胞的固定化1固定化酶技术是指将酶固定在不溶于水的 上，使酶既能与 接触，又能与 分离。2固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括 法、 法和 法。酶更适合采用 和 法固定化，而细胞多采用 法固定化。专题5 DNA和蛋白质技术5.1 DNA的粗提取与鉴定一、基础知识1提取生物大分子的基本思路是
17、选用一定的 或 方法分离具有不同 或 性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在 和 性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。2提取DNA的原理 (1) DNA的溶解性 DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的 就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（在 moI/L的 溶液中DNA的溶解度最低） DNA不溶于 溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于_ _。利用这一原 理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 (2) DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解_ _，但是对 没有影响。 大多数蛋
18、白质不能忍受6080的高温，而DNA在_ _以上才会变性。 洗涤剂能够瓦解 ，但对DNA没有影响。 3DNA的鉴定 在_ _条件下，DNA与_ _反应，呈现 色。二、实验过程 实验材料的选取破碎细胞，获取含DNA的滤液去除滤液中的杂质DNA的析出与鉴定1实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑，但是使用 的生物组织（如鸡血细胞），成功的可能性更大。 2破碎细胞，获取含DNA的滤液 (1)若材料是动物细胞，如鸡血细胞 在鸡血细胞液中加入一定量的_ _，同时用 搅拌，过滤后收集滤液即可。 (2)若材料是植物细胞，如洋葱细胞 在切碎的洋葱中加入一定的 和_ _，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集
19、研磨液。（ 可溶解细胞膜）3去除滤液中的杂质 方案一：在上述滤液中加入 溶液( 2mol/L)，过滤除去不溶的杂质，再往滤液中加 使NaCl溶液浓度为 mol/L，析出DNA，过滤去除溶液中的杂质。再用2mol/L的 溶液溶解DNA。 方案二：在滤液中加入嫩肉粉（可分解 ）反应1015min。 方案三：将滤液放在_的恒温水浴箱中保温1015min4DNA的析出 向滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的95%的 溶液，静置23min。溶液中会出现白色丝状物，用_ _沿一个方向搅拌，即可卷起丝状物。5DNA的鉴定 A试管：2mol/LNaCl 5mL+丝状物+4mL二苯胺试剂沸水浴加热5min B试管
20、：2mol/LNaCl 5mL+ 4mL二苯胺试剂一沸水浴加热5min附：从鸡血细胞提取DNA的流程三、操作提示 1以血液为实验材料时，每100mL血液中需要加入3g ，防止 。2加入洗涤剂后，动作要 、 。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要 。3二苯胺试剂要 。5.2多聚酶链式反应扩增DNA片段1多聚酶链式反应是一种体外_ _扩增DNA片段的技术。2通常将DNA的羟基（-OH）末端称为 端，而磷酸基团的末端称为 端。 3DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从 端延伸DNA链。因此，DNA的复制需要引物。引物是一小段的 ，它能与DNA母链的一段碱基序列_ _。4DNA的合成方向总是从子链的
21、端向 端延伸。5PCR利用了DNA的 原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。在 的温度范围内，DNA的_结构将解体，双链分开，这个过程称为 。当温度缓慢降低后，两条彼此分开的DNA链又会重新结合成双链，这个过程称为_ _。6PCR反应需要在一定的 溶液中进行，需提供_ _、分别与 相结合的两种 、四种 、 酶。7PCR每次循环分为 ( _)、 _ （ ）、 ( )三步。8DNA的测定：利用DNA在 的紫外线波段有一强烈的吸收峰的特点进行含量的测定。5.3血红蛋白的提取和分离一、基础知识1蛋白质各种特性的差异，如分子形状的大小、所带 、溶解度、吸附性质和对其他分子的 等，可以用来分离不同种类
22、的蛋白质。2. 凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做 ，是根据 分离蛋白质的有效方法。 凝胶实际上是一些由_类化合物构成的多孔球体，相对分子质量较 的蛋白质容易 进入凝胶内部的通道，路程 ，移动速度 ；而相对分子质量较 的蛋白质无法进 入凝胶内部的通道，只能在凝胶_移动，路程_，移动速度 。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。3电泳 电泳是指_ _在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上 。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷 的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子 以及分子本身的_ _、_的不同，使带电分子
23、产生不同的 。4常用的两种电泳方法是_ _和_ _。 在测定蛋白质分子量时通常使用_ 。SDS所带负电荷的量大 大超过了蛋白质分子原有的 ， 因而掩盖了不同种蛋白质间的 ，使电泳迁移率完全取决于 。5缓冲溶液 缓冲溶液的作用是能够抵制外界的 对溶液 的影响，维持 基本不变。 通常由12种 溶解于水中配制而成的。6.透析袋一般用硝酸纤维素（即_ _）制成的。透析袋能使_ _分子自由进出， 分子保留在袋内。二、实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步： 、 、 和 。选修1基础知识梳理参考答案参考答案1.1果酒和果醋和制作一、果酒制作1酵母菌 真 异养兼性厌氧型 （反应方程式见必修一 P93、95
24、）2. 20 1825 缺氧 呈酸性 3附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 4. 1012二、果醋制作1醋酸菌 原 异养需氧型 （反应方程式见选修一 P3）2. 3035 氧气 3. 78三、实验设计流程图及发酵装置1榨汁 酒精发酵 醋酸发酵2连接充气泵进行充气（充入氧气） 排出发酵时产生的气体(C02) 取样 防止空气中微生物的污染 充气口 连接气泵，输入氧气3橙色的重铬酸钾 酸性（浓H2S04） 呈现灰绿色四、实验注意事项2. 70%的酒精 3. 1/3 关闭 拧松一次 C02 拧紧1.2腐乳的制作1毛霉 真菌 真 1518 毛霉 蛋白 蛋白质 肽 脂肪 脂肪 甘油2无菌 毛霉 其他菌种的污染
25、3加盐腌制 加卤汤装瓶4(1)抑制微生物生长 口味 增加 (2)12% 延长 抑制微生物的生长 (3)防腐杀菌 (4)沸水 密封 酒精灯的火焰1.3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1乳酸菌 原 异养厌氧型 乳酸 乳酸链球菌 乳酸杆菌2盐酸 对氨基苯磺酸 重氮化 玫瑰 标准显色液 3亚硝胺 中毒 32.1微生物的实验室培养一、培养基1(1)液体 固体 琼脂 (2)选择 鉴别 分化2碳源 氮源 维生素 酸性 中性或微碱性 无氧二、无菌技术1温和 表面和内部一部分 芽孢和孢子 煮沸消毒法 巴氏消毒法 化学药物消毒法（如酒精、氯气）2强烈 内外所有 芽孢和孢子 灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 培养基3防止
26、外来杂菌的入侵 (1)清洁 消毒 (2)灭菌 (3)酒精灯火焰附近三、实验操作大肠杆菌的纯化培养 制备培养基 纯化大肠杆菌1灭菌 倒平板2平板划线法 稀释涂布平板法 未接种 37 伊红美蓝 黑3斜面 4 甘油管藏 -202.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1目的菌株 抑制 阻止 2(1)选择培养基 (2)脲酶 氨 (3)以尿素为惟一氮源3酚红指示剂 红 脲酶 氨 氨 碱性 升高 伊红美蓝 黑 4肉眼 子细胞 稀释涂布平板法 活菌计数法 30300 低 平均菌落数 稀释倍数5显微镜直接计数2.3分解纤维素的微生物的分离2C1 CX 葡萄糖苷 纤维二 葡萄糖3.刚果红染色 纤维素 透明圈 透明圈
27、 4.发酵产纤维素酶3.1菊花的组织培养一、基础知识1离体 激素 2脱分化 再分化 3疏松 液泡4.(2) MS 植物激素 生长素 细胞分裂素 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 生长素用量比细胞分裂素用量 实验结果比值两时有利于根的分化、抑制芽的形成比值低时有利于芽的分化、抑制根的形成适中时促进愈伤组织的生长 (3) 5.8 1822 12 避光（或黑暗）二、实验操作1无菌水 2灼烧灭菌 3消毒过的蛭石或珍珠岩 长壮3.2月季的花药培养 一、基础知识1花粉母细胞 减数 单核期 双核期2营养 精子 3胚状体 愈伤组织二、实验操作1(1)初花 (2)单核期 中央 细胞一侧 完全未开放的花蕾(3)醋酸洋红法 焙花青铬钒法 蓝黑 显微镜2酒精 无菌水 氯化汞 无菌水3(2) 25 不需要 需要 (3)胚状体 分化 胚状体4.1果胶酶在果汁生产中的作用1细胞壁 胞间层 半乳糖醛酸 2多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 果胶酯酶 果胶 细胞壁胞间层 半乳糖醛酸3反应速度 反应物的减少量 产物的增加量4温度pH 酶的抑制剂4.2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1酶
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