生物選修一講的是生物技術(shù)實踐，包括傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)、微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用、植物組織培養(yǎng)、酶的研究與應(yīng)用、DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)、植物有效成分的提取。

生物選修一知識點(diǎn)總結(jié)

一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

1.果酒制作：

1)原理：酵母菌的無氧呼吸反應(yīng)式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量。

2)菌種來源：附著在葡萄皮上的野生酵母菌或人工培養(yǎng)的酵母菌。

3)條件：18-25℃，密封，每隔一段時間放氣(CO2)

4)檢測：在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈灰綠色。

2、果醋制作：

1)原理：醋酸菌的有氧呼吸。

O2，糖源充足時，將糖分解成醋酸

O2充足，缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰僮優(yōu)榇姿帷?/p>

C2H5OH+O2CH3COOH+H2O

2)條件：30-35℃，適時通入無菌空氣。

3、腐乳制作：

1)菌種：青霉、酵母、曲霉、毛霉等，主要是毛霉(都是真菌)。

2)原理：毛霉產(chǎn)生的蛋白酶將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和aa;脂肪酶將脂肪水解為甘油和脂肪酸。

3)條件：15-18℃，保持一定的濕度。

4)菌種來源：空氣中的毛霉孢子或優(yōu)良毛霉菌種直接接種。

5)加鹽腌制時要逐層加鹽，隨層數(shù)加高而增加鹽量，鹽能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。

4、泡菜制作：

1)原理：乳酸菌的無氧呼吸，反應(yīng)式：C6H12O62C3H6O3+能量

2)制作過程：①將清水與鹽按質(zhì)量比4：1配制成鹽水，將鹽水煮沸冷卻。煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響。②將新鮮蔬菜放入鹽水中后，蓋好壇蓋。向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，以保證乳酸菌發(fā)酵的無氧環(huán)境。

3)亞硝酸鹽含量的測定：

①方法：比色法;

②原理：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-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。

二、微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

1、培養(yǎng)基的種類：按物理性質(zhì)分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基，按化學(xué)成分分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基，按用途分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。

2、培養(yǎng)基的成分一般都含有水、碳源、氮源、無機(jī)鹽P14

3、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。

4、培養(yǎng)基還需滿足微生物對PH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O2的要求。

5、獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵。

6、常用滅菌方法有：灼燒滅菌，將接種工具如接種環(huán)、接種針滅菌;干熱滅菌：如玻璃器皿、金屬用具等需保持干燥的物品。高壓蒸汽滅菌：如培養(yǎng)基的滅菌。

7、用固體培養(yǎng)基對大腸桿菌純化培養(yǎng)，可分為兩步：制備培養(yǎng)基和純化大腸桿菌。

8、固體培養(yǎng)基的制備：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板

9、微生物常用的接種方法：平板劃線法和稀釋涂布平板法。

10、平板劃線法是通過連續(xù)劃線，將菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面，稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，分別涂布到培養(yǎng)基表面。當(dāng)它們稀釋到一定程度后，微生物將分散成單個細(xì)胞，從而在培養(yǎng)基上形成單個菌落。

11、微生物的計數(shù)方法：活菌計數(shù)法、顯微鏡直接計數(shù)法、濾膜法。

12、活菌計數(shù)法就是當(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個活菌。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低。因為當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察的只是一個菌落。

13、顯微鏡直接計數(shù)也是測定微生物數(shù)量的常用方法，但它包括了死亡的微生物。

14、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。①如何證明培養(yǎng)基是否受到污染：實驗組的培養(yǎng)基中接種要培養(yǎng)的微生物，對照組中的培養(yǎng)基接種等量的蒸餾水(設(shè)置空白對照)。②如何證明某選擇培養(yǎng)基是否有選擇功能：實驗組中的培養(yǎng)基用該選擇培養(yǎng)基，對照組中培養(yǎng)基用普通培養(yǎng)基(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)。如果普通培養(yǎng)基的菌落數(shù)明顯大于選擇培養(yǎng)基中的數(shù)目，則說明該選擇培養(yǎng)基有選擇功能。

15、如何分離分解尿素的細(xì)菌?培養(yǎng)基中以尿素為唯一氮源，加入酚紅指示劑，如果PH升高，指示劑變紅，可初步鑒定該菌能分解尿素。

16、如何分離分解纖維素的微生物?以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基。

17、纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三組分：C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。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。

18、篩選纖維素分解菌的方法：剛果紅染色法，其原理是剛果紅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)纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅—纖維素的復(fù)合物無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(產(chǎn)生了透明圈，說明纖維素被分解了，說明有纖維素分解菌)

三、植物組織培養(yǎng)

1、菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝。

2、常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基：主要成分包括：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;有機(jī)物：如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖等，常常還要添加植物激素。

3、生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。

1)按照不同的順序使用，會得到不同的實驗結(jié)果。

①先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素：有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化;

②先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素：細(xì)胞既分裂也分化。

③同時使用：分化頻率提高。

2)兩者用量的比例影響細(xì)胞的發(fā)育方向：

4、花粉是單倍體的生殖細(xì)胞，花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期，單核期和雙核期等階段。

5、通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株(單倍體植株)一般有兩種途徑：

究竟是哪種途徑主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。

6、影響花藥培養(yǎng)的因素：材料的選擇和培養(yǎng)基的組成，此外，親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種密度等都有影響。

7、月季的花藥培養(yǎng)一般選初花期，并且選擇單核期的花粉。選擇花藥時，一般通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時期的常用方法：醋酸洋紅法，某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用焙花青——鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。

四、酶的研究與應(yīng)用

1、果膠酶作用：分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，提高水果的出汁率，并使果汁變得澄清。

2、果膠酶并不特指某一種酶，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。

3、酶的活性可用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。

4、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。

5、加酶洗衣粉的作用原理：堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(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。同樣道理，脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)。

6、固定化技術(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化，而細(xì)胞多采用包埋法固定化。因為細(xì)胞個大，而酶分子很小;個大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。

7、固定化酵母細(xì)胞時，酵母細(xì)胞的活化用蒸餾水;配制海藻酸鈉溶液時，加熱要用小火，或者間斷加熱;要將海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，再加入活化的酵母細(xì)胞。CaCl2溶液有利于凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

五、DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)

1、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。

2、DNA溶解性：①DNA在不同濃度的NaCL溶液中溶解度不同。在0.14moL/L的NaCL溶液中，溶解度最小。②DNA不溶于酒精。

3、DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性：因為酶有專一性，蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但對DNA沒有影響。DNA比較能耐高溫。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對DNA無影響。

4、在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。

5、提取DNA的材料一般用雞血而不用豬血，因為哺乳動物(豬)成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，無DNA。

6、破碎雞血細(xì)胞時，可以加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可。

7、為了純化提取的DNA，需要將濾液進(jìn)一步處理。在濾液中加入NaCL，使其濃度為2mol/L，過濾除去不溶的雜質(zhì)，再加入蒸餾水，使NaCL濃度為0.14mol/L，析出DNA，過濾除去溶液中的雜質(zhì)。

8、向溶解了DNA的NaCL溶液中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精溶液，目的是提取含雜質(zhì)更少的DNA。

9、PCR原理：DNA體外復(fù)制

10、PCR的條件：①一定的緩沖溶液;②DNA模板;③分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物;④四種脫氧核苷酸;⑤耐熱的DNA聚合酶;⑥控制溫度的儀器設(shè)備。

11、為什么要引物?因為DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，而只能從3′端延伸DNA鏈。DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。

12、PCR三步驟：變性、復(fù)性和延伸。在PCR循環(huán)之前，常要進(jìn)行一次預(yù)變性，以便增加大分子模板DNA徹底變性的概率。

13、PCR的結(jié)果：特異地復(fù)制處于兩個引物之間的DNA序列，使這段固定長度的序列呈指數(shù)擴(kuò)增。

14、DNA在260nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰。

15、蛋白質(zhì)分離的方法：凝膠色譜法和電泳。

16、凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)，移動速度慢，后洗脫出來;相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，移動速度快，先洗脫出來。

17、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)各種分子的分離。

六、植物有效成分的提取

1、植物芳香油的提取方法：蒸餾、壓榨和萃取。

2、水蒸汽蒸餾法是利用水蒸汽將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后又重新分出油層和水層。如玫瑰油、薄荷油等(也可用萃取法)。

3、柑橘、檸檬芳香油的制備常使用壓榨法，因為水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解。

4、胡蘿卜素的提取一般用萃取法。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，然后蒸發(fā)出有機(jī)溶劑，獲取純凈的植物芳香油。

5、石油醚具有較高的沸點(diǎn)，能充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，所以適宜用作胡蘿卜素的萃取劑。

6、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，能隨水蒸汽一同蒸餾。故適用于蒸餾法。

7、玫瑰精油的油水混合物中加入NaCL目的是增加水層密度，使油水分層。分離油層后加無水Na2SO4，目的是除去水，再過濾去除Na2SO4。

8、橘皮壓榨前用石灰水浸泡，目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、分解果膠、防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。

9、胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑，所以適于用萃取法。

10、萃取時采用水浴加熱，以防有機(jī)溶劑燃燒、爆炸。瓶口安裝回流冷凝裝置，以防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)。