关于生物选修一精华总结归纳版.docx
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关于生物选修一精华总结归纳版
N2、NH、NQ、NH+(无机氮源)蛋
、微生物
1.培养基
1.1成分
培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子
1.1.1碳源:
能为微生物的代谢提供碳元素的物质。
如CQ、NaHCO等无机碳源(自养);
糖类、石油、生粉饼等有机碳源。
异养微生物只能利用有机碳源。
单质碳不能作为碳
源。
1.1.2氮源:
能为微生物的代谢提供氮元素的物质。
如
1.1.3培养基还要满足微生物生长对pH特殊营养物质以及氧气的要求。
例如,培养乳酸杆
菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性,培养细菌是
需要将pH调至中性或微碱性,培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件
①称量时,牛肉膏蛋白胨都易吸潮,称量要迅速②融化加琼脂时要不断搅拌,防止脂
糊底而导致烧杯破裂③灭菌时,装有培养基的锥形瓶要用高压蒸汽灭菌法,培养皿要用干热灭菌法④平板冷凝后需要倒置,,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,
防止皿盖上冷凝的水珠落入培养基,造成污染。
(微生物培养的时候也需要倒置,另
一个原因:
由于重力的作用使培养基表面及次层能富集微生物生长所需的营养物质,利于微生物生长。
)
2灭菌与消毒
化学药剂消毒(如酒精、
2.1消毒较为温和的理化方法,仅杀死物体表面或内部的部分有害微生物。
包括:
煮沸消毒法,巴氏消毒法(对于一些不耐高温的液体)还有氯气、石炭酸等)、紫外线消毒法
2.2强烈理化因素,杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子。
包括:
灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
x的微生物污染培养基)
2.3灭菌①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;(防止
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法,所用器械是干热灭菌箱
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅
3纯化微生物的接种方法
3.1平板划线法(适用好氧菌)和稀释涂布平板法(适用好氧菌以及兼性厌氧菌)。
释分散到培养基的表面。
在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可
见的子细胞群体,这就是菌落。
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
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。
3.3稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到
琼脂固体培养基的表面,进行培养。
分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
3.4用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:
使聚集在一起的微生物分散成单个细
胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种
4统计菌落数目
4.1测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
4.2释涂布平板法统计(可以区分活死菌)
4.2.1为了保证结果准确,一般设置3〜2个平板,选择菌落数在30〜300的平板进行计数,
并取平均值。
4.2.2每克样品中的菌落数=(C/V)*M其中,C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,
V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml),M代表稀释倍数
4.3显微镜直接计数法统计(不能区分活死菌)
2.1原理
2.1.1细菌之所以能分解尿素CQ(Nh2)2,是因为他们能合成脲酶,将尿素分解为CQ,NH3
2.1.2土壤中的细菌之所以能分解纤维素,是因为他们能合成纤维素酶,纤维素酶是一种复
合酶,即C酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
(棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物)
2.2选择培养基以尿素为唯一氮源的选择培养基,富含纤维素的选择培养基2.3鉴别方法
2.3.1在培养基中加入酚红指示剂,分解产生氨气,指示剂变红
2.3.2在培养基中在含有纤维素的培养基中加入刚果红,刚果红能与培养基中的纤维素形成
红色复合物。
当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培
养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
二、发酵
1.1发酵:
通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。
1.1.1有氧发酵:
醋酸发酵谷氨酸发酵
无氧发酵:
酒精发酵乳酸发酵
1.2酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌
1.2.3
在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌
法适应这一环境而受到制约。
1.3醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂
1.3.1当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌
30〜35C,
1.3.2控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是
短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。
②醋酸菌最适生长温度为控制好发酵温度,使发酵时间缩短,又减少杂菌污染的机会。
1.4实验流程:
挑选葡萄7冲洗7榨汁7酒精发酵7果酒(7醋酸发酵7果醋)
灰绿色。
先在试管中加
H2SQ3滴,振荡混匀,最
1.2酒精检验:
重铬酸钾。
在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现
入发酵液2mL,再滴入物质的量浓度为3mol/L的
1.5实验装置1.5.1充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口
是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的;出料口是用来取样的。
排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接,目的是防止空气中微生物的污染。
开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。
使用该装置制酒时,应该关闭充气口;
制醋时,应该充气口连接气泵,输入氧/空气。
2.腐乳
3.泡菜
3.1参与微生物及原理
3.1.1
制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。
在无氧条件下,降糖分
酶
解为乳酸。
分裂方式是二分裂。
反应式为:
GHiQ*2GHO+能量。
3.1.3
3.2实验材料
3.2.1选用新鲜的蔬菜,若放置时间过长,蔬菜中的亚硝
清水与盐的质量比是4:
1。
盐水要煮沸后冷却,煮沸的作用①除去水中的氧气②杀灭水中的其他微生物。
3.2.2泡菜坛坛盖沿的水槽内注满水,保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境。
而且,在发酵过程中要经常补水。
3.3发酵中的各类曲线
a.
有氧气,乳酸菌活动受到抑制
b.乳酸菌含量达到最大,抑制其他菌种活性
c.乳酸持续累积,抑制自身活性
一般在腌制10天后亚硝酸盐含量开
始降低,故在10天之后食用最好
3.4测定亚硝酸盐含量
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后,与N-1-萘基乙二胺
盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较(比色法),估算泡
菜中亚硝酸盐含量。
、植物组织培养
3.1植物组织培养技术
3.1.1原理植物细胞的全能性。
具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞,都具有发育
成完整个体的能力,即每个生物细胞都具有全能性。
但在生物体的生长发育过程中并
基因的选择性表达,构成不
专门化,有利于提高各
不表现出来,这是因为在特定的时间和空间条件下,通过
同组织和器官。
细胞分化使细胞生物体中细胞结构和功能趋向
种生理功能的效率。
3.1.2基本过程外植体7愈伤组织7根、芽7植物体
离体的植物组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂,形成愈伤组织,
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。
做去分化。
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。
3.1.3应用
实现优良品种的快速繁殖;培育脱毒作物;制作人工种子;培育作物新品种。
3.2菊花的植物组织培养
菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。
一般来说,容易
进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。
选取生长旺盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状
态好,容易诱导脱分化和再分化。
般将pH控制在5.8左右,温度控制在18~22C,并且每日用日光灯照射12h。
3.2.3.1MS固体培养基:
大量元素、微量元素和有机物(包括细胞分裂素与生长素)。
(在
菊花组织培养中,可以不添加植物激素,原因是菊花茎段组织培养比较容易)。
3.2.3.2微生物培养基以有机营养为主,MS培养基则需提供大量无机营养。
3.2.4外植体的消毒3.2.4.1外植体:
用于离体培养的植物器官或组织片段。
后,在无菌水中至少清洗3次,漂洗消毒液。
接种:
接种过程中插入外植体时形态学上端朝上,每个锥形瓶接种7〜8个外植体。
外植体接种与细菌接种相似,操作步骤相同,而且都要求无菌操作。
接种中被杂菌污染;锥形瓶密封性差等。
3.2.5移植
栽前应先打开培养瓶的封口膜,让其在培养间生长几日,然后用流水清洗根部培养
最后进行露天栽培
3.2月季的花药培养
3.2.1材料完全未开放的花蕾,处于单核靠边期的花粉。
细胞核由中央移向细胞一侧的时
期,花药培养成功率最高
3.2.2镜检确定花粉发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。
但是,某些植物的花粉细胞
核不易着色,需采用焙花青-铬矶法,这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
产生花粉植株的两种途径通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种
途径,一种是花粉通过胚状体阶段发育为植物,另一种是花粉在诱导培养基上先形成
愈伤组织,再将其诱导分化成植株。
这两种途径之间并没有绝对的界限,主要取决于
培养基中激素的种类及其浓度配比。
培养温度控制在25C左右,不需要光照.幼小植株形成后才需要光照.一般经过20
30天培养后,会发现花药开裂,长出愈伤组织或形成胚状体。
将愈伤组织及时转移到
分化培养基上,以便进一步分化出再生植株。
如果花药开裂释放出胚状体,则一个花
药内就会产生大量幼小植株,必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开,分别移植到新
的培养基上,否则这些植株将很难分开。
组织类型
细胞来源
细胞形态
细胞结构
细胞排列
细胞去向
根尖分生组织
受精卵
正方形
无液泡
紧密
分化成多种细胞组织
愈伤组织
高度分化细胞
无定形
高度液泡化
疏松
再分化成新个体
相同点
都通过有丝分裂进行细胞增殖
326生长素和细胞分裂素等植物激素使用的先后顺序、用量的比例影响
、植物有效成分的提取
3.1植物芳香油的提取
芳香油的性质:
挥发性强,成分复杂,以萜类化合物及其衍生物为主。
水上蒸馏:
原料隔放在沸水上加热蒸馏。
水汽蒸馏:
利用外来高温水蒸气加热蒸馏。
3.1.3.3
不足:
有些原料不适宜于水中蒸馏,如柑橘、柠檬等易焦糊,有效成分容易水解。
(4)
连接冷凝管。
保证上端出水口向上,通过橡皮管与水池相连;下端进水口向下
固定热源——酒精灯。
固定蒸馏瓶,并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直。
安装蒸馏头,使蒸馏头的横截面与铁架台平行。
通过橡皮管与水龙头相连。
(5)连接接液管(或称尾接管)。
接收瓶应在实验前称重,并做好记录。
(7)将温度计固定在蒸馏头上,使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一
水平线上。
(8)蒸馏装置安装完毕后,在蒸馏瓶中加几粒沸石,防止液体过度沸腾。
在整个蒸馏
3.1.5萃取法
方法:
原料浸泡在溶剂中7得到浸泡液7有机溶剂挥发7芳香油。
3.2玫瑰精油的提取
0.1g/mL氯化钠溶液:
促使油水混合物(乳浊液)中油和水的分离
无水硫酸钠:
吸收油层中的水分。
1采集玫瑰花:
采集盛花期(5月中上旬)的玫瑰花,清水清洗沥干。
③安装蒸馏装置:
按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馏装置。
④加热蒸馏:
控制蒸馏时间和速度(1〜2滴/秒),获得乳白色乳浊液;拆卸装置。
⑤分离油层:
向乳浊液加入NaCI溶液后,利用分液漏斗分离出上面的油层。
3.3橘皮精油的提取
石灰水:
防止压榨时滑脱,提高出油率,降低压榨液黏稠度,过滤不堵塞筛眼。
小苏打、硫酸钠:
促进油和水的分离(用量分别为橘皮质量的0.25%和5%)o
①橘皮的处理:
将新鲜橘皮用清水清洗沥干。
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彻底漂洗干净,沥干。
4粉碎和压榨:
将橘皮粉碎,加入小苏打和硫酸钠后,用压榨机压榨得到压榨液。
5过滤压榨液:
用布袋过滤,滤液再高速离心处理,分离出上层橘皮油。
6静置处理:
将橘皮油在5〜10C冰箱中静置5〜7d,分离出上层澄清橘皮油。
7
再次过滤:
将下层橘皮油用滤纸过滤,滤液与上层橘皮油合并,得到橘皮精油。
3.4胡萝卜素的提取
3.4.1
胡萝卜素性质:
橘黄色结晶,化不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂
3.4.2
提取胡萝卜素的方法主要有三种:
①从植物中提取②从大面积养殖的岩藻中获
得③利用微生物的发酵生产
水溶性的:
乙醇、丙酮
水不溶性的:
石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等(石油醚沸点最高最合适)
①粉碎:
使原料与有机溶剂充分接触,增大溶解度。
②干燥:
脱水温度太高,干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
萃取过程应该避免明火加热,采用水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,直接
使用明火加热容易引起燃烧爆炸。
为了防止加热时有机溶剂挥发,还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。
萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。
在浓缩之前,还要进行过滤,
除去萃取液中的不溶物。
滤纸:
18cmX30cm
基线:
滤纸下端距底边2cm处做一基线,在基线上取A、B、CD四点。
点样:
用最细的注射器针头(毛细吸管)吸取样品进行点样。
点样应该快速细致,在
基线上形成直径2mm左右的圆点,每次点样后,可用吹风机将溶剂吹干,注意保持
滤纸干燥。
等滤纸上的点样液自然挥发干后,将滤纸卷成圆筒状,至于装有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。
等各种色素完全分开后,观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带。
四、酶、DNA、细胞固化
4.1酶
4.1.1果胶酶
4.1.1.1果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一,不溶于水
4.1.1.2果胶酶不特指某一种,是一类酶的统称,包括多聚半乳糖醛酸酶,果胶分解酶和果胶
酯酶
4.1.1.3果胶酶的主要作用是分解果胶变成可溶性的半乳糖醛酸,从而使果汁变得澄清,提升水果的出汁率
4.1.1.4探究果胶酶活性
因素:
T、PH、酶抑制剂
单一变量原则
分别预热、预pH处理,再混合
最适用量:
增加酶用量,直至果汁量不再增
力口。
最适用量与T、pH有关。
4.1.2加酶洗衣粉
4.1.2.1包含的酶制剂
蛋白酶:
蛋白质7氨基酸、多肽脂肪酶:
脂肪7脂肪酸、甘油淀粉酶:
淀粉7麦芽糖、葡萄糖纤维素酶:
使纤维素的结构变蓬松,清除棉麻深处的污垢
4.1.3高果糖浆生产葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖
4.2固定化酶与固定化细胞
4.2.2
4.2.3
4.2.3.1酵母细胞的活化7配置CaC2溶液配置海藻酸钠溶液混合酵母细胞与海藻酸钠
溶液7固定化酵母细胞7冲洗、发酵
423.2活化蒸馏水+干酵母搅拌放置一小时
CaC2溶液中
CaC2溶液的作用是使胶体聚沉,形成稳定的凝胶珠固定化酵母细胞:
注射器恒速滴加到海藻酸钠溶解小火间断加热
4.3DNA粗提
4.3.1溶解性原理
在0.14mol/L时溶解度最小,可使
DNA析出;较高浓度(2mol/L)
可使DNA溶解;DNA不溶于酒精。
(特别是95%冷却酒精),
但细胞中蛋白质可溶于酒精。
因此,通过反复溶解与析出DNA
就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
(L14
買£1浓aCmolZL)
C
4.3.2预冷的乙醇溶液
具有以下优点。
一是抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解;二是降低分子运动,易于
4.3.3
4.3.4
形成沉淀析出;三是低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。
提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理
DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋,其温度在80C以上,如在PCF技术中DNA
变性温度在95C。
洗涤剂在提取DNA中的作用7洗涤剂将细胞膜上的蛋白质,从而瓦解细胞膜
4.3.5
实验材料鸡血细胞一是因为鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得;二是鸡血细
胞极易吸水胀破
4.3.6
鉴定在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺呈现蓝色。
注意事项:
在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固;鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度;使用
4.3.7
塑料烧杯;使用尼龙布过滤;玻棒沿同一方向搅
拌;玻棒搅拌要缓慢(细胞破裂快速搅拌);玻
A
播水
□NA施枫
棒不要碰到烧杯壁;二苯胺试剂要现用现配等。
4.4PCR
4.4.180-100C高温解旋DNA,双链完全分开
4.4.2利用高温DNA聚合酶
4.4.3添加20-30的DNA引物
4.4.4若有一个模板,n次后得到2n个DNA分子,若有N个模板,n次后得到N*2n个DNA分子
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