一輪復(fù)習(xí)選修1生物技術(shù)實踐模塊ppt課件

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考綱解讀,1. 微生物的實驗室培養(yǎng) 2. 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 3. 分解纖維素的微生物的分離 4. 細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖 5. 病毒的結(jié)構(gòu)和增殖 6. 微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)及功能 7. 培養(yǎng)基的配制原則 8. 培養(yǎng)基的種類,考點1 微生物的利用,1,一、微生物的實驗室培養(yǎng),（一）培養(yǎng)基,人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配置出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)稱,培養(yǎng)基,一般的培養(yǎng)基均需要碳源、氮源、無機(jī)鹽和水等,培養(yǎng)基的基本成分,液體培養(yǎng)基（一般用錐形瓶盛裝） 固體培養(yǎng)基（一般用試管或培養(yǎng)皿盛裝），在液體培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上再添加瓊脂。,培養(yǎng)基的種類,2,2、理解培養(yǎng)基的種類及應(yīng)用（適當(dāng)補(bǔ)充）,按物理狀態(tài)不同劃分,按化學(xué)組成不同劃分：合成培養(yǎng)基/天然培養(yǎng)基,按用途不同劃分,鑒別培養(yǎng)基,,,選擇培養(yǎng)基,3,加入青霉素的培養(yǎng)基 分離酵母菌、霉菌等真菌 加入高濃度食鹽的培養(yǎng)基 分離金黃色葡萄球菌 只有尿素作為惟一氮源的培養(yǎng)基 分離出分解尿素的細(xì)菌 不加氮源的無氮培養(yǎng)基 分離固氮菌 只有纖維素作為惟一碳源的培養(yǎng)基 分離分解纖維素的細(xì)菌 加入青霉素等抗生素的培養(yǎng)基 分離導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞,選擇培養(yǎng)基做一些適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,4,（二）無菌技術(shù),無菌操作泛指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法技術(shù)。,獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，無菌技術(shù)就是防止雜菌污染的操作技術(shù)。,5,消毒,無菌技術(shù)的種類,滅菌,使用較為溫和的方法（酒精、紫外線）來殺死部分對人體有害的微生物。,對實驗操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔消毒； 將培養(yǎng)皿、接種用具進(jìn)行滅菌； 接種的過程要在酒精燈附近進(jìn)行。,使用較為強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外的所有微生物（包括芽孢和孢子）。,6,二、實 驗 操 作,（一）制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基,1.牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基配方,2.基本過程：稱量→溶化→滅菌→倒平板,高壓鍋滅菌,冷卻到50OC左右時倒,,,7,基本過程：稱量→溶化→滅菌→倒平板,分離分解尿素的細(xì)菌：培養(yǎng)基中加入尿素為唯一氮源,分離分解纖維素的微生物：培養(yǎng)基中加入纖維素為唯一碳源,,8,,9,,,,10,倒平板操作的討論,1.培養(yǎng)基滅菌后要冷卻到50OC時倒平板。用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？ 用手觸摸錐形瓶，溫度下降到剛剛不燙手時即可開始倒平板。,2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？ 通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。,11,3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？ 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？ 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。,12,（二）純化大腸桿菌,微生物接種方法常見的有平板劃線法和稀釋涂布平板法。,1.平板劃線法 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（操作如教材18頁圖示）。 在數(shù)次劃線后可以分離到由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體稱菌落。,優(yōu)點：可以觀察菌落特征，對混合菌進(jìn)行分離 缺點：不能計數(shù) 一般用于分離微生物的純種,13,1、為什么在操作的第一步以及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)？,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)束后仍然要灼燒接種環(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。,平板劃線法的討論,14,2.在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？ 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？ 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。,15,2.稀釋涂布平板法 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)。 在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。 稀釋涂布平板法操作過程分兩個步驟，即系列稀釋操作和涂布平板操作。,優(yōu)點：可以計數(shù)，可以觀察菌落特征。 缺點：吸收量較少，較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延。 一般用于平板培養(yǎng)基的回收率計數(shù),16,系列稀釋操作,101,102,103,104,105,106,(1)將分別盛有9mL水的試管滅菌并編號。,(2)用移液管吸取1mL培養(yǎng)的菌液，注入第二支試管中，輕壓橡皮頭，吹吸三次使之充分混勻。,(3)從101倍稀釋的試管中吸取1mL稀釋液，注入第三支試管中，重復(fù)步驟2，直至到第六支試管。,17,涂布平板操作,(1)將涂布器浸在盛有70％的酒精的燒杯中。,(2)取少量菌液（不超0.1mL），滴加到培養(yǎng)基表面。,(3)將沾有酒精的涂布器在火焰上引燃，火熄后冷卻8～10s。,(4)用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。,18,涂布平板操作討論,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？ 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。,將接種后和未接種（作為對照組）的培養(yǎng)基均放到370C的恒溫箱中，培養(yǎng)12～24h后進(jìn)行觀察并記錄結(jié)果。,19,三、結(jié)果分析與評價,1.未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長？如果有菌落生長，說明了什么？ 未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2 d后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。,2.在接種大腸桿菌的培養(yǎng)基上，能否觀察到獨立的菌落？它們的大小、形狀、顏色相似？ 如果接種成功的話，在培養(yǎng)基的表面可觀察到大小、形狀、顏色相似的菌落。,20,3.培養(yǎng)12h和24h后，觀察到的實驗結(jié)果相同嗎？如果不同，請分析產(chǎn)生差異的原因？ 培養(yǎng)12 h與24 h后的大腸桿菌菌落的大小會有明顯不同。隨著時間的延長、菌落的不斷生長，使菌落不斷增大。,4.如果在培養(yǎng)基上觀察到不同形態(tài)的菌落，請分析其可能的原因。 無菌操作未達(dá)到要求：可能是培養(yǎng)基滅菌不徹底；可能是接種時發(fā)生了污染；也可能是在培養(yǎng)的過程中受到了污染。,21,四、課題延伸—菌種的保存,1.試管低溫臨時保存 將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上，培養(yǎng)成菌落后，置于4OC的冰箱中保存（每隔3～6個月要重新接種培養(yǎng)后再保存）。,2.甘油管長期保存 在3mL的甘油瓶中加入1mL的甘油，高壓滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，充分混合后，置于－20OC的冷凍箱中保存。,22,土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù),（一） 篩 選 菌 株,原理 人為提供有利于目的菌株的條件（包括營養(yǎng)、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。 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，稱做選擇培養(yǎng)基。,23,1.在培養(yǎng)基的配方中，為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是是什么物質(zhì)？,碳源是葡萄糖，氮源是尿素。,2.分析該配方的培養(yǎng)基對微生物是否具有篩選作用？如果有，又是如何進(jìn)行篩選的？,能分解尿素的細(xì)菌的篩選 閱讀教材22頁第一大段相關(guān)內(nèi)容，并思考回答下列問題：,有篩選作用，它的氮源只含有尿素，只有能合成分解尿素的脲酶的細(xì)菌才能生長。,24,（二） 統(tǒng)計菌落數(shù)目,原理 運用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)。 統(tǒng)計菌落數(shù)目的理論依據(jù)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。因此，恰當(dāng)?shù)南♂尪仁浅晒Φ亟y(tǒng)計菌落數(shù)目的關(guān)鍵。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，通常將幾個稀釋度下的菌液都涂布在平板上，培養(yǎng)后再選擇菌落數(shù)在30 ～300的平板進(jìn)行計數(shù)。,25,第一位同學(xué)只涂布了一個平板，沒有設(shè)置重復(fù)組，因此結(jié)果不具有說服力。第二位同學(xué)設(shè)置了重復(fù)組，涂布了3個平板，但是，其中1個平板的計數(shù)結(jié)果與另 2個相差太遠(yuǎn)，說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯誤，因此，不能簡單地將3個平板的計數(shù)值用來求平均值。 在設(shè)計實驗時，一定要涂布至少3個平板，作為重 復(fù)組，才能增強(qiáng)實驗的說服力與準(zhǔn)確性。在分析實驗結(jié)果時，一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否基本一致，結(jié)果不一致，意味著操作有誤，需要重新實驗。,閱讀教材22頁“（二）統(tǒng)計菌落數(shù)目”一段，并討論教材中提出的問題。,26,（三） 設(shè) 置 對 照,A同學(xué)的結(jié)果與其他同學(xué)不同，可能的解釋有兩種。一是由于土樣不同，二是由于培養(yǎng)基污染或培養(yǎng)基混有其它氮源。究竟是哪個原因，可以通過實驗來證明。實驗方案有兩種。一種方案是可以接種其它菌種，看是否有菌落的出現(xiàn)，驗證培養(yǎng)基是否混有其它氮源。另一種方案是將A同學(xué)配制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下進(jìn)行培養(yǎng)，作為空白對照，以證明培養(yǎng)基是否受到污染。 所以，在實驗中一般都應(yīng)設(shè)置對照組，使實驗更有說服力。,閱讀教材22～23頁“（三）設(shè)置對照”一段，并討論教材中提出的問題。,27,一、實 驗 設(shè) 計,閱讀教材23～25頁“實驗設(shè)計”和“操作提示”等兩個內(nèi)容，請根據(jù)教材提供的三個資料、樣品的稀釋和稀釋液的取樣培養(yǎng)流程示意圖及“操作提示”的有關(guān)問題，自行設(shè)計一個《土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)》這樣的一個實驗。,28,實驗設(shè)計,1.實驗名稱,土壤中某樣品細(xì)菌的分離與計數(shù),2.實驗?zāi)康模裕?3.材料用具（略）,4.操作步驟,從肥沃、濕潤的土壤中取樣。先鏟去（鏟已經(jīng)過消毒處理）表層土3cm左右，再取樣，將樣品裝入事先消毒過的信封中。,（1）土壤取樣,29,準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（作為對照組）和選擇培養(yǎng)基。將菌液稀釋相同的倍數(shù)（見教材23頁“樣品稀釋流程示意圖”）。稀釋倍數(shù)為 103 ～107。每個稀釋度均用3個選擇培養(yǎng)基，1個牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，共需要15個選擇培養(yǎng)基，5個牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（都作好標(biāo)記）。,（2）制備培養(yǎng)基,（3）高溫消毒,將準(zhǔn)備好的培養(yǎng)基和8支試管、一支移液管（用紙包好）放到高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行滅菌處理。,30,將10 g土樣加入盛有90 mL無菌生理鹽水的錐形瓶中（錐形瓶體積為250 mL），充分搖勻，吸取上清液1mL，轉(zhuǎn)移至盛有9 mL的生理鹽水的無菌大試管中，依次等比稀釋至107稀釋度，并按照由107～103稀釋度的順序分別吸取0.1mL進(jìn)行平板涂布操作。按照濃度從低到高的順序涂布平板。,（4）微生物的培養(yǎng)與觀察,將涂布好的培養(yǎng)皿放在30℃溫度下培養(yǎng)。隨著培養(yǎng)時間的延長，會有不同的菌落產(chǎn)生。比較牛肉膏培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基中菌落的數(shù)量、形態(tài)等，并做好記錄。,31,挑選選擇培養(yǎng)基中不同形態(tài)的菌落接入含酚紅培養(yǎng)基的斜面中，觀察能否產(chǎn)生如課本中圖2-10的顏色反應(yīng)。,（5）細(xì)菌的計數(shù),選取菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計數(shù)。在同一稀釋度下，至少對3個平板進(jìn)行重復(fù)計數(shù)，然后求出平均值，并根據(jù)平板所對應(yīng)的稀釋度計算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。,32,二、結(jié)果分析與評價,1.培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落,對照的培養(yǎng)皿在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長，說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。牛肉膏培養(yǎng)基的菌落數(shù)目明顯大于選擇培養(yǎng)基的數(shù)目，說明選擇培養(yǎng)基已篩選出一些菌落。,33,2.樣品的稀釋操作是否成功,如果得到了2個或2個以上菌落數(shù)目在30～300的平板，則說明稀釋操作比較成功，并能夠進(jìn)行菌落的計數(shù)。,3.重復(fù)組的結(jié)果是否一致,如果各位同學(xué)選取的是同一種土樣，統(tǒng)計的結(jié)果應(yīng)該接近。如果結(jié)果相差太遠(yuǎn)，則需要從各項操作過程中去分析、尋找可能的原因。,34,三、課 題 延 伸,能分解尿素的細(xì)菌的鑒定,鑒定的原理： 細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨，會使培養(yǎng)基的pH升高。 鑒定方法： 在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，利用此培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)基的顏色變化。,35,分解纖維素的微生物的分離,（一）纖維素與纖維素酶,纖維素：一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，廣泛地存在于植物的根、莖、葉等器官中。,纖維素酶：由微生物分泌的一種復(fù)合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，由于它們的協(xié)同作用，最終將纖維素分解成葡萄糖。,纖維素,纖維二糖,葡萄糖,36,①取二支20mL的試管,實驗：纖維素酶分解纖維素的實驗,②各加入一張濾紙條,③各加入10mL0.1mol/L的醋酸－ 醋酸鈉緩沖液,甲 乙,④在甲試管中加入1mL蒸餾水，,乙試管加入1mL纖維素酶,⑤將試管放在140r/min的搖床上振蕩1h,⑥結(jié)果：乙試管的濾紙條消失,討論：乙試管的濾紙條為什么會消失？甲試管的作用是什么？,37,剛果紅染色法,剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物，而不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。,（二）纖維素分解菌的篩選,用加入剛果紅的纖維素培養(yǎng)基去培養(yǎng)微生物時，如果培養(yǎng)基中出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈時，可說明該菌落是纖維素分解菌，因為它已將被剛 果紅 染成紅色的纖維素分解了。,38,一、實 驗 設(shè) 計,請你根據(jù)實驗流程圖和提供的三個資料以及“操作提示”，在思考有關(guān)問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計出一個詳細(xì)的實驗方案。,,,,,39,閱讀與思考,閱讀教材28～29頁“資料一”～“資料三”，并思考相關(guān)問題。,問題一：是液體培養(yǎng)基，因為沒有添加瓊脂。,問題二：具有篩選作用，因為培養(yǎng)基中的碳源是纖維素，該培養(yǎng)基只有能分泌纖維素酶的纖維素分解菌才能生長。,問題三：“資料三”中的兩種方法各有哪些優(yōu)點和不足，你打算選哪一種？,40,土壤中纖維素分解菌的分離,1.土樣采集 ：土樣采集的方法與本專題課題 2類似。土樣的采集要選擇富含纖維素的環(huán)境，這是因為在纖維素含量豐富的環(huán)境，通常會聚集較多的分解纖維素的微生物。如果找不到合適的環(huán)境，可以將濾紙埋在土壤中，過一個月左右也會有能分解纖維素的微生物生長。,二、實 驗 案 例,41,2.選擇培養(yǎng) ：選擇培養(yǎng)需要的儀器有：250 mL錐形瓶、無菌稱量瓶、藥匙、1 mL和10 mL的移液管、天平、搖床、溫度計等。 在250 mL錐形瓶中裝入30 mL選擇培養(yǎng)基，用8層紗布做成瓶塞，將瓶口塞緊，再在瓶塞外包裹兩層包裝紙，用線繩扎緊，在121 ℃下高壓蒸汽滅菌20 min。 選擇培養(yǎng)的操作：稱取土樣20 g，在無菌條件下加入裝有30 mL培養(yǎng)基的搖瓶中。將搖瓶置于搖床上，在30 ℃下振蕩培養(yǎng)1～2 d，至培養(yǎng)基變混濁，重復(fù)上述方法再培養(yǎng)一次，然后再進(jìn)行梯度稀釋和涂布平板。,高考總復(fù)習(xí)·生物,42,3.剛果紅染色法分離：纖維素分解菌這一步所需要的儀器有：無菌培養(yǎng)皿、涂布器、1 mL移液管，裝有9mL無菌水的20 mL大試管，溫箱等。 培養(yǎng)基的制備參照課本旁欄中的比例配制。在500 mL三角瓶中裝入200 mL培養(yǎng)基，在121 ℃下高壓蒸汽滅菌20 min。 倒平板操作：將滅菌后的固體培養(yǎng)基熔化，按無菌操作的要求，在無菌的培養(yǎng)皿中倒入15～20 mL培養(yǎng)基，凝固后待用。,43,涂布平板：將稀釋度為104～106的菌懸液各取0.1 mL，滴加在平板培養(yǎng)基上，用涂布器將菌液涂布均勻，在30℃倒置培養(yǎng)，至菌落長出。每個稀釋度下需涂布3個平板，并注意設(shè)置對照。剛果紅染色的具體操作步驟參照課本［資料三］。,制備菌懸液：按照本專題課題1的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進(jìn)行等比稀釋，稀釋最大倍數(shù)至106。,44,三、結(jié)果分析與評價,1.培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落 對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長則說明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物。 2.分離的結(jié)果是否一致 由于在土壤中細(xì)菌的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于真菌和放線菌的數(shù)量，因此最容易分離得到的是細(xì)菌。但由于所取土樣的環(huán)境不同，不同同學(xué)也可能得到真菌和放線菌等不同的分離結(jié)果。,45,1、微生物的實驗室培養(yǎng) 2、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 3、分解纖維素的微生物的分離,46,47,DNA重組技術(shù),下列不屬于微生物的是 ( ) A．藍(lán)藻和蘑菇 B．葫蘆蘚和鐵線蕨 C．噬菌體和黃曲霉 D．放線菌和變形蟲 【解析】病毒、原核生物(例如細(xì)菌、放線菌、支原體、藍(lán)藻)、真核類的藻類和真菌及原生動物都是微生物。而一般多細(xì)胞的植物與動物不屬于微生物，如葫蘆蘚是苔蘚植物，鐵線蕨是蕨類植物，都屬于多細(xì)胞高等植物。 【答案】B,48,微生物營養(yǎng)物質(zhì),有關(guān)微生物營養(yǎng)物質(zhì)的敘述中，正確的是（ ） A．是碳源的物質(zhì)不可能同時是氮源 B．凡碳源都提供能量 C．除水以外的無機(jī)物只提供無機(jī)鹽 D．無機(jī)氮源也能提供能量 【解析】不同的微生物，所需營養(yǎng)物質(zhì)有較大差別，要針對微生物的具體情況具體分析。對于A、B選項，它的表述是不完整的。有的碳源只能是碳源，如CO2；有的碳源可同時是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同時是能源，如葡萄糖；有的碳源同時是氮源，還是能源，如蛋白胨。對于C選項，除水以外的無機(jī)物種類繁多，功能也多樣。如CO2可作自養(yǎng)型微生物的碳源；NaHCO3可作自養(yǎng)型微生物的碳源和無機(jī)鹽；而NaCl則只能提供無機(jī)鹽。對于D選項，無機(jī)氮源提供能量的情況還是存在的，如NH3可為硝化細(xì)菌提供能量和氮源。 【答案】D,49,微生物與病毒的關(guān)系,關(guān)于病毒增殖的敘述中，正確的是（ ） A．病毒侵入宿主細(xì)胞后，合成一種蛋白質(zhì) B．病毒的繁殖只在宿主的活細(xì)胞中進(jìn)行 C．病毒的繁殖以核衣殼為單位 D．在普通的培養(yǎng)基上能培養(yǎng)病毒 【解析】解答此題需從以下幾方面入手分析：首先，病毒是營寄生方式生活，必須生活在活的細(xì)胞內(nèi)，不能獨立生活，所以在普通的培養(yǎng)基上不能生活。第二，繁殖時，病毒的核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞，利用宿生的成分合成子代個體，除了核衣殼，還應(yīng)包括該病毒的其他結(jié)構(gòu)。合成的蛋白質(zhì)不只是一種，應(yīng)該是多種，包括多種結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)及物質(zhì)合成時所需的多種酶。 【答案】B,50,培養(yǎng)基的種類,要從多種細(xì)菌中分離某種細(xì)菌，培養(yǎng)基要用（ ） A．加入青霉素的培養(yǎng)基 B．加入高濃度食鹽的培養(yǎng)基 C．固體培養(yǎng)基 D．液體培養(yǎng)基 【解析】微生物的分離需使用固體培養(yǎng)基，由于某種細(xì)菌的種類不明，所以難以使用選擇培養(yǎng)基，如加入青霉素的培養(yǎng)基可以分離到酵母菌和霉菌，加入高濃度食鹽的培養(yǎng)基可以分離到金黃色葡萄球菌。 【答案】C,51,微生物的計數(shù),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)菌落的細(xì)菌的最初數(shù)目和培養(yǎng)基分別是（ ） A．一個細(xì)菌，液體培養(yǎng)基 B．許多細(xì)菌，液體培養(yǎng)基 C．一個細(xì)菌，固體培養(yǎng)基 D．許多細(xì)菌，固體培養(yǎng)基 【解析】菌落是一個或幾個細(xì)菌的子細(xì)胞群體，在固體培養(yǎng)基上，有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，肉眼可見，菌落可作為菌種鑒別的重要依據(jù)，而多種細(xì)菌形成的菌落，就不可能有比較標(biāo)準(zhǔn)的形態(tài)。 【答案】C,52,考點2 植物組織培養(yǎng)與酶的研究,53,54,考綱解讀,1.植物組織培養(yǎng)技術(shù) 2.菊花的組織培養(yǎng) 3.月季的花藥培養(yǎng) 4.酶活力測定的一般原理和方法 5.酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用 6.制備和應(yīng)用固定化酶，理解固定化酶和固定化 細(xì)胞的原理和方法 7.測定酶活力的簡單方法 8.能夠研究酶活性的因素 9.酶在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,55,考向指南,本講內(nèi)容主要考查植物組織培養(yǎng)技術(shù)和生產(chǎn)過程中應(yīng)用果膠酶的原理，注重事項及最適用量的探究；固定化酶、固定化細(xì)胞的制備及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。（1）植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性；（2）酶已廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)保和化工等各個行業(yè)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在必修課的基礎(chǔ)上，通過實驗研究影響酶活性的因素以及酶在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。考查有關(guān)酶的特性、酶的作用的條件等。如2008年廣東卷、天津卷、江蘇卷、海南卷都有相關(guān)的考題出現(xiàn)。,56,57,基礎(chǔ)知識,（一）植物組織培養(yǎng)的基本過程,植物的組織培養(yǎng)技術(shù),58,不同的植物組織 同一植物的不同材料 營養(yǎng)、環(huán)境條件 植物激素,（二）影響植物組織培養(yǎng)的因素,59,制備MS固體培養(yǎng)基 1、配制母液 2、配制培養(yǎng)基 3、滅菌 外植體消毒 接種 培養(yǎng) 移栽 栽培,實驗操作,60,結(jié)果分析與評價,（一）對接種操作中污染情況的分析 （二）是否完成了對植物組織的脫分化和再 分化 （三）是否進(jìn)行了統(tǒng)計、對照與記錄 （四）生根苗的移栽是否合格,61,基礎(chǔ)知識,（一）被子植物的花粉發(fā)育 1、被子植物的花的結(jié)構(gòu)是怎樣的？ 2、觀察下圖，和減數(shù)分裂比較，你能指出對應(yīng)的時期嗎？又有何特點？,月季的花藥培養(yǎng),62,（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 有哪兩種途徑？原因是什么？,花藥中的花粉,花藥中的花粉,胚狀體,愈傷組織,叢芽,叢芽,生根,移栽,花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑,63,（三）影響花藥培養(yǎng)的因素 1、材料的選擇 不同植物 同一植物的不同生理狀況（花期早期－初花期） 合適的花粉發(fā)育期（單核居中期與靠邊期之間） 此外，植株生長條件、材料低溫預(yù)處理、接種密度等 2、培養(yǎng)基的組成,64,為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？ 答：花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。,65,實驗操作,（一）材料的選取 染色鏡檢 （二）材料的消毒 酒精、氯化汞、次氯酸鈣 （三）接種和培養(yǎng) 結(jié)果分析與評價,66,細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)及作用：,1、作用是什么？ 2、特點？ 3、結(jié)構(gòu)組成？,保護(hù)植物細(xì)胞；支撐植物細(xì)胞。,彈性小；全透性。,纖維素、果膠。,果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用,67,植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。,1、果膠,68,,在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。,果膠酶,果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠脂酶等。,69,指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)單位體積中反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量來表示。,(1)酶的活性,2、酶的活性與影響酶活性的因素,３.果膠酶的用量,(2)影響酶活性的因素,a.溫度,b.pH,c.酶的抑制劑,70,1、探究溫度和pH對酶活性的影響,（1）設(shè)計實驗方案 A、確定溫度/PH梯度（5C0/ 10C0）/PH5、6、7、8 → 探究控制溫度/PH的方法和措施。 你的實驗變量是什么？如何設(shè)定？ B、確定水果的種類→確定制備果汁的方法 →確定實驗用的水果用量→ 確定果膠酶的用量→控制測定果膠酶活性的方法。,4、實驗設(shè)計,71,（2）實驗操作步驟： ①制備水果泥；②配制果膠酶；③水果泥與果膠酶分別水浴保溫；④將水果泥和果膠酶混合保溫；⑤過濾出果汁；⑥記錄果汁量；⑦改變不同的溫度/PH后重復(fù)以上實驗,（3）設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格 （4）得出結(jié)論與分析： 畫曲線圖；最適溫度/PH是……,72,在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：,1．與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10 ℃作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以嘗試以5 ℃作為溫度梯度。 2．蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應(yīng)物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水100～200 mL的比例進(jìn)行攪拌，獲得稀的蘋果泥。,73,3．果泥的用量可以采用5 mL左右，果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%的果膠酶溶液2 mL。 4．水浴時間可以為20～30 min。 5．過濾果汁時，漏斗中應(yīng)放置濾紙。 6．探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成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)。,74,２、探究果膠酶的用量,探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時，研究的變量是 ，其他因素都應(yīng) 。,果膠酶的用量,保持不變,方案：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。需要注意的是，反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。,75,１．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖； ２．不同果膠酶用量對出汁量影響的曲線圖（在濃度和體積相同的條件下）； ３．果膠酶最適溫度、pH以及果膠酶的最適用量。,5、結(jié)果分析與評價,76,（一）普通洗衣粉,一、基礎(chǔ)知識,表面活性劑，水軟化劑，堿劑，漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑，香精和色素，以及填充劑等。,1、洗衣粉主要成分：,探討加酶洗衣粉的洗滌效果,77,作用：洗衣粉的主要成分，優(yōu)先吸附在各種界面上，降低水的表面張力，改變體系界面的狀態(tài)，去除衣物的污漬。,①表面活性劑,種類：陰離子、陽離子、非離子和兩性離子等四大類，但用于洗滌的表面活性劑則以陰離子和非離子為主。,一般表面活性劑中含有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)，在洗滌過程中其乳化作用和通透作用，是衣服中的脂肪類物質(zhì)進(jìn)入水中。,78,應(yīng)用：表面活性劑有最普通、最傳統(tǒng)的陰離子表面活性劑就是人類使用了幾百年的肥皂（高級脂肪酸鈉）。合成洗滌工業(yè)問世之后，使用最普遍的是十二烷基苯磺酸鈉，非離子表面活性劑應(yīng)用最廣泛的是聚氧乙烯醚類。,②水軟化劑,作用：防止水中的鈣、鎂離子造成的陰離子表面活性劑失活，提高表面活性劑利用率。,種類：三聚磷酸鈉是最為常用的一種水軟化劑，它具有軟化水質(zhì)、分散污垢、緩沖堿劑及抗結(jié)塊性能等特點。,應(yīng)用：三聚磷酸鈉廣泛應(yīng)用于各種洗衣粉中，無磷洗衣粉中不含有三聚磷酸鈉。,79,可延緩衣物的泛黃程度，但對衣物有一定的損傷。,③堿劑,作用：在適當(dāng)?shù)膲A度下，纖維和污垢可被最大限度地離子化，更易于污垢的水解和分散。,應(yīng)用：一般洗衣粉配方中都含有純堿和硅酸鈉，其中硅酸鈉還具有使污垢顆粒懸浮、防止再沉積的作用。,④漂白劑,80,⑤增白劑,⑥香精和色素,絲、棉、毛類等天然纖維的淺色衣物容易變黃，加入增白劑后，它能夠留存在衣物上，吸收陽光中的紫外線，反射出與黃光互補(bǔ)的藍(lán)色光線，從而掩蓋了衣物上的黃色。,改善洗衣粉的氣味和外觀，給人清新愉悅的感受，并掩蓋某些化學(xué)成分的異味。,81,2、種類,①洗衣粉含磷量,無磷洗衣粉、含磷洗衣粉,含磷洗衣粉：以磷酸鹽為主要助洗劑的一類產(chǎn)品。,助洗劑：結(jié)合鈣鎂離子，阻止污垢再沉積，有助于提高表面活性劑的去污能力。,磷：一種營養(yǎng)元素，易造成水體富營養(yǎng)化，從而破壞水質(zhì)，污染環(huán)境。,無磷洗衣粉：不用磷酸鹽作助洗劑的一類產(chǎn)品，無水質(zhì)富營養(yǎng)化這一特點，有利于水體環(huán)境保護(hù)。,82,②洗滌效果,普通洗衣粉、濃縮洗衣粉,③普通、濃縮洗衣粉的特點,普通洗衣粉：顆粒大而疏松，溶解性好，泡沫較為豐富，但去污力相對較弱，不易漂洗，一般適用于手洗。,濃縮洗衣粉：顆粒小，密度大，泡沫較少，但去污力至少是普通洗衣粉的兩倍，易于清洗，節(jié)約水，一般適用于機(jī)洗。,83,1、定義：,（二）加酶洗衣粉,含有酶制劑的洗衣粉。,2、成分：,除含有普通洗衣粉的成分外，還含有多種酶制劑：蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纖維素酶，復(fù)合酶。,84,①蛋白酶,應(yīng)用：有助于取出例如汗?jié)n，血漬，青草，粘液，糞便以及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢。,作用：堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。,種類：我國在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。,產(chǎn)生：主要產(chǎn)生菌是某些芽孢桿菌。,85,②脂肪酶,應(yīng)用：可以催化水解各類動植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢。,種類：堿性脂肪酶。,作用：堿性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水沖洗掉的甘油二脂、甘油單脂和游離脂肪酸。從而達(dá)到清除衣物上脂質(zhì)污垢的作用。,產(chǎn)生：產(chǎn)生菌是某些青霉。,方程式：,86,③淀粉酶,應(yīng)用：可以去除例如來自面條、巧克力、肉汁和嬰兒食品中含有淀粉的污垢。,作用：水解直鏈淀粉中的1，4－a－糖苷鍵，使糊化淀粉迅速分解為可溶解的糊精和低聚糖。,方程式：,87,④纖維素酶,應(yīng)用：去除棉紡織品表面的浮毛，使洗滌后的棉紡織品柔軟蓬松，織紋清晰，色澤更加鮮艷，穿著更加舒適。,作用：堿性纖維素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深層的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，從而達(dá)到更好的去污效果。,種類：堿性纖維素酶。,方程式：,88,⑤復(fù)合酶,實際污垢組成復(fù)雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋，單一酶的作用一般達(dá)不到徹底清除污垢的作用。而復(fù)合酶可以發(fā)揮其獨特的“協(xié)同效應(yīng)”。,試驗測定，單獨使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠(yuǎn)不如把每種酶用量減半后放在一起使用的效果。即給定酶的用量，復(fù)合酶的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單一酶的效果。原因是淀粉酶分解了污漬表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白質(zhì)污垢進(jìn)攻。,高考總復(fù)習(xí)·生物,89,（三）普通洗衣粉和加酶洗衣粉異同,相同點：,不同點：,表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開；水軟化劑可以分散污垢；等等。,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)物易于溶于水，從而與纖維分開。,（四）影響酶活性的因素 溫度、pH等,90,成分：略 用法：洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時，用溫水浸泡效果更佳,切勿用60℃以上的水。 注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料，用后須徹底清洗雙手。,(五）資料分析,一般洗衣粉不易清除衣物的血漬和奶漬，但加酶洗衣粉則可以。 一生物活性洗衣粉包裝盒上印有以下材料：,91,二、實驗設(shè)計,（一）子課題一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果,1、實驗原理,生活中的各種污漬主要是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、淀粉等多種不溶于水的有機(jī)物，這些有機(jī)物能在相應(yīng)的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有機(jī)物。,2、遵循原則,實驗變量為洗滌劑，設(shè)計時應(yīng)遵循單一變量原則、對照性原則有效的控制其他變量，如水的用量、污染物的量，所用實驗用布的質(zhì)地大小、兩種洗衣粉的用量，攪拌及洗滌時間。,92,3、實驗操作流程,（1）實驗準(zhǔn)備,帶有污染物的實驗用布的制?。喝∫欢康奈廴疚镏瞥扇芤海〉攘康奈廴疚锏渭釉谙嗤笮?、質(zhì)地的新布上。,稱取等量的洗衣粉：用天平準(zhǔn)確稱取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。,（2）實驗過程,①取兩只大燒杯并編號，用量筒分別量500ml蒸餾水放入其中。放入400C的水浴鍋保溫。,93,②將制好的污染布和洗衣粉（一組為污染布和普通洗衣粉，另一組為污染布和加酶洗衣粉）分別放入兩只燒杯中。,③用玻璃棒同時充分?jǐn)嚢枰欢螘r間。一段時間后攪拌可重復(fù)進(jìn)行。,④過相同的時間后觀察洗滌效果。,（3）實驗結(jié)論 加酶洗衣粉的效果好,94,1、分析資料二,溫度梯度設(shè)置并不恰當(dāng)和完善，主要是梯度差值偏大。在達(dá)到最適溫度之前提高溫度，可以增加酶促反應(yīng)的速度，每提高反應(yīng)溫度10度，所增加的反應(yīng)速度稱為反應(yīng)的溫度系數(shù)，對于許多酶來說，這個系數(shù)為1－2，也就是每增高10度，酶反應(yīng)速度增加1－2倍，假定用上述梯度測得40度時洗滌效果最好，但并不能說最適溫度就是40度。,①結(jié)論,（二）子課題二：探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度,95,②改進(jìn),制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個溫度不同的試驗組，溫度梯度可設(shè)為20、25、30、35、40、45、50、55度，若測出在40度時洗滌效果最好，可設(shè)置更細(xì)的試驗組如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至測出具體的最適溫度,96,①實驗原理,酶的活性受溫度的影響，最適溫度時酶的活性最大，去污力最強(qiáng)，高于或低于此溫度酶的活性降低，去污力下降。,②洗滌效果的判斷,可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進(jìn)行定量的比較。,2、實驗設(shè)計,97,③材料器具 加酶洗衣粉、雞血、新白棉布、蒸餾水、燒杯、滴管、溫度計、恒溫水浴鍋、玻璃棒、量筒、直尺、天平等,⑤實驗步驟,④實驗準(zhǔn)備 （1）制取帶有污物的實驗用布將等量的雞血滴到7塊大小相同的、質(zhì)地相同的新布上。,（2）稱取1g加酶洗衣粉：用天平準(zhǔn)確的稱取等量的同種加酶洗衣粉。,98,a.配制系列溫度梯度水溶液 取大燒杯7只，用量筒量取500ml的蒸餾水放入其中。然后將7只燒杯分別放入250C、300C、350C、400C、450C、500C、550C的恒溫水箱加熱。,b.將制好的污染布和稱好的洗衣粉分別放入7只燒杯中。,c.用玻璃棒同時充分?jǐn)嚢枰欢螘r間。一段時間后攪拌可重復(fù)進(jìn)行，持續(xù)保持各自的溫度。 d.過相同的時間后觀察洗滌效果.,99,實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進(jìn)行實驗；布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同,實驗遵循的原則： 單因子變量的原則和對照原則,100,（三）子課題三：不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果,1、實驗原理,不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有專一性，所以對不同污漬洗滌效果不同。,2、實驗步驟,①取30塊大小相同的白棉布，分成6組，每組5塊，依次編號1a、1b、1c、1d、1e、2a、2b…6a、6b、6c、6d、6e。,（a為蛋白酶處理組，b為脂肪酶處理組，c為淀粉處理組，d為復(fù)合酶處理組，e為普通洗衣粉組),101,②制取帶有污染物的實驗用布,給第一組白布滴加雞血，待血漬擴(kuò)散停止后，記錄血漬面積。,按同樣的方法給第2－6組分別滴加牛奶、菜油、番茄汁、墨水、顏料，并記錄污漬面積、,③將上述白棉布分別放入30個已編號的燒杯中，各注入500ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌使白棉布濕透,102,④溫度控制,燒杯均放入溫度為45度的水浴鍋,⑤洗衣粉洗滌,給1a－6a號燒杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉，給1b－6b號燒杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉， 給1c－6c號燒杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉， 給1d－6d號燒杯中加入等量的復(fù)合酶洗衣粉， 給1e－6e號燒杯中加入等量的普通酶洗衣粉， 各燒杯均攪拌洗滌10分鐘后，用清水漂洗3次，晾干,103,（6）記錄結(jié)果：將實驗結(jié)果記入下表。,3、實驗結(jié)論,104,三、課題延伸 1.“衣領(lǐng)凈”含高效表面活性劑、還原增白劑、液體蛋白酶制劑等成分，可洗去領(lǐng)口、袖口的頑漬及其它頑漬，而一般洗衣粉效果較差。 2.廚房的洗滌劑有兩大類 （1）用于清洗食具的洗滌劑（如洗潔凈），其重要的化學(xué)成分是化學(xué)合成的烷基類活性劑，對皮膚有刺激性，殘留的烷基苯磺酸鹽對人體有一定的危害。 （2）用于清洗灶具、排氣扇油垢的清洗劑。它滲透能力、脫脂能力強(qiáng)，堿性也強(qiáng)，對皮膚有損傷。要求高的專業(yè)洗滌加入少量的脂肪酶。,105,（3）馬桶污垢分三類 酸性產(chǎn)品、中性產(chǎn)品和堿性產(chǎn)品。 目前市場上以酸性為主，清洗效果最佳。潔廁靈是人們常用的一種潔廁劑，其主要成分是：各種有機(jī)酸、緩蝕劑、增稠劑、表面活性劑、香精等。,106,,酵母細(xì)胞的固定化,107,3、固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)有哪些？各有什么優(yōu)缺點？固定化細(xì)胞常用的載體有哪些？,有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。 固定化酶分子小更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法，用包埋法卻容易從包埋材料中漏出。固定化細(xì)胞因細(xì)胞大不易被吸附或結(jié)合適宜采用包埋法。 常用載體：明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。,4、固定化酶和固定化細(xì)胞的原理是什么？,就是將酶固定在不溶于水的載體上，或者將微生物細(xì)胞均勻地包埋于不溶于水的多孔性載體上，使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用的技術(shù)。,108,5、制備固定化酵母細(xì)胞的步驟及注意事項有哪些？,詳見P50-51,6、教材相關(guān)問題及練習(xí)的解決。,109,1、菊花的組織培養(yǎng) 2、月季的花藥培養(yǎng) 3、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用 4、探討加酶洗衣粉的洗劑效果 5、酵母細(xì)胞的固定化,110,111,菊花的組織培養(yǎng),閱讀材料，回答下列問題。植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用范圍很廣。科學(xué)家通過植物組織培養(yǎng)方法，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)（胚狀體），然后將胚狀體包埋在一個能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，便成了所謂的“人工種子”。我國科學(xué)家利用組織培養(yǎng)技術(shù)已成功地在煙草、水稻、小麥和玉米等植物上誘導(dǎo)出胚狀體，世界各國正著手于將人工種子推向商品化。 （1）通過試管培養(yǎng)植物組織獲得胚狀體要經(jīng)過哪些過程？ （2）用于植物組織組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除植物激素、蔗糖、維生素等有機(jī)物外，還應(yīng)有 ，且操作過程應(yīng)在 條件下進(jìn)行。 【答案】（1）脫分化，再分化 （2）無機(jī)鹽 無菌,112,月季的花藥培養(yǎng),下列不屬于花藥培養(yǎng)在育種上的意義的是 ( ) A．可以獲得純合子后代 B．可以明顯縮短育種年限 C．可以獲得提高產(chǎn)量的單倍體新品種 D．證明生殖細(xì)胞和體細(xì)胞一樣具有全能性 【解析】花藥培養(yǎng)成單倍體植株是借助了生殖細(xì)胞和體細(xì)胞一樣具有全能性的原理。通過花藥培養(yǎng)成的單倍體植株一般是不可育的，而且植株個體弱小，高度不育。然而借助其他手段如用秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，便可獲得不再發(fā)生性狀分離的純合子。這種育種方法不僅可縮短育種周期，而且為新品種的培育開辟了新途徑。 【答案】C,113,果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用,下圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的是（ ） 【解析】在酶促反應(yīng)中，如果底物濃度足夠大，足以使酶飽和，則反應(yīng)速度與酶濃度成正比?？捎擅资戏匠掏瞥觯篤=(K3[S]/Km+[S])×[E]，當(dāng)[S]維持不變時，V與[E]成正比。由以上敘述可知B選項正確 【答案】B,114,加酶洗衣粉的洗滌效果,下列不屬于酶制劑的是（ ） A．蛋白酶 B．脂肪酶 C．淀粉酶 D．麥芽糖酶 【解析】目前常用的酶制劑有四大類：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。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，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更強(qiáng)的去污能力。 【答案】D,115,考點3 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,116,117,考綱解讀,1.應(yīng)用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實例 2.發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容 3.發(fā)酵食品加工的基本方法 4.發(fā)酵工程的應(yīng)用 5.測定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì),118,考向指南,本講內(nèi)容圍繞傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作展開，利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定產(chǎn)物的過程分析及對食品質(zhì)量進(jìn)行安全評估。主要是通過學(xué)習(xí)果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作等科學(xué)探究的能力。本講與微生物聯(lián)系密切，要求有豐富的微生物知識和較強(qiáng)的動手能力，在近幾年的高考中有逐年增加的趨勢，發(fā)酵原理、相關(guān)的反應(yīng)式、發(fā)酵條件的控制及相應(yīng)微生物的代謝特點都是考查的重點，如2008年天津卷、江蘇卷、廣東卷都有相關(guān)的考題。,119,120,果酒和果醋的制作,（一）果酒制作的原理,知識要點,1.酵母菌的兼性厭氧生活方式,2.發(fā)酵需要的適宜條件,3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來源,酵母菌的代謝類型,酵母菌是種兼性厭氧型微生物，在有氧時進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖。,121,C6H12O6 + 6O2,,6CO2 + 6H2O,無氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。,C6H12O6,,2C2H5OH + 2CO2,酵母菌在20OC、缺氧、呈酸性的條件下能大量繁殖（絕大多數(shù)其他微生物在該環(huán)境條件下則會受到抑制）,酵母菌發(fā)酵的條件,傳統(tǒng)的發(fā)酵方法,酵母菌的來源,閱讀教材第3頁,122,（二）果醋制作的原理,,知識要點,1.酒變醋的原理,2.控制發(fā)酵條件的作用,問題思考（為什么米酒有時會變酸）,酒變醋的原理,在醋酸菌的作用下，酒首先被氧化成乙醛，進(jìn)而被氧化成乙酸。,CH3COOH ＋ H2O,C2H5OH + O2,,醋酸菌是種好氧細(xì)菌，對氧氣的含量特別的敏感。醋酸菌的最適生長溫度為30～35OC。,醋酸菌的代謝類型及生活條件,123,一、實驗設(shè)計,請你根據(jù)下圖（實驗流程示意圖）和提供的資料（閱讀教材3～4中的“發(fā)酵裝置的設(shè)計”），思考有關(guān)問題，然后進(jìn)行實驗設(shè)計，并寫出詳細(xì)的實驗方案。,挑選葡萄,,沖洗,,榨汁,,酒精發(fā)酵,,果酒,,醋酸發(fā)酵,,果醋,124,充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染，其作用類似巴斯德的鵝頸瓶。使用該裝置制酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。,對實驗裝置的評價,A裝置較簡單，取材方便，但操作不方便；B裝置設(shè)計合理，操作方便可靠。,實驗裝置B的分析,125,在進(jìn)行實驗設(shè)計時，請認(rèn)真閱讀教材第4頁中的“操作提示”。在設(shè)計方案中一定體現(xiàn)出“操作提示”中的有關(guān)事項及“旁欄思考”中的有關(guān)問題。,應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會。,你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？,你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？,需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮。例如，榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。,126,制葡萄酒和葡萄醋時，為什么要將溫度分別控制在18~25 ℃和30～35 ℃？,20℃左右最適合酵母菌繁殖，因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為30～35℃，因此要將溫度控制在30～35 ℃。,制葡萄醋時，為什么要適時通過充氣口充氣？,醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r需要氧的參與，因此要適時向發(fā)酵液中充氣。,127,實 驗 案 例,制作葡萄酒和葡萄醋,1.對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機(jī)、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進(jìn)行清洗并消毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次,再用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。,2.取葡萄500g，用清水沖洗葡萄1～2遍，除去污物并去除枝梗和腐爛的子粒。,128,3.用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中（裝置參見教材圖1-4b），或?qū)⑵咸汛虺蓾{后，用潔凈的紗布過濾至發(fā)酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發(fā)酵裝置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。,4. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。,5.由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大，因此需要及時排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡易的發(fā)酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要擰松瓶蓋2～4次，進(jìn)行排氣。,129,,6-8d以后，可以開始進(jìn)行取樣檢驗工作。例如，可以檢驗酒味、酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。,7.當(dāng)果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉(zhuǎn)移至30～35 ℃的條件下發(fā)酵，適時向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋打開，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。,130,二、結(jié)果分析與評價,發(fā)酵后取樣，通過嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定。此外，還可用顯微鏡觀察酵母菌，并用重鉻酸鉀檢驗酒精的存在。如果實驗結(jié)果不理想，請學(xué)生分析失敗原因，然后重新制作。,首先通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定，再通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH作進(jìn)一步的鑒定。此外，還可以通過在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌，并統(tǒng)計其數(shù)量作進(jìn)一步鑒定。,（一）果酒的制作是否成功,（二）果醋的制作是否成功,131,三、課題延伸,用重鉻酸鉀檢測酒精的產(chǎn)生,原理：在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。,操作：,試管,,發(fā)酵液（2mL）,,3滴H2SO4（3mol/L）,,3滴重鉻酸鉀（飽和溶液）,振蕩,,振蕩,觀察,為了更有說服力，檢測時可進(jìn)行對照實驗,（用未經(jīng)發(fā)酵的葡萄汁取代發(fā)酵液作為對照組）,132,四、相關(guān)連接,1.為了獲得搞品質(zhì)的果酒，更好地抑制其他微生物的生長，可用人工培養(yǎng)的酵母菌。,2.制作果醋時，可直接在果酒中加入醋酸菌。,（具體內(nèi)容請閱讀教材第5頁“相關(guān)連接”）,133,腐乳的制作,腐乳制作的原理,閱讀教材第6頁，回答下列問題：,1.豆腐長白毛是怎么一回事？,豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說是直立菌絲，此外在豆腐中還有匍匐菌絲。,2.材料中的王致和為什么要用鹽將長毛的豆腐腌起來？,鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。,134,3.我們平常吃的豆腐，哪種適合用來做腐乳？,含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形。,4.吃腐乳時，你會發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對人體有害嗎？它的作用是什么？,“皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的菌絲（匍匐菌絲），它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形?！捌ぁ睂θ梭w無害。,135,腐乳的制作過程中有多種微生物參與了發(fā)酵（如青霉、曲霉、毛霉、酵母等），其中起主要作用的是毛霉。 他們能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成多肽和氨基酸，將脂肪分解成甘油和脂肪酸。,136,一、實驗設(shè)計,請你根據(jù)下圖（實驗流程示意圖）和提供的三個資料，結(jié)合教材第8頁中的“操作提示”進(jìn)行實驗設(shè)計，并寫出詳細(xì)的實驗方案。,讓豆腐上長出毛霉,,加鹽腌制,,加鹵湯裝瓶,,密封腌制,137,實 驗 案 例,制作腐乳,1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70％左右，水分過多則腐乳不易成形。水分測定方法如下。 精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品5～10 g (精確到0.02mg )，置于已知重量的蒸發(fā)皿中，均勻攤平后，在100～105 ℃電熱干燥箱內(nèi)干燥4 h，取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重，然后再烘30 min，直至所稱重量不變?yōu)橹埂?138,樣品水分含量（%）計算公式如下。 (烘干前容器和樣品質(zhì)量-烘干后容器和樣品質(zhì)量)/烘干前樣品質(zhì)量。 2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內(nèi)，粽葉可以提供菌種，并能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放，周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候干燥時，將平盤用保鮮膜包裹，但不要封嚴(yán)，以免濕度太高，不利于毛霉的生長。,139,4.當(dāng)毛霉生長旺盛，并呈淡黃色時，去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉，使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失，同時散去霉味。這一過程一般持續(xù)36 h以上。 5.當(dāng)豆腐涼透后，將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷，并整齊排列在容器內(nèi)，準(zhǔn)備腌制。,3.將平盤放入溫度保持在15～18 ℃的地方。毛霉逐漸生長，大約5d后豆腐表面叢生著直立菌絲。,140,7.將黃酒、米酒和糖，按口味不同而配以各種香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12％左右為宜。,6.長滿毛霉的豆腐塊（以下稱毛坯）與鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為5∶1。將培養(yǎng)毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一面統(tǒng)一朝向玻璃瓶邊，將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽，并隨層加高而增加鹽量，在瓶口表面鋪鹽厚些，以防止雜菌從瓶口進(jìn)入。約腌制8 d。,141,8.將廣口玻璃瓶刷干凈后，用高壓鍋在100 ℃蒸汽滅菌30 min。將腐乳咸坯擺入瓶中，加入鹵湯和輔料后，將瓶口用酒精燈加熱滅菌，用膠條密封。在常溫情況下，一般六個月可以成熟。,［注］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。,142,是否完成腐乳的制作依據(jù)是：能夠合理地選擇實驗材料與用具；前期發(fā)酵后豆腐的表面長有菌絲，后期發(fā)酵制作基本沒有雜菌的污染。,二、結(jié)果分析與評價,（一）是否完成腐乳的制作,（二）腐乳質(zhì)量的評價,制作成功的腐乳應(yīng)該具有以下特點：色澤基本一致、味道鮮美、咸淡適口、無異味、塊形整齊、厚薄均勻、質(zhì)地細(xì)膩、無雜質(zhì)。,143,1.鹽的用量：,（三） 不同條件對腐乳風(fēng)味和質(zhì)量的影響,鹽可抑制其他雜菌的生長，但鹽過多，太咸，也會影響腐乳的品質(zhì)。,2.酒的用