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生物選修一知識點總結
一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術
1.果酒制作：
1)原理：酵母菌的無氧呼吸反應式：C6H12O62C2H5OH+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：毛霉產生的蛋白酶將豆腐中的蛋白質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。
4、泡菜制作：
1)原理：乳酸菌的無氧呼吸，反應式：C6H12O62C3H6O3+能量
2)制作過程：①將清水與鹽按質量比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)生重氮化反應后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料。
二、微生物的培養(yǎng)與應用
1、培養(yǎng)基的種類：按物理性質分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基，按化學成分分為合成培養(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)物質以及O2的要求。
5、獲得純凈培養(yǎng)物的關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行一系列的梯度稀釋，分別涂布到培養(yǎng)基表面。當它們稀釋到一定程度后，微生物將分散成單個細胞，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。因為當兩個或多個細胞連在一起時，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、設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響。提高實驗結果的可信度。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形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅—纖維素的復合物無法形成，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、生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素。
1)按照不同的順序使用，會得到不同的實驗結果。
①先使用生長素，后使用細胞分裂素：有利于細胞分裂，但細胞不分化;
②先使用細胞分裂素，后使用生長素：細胞既分裂也分化。
③同時使用：分化頻率提高。
4、花粉是單倍體的生殖細胞，花粉的發(fā)育要經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，某些植物的花粉細胞核不易著色，需采用焙花青——鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色。
四、酶的研究與應用
1、果膠酶作用：分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，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、單位體積中反應物的減少量或產物的增加量來表示。
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。
6、固定化技術包括：包埋法、化學結合法和物理吸附法。一般來說，酶更適合采用化學結合法和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化。因為細胞個大，而酶分子很小;個大的細胞難以被吸附或結合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。
7、固定化酵母細胞時，酵母細胞的活化用蒸餾水;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胞。CaCl2溶液有利于凝膠珠形成穩(wěn)定的結構。
五、DNA和蛋白質技術
1、提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學方法分離具有不同物理或化學性質的生物大分子。
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，但對DNA沒有影響。DNA比較能耐高溫。洗滌劑能夠瓦解細胞膜，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)成熟的紅細胞無細胞核，無DNA。
6、破碎雞血細胞時，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，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。
8、向溶解了DNA的NaCL溶液中加入體積分數(shù)為95%的冷卻的酒精溶液，目的是提取含雜質更少的DNA。
9、PCR原理：DNA體外復制
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、復性和延伸。在PCR循環(huán)之前，常要進行一次預變性，以便增加大分子模板DNA徹底變性的概率。
13、PCR的結果：特異地復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)擴增。
14、DNA在260nm的紫外線波段有一強烈的吸收峰。
15、蛋白質分離的方法：凝膠色譜法和電泳。
16、凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質量的大小分離蛋白質的有效方法。相對分子質量較小的蛋白質，移動速度慢，后洗脫出來;相對分子質量較大的蛋白質，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的差異以及分子本身的大小形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，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溶劑浸泡，使芳香油溶解在有機溶劑中，然后蒸發(fā)出有機溶劑，獲取純凈的植物芳香油。
5、石油醚具有較高的沸點，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、玫瑰精油的化學性質穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，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，目的是破壞細胞結構、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晶，化學性質比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑，所以適于用萃取法。
10、萃取時采用水浴加熱，以防有機溶劑燃燒、爆炸。瓶口安裝回流冷凝裝置，以防止加熱時有機溶劑揮發(fā)。
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