❶ 生物選修一知識點總結
生物選修一知識點總結
生物是理科中的文科,需要的邏輯思維並不用十分的強,下面生物選修一知識點總結是我為大家帶來的,希望對大家有所幫助。
《果酒和果醋和製作》
一、果酒製作
1.原理:菌種 ,屬於 核生物,新陳代謝類型 ,有氧時,呼吸的反應式為: ;無氧時,呼吸的反應式為: 。
2.條件:繁殖最適溫度 ,酒精發酵一般控制在 。
(傳統發酵技術所使用的酵母菌的來源)
現在工廠化生產果酒,為提高果酒的品質,更好地抑制其它微生物的生長,採取的措施是 。
4.實驗設計流程圖
挑選葡萄沖洗____________________________________________
果酒 果醋
5.根據教材P4操作提示設計實驗步驟及裝置。
充氣口作用 ; 排氣口作用 ;
出料口作用 。
排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是 。
使用該裝置制酒時,應該關閉 ;
制醋時,應將充氣口 。
6.實驗結果分析與評價:可通過嗅覺和品嘗初步鑒定,並用______________檢驗酒精存在。可觀察到的現象為
二、果醋的製作:
1.原理:菌種:___________,屬於___________核生物,新陳代謝類為_________
醋酸生成反應式是___________________ _________ 。
2.條件:最適合溫度為__________,需要充足的______________。
4.設計實驗流程及操作步驟:
果酒製成以後,在發酵液中加入______________或醋曲,然後將裝置轉移至
______________0C條件下發酵,適時向發酵液中______________。如果沒有充氣裝置,可以將瓶蓋打開,在瓶蓋上紗布,以減少空氣中塵土污染。
三、操作過程應注意的問題
(1)為防止發酵液被污染,發酵瓶要用 消毒。
(2)葡萄汁裝入發酵瓶時,要留出大約 的空間。
(3)製作葡萄酒時將溫度嚴格控制在 ,時間控制在 d左右,可通過 對發酵的情況進行及時的監測。
(4)制葡萄醋的過程中,將溫度嚴格控制在 ,時間控制在 d,並注意適時在 充氣。
【疑難點撥】
1、 認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗?為什麼?
應該先沖洗,然後再除去枝梗,以避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。
2、 認為應該從哪些方面防止發酵液被污染?
需要從發酵製作的過程進行全面的考慮,因為操作的每一步都可能混入雜菌。例如:榨汁機、發酵裝置要清洗干凈;每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。
3.制葡萄酒時,為什麼要將溫度控制在18~25 ℃?制葡萄醋時,為什麼要將溫度控制在30~35 ℃?
答:溫度是酵母菌生長和發酵的重要條件。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。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 ℃。
4.制葡萄醋時,為什麼要適時通過充氣口充氣?
答:醋酸菌是好氧菌,在將酒精變為醋酸時需要氧的參與,因此要適時向發酵液中充氣。
《腐乳的製作》
一、腐乳製作的原理
1.腐乳的發酵有多種微生物的協同作用,如 、 、 、
等,其中起主要作用的是 。它是一種絲狀 ,常見於 、 、 、 上。新陳代謝類型是 。
2. 等微生物產生的蛋白酶可以將豆腐中的 分解成小分子的 和 ;脂肪酶可以將 水解成 和 。
3.現代的腐乳生產是在嚴格的 條件下,將優良 菌種直接接種在豆腐上,這樣可以避免 ,保證 。
二、腐乳製作的實驗流程:
讓豆腐長出毛霉→ → →密封腌制。
三、實驗材料
含水量70%的豆腐,粽葉,盤子,鹽,黃酒,米酒,糖,香辛料等,廣口玻璃瓶,高壓鍋。
四、實驗步驟
1.將豆腐切實3cm×3cm×1cm若干塊
2.豆腐塊放在鋪有干粽葉的盤內,每塊豆腐等距離排放,豆腐上再鋪干凈粽葉,再用保鮮膜包裹。
3.將平盤放在溫度為 的地方,毛霉逐漸生長,大約5d後,豆腐表面叢生直立菌絲。
4.當毛霉生長旺盛,呈淡黃色時,去除保鮮膜及粽葉,散熱及水分,同時散去霉味約36h。
5.豆腐涼透後,將豆腐間的菌絲拉斷,整齊排在容器內,准備腌制。
6.長滿毛霉的豆腐塊(以下稱毛坯)分層擺放,分層加鹽,並隨層高而增加 ,在瓶口表面鋪鹽 ,以防止 ,約腌制8d。
7.將黃酒、米酒和糖、香辛料等混合製成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在 為宜。
8.廣口玻璃瓶刷洗干凈,用高壓鍋在1000C蒸汽滅菌30min,將腐乳成坯擺入瓶中,加入鹵湯和輔料後,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用膠條密封,常溫下,六個月即可以成熟。
【疑難點撥】
1.王致和為什麼要撒許多鹽,將長毛的豆腐腌起來?鹽在該過程中起什麼作用?
鹽能防止雜菌污染,避免豆腐腐敗。鹽能抑制多種微生物的生長。
2.配製鹵湯時,一般將酒精含量控制在12%左右,過高過低都不行,為什麼?
酒精含量的高低與腐乳後期發酵時間的長短有很大關系。酒精含量越高,對蛋白酶的抑製作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。
3.豆腐坯用食鹽腌制,其作用是什麼?
①滲透鹽分,析出水分 ②給腐乳以必要的鹹味
③防止毛霉繼續生長和污染的雜菌繁殖 ④浸提毛黴菌絲上的蛋白酶
4.腐乳在釀造後期發酵中添加多量酒液的目的是什麼?
①防止雜菌污染以防腐
②與有機酸結合形成酯,由於酒中特別是黃酒中含有酵母茼,經發酵可產生醇,並與有機酸結合形成酯,賦予腐乳風味
③利於後期發酵
5.鹵湯中香辛料的作用是什麼?
①調味②促進發酵③殺菌防腐
解釋:(香辛料如花椒、大蒜、茴香中含有花椒醯胺、蒜辣素、茴香醚及茴香醛等,有極強的殺菌力;又有良好的調味功能;香辛料成分參與發酵過程,合成復雜的酯類,使腐乳形成特有色、香、味。)
6.你能利用所學的生物學知識,解釋豆腐長白毛是怎麼一回事?
答:豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲,在豆腐中還有匍匐菌絲。
7.我們平常吃的豆腐,哪種適合用來做腐乳?
答:含水量為70%左右的豆腐適於作腐乳。用含水量過高的豆腐制腐乳,不易成形。
8.吃腐乳時,你會發現腐乳外部有一層緻密的"皮"。這層"皮"是怎樣形成的呢?它對人體有害嗎?它的作用是什麼?
答:"皮"是前期發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。"皮"對人體無害。
《探討加酶洗衣粉的洗滌效果》
一、基礎知識
3.在本課題中,我們主要探究有關加酶洗衣粉的三個問題:一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的 效果有什麼不同;二是在什麼溫度下使用加酶洗衣粉 最好,三是 的洗衣粉,其洗劑效果有哪些區別。
二、實驗操作
1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果
(1)實驗遵循的原則:實驗變數為洗滌劑,設計時應遵循 原則、 原則,有效地控制其他變數,如水的用量、污染物的量、所用實驗用布的質地大小、兩種洗衣粉的用量,攪拌及洗滌時間。
(2)實驗過程
①取兩只大燒杯並 ,用量筒分別量500mL蒸餾水放入其中,放入400C的水浴鍋保溫。
②將制好的污染布和洗衣粉(一組為 和 ,另一組為 和 )分別放入兩只燒杯中。
③用玻璃棒同時充分攪拌 時間,一段時間後攪拌可重復進行。
④過相同的時間後觀察洗滌效果,探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度。
2.不同種類的酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果
(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 ,所以對不同污漬的洗滌效果不同。
(2)實驗過程:根據表格設計實驗步驟
編號 污漬
類型 洗滌效果 蛋白酶 脂肪酶 澱粉酶 復合酶 普通洗衣酶 1 雞血 2 牛奶 3 菜油 4 番茄汁 5 墨水 6 染料 【疑難點撥】
1.普通洗衣粉中包含哪些化學成分?
提示:普通洗衣粉中通常包含有:表面活性劑、水軟化劑、鹼劑、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。
2.在本課題中你打算使用什麼方法和標准判斷洗滌效果?
提示:可在洗滌後比較污物的殘留狀況,如:已消失、顏色變淺、面積縮小等,
3.含有蛋白酶的洗衣粉的洗劑效果好,可以用絲綢作為實驗材料嗎?
不能。因為絲綢的主要成分是蛋白質,它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,損壞衣物。
【典例解析】
下列不屬於酶制劑的是
A.蛋白酶 B.脂肪酶 C.澱粉酶 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、澱粉酶和纖維素酶。其中,應用最廣泛、效果最明顯的是鹼性蛋白酶和鹼性脂肪酶。鹼性蛋白酶能將血漬、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,使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、澱粉和纖維素水解為小分子物質,使洗衣粉具有更強的去污能力。
《酵母細胞的固定化》
一、基礎知識
酶:優點:催化效率高,低耗能、低污染,大規模地應用於食品、化工等各個領域。
實際問題:對環境條件敏感,易失活;溶液中的酶很難回收,不能再次利用,提高了生產成本;反應後的酶會混合在產物中,如不除去,會影響產品質量。
設想:
固定化酶:優點
實際問題:一種酶只能催化一種化學反應,而在生產實踐中,很多產物的形成 都是通過一系列的酶促反應才能得到的
設想:
固定化細胞:優點
二、固定化酶的應用實例
高果糖漿是指
能將葡萄糖轉化為果糖的酶是 。使用固定化酶技術,將這種酶固定在一種 上,
再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內,柱子底端裝上分布著許多小孔的 。酶顆粒無法通過篩板的小孔,而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中,將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入,使葡萄糖溶液流過反應柱,與 接觸,轉化成果糖,從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年,大大降低了生產成本,提高了果糖的產量和質量。
三、固定化細胞技術
固定化酶和固定化細胞是利用 或
方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術,包括 、 和 法。
一般來說,酶更適合採用 和 法固定,而細胞多採用 法固定化。這是因為細胞個大,而酶分子很小;個大的細胞難以 或 ,而個小的酶容易從 中漏出。
包埋法法固定化細胞即將微生物細胞 包埋在不溶於水的 中。常用的載體有 、 、 、 和 等。
四、實驗操作
(一)制備固定化酵母細胞
制備固定化酵母細胞需要的材料是 、 、 、 、
、 、 、 、 和
1.酵母菌的活化
活化就是處於 狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態。
2.配製物質的量嘗試為0.05mol/L的CaCl2溶液
3.配製海藻酸鈉溶液
加熱溶化海藻酸鈉時要注意:
4.海藻酸鈉溶液與酵母菌細胞混合
5.固定化酵母細胞
以恆定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配製好的 溶液中,並浸泡 (時間)。
(二)用固定化酵母細胞發酵
1.將固定好的酵母細胞用 沖洗2-3次。
2.發酵時的溫度就為 ,時間 。
五、結果分析與評價
(一)觀察凝膠珠的顏色和形狀
如果製作的凝膠珠顏色過淺、呈白色,說明 ;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,則說明 ,製作失敗,需要再作嘗試。
(二)觀察發酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母細胞發酵產生酒精,可以看到產生了很多 ,同時會聞到
補充:直接使用酶、固定化酶和固定化細胞催化的優缺點:
類型 優點 不足 直接使用酶 催化效率高,低耗能、低污染等。 對環境條件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很難回收,不能被再次利用,提高了生產成本;反應後酶會混在產物中,可能影響產品質量。 固定化酶 酶既能與反應物接觸,又能與產物分離,同時,固定在載體上的酶還可以被反復利用。 一種酶只能催化一種化學反應,而在生產實踐中,很多產物的形成都通過一系列的酶促反應才能得到的。 固定化細胞 成本低,操作更容易。 固定後的酶或細胞與反應物不容易接近,可能導致反應效果下降等。
【疑難點撥】
1.細胞的活化。
提示:在缺水的狀態下,微生物會處於休眠狀態。活化就是讓處於休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態。酵母細胞所需要的活化時間較短,一般需要0.5~1小時。
2.如何檢驗凝膠珠的質量是否合格。
提示:檢驗凝膠珠的質量是否合格,可以採用以下方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓,如果凝膠珠不破裂,沒有液體流出,就表明凝膠珠的製作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠,如果凝膠珠很容易彈起,也表明制備的凝膠珠是成功的。
3.酶和細胞分別適應哪種固定方法?
提示:一般來說,酶更適合採用化學結合和物理吸附法固定,而細胞多採用包埋法固定化。這是因為細胞個大,而酶分子很小;個大的難以被吸附或結合,而個小的酶容易從包埋材料中漏出。
【典例解析】
酶和細胞分別適應哪種固定方法?
提示:一般來說,酶更適合採用化學結合和物理吸附法固定,而細胞多採用包埋法 固定化。這是因為細胞個大,而酶分子很小;個大的難以被吸附或結合,而個小的酶容易從包埋材料中漏出。
《DNA的粗提取與鑒定》
一、提取DNA的方法
提取生物大分子的基本思路是 。對於DNA的粗提取而言,就是要利用 、 等在物理和化學性質方面的差異,提取DNA,去除其他成分。
1)DNA的溶解性 DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的 中溶解度不同,利用這一特點,選擇適當的鹽濃度就能 充分溶解,而使雜質沉澱,或者相反,以達到分離目的。
此外,DNA不溶於 溶液,但是細胞中的某些蛋白質則溶於酒精。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質進一步的分離。
2)DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解 ,但是對 沒有影響。大多數蛋白質不能忍受60-80oC的高溫,而DNA在 以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解 ,但對DNA沒有影響。
3)DNA的鑒定 在 條件下,DNA遇 會被染成 色,因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。
二、實驗設計
1)實驗材料的選取 凡是含有 的生物材料都可以考慮,但是使用 的生物組織,成功的可能性更大。在下面的生物材料中選取適合的實驗材料:
魚卵、豬肝、菜花(花椰菜)、香蕉、雞血、哺乳動物的紅細胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜、在液體培養基的大腸桿菌
2)破碎細胞,獲取含DNA的濾液 動物細胞的破碎比較容易,以雞血細胞為例,在雞血細胞液中加入一定量的 ,同時用 攪拌,過濾後收集濾液即可。如果實驗材料是植物細胞,需要先用 溶解細胞膜。例如,提取洋蔥的DNA時,在切碎的洋蔥中加入一定的 和 ,進行充分的攪拌和研磨,過濾後收集研磨液。
3)去除濾液中的雜質
4)DNA的析出與鑒定
將處理後的溶液過濾,加入與濾液體積 、冷卻的 ,靜置 ,溶液中會出現 ,這就是粗提取的DNA。用玻璃棒 攪拌,捲起絲狀物,並用濾紙吸取上面的水分。
取兩支20ml的試管,各加入物質的量濃度為 的NaCl溶液5ml,將絲狀物放入其中一支試管中,用玻璃棒攪拌,使絲狀物溶解。然後,向兩支試管中各加入4ml的`
。混合均勻後,將試管置於 中加熱5min,待試管冷卻後,比較兩支試管溶液顏色的變化,看看溶解有DNA的溶液是否變 。
三、操作提示
以血液為實驗材料時,每100ml血液中需要加入3g ,防止 。
加入洗滌劑後,動作要 、 ,否則容易產生大量的泡沫,不利於後續步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時,動作要 ,以免 ,導致DNA分子不能形成絮狀沉澱。
二苯胺試劑要 ,否則會影響鑒定的效果。
四、結果分析與評價
【疑難點撥】
1.為什麼加入蒸餾水能使雞血細胞破裂?
答:蒸餾水對於雞血細胞來說是一種低滲液體,水分可以大量進入血細胞內,使血細胞脹裂,再加上攪拌的機械作用,就加速了雞血細胞的破裂(細胞膜和核膜的破裂),從而釋放出DNA。
2.加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什麼?
答:洗滌劑是一些離子去污劑,能溶解細胞膜,有利於DNA的釋放;食鹽的主要成分是NaCl,有利於DNA的溶解。
3.如果研磨不充分,會對實驗結果產生怎樣的影響?
答:研磨不充分會使細胞核內的DNA釋放不完全,提取的DNA量變少,影響實驗結果,導致看不到絲狀沉澱物、用二苯胺鑒定不顯示藍色等。
4.此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分?
答:可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質。
5.為什麼反復地溶解與析出DNA,能夠去除雜質?
答:用高鹽濃度的溶液溶解DNA,能除去在高鹽中不能溶解的雜質;用低鹽濃度使DNA析出,能除去溶解在低鹽溶液中的雜質。因此,通過反復溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質。
6.方案二與方案三的原理有什麼不同?
答:方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白,從而使提取的DNA與蛋白質分開;方案三利用的是DNA和蛋白質對高溫耐受性的不同,從而使蛋白質變性,與DNA分離。
7. DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關系:
當NaCl溶液濃度低於0.14mol/L時,隨濃度的升高,DNA的溶解度降低;當NaCl溶液濃度高於0.14mol/L時,隨濃度升高,DNA的溶解度升高。
8. 制備雞血細胞液時,要在新鮮的雞血中加入檸檬酸鈉的原因
制備雞血細胞液時,要在新鮮的雞血中加入抗凝劑--檸檬酸鈉,防止血液凝固。其原理是檸檬酸鈉能與血漿中Ca2+發生反應,生成檸檬酸鈣絡合物,血漿中游離的Ca2+大大減少,血液便不會凝固,因為雞血紅細胞,白細胞都有細胞核,DNA主要存在於細胞核中,所以在離心或靜置沉澱後,要棄出上層清液--血漿。
9.提取DNA的第一步是材料的選取,其目的是一定要選取DNA含量較高的生物材料,否則會由於實驗過程中或多或少的損失而造成檢測的困難;第二步是DNA的釋放和溶解,這一步是實驗成功與否的關鍵,要盡可能使細胞內的DNA全部溶解;第三步是DNA的純化,即根據DNA的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同等特性,最大限度地將DNA與雜質分開;最後一步是對DNA進行鑒定,這是對整個實驗的結果的檢測。
10.在DNA的析出的步驟中用到玻璃棒攪拌時,注意動作要輕緩,以免加劇DNA分子的斷裂,導致DNA分子不能形成絮狀沉澱。
11.盛放雞血細胞液的容器,最好是塑料容器。雞血細胞破碎以後釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由於細胞內DNA的含量本來就比較少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就會更少。因此,實驗過程中最好使用塑料的燒杯和試管,這樣可以減少提取過程的DNA的損失。
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