### 生物选修一考前问题回归导学
#### 一、果酒和果醋的制作
1. **果酒制作的微生物**:主要是酵母菌。**呼吸类型**:厌氧呼吸。**反应式**:C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH(葡萄糖转化为二氧化碳和乙醇)。**适宜温度**:18℃~25℃。
2. **果醋制作的微生物**:主要是醋酸杆菌。**呼吸类型**:需氧呼吸。**反应式**:C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O(乙醇转化为乙酸)。**适宜温度**:30℃~35℃。
3. **实验流程**:
- 果酒:挑选葡萄 → 清洗 → 捣碎 → 加酵母菌 → 发酵(先通气后密封)→ 成品。
- 果醋:果酒 → 加醋酸杆菌 → 通气发酵 → 成品。
**实验装置**:通常包括发酵罐或大玻璃瓶、空气锁等。**装置使用**:制果酒时先通气是为了让酵母菌进行有氧呼吸,快速增殖;之后断气进行无氧发酵。果酒制作装置不能直接用于制果醋,因为两者所需的条件不同。
4. **葡萄处理**:先冲洗后去梗,避免去梗过程中的破碎导致杂菌污染。不宜洗得太干净,保留表面的天然酵母菌。
5. **留空间的目的**:为发酵过程中产生的二氧化碳提供膨胀空间,避免爆裂。
6. **拧松瓶盖目的**:释放二氧化碳,保持发酵瓶内外气压平衡。不能完全拧开,以防氧气进入过多影响厌氧发酵。
7. **防止污染**:保持发酵容器清洁,适当消毒;使用无菌水;保持良好的通风环境;及时封闭发酵容器等。
8. **检测方法**:
- 果酒:使用重铬酸钾溶液检测酒精。配置方法:重铬酸钾+浓硫酸,使用时颜色变化由橙色变为灰绿色。
- 果醋:通过测定pH值,pH值比酒精低,表明含有醋酸。
9. **葡萄酒颜色**:葡萄皮中的色素溶解于酒精中,使得葡萄酒呈现红色。
#### 二、腐乳的制作
1. **主要微生物**:毛霉菌。**原理**:毛霉菌分泌蛋白酶,将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸。**适宜温度**:15℃~18℃。**腐乳皮**:毛霉菌丝体。
2. **大致流程**:豆腐切块 → 接种毛霉菌 → 发酵 → 加盐腌制 → 加卤汤 → 密封成熟。
3. **豆腐选择**:质地适中、含水量约70%的南豆腐为佳。
4. **加盐作用**:抑制微生物生长,使豆腐块变硬,调味。**用量**:逐层增加,底层薄,顶层厚。**注意事项**:均匀撒盐,避免局部过咸或过淡。
5. **加酒作用**:防腐杀菌、增加风味。**含量**:12%左右。**加酒量少**:不足以抑制杂菌生长。**加酒量多**:影响口感,过咸。
6. **香辛料作用**:防腐、增加风味。
7. **防止杂菌污染**:保持环境卫生,使用无菌操作工具,合理存放等。
#### 三、微生物的分离和培养
1. **培养基定义**:提供微生物生长繁殖所需营养物质的人工配制混合物。**成分**:碳源、氮源、水、无机盐。**特殊需求**:某些微生物需要特定的生长因子或特定pH值等。
2. **状态分类**:液体培养基、固体培养基、半固体培养基。**状态决定因素**:琼脂添加量。**功能分类**:基础培养基、选择培养基、鉴别培养基。
3. **消毒**:杀死或清除部分微生物。**方法**:巴氏消毒法、紫外线照射等。**适用范围**:不耐高温的物品或场所。
4. **灭菌**:彻底杀灭所有微生物及芽孢。**方法**:高压蒸汽灭菌、干热灭菌等。**适用范围**:耐高温的物品或器具。
5. **固体培养基配制步骤**:称量 → 溶解 → 调pH → 分装 → 灭菌 → 倒平板。
6. **倒平板注意事项**:培养基不能在倒入平板后再灭菌;温度约为50℃;通过手触瓶壁来估计温度;瓶口过火灭菌;不能完全打开培养皿盖;冷凝后倒置放置;检验方法:观察是否有杂菌生长;溅到皿盖与皿底之间的平板不能使用。
7. **平板划线操作**:接种环在每次划线前后均需灼烧灭菌;灼烧后要冷却以防烫伤菌体;从上一次划线末端开始划线以确保纯培养;若第二区域首次划线无菌落可能是接种环未充分接触或冷却不足。
8. **微生物纯化方法**:平板划线法、稀释涂布平板法。**稀释涂布平板法**:适用于计数;涂布器需灭菌后冷却;稀释倍数分别为10、100、1000倍。
9. **微生物数量测定方法**:显微镜直接计数、平板菌落计数法。**菌落计数**:30~300之间的平板适合计数;计算公式为:每克样品中的菌落数 = (平均菌落数/体积)× 稀释倍数 × 每克样品体积;实际数目往往高于统计数目,因为可能存在多个菌体形成一个菌落的情况。
10. **筛选原理**:利用特定的选择培养基筛选特定微生物。**选择培养基**:只允许特定微生物生长而抑制其他微生物生长的培养基。
11. **设置对照目的**:验证实验结果的有效性。**对照设置**:空白对照、条件对照等。
12. **尿素分解菌筛选**:使用不含氮源的培养基,加入尿素作为唯一氮源。**鉴定**:通过脲酶试验,产生NH3,使pH升高,加入酚红指示剂变为红色。
13. **纤维素酶**:一种复合酶系,包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。**筛选方法**:使用纤维素为唯一碳源的培养基。**鉴定**:使用刚果红染色,形成透明圈,圈越大表示分解能力越强。
#### 四、酶的研究与应用
1. **加酶洗衣粉**:含有酶制剂的洗衣粉。**常用酶**:蛋白酶、脂肪酶等。**pH条件**:大部分加酶洗衣粉在pH小于7的环境中仍可发挥作用。**白醋作用**:降低pH值,提高某些酶的活性。
2. **效果较好原因**:高效去除特定污渍。**酶作用**:分解污渍中的蛋白质、脂肪等成分。
3. **影响因素**:水温、pH值、洗涤时间等。**解决方法**:使用稳定化技术增强酶的稳定性。
4. **固定化技术**:将酶固定在一定载体上,便于重复使用。**优点**:易于回收利用,提高效率。**固定化酶方法**:吸附法、共价结合法、交联法、包埋法。**固定化细胞方法**:包埋法为主。**优势**:成本更低,操作更简单。**化学结合法影响**:可能影响酶活性,但可通过优化条件减少影响。
5. **固定化酵母细胞**:**载体特点**:多孔、亲水、不溶于水。**常用载体**:海藻酸钠、明胶等。**酵母细胞活化**:用蒸馏水浸泡使其恢复活力。**海藻酸钠注意事项**:小火慢速加热,避免焦糊。**混合方法**:待海藻酸钠冷却至室温后再混合。**CaCl2作用**:使海藻酸钠凝固,形成凝胶珠。**凝胶珠质量评价**:形态圆润、无裂纹、大小一致等。
#### 五、DNA的粗提取与鉴定
1. **基本思路**:利用不同物质在物理和化学性质上的差异,从组织中分离出DNA。
2. **NaCl溶解度规律**:随着NaCl浓度的增加,DNA溶解度先增大后减小,在0.14mol/L时达到最低。**控制方法**:通过调节NaCl浓度使DNA沉淀或溶解。
3. **适宜材料**:新鲜蔬菜水果、口腔上皮细胞等。**不适合材料**:哺乳动物成熟的红细胞因缺乏细胞核而无法提取DNA。
4. **蒸馏水作用**:使细胞吸水膨胀破裂,释放DNA。
5. **洗涤剂作用**:破坏细胞膜;**食盐作用**:促进DNA溶解。
6. **杂质去除方案**:过滤、沉淀、离心等。**去除杂质试剂**:异丙醇、乙醇等。
7. **冷却酒精作用**:降低温度有助于DNA沉淀。
8. **鉴定方法**:使用二苯胺试剂。**操作方法**:在含有DNA的溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴加热。**颜色变化**:溶液由无色变为蓝色。
#### 六、植物有效成分的提取
1. **提取方法**:蒸馏法、萃取法、压榨法。**适用范围**:蒸馏法适用于挥发性强的成分;萃取法适用于不易挥发的成分;压榨法则适用于含油量高的原料。
2. **水蒸气蒸馏法原理**:利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,再通过冷却和分液得到纯油。