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選修一生物知識(shí)點(diǎn)
選修一生物知識(shí)點(diǎn)1
細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物
水是活細(xì)胞中含量最多的化合物。不同種類(lèi)的生物體中,水的含量不同;不同的組織﹑器官中,水的含量也不同。
細(xì)胞中水的存在形式有自由水和結(jié)合水兩種,結(jié)合水與其他物質(zhì)相結(jié)合,是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分,約占4。5%;自由水以游離的形式存在,是細(xì)胞的良好溶劑,也可以直接參與生物化學(xué)反應(yīng),還可以運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和廢物?偠灾鞣N生物體的一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)水。
細(xì)胞內(nèi)無(wú)機(jī)鹽大多數(shù)以離子狀態(tài)存在,其含量雖然很少,但卻有多方面的重要作用:有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分,如Fe是血紅蛋白的主要成分,Mg是葉綠素分子必需的成分;許多無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用,如血液中鈣離子含量太低就會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象;無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞的酸堿平衡也很重要。
發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容
發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類(lèi)生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過(guò)程和產(chǎn)品的分離提純等方面。
。1)“發(fā)酵”有“微生物生理學(xué)嚴(yán)格定義的發(fā)酵”和“工業(yè)發(fā)酵”,詞條“發(fā)酵工程”中的“發(fā)酵”應(yīng)該是“工業(yè)發(fā)酵”。
。2)工業(yè)生產(chǎn)上通過(guò)“工業(yè)發(fā)酵”來(lái)加工或制作產(chǎn)品,其對(duì)應(yīng)的加工或制作工藝被稱(chēng)為“發(fā)酵工藝”。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),就必須解決實(shí)現(xiàn)這些工藝(發(fā)酵工藝)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備和過(guò)程控制的工程學(xué)的問(wèn)題,因此,就有了“發(fā)酵工程”。
。3)發(fā)酵工程是用來(lái)解決按發(fā)酵工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的工程學(xué)問(wèn)題的學(xué)科。發(fā)酵工程從工程學(xué)的角度把實(shí)現(xiàn)發(fā)酵工藝的發(fā)酵工業(yè)過(guò)程分為菌種、發(fā)酵和提煉(包括廢水處理)等三個(gè)階段,這三個(gè)階段都有各自的工程學(xué)問(wèn)題,一般分別把它們稱(chēng)為發(fā)酵工程的上游、中游和下游工程。
(4)微生物是發(fā)酵工程的靈魂。近年來(lái),對(duì)于發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認(rèn)識(shí)愈益明朗化,發(fā)酵工程正在走近科學(xué)。
。5)發(fā)酵工程最基本的原理是發(fā)酵工程的生物學(xué)原理。
。6)發(fā)酵工程有三個(gè)發(fā)展階段。
現(xiàn)代意義上的發(fā)酵工程是一個(gè)由多學(xué)科交叉、融合而形成的技術(shù)性和應(yīng)用性較強(qiáng)的開(kāi)放性的學(xué)科。發(fā)酵工程經(jīng)歷了“農(nóng)產(chǎn)手工加工——近代發(fā)酵工程——現(xiàn)代發(fā)酵工程”三個(gè)發(fā)展階段。
發(fā)酵工程發(fā)源于家庭或作坊式的發(fā)酵制作(農(nóng)產(chǎn)手工加工),后來(lái)借鑒于化學(xué)工程實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)(近代發(fā)酵工程),最后返璞歸真以微生物生命活動(dòng)為中心研究、設(shè)計(jì)和指導(dǎo)工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)(現(xiàn)代發(fā)酵工程),跨入生物工程的行列。
原始的手工作坊式的發(fā)酵制作憑借祖先傳下來(lái)的技巧和經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品,體力勞動(dòng)繁重,生產(chǎn)規(guī)模受到限制,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)。于是,發(fā)酵界的前人首先求教于化學(xué)和化學(xué)工程,向農(nóng)業(yè)化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)習(xí),對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)工藝進(jìn)行了規(guī)范,用泵和管道等輸送方式替代了肩挑手提的人力搬運(yùn),以機(jī)器生產(chǎn)代替了手工操作,把作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)成功地推上了工業(yè)化生產(chǎn)的水平。發(fā)酵生產(chǎn)與化學(xué)和化學(xué)工程的結(jié)合促成了發(fā)酵生產(chǎn)的第一次飛躍。
通過(guò)發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的幾十年實(shí)踐,人們逐步認(rèn)識(shí)到發(fā)酵工業(yè)過(guò)程是一個(gè)隨著時(shí)間變化的(時(shí)變的)、非線性的、多變量輸入和輸出的動(dòng)態(tài)的生物學(xué)過(guò)程,按照化學(xué)工程的模式來(lái)處理發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)(特別是大規(guī)模生產(chǎn))的問(wèn)題,往往難以收到預(yù)期的效果。從化學(xué)工程的角度來(lái)看,發(fā)酵罐也就是生產(chǎn)原料發(fā)酵的反應(yīng)器,發(fā)酵罐中培養(yǎng)的微生物細(xì)胞只是一種催化劑,按化學(xué)工程的正統(tǒng)思維,微生物當(dāng)然難以發(fā)揮其生命特有的生產(chǎn)潛力。于是,追溯到作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)的生物學(xué)內(nèi)核(微生物),返璞歸真而對(duì)發(fā)酵工程的屬性有了新的認(rèn)識(shí)。發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認(rèn)定,使發(fā)酵工程的發(fā)展有了明確的方向,發(fā)酵工程進(jìn)入了生物工程的范疇。
發(fā)酵工程是指采用工程技術(shù)手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的離體酶的某些功能,為人類(lèi)生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品,或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種技術(shù)。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精,乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的.例子。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,發(fā)酵技術(shù)也有了很大的發(fā)展,并且已經(jīng)進(jìn)入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類(lèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)代發(fā)酵工程階段,F(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,具有廣闊的應(yīng)用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量;利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥品,如人的胰島素、干擾素和生長(zhǎng)激素等。
已經(jīng)從過(guò)去簡(jiǎn)單的生產(chǎn)酒精類(lèi)飲料、生產(chǎn)醋酸和發(fā)酵面包發(fā)展到今天成為生物工程的一個(gè)極其重要的分支,成為一個(gè)包括了微生物學(xué)、化學(xué)工程、基因工程、細(xì)胞工程、機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)軟硬件工程的一個(gè)多學(xué)科工程。現(xiàn)代發(fā)酵工程不但生產(chǎn)酒精類(lèi)飲料、醋酸和面包,而且生產(chǎn)胰島素、干擾素、生長(zhǎng)激素、抗生素和疫苗等多種醫(yī)療保健藥物,生產(chǎn)天然殺蟲(chóng)劑、細(xì)菌肥料和微生物除草劑等農(nóng)用生產(chǎn)資料,在化學(xué)工業(yè)上生產(chǎn)氨基酸、香料、生物高分子、酶、維生素和單細(xì)胞蛋白等。
從廣義上講,發(fā)酵工程由三部分組成:是上游工程,中游工程和下游工程。其中上游工程包括優(yōu)良種株的選育,最適發(fā)酵條件(pH、溫度、溶氧和營(yíng)養(yǎng)組成)的確定,營(yíng)養(yǎng)物的準(zhǔn)備等。中游工程主要指在最適發(fā)酵條件下,發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細(xì)胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的工藝技術(shù)。這里要有嚴(yán)格的無(wú)菌生長(zhǎng)環(huán)境,包括發(fā)酵開(kāi)始前采用高溫高壓對(duì)發(fā)酵原料和發(fā)酵罐以及各種連接管道進(jìn)行滅菌的技術(shù);在發(fā)酵過(guò)程中不斷向發(fā)酵罐中通入干燥無(wú)菌空氣的空氣過(guò)濾技術(shù);在發(fā)酵過(guò)程中根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)要求控制加料速度的計(jì)算機(jī)控制技術(shù);還有種子培養(yǎng)和生產(chǎn)培養(yǎng)的不同的工藝技術(shù)。此外,根據(jù)不同的需要,發(fā)酵工藝上還分類(lèi)批量發(fā)酵:即一次投料發(fā)酵;流加批量發(fā)酵:即在一次投料發(fā)酵的基礎(chǔ)上,流加一定量的營(yíng)養(yǎng),使細(xì)胞進(jìn)一步的生長(zhǎng),或得到更多的代謝產(chǎn)物;連續(xù)發(fā)酵:不斷地流加營(yíng)養(yǎng),并不斷地取出發(fā)酵液。在進(jìn)行任何大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵前,必須在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的小發(fā)酵罐進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),得到產(chǎn)物形成的動(dòng)力學(xué)模型,并根據(jù)這個(gè)模型設(shè)計(jì)中試的發(fā)酵要求,最后從中試數(shù)據(jù)再設(shè)計(jì)更大規(guī)模生產(chǎn)的動(dòng)力學(xué)模型。由于生物反應(yīng)的復(fù)雜性,在從實(shí)驗(yàn)室到中試,從中試到大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題,這就是發(fā)酵工程工藝放大問(wèn)題。下游工程指從發(fā)酵液中分離和純化產(chǎn)品的技術(shù):包括固液分離技術(shù)(離心分離,過(guò)濾分離,沉淀分離等工藝),細(xì)胞破壁技術(shù)(超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等),蛋白質(zhì)純化技術(shù)(沉淀法、色譜分離法和超濾法等),最后還有產(chǎn)品的包裝處理技術(shù)(真空干燥和冰凍干事燥等)。此外,在生產(chǎn)藥物和食品的發(fā)酵工業(yè)中,需要嚴(yán)格遵守美國(guó)聯(lián)邦食品和藥物管理局所公布的cGMPs的規(guī)定,并要定時(shí)接受有關(guān)的檢查監(jiān)督。
發(fā)酵工程的發(fā)展簡(jiǎn)史
20世紀(jì)20年代的酒精、甘油和丙酮等發(fā)酵工程,屬于厭氧發(fā)酵。從那時(shí)起,發(fā)酵工程又經(jīng)歷了幾次重大的轉(zhuǎn)折,在不斷地發(fā)展和完善。
20世紀(jì)40年代初,隨著青霉素的發(fā)現(xiàn),抗生素發(fā)酵工業(yè)逐漸興起。由于青霉素產(chǎn)生菌是需氧型的,微生物學(xué)家就在厭氧發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上,成功地引進(jìn)了通氣攪拌和一整套無(wú)菌技術(shù),建立了深層通氣發(fā)酵技術(shù)。它大大促進(jìn)了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展,使有機(jī)酸、微生素、激素等都可以用發(fā)酵法大規(guī)模生產(chǎn)。
1957年,日本用微生物生產(chǎn)谷氨酸成功,如今20種氨基酸都可以用發(fā)酵法生產(chǎn)。氨基酸發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展,是建立在代謝控制發(fā)酵新技術(shù)的基礎(chǔ)上的?茖W(xué)家在深入研究微生物代謝途徑的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)微生物進(jìn)行人工誘變,先得到適合于生產(chǎn)某種產(chǎn)品的突變類(lèi)型,再在人工控制的條件下培養(yǎng),就大量產(chǎn)生人們所需要的物質(zhì)。目前,代謝控制發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)與核苷酸、有機(jī)酸和部分抗生素等的生產(chǎn)中。
20世紀(jì)70年代以后,基因工程、細(xì)胞工程等生物工程技術(shù)的開(kāi)發(fā),使發(fā)酵工程進(jìn)入了定向育種的新階段,新產(chǎn)品層出不窮。
20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著學(xué)科之間的不斷交叉和滲透,微生物學(xué)家開(kāi)始用數(shù)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化工工程原理、計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行綜合研究,使得對(duì)發(fā)酵過(guò)程的控制更為合理。在一些國(guó)家,已經(jīng)能夠自動(dòng)記錄和自動(dòng)控制發(fā)酵過(guò)程的全部參數(shù),明顯提高了生產(chǎn)效率。
選修一生物知識(shí)點(diǎn)2
選修一生物學(xué)習(xí)方法
。1)閱讀筆記要想使學(xué)到的東西長(zhǎng)期儲(chǔ)存、隨時(shí)提取、應(yīng)用自如,就要在讀書(shū)時(shí),隨時(shí)作讀書(shū)筆記。閱讀筆記主要有以下幾種。①抄寫(xiě)筆記,又分為全抄和摘抄,做這種筆記應(yīng)注意抄后校對(duì),避免漏誤,然后標(biāo)明出處,以備日后查考。②卡片筆記,卡片內(nèi)容不限,因人而定,但一般應(yīng)具有資料類(lèi)別、編號(hào)、出處、著者姓名,正文等內(nèi)容。需要注意的是,每張卡片寫(xiě)一個(gè)內(nèi)容,并及時(shí)進(jìn)行分類(lèi)歸檔或裝訂成冊(cè)。③批語(yǔ)筆記,即在書(shū)頁(yè)空白處隨手記下對(duì)原文的個(gè)人意見(jiàn)和心得體會(huì)等。④符號(hào)筆記,即在原文之間標(biāo)注符號(hào)以對(duì)原文加深理解。常用符號(hào)有黑點(diǎn)、圓圈、直線、曲線、雙線、虛線、箭頭、方框、三角、驚嘆號(hào)、問(wèn)號(hào)等。作符號(hào)筆記應(yīng)注意兩點(diǎn):一是符號(hào)意義必須明確,并且要貫徹始終;二是符號(hào)不能過(guò)多過(guò)密,否則重點(diǎn)難以突出。⑤概要筆記,即對(duì)某本書(shū)或某篇文章用自己的語(yǔ)言概括寫(xiě)出其重點(diǎn)內(nèi)容。
。2)聽(tīng)講筆記:課堂聽(tīng)課的筆記,做這種筆記的突出矛盾是記的速度趕不上講的速度,為此要做到“三記三不記”即重點(diǎn)問(wèn)題、疑難之處,書(shū)上沒(méi)有的記;次要問(wèn)題、易懂之點(diǎn)、書(shū)上有的不記。
。3)觀察筆記,還要學(xué)會(huì)總結(jié):對(duì)比觀察有利于迅速抓住事物的共性和個(gè)性,從而把握住事物的本質(zhì)。如觀察線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)時(shí),就要先異中求同:它們都有雙層膜,都含有基粒、基質(zhì)、酶、少量的DNA和RNA。然后再同中求異:線粒體的內(nèi)膜折疊成崎,葉綠體的內(nèi)膜不向內(nèi)折疊;線粒體有與呼吸作用有關(guān)的酶,且酶分布在內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)中;而葉綠體內(nèi)有與光合作用有關(guān)的酶,而酶分布在基粒層和基質(zhì)中;葉綠體中有葉綠素,而線粒體中沒(méi)有。在生物學(xué)學(xué)習(xí)中,有很多相近的名詞易混淆、難記憶。對(duì)于這樣的內(nèi)容,可運(yùn)用對(duì)比法記憶。對(duì)比法即將有關(guān)的名詞單列出來(lái),然后從范圍、內(nèi)涵、外延,乃至文字等方面進(jìn)行比較,存同求異,找出不同點(diǎn)。這樣反差鮮明,容易記憶。例如同化作用與異化作用、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸、激素調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)、物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)等等。
樹(shù)立正確的生物學(xué)觀點(diǎn)
樹(shù)立正確的生物學(xué)觀點(diǎn)是學(xué)習(xí)生物的重要目標(biāo)之一,正確的生物學(xué)觀點(diǎn)又是學(xué)習(xí)、研究生物學(xué)的`有力武器,有了正確的生物學(xué)觀點(diǎn),就可以更迅速更準(zhǔn)確地學(xué)到生物學(xué)知識(shí)。所以在生物學(xué)學(xué)習(xí)中,要注意樹(shù)立生命物質(zhì)性、結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、生物的整體性、生命活動(dòng)對(duì)立統(tǒng)一、可持續(xù)高效發(fā)展、生物進(jìn)化和生態(tài)學(xué)等觀點(diǎn)。
選修一生物學(xué)習(xí)技巧
歸納
知識(shí)歸納將幫助我們系統(tǒng)的整理知識(shí)和思路,很有效的提高了復(fù)習(xí)效率,達(dá)到比較好的復(fù)習(xí)效果。我認(rèn)為生物知識(shí)歸納包括基本知識(shí)的歸納、習(xí)題歸納和特殊知識(shí)點(diǎn)歸納。
基本知識(shí)的歸納就是把書(shū)本上的所有知識(shí)點(diǎn)有條理的羅列出來(lái),解釋各個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義,列出它包含的的種類(lèi)或分支的方向,并清晰地標(biāo)明各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,這種知識(shí)歸納能幫助你準(zhǔn)確的理解并牢固的掌握課本上的知識(shí)。做這個(gè)歸納的時(shí)候可以適當(dāng)?shù)膮⒖家恍﹨⒖紩?shū)上的歸納,大家可以以之為基本框架,再把更具體的東西,尤其是書(shū)上的例子補(bǔ)充進(jìn)去。
做這種歸納的最重要意義是什么呢?最重要的意義是幫助你讀透課本。這種基本知識(shí)歸納只不過(guò)是把書(shū)上的要點(diǎn)和例子抄在一起,但這個(gè)過(guò)程你要翻書(shū),幾本書(shū)一起翻,就可以對(duì)同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)不同的表述做比較,這可以幫助你更透徹的了解這個(gè)知識(shí)點(diǎn);而想做一個(gè)比較完整、美觀的知識(shí)歸納,就必須知道什么知識(shí)點(diǎn)放什么位置,這就要弄清楚各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系,這個(gè)過(guò)程又幫助你更好的掌握這些知識(shí)點(diǎn),理清思路。最后再抄寫(xiě)一次,印象就很深刻了。所以做知識(shí)歸納最大的用處是在做的過(guò)程中幫助你熟悉課本、掌握知識(shí)點(diǎn),其次才是做好了以后看。
習(xí)題歸納就是把做過(guò)的錯(cuò)題、好題、經(jīng)典的題目歸在一起,然后寫(xiě)出每道題目的關(guān)鍵,如某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或某種方法或技巧。如果是錯(cuò)題則寫(xiě)出出錯(cuò)的原因,尤其是要寫(xiě)明是哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)的缺漏造成的。如果時(shí)間比較充裕,可以把題目抄在本子上,但如果覺(jué)得自己沒(méi)那么多時(shí)間,可以在那道題目旁邊做個(gè)記號(hào),并寫(xiě)上我剛剛提到的“題目的關(guān)鍵”?荚嚽罢J(rèn)真查看就可以了。
(一)形象記憶法。
形象信息是打開(kāi)記憶大門(mén)的鑰匙。所謂形象記憶法就是將需要記憶的事物,借助于直觀的形象去強(qiáng)化記憶的方法。具體有以下幾種方式:
。1)形象描述。是用形象化的事物來(lái)描述抽象的事物,從而加深印象方便記憶。如“光合作用”是一個(gè)抽象的概念,為了幫助記憶,我們可把綠葉比喻成制造有機(jī)物的“綠色工廠”,“廠房”是葉綠體,動(dòng)力是光能,原料是水和二氧化碳,產(chǎn)物是淀粉和氧氣。這樣的形象描述既加深學(xué)生的理解,又易于記憶。
。2)形象比喻。是用人們熟悉的事物進(jìn)行比喻,使之生動(dòng)直觀,而易于記憶。如“十字形花冠、蝶形花冠、頭狀花序”等。
(二)自我測(cè)驗(yàn)記憶法。
自我測(cè)驗(yàn)?zāi)芗皶r(shí)地了解自己記憶的成績(jī)和錯(cuò)誤,可使正確的地方得以鞏固,錯(cuò)誤的地方易于糾正。
。1)自我考察。如在復(fù)習(xí)各種結(jié)構(gòu)圖時(shí),可遮蓋住各部分名稱(chēng),回憶各部分名稱(chēng)及功能,發(fā)現(xiàn)有薄弱環(huán)節(jié),重點(diǎn)加強(qiáng)。
。2)自問(wèn)自答。自問(wèn)自答就是根據(jù)自己學(xué)過(guò)的內(nèi)容,自擬題目自己回答,然后核對(duì)一下是否正確。
(3)互問(wèn)互答。互問(wèn)互答是自問(wèn)自答的擴(kuò)展,回答別人提出的問(wèn)題更靈活更機(jī)動(dòng),更易于記憶。
選修一生物知識(shí)點(diǎn)3
一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
1.果酒制作:
1)原理:酵母菌的無(wú)氧呼吸反應(yīng)式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。
2)菌種來(lái)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(shí)間放氣(CO2)
4)檢測(cè):在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)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(shí),將糖分解成醋酸
O2充足,缺少糖源時(shí),將乙醇變?yōu)橐胰僮優(yōu)榇姿帷?/p>
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
2)條件:30-35℃,適時(shí)通入無(wú)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(chǎn)生的蛋白酶將豆腐中的蛋白質(zhì)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(lái)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(shí)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(zhǎng),避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。
4、泡菜制作:
1)原理:乳酸菌的無(wú)氧呼吸,反應(yīng)式:C6H12O62C3H6O3+能量
2)制作過(guò)程:①將清水與鹽按質(zhì)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(dòng)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(wú)氧環(huán)境。
3)亞硝酸鹽含量的測(cè)定:
、俜椒ǎ罕壬;
②原理:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。
二、微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用
1、培養(yǎng)基的種類(lèi):按物理性質(zhì)分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基,按化學(xué)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(wú)機(jī)鹽P14
3、微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng),可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落。
4、培養(yǎng)基還需滿足微生物對(duì)PH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及O2的要求。
5、獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)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(duì)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(jì)算→稱(chēng)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(guò)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(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)謩e涂布到培養(yǎng)基表面。當(dāng)它們稀釋到一定程度后,微生物將分散成單個(gè)細(xì)胞,從而在培養(yǎng)基上形成單個(gè)菌落。
11、微生物的計(jì)數(shù)方法:活菌計(jì)數(shù)法、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、濾膜法。
12、活菌計(jì)數(shù)法就是當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有多少個(gè)活菌。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察的只是一個(gè)菌落。
13、顯微鏡直接計(jì)數(shù)也是測(cè)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(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。①如何證明培養(yǎng)基是否受到污染:實(shí)驗(yàn)組的培養(yǎng)基中接種要培養(yǎng)的微生物,對(duì)照組中的培養(yǎng)基接種等量的蒸餾水(設(shè)置空白對(duì)照)。②如何證明某選擇培養(yǎng)基是否有選擇功能:實(shí)驗(yàn)組中的培養(yǎng)基用該選擇培養(yǎng)基,對(duì)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(shuō)明該選擇培養(yǎng)基有選擇功能。
15、如何分離分解尿素的細(xì)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(fù)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(zhì)形成紅色復(fù)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(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素的復(fù)合物無(wú)法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(產(chǎn)生了透明圈,說(shuō)明纖維素被分解了,說(shuō)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(kāi)花植株的莖上部新萌生的側(cè)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(jī)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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。
1)按照不同的順序使用,會(huì)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
、傧仁褂蒙L(zhǎng)素,后使用細(xì)胞分裂素:有利于細(xì)胞分裂,但細(xì)胞不分化;
②先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長(zhǎng)素:細(xì)胞既分裂也分化。
、弁瑫r(shí)使用:分化頻率提高。
4、花粉是單倍體的生殖細(xì)胞,花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期,單核期和雙核期等階段。
5、通過(guò)花藥培養(yǎng)產(chǎn)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(lèi)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(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)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(shí),一般通過(guò)鏡檢來(lái)確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時(shí)期的常用方法:醋酸洋紅法,某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色,需采用焙花青——鉻礬法,這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。
四、酶的研究與應(yīng)用
1、果膠酶作用:分解果膠,瓦解植物的細(xì)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(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。
4、目前常用的酶制劑有四類(lèi):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。
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(zhì)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(zhì)。
6、固定化技術(shù)包括:包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。一般來(lái)說(shuō),酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化,而細(xì)胞多采用包埋法固定化。因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大,而酶分子很小;個(gè)大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出。
7、固定化酵母細(xì)胞時(shí),酵母細(xì)胞的活化用蒸餾水;配制海藻酸鈉溶液時(shí),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(xì)胞。CaCl2溶液有利于凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
五、DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)
1、提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)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(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性:因?yàn)槊赣袑?zhuān)一性,蛋白酶能水解蛋白質(zhì),但對(duì)DNA沒(méi)有影響。DNA比較能耐高溫。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜,但對(duì)DNA無(wú)影響。
4、在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。
5、提取DNA的材料一般用雞血而不用豬血,因?yàn)椴溉閯?dòng)物(豬)成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核,無(wú)DNA。
6、破碎雞血細(xì)胞時(shí),可以加入一定量的蒸餾水,同時(shí)用玻璃棒攪拌,過(guò)濾后收集濾液即可。
7、為了純化提取的DNA,需要將濾液進(jìn)一步處理。在濾液中加入NaCL,使其濃度為2mol/L,過(guò)濾除去不溶的雜質(zhì),再加入蒸餾水,使NaCL濃度為0.14mol/L,析出DNA,過(guò)濾除去溶液中的雜質(zhì)。
8、向溶解了DNA的NaCL溶液中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精溶液,目的是提取含雜質(zhì)更少的DNA。
9、PCR原理:DNA體外復(fù)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(jié)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(shè)備。
11、為什么要引物?因?yàn)镈NA聚合酶不能從頭開(kāi)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(fù)性和延伸。在PCR循環(huán)之前,常要進(jìn)行一次預(yù)變性,以便增加大分子模板DNA徹底變性的概率。
13、PCR的結(jié)果:特異地復(fù)制處于兩個(gè)引物之間的DNA序列,使這段固定長(zhǎng)度的序列呈指數(shù)擴(kuò)增。
14、DNA在260nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰。
15、蛋白質(zhì)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(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì),移動(dòng)速度慢,后洗脫出來(lái);相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì),移動(dòng)速度快,先洗脫出來(lái)。
17、電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實(shí)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(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái),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?yàn)樗姓麴s會(huì)導(dǎo)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(jī)溶劑浸泡,使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中,然后蒸發(fā)出有機(jī)溶劑,獲取純凈的植物芳香油。
5、石油醚具有較高的沸點(diǎn),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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,難溶于水,易溶于有機(jī)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(wú)水Na2SO4,目的是除去水,再過(guò)濾去除Na2SO4。
8、橘皮壓榨前用石灰水浸泡,目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、分解果膠、防止橘皮壓榨時(shí)滑脫,提高出油率。
9、胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶,化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有機(jī)溶劑,所以適于用萃取法。
10、萃取時(shí)采用水浴加熱,以防有機(jī)溶劑燃燒、爆炸。瓶口安裝回流冷凝裝置,以防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)。
生物選修一的學(xué)習(xí)方法
1、簡(jiǎn)化記憶法。
即通過(guò)分析教材,找出要點(diǎn),將知識(shí)簡(jiǎn)化成有規(guī)律的幾個(gè)字來(lái)幫助記憶。
2、聯(lián)想記憶法。
即根據(jù)教材內(nèi)容,巧妙地利用聯(lián)想幫助記憶。
3、對(duì)比記憶法。
在生物學(xué)學(xué)習(xí)中,有很多相近的名詞易混淆、難記憶。對(duì)于這樣的內(nèi)容,可運(yùn)用對(duì)比法記憶。對(duì)比法即將有關(guān)的名詞單列出來(lái),然后從范圍、內(nèi)涵、外延,乃至文字等方面進(jìn)行比較,存同求異,找出不同點(diǎn)。這樣反差鮮明,容易記憶。
生物選修一的學(xué)習(xí)技巧
(一)課前預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)是學(xué)生上課前的自學(xué),是學(xué)生學(xué)習(xí)的預(yù)備。同學(xué)們堅(jiān)持經(jīng)常課前預(yù)習(xí),不僅使自己對(duì)即將上的新課有個(gè)概括的了解,而且能對(duì)自己在新課中必須重點(diǎn)掌握的問(wèn)題做到心中有數(shù),同時(shí)提高了同學(xué)們的自學(xué)能力。
(二)上新課是學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)。能否上好課,教師的教是一方面,學(xué)生的學(xué)是更重要的方面,因此同學(xué)們要掌握聽(tīng)課的方法。為此,同學(xué)們?cè)谏仙镎n時(shí)要做好以下幾點(diǎn):
(1)注意聽(tīng),認(rèn)真記。注意聽(tīng)不僅僅是要求同學(xué)們集中精力,更重要的是聽(tīng)課要聽(tīng)思路,注意聽(tīng)老師是如何引人新課,怎樣展開(kāi)講解的,最后又是怎樣歸納小結(jié)的。特別要注意理解教師在講課中反復(fù)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)和難點(diǎn),并在不影響聽(tīng)課的前提下記些要點(diǎn)。
(2)多動(dòng)手、多觀察。生物課L,教師根據(jù)教材內(nèi)容的需要,常常利用實(shí)物、標(biāo)本、模型、掛圖、課件等直觀手段進(jìn)行教學(xué)。有時(shí)教師還領(lǐng)學(xué)生做些探究性實(shí)驗(yàn),同學(xué)們應(yīng)在教師指導(dǎo)下多動(dòng)手細(xì)觀察,通過(guò)親自動(dòng)手操作、觀察,對(duì)現(xiàn)象和過(guò)程進(jìn)行比較、分析,這樣不但提高了自己的實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)培養(yǎng)了自己的科研素質(zhì),同時(shí)可以加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用。
(3)勤思考、多提問(wèn)。上課前同學(xué)們應(yīng)對(duì)教師講的每個(gè)問(wèn)題都要認(rèn)真地進(jìn)行思考,尤其要重視教師的提問(wèn),不論提問(wèn)誰(shuí),都必須把自己置于“主人”的位置上來(lái),敏捷地思考這個(gè)問(wèn)題我是怎樣想的?特別是同學(xué)們?cè)诼?tīng)課中凡是自己不懂的或發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題都要虛心向教師請(qǐng)教,決不能不懂裝懂。
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