高三知识点选修1

选修一

一、传统发酵技术

1、果酒、果醋

（1）原理

①发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。

有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵

②酵母菌

◆代谢类型是兼性厌氧菌型微生物真菌

◆生殖方式：出芽生殖(主要) 孢子生殖

◆在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O

在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H2OH＋2CO2

◆酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃

◆在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵

过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。

③醋酸菌

◆是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂

◆当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙

醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。2C2H2OH＋4O2→CH3COOH＋6H2O

◆控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时

间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。

（2）实验流程：挑选葡萄→冲洗→去梗→榨汁→装瓶→酒精发酵→果酒（→通入无菌空气→醋酸发酵→果醋）

◆新鲜葡萄先冲洗再除去枝梗，冲洗以除去灰尘为目的，不能反复冲洗防止洗去野生酵母菌。

◆葡萄汁装入发酵瓶后要留有1/3的空间，目的时先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽

氧气后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生CO2造成发酵液溢出。

（3）实验装置

◆充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在

酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。

排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的

是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二

氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制

醋时，应该充气口连接气泵，输入氧/空气。

（4）酒精检验：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2ｍL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温

下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色

2、腐乳

1、原理

①多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。

②毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可

将脂肪水解为甘油和脂肪酸。

③毛霉的生长：条件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在15～18℃，并保持一定

的湿度。（温度过低不利于毛霉生长，温度高时菌丝易老化死亡，影响腐乳品质）

④来源：1.来自空气中的毛霉孢子 2. 直接接种优良毛霉菌种

2、实验流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制

3、实验材料

①豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形；过低，不利于毛霉生长。

②加盐腌制：将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高

而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。

③用盐腌制时，注意控制盐的用量（毛胚：食盐＝5：1）：盐的浓度过低，不足以抑制微生

物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味

◆食盐的作用：1.抑制微生物的生长，避免腐败变质2.析出水分，是豆腐变硬，在后期制作

过程中不易酥烂3.调味作用，给腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。◆卤汤：卤汤、香辛料→调味、杀菌防腐。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。

◆酒的作用：1.防止杂菌污染2.与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味3.酒精含量越高，对

蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。

◆防止杂菌污染：①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时，操作要

迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

3、泡菜

（1）原理

①乳酸菌◆其代谢类型是异养厌氧型。分裂方式是二分裂。

◆在无氧条件下，降糖分解为乳酸。反应式为：C6H12O6

?→

?酶2C

3H6O3+能量。

含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。

◆发酵温度在18-20℃，过高其他杂菌活动能力高，过低不利于乳酸菌代谢。

（2）实验材料

①选用新鲜的蔬菜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐易被还原为亚硝酸盐。

②清水与盐的质量比是4：1。盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用①除去水中的氧气②杀灭水中的其他微生物。

③泡菜坛坛盖沿的水槽内注满水，保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境。而且，在发酵过程中

要经常补水。

3.3 发酵中的各类曲线

◆一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故

在10天之后食用最好

◆测定亚硝酸盐含量的方法是：比色法

原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对基苯磺酸

发生重氮化反应后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合

形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。

◆导致泡菜中亚硝酸盐含量增加的因素有：温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易 造成 细菌 大量繁殖，导致亚硝酸盐含量增加

二、微生物的培养与利用

1、培养基

①成分

培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源、生长因子

碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO 2、NaHCO 3等无机碳源（自养）；糖类、石

油、生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。

氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N 2、NH 3、NO 3-、NH 4+

（无机氮源）蛋白质、氨

基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N 2。

培养基还要满足微生物生长对pH 、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时

需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH 调至酸性，培养细菌是需要将pH 调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件

②分类

◆按照物理性质 可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基

◆按照用途 可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。

选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的

微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。（如加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌，利用伊红-美蓝培养基鉴别大肠杆菌）

◆人工合成培养基和天然培养基 ③配制步骤：计算→称量→溶化→调节PH 值 →灭菌 →倒平板→倒置

◆培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。

a. 有氧气，乳酸菌活动受到抑制

b. 乳酸菌含量达到最大，抑制其他菌种活性

c. 乳酸持续累积，抑制自身活性

◆需要使锥形瓶的瓶口通过火焰，通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。

◆平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止培养基表面的水分过度地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 ◆培养基溅在皿盖和皿底间的平板不用。

◆制备的培养基在恒温箱中培养1-2d 后无菌落生长，说明培养基制备合格。

2、无菌技术

①消毒 较为温和的理化方法，仅杀死物体表面或内部的部分有害微生物。

包括：煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂消毒（如酒精、氯气、石炭酸等）、紫外线消毒法

②灭菌 杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。

包括：灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。

◆接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；（防止x 的微生物污染培养基）

◆玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ；

◆培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。

3、纯化微生物的接种方法

（1）平板划线法和稀释涂布平板法

①平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。

②稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到

琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。

◆在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，以免接种环温度太高，杀死菌种

（2）计数

测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。

常用方法：稀释涂布平板法，分光光度计，血球计数板

①释涂布平板法（可以区分活死菌）

◆为了保证结果准确，一般设置3～2个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并

取平均值，菌落数稳定后再计数。

每克样品中的菌落数=（C/V ）*M 其中，C 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V 代

表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml ），M 代表稀释倍数

②显微镜直接计数法（不能区分活死菌）

利用特定的细菌计数板或者血细胞计数板

4、菌种保存

临时保藏：斜面保藏 4℃

长期保藏：甘油管藏 －20℃

5、土壤中分解尿素与纤维素的细菌的分离

（1）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

(1) 分离原理：土壤中细菌之所以能分解尿素CO(NH 2)2，是由于它们体内能合成脲酶，原理：

CO(NH 2)2＋H 2O ――→脲酶CO 2＋2NH 3；

由于NH 3的产生，培养基碱性增强，pH 升高，因此可通过检测pH 的变化来判断该化学反应是否发生。

◆ 接种方法 稀释涂布平板法

◆ 选择培养基 以尿素为唯一氮源的选择培养基

◆鉴别方法 在培养基中加入酚红指示剂，指示剂变红，菌落周围出现红色环带

2、分解纤维素的微生物的分离

（1）原理

土壤中的细菌之所以能分解纤维素，是因为他们能合成纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，即C 1酶、C X 酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。（棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物）

纤维素――→C 1酶C x 酶纤维二糖――→葡萄糖苷酶

葡萄糖 ◆ 接种方法 稀释涂布平板法或平板划线法

◆选择培养基 以纤维素为唯一碳源的选择培养基。

◆鉴别方法

在培养基中在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

三、DNA 粗提与鉴定

1、原理

（1）溶解性原理

◆在0.14mol/L 时溶解度最小，可使DNA 析出；较高浓度

（2mol/L ）可使DNA 溶解；

◆DNA 不溶于酒精。（特别是95％冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。因此，通过反复溶解与析出DNA ，就能够除去与DNA 溶解度不同的多种杂质。

预冷的乙醇溶液 具有以下优点。一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA 降解；二是降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有利于增加DNA 分子柔韧性，减少断裂。

（2）提取DNA 还可以利用DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理

◆DNA 的变性是指DNA 分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR 技术中DNA 变性温度在95℃。

◆洗涤剂在提取DNA 中的作用→洗涤剂将细胞膜上的蛋白质，从而瓦解细胞膜

（3）实验材料 鸡血细胞 一是因为鸡血细胞核的DNA 含量丰富，材料易得；二是鸡血细

胞极易吸水胀破

（4）鉴定 在沸水浴条件下，DNA 遇二苯胺呈现蓝色。

（5）注意事项：在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝

固；鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度；使用

塑料烧杯；使用尼龙布过滤；玻棒沿同一方向搅

拌；玻棒搅拌要缓慢（细胞破裂快速搅拌）；玻

棒不要碰到烧杯壁；二苯胺试剂要现用现配等。

四、微生物的类群

微生物：微生物是一切肉眼看不见或看不清的

的总称。

1、病毒

（1）病毒的分类：

根据遗传物质：和

根据宿主细胞：、和

基本成分：和，有些种类

含有脂类和多糖

（3）病毒的增殖：→→→→

2、细菌

细菌：原核生物，结构包括拟核、核糖体、细胞质、细胞壁、荚膜、鞭毛。分裂方式：细胞壁：细胞器：

3、蓝细菌

蓝细菌即蓝藻，是生物，能进行与高等植物类似的光合作用。代谢类型：。包括：发菜、蓝球藻、念珠藻、颤藻。

4、大肠杆菌

原核生物，细菌。新陈代谢类型：。

5、放线菌

原核生物，分支状的菌丝（基内菌丝、气生菌丝）

6、支原体

最小最简单的独立生活的原核生物，没有固定形态，没有细胞壁。

7、衣原体

原核生物，专营寄生在真核细胞内。

8、霉菌

真核生物，异养需氧型。

9、原生生物

真核生物。

补充：几种常见微生物的代谢类型