2023届高三生物一轮复习：发酵工程和细胞工程知识总结

选择性必修三 第一章 发酵工程 1、传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 2、腐乳的制作：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子肽和氨基酸， 多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，主要是毛霉。 3、 乳酸菌：厌氧细菌，在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸，用于乳制品的发酵、泡菜的腌制。乳酸菌在空气、土壤、植物体表、人或动物肠道中广泛分布。 4、 酵母菌：兼性厌氧微真菌，在无氧条件下进行酒精发酵，用于酿酒、制作馒头和面包等。分布在水果和蔬菜表面，酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。 5、 醋酸菌：好氧细菌，来源于空气中，多数醋酸菌最适生长温度为30-35℃，用于制作醋。 当氧气和糖源都充足时，将糖分解成醋酸： 当缺少糖源时，将乙醇转化为乙醛，再把乙醛变为醋酸： 6、制作传统发酵食品 泡菜 果酒 果醋 条件 无氧 前期有氧，后期无氧 一直有氧 菌种 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌 7、培养基主要成分：水、无机盐、碳源、氮源 其他成分：PH、特殊营养物质（如维生素）、氧气 利用有机碳源、有机氮源：异养微生物 利用无机碳源、无机氮源：自养微生物 8、 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术包括消毒和灭菌。 特点 方法 应用范围 消毒 使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。 煮沸消毒法 家庭餐具 巴氏消毒法 牛奶、啤酒、果酒等不耐高温的 化学药剂消毒法 皮肤伤口、动植物组织表面、玻璃塑料器皿 紫外线消毒法 接种室、超净工作台 灭菌 使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 湿热灭菌 （如高压蒸汽灭菌） 培养基等 干热灭菌 （如干热灭菌箱） 玻璃器皿和金属器具 灼烧灭菌 涂布器、接种环、接种针 9、 微生物的纯培养步骤 （1）制备培养基：配制培养基、灭菌、倒平板 （2）接种和分离酵母菌 （3）培养酵母菌 10、接种环不同时期灼烧的原因 灼烧时期 目的 取菌种前 杀死接种环上原有微生物 每次划线前 杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞 接种结束后 杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 11、选择培养基：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。如以下选择培养基： 类型 条件 分离得到的菌种 改变培养条件 70～80℃的高温 水生栖热菌 添加某种化学物质 加入青霉素 酵母菌、霉菌等真菌 高浓度食盐 金黄色葡萄球菌 特殊碳、氮源 石油是唯一碳源 能消除石油污染的微生物 营养缺陷 不加碳源 自养微生物 不加氮源 固氮菌 12、 （1）稀释涂布平板法——间接计数 当样品的稀释度足够高时，培养基上表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，可推测出样品中大约含有多少活菌。 （2）显微镜直接计数法——直接计数 项目 显微镜直接计数法 稀释涂布平板法 主要用具 显微镜、 细菌计数板（细菌） 或血细胞计数板（真菌）等 培养基等 计数依据 菌株本身 培养基上的菌落数 （统计的菌落数往往比活菌的实际数目少） 优点 计数方便、操作简单 计数的都是活菌 缺点 死菌、活菌都计数在内 （统计的数据比实际值偏大） 操作复杂、有一定误差 13、探究土壤中分解尿素的细菌的分离与计数： ①以尿素为唯一氮源选择培养基做实验组，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。 ②以牛肉膏蛋白胨培养基（完全培养基）作对照组，判断选择培养基是否具有选择作用。 每个浓度至少设置涂布4个平板，1、2、3平板是选择培养基（实验组，三个重复，求平均值），4为牛肉膏蛋白胨培养基（用以判断选择培养基是否具有选择作用）。 14、发酵工程的基本环节： 发酵工程的优点：生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理。 单细胞蛋白的本质是微生物菌体 第2章 细胞工程 植物细胞工程 1、细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 植物细胞＞动物细胞；受精卵＞生殖细胞＞体细胞；受精卵＞干细胞＞体细胞 细胞具有全能性的原因：高度分化的细胞仍含有该物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体所需要的全套基因。 2、植物组织培养：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导其形成完整植株