高中生物选修知识点总结

生物学知识应该在理解的基础上记住。生物学应该思考的对象，即思维元素，是奇怪的细胞、组织、各种有机物和无机物，以及它们之间奇怪的逻辑关系。小编整理了高中生物选修知识点的总结。让我们看看！

专题一 应用传统发酵技术

课题1 制作果酒和果醋

1、发酵：通过培养微生物技术一次性产生大量代谢产物的过程。

2、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

3、酵母是一种兼性厌氧微生物真菌，酵母的生殖方式：发芽生殖（主要）分裂生殖孢子生殖

4、酵母在有氧条件下呼吸有氧，大量繁殖。

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O

5、酵母可以在无氧条件下发酵酒精。

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2

6、酵母繁殖酒精发酵时，温度一般控制在18℃-25℃左右

7、在葡萄酒的自然发酵过程中，附着在葡萄皮表面的野生酵母起着主要作用。在发酵过程中，随着酒精浓度的增加，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈深红色。酵母可以在缺氧和酸性发酵液中生长和繁殖，而绝大多数其他微生物受到限制，因为它们不能适应这种环境。

8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物)，代谢类型为异养需氧型，生殖方式为二分裂

9、当氧气和糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺乏糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，然后将乙醛转化为醋酸。

2C2H5OH+4O2→CH3COOH+6H2O

10、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气含量特别敏感，即使只在短时间内中断氧气，也会导致醋酸菌死亡。②醋酸菌最适宜的生长温度是30～35℃，控制发酵温度，缩短发酵时间，减少杂菌污染的机会。③生成醋酸的方法有两种：直接氧化和以酒精为基础的氧化。

11、实验过程：选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)

12、酒精检查：重铬酸钾可用于检查果汁发酵后是否产生酒精。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精的反应呈灰绿色。首先在试管中加入发酵液2ml，然后滴入物质浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡均匀。最后，在室温下加入3滴饱和重铬酸钾溶液，振荡试管，观察颜色.

13、在醋酸发酵过程中，充气口与充气泵连接，排气口用于酒精发酵过程中排出二氧化碳；出料口用于取样。排气口应通过长而弯曲的软管一次性与瓶体连接，以防止空气中微生物的污染。向下开口的目的是有利于二氧化碳的排放。使用该装置制酒时，应关闭充气口；制醋时，应将气泵连接到充气口，并输入氧气。

课题2 腐乳的制作

1、各种微生物都参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中毛霉起着主要作用。发霉是一种丝状真菌。代谢类型为异养需氧类型。生殖方式是孢子生殖。营腐生活。

2、原理：发霉等微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。

3、实验过程：让豆腐发霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制

4、酿造腐乳的主要生产工艺是对豆腐进行前期发酵和后期发酵。

注：早期发酵的主要作用：

(1)为毛霉生长创造条件。

(2)使毛酶形成菌膜，包裹豆腐，形成腐乳。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。腐乳的香气是通过各种辅料和酶一次性缓解产生的。

5、制作过程

将豆腐切成3厘米×3cm×几个1cm的块。豆腐的含水量约为70%，如果水分过多，腐乳就不容易形成。*水分测定方法如下:准确称取经研磨碗研磨成糊状样品5～10g(准确到0.02mg)，放入已知重量的蒸发容器中，均匀摊平，1000～105℃电热干燥箱干燥4h，取出后放入干燥器中冷却至室温，然后烘烤30min，直至称重不变。

样品含水量(%)的计算公式如下:

（干燥前容器和样品质量-干燥后容器和样品质量）/干燥前样品质量发霉的生长：条件：将豆腐块平放在笼子里，将笼子里的控制在15～18℃，并保持一定的温度。

来源：1.空气中的毛霉孢子，2. 直接直接种优良毛霉菌

时间：5天

加盐腌制：

将发霉的豆腐块分层整齐地放入瓶中，同时逐层加盐。随着层数的增加，盐的量增加，靠近瓶口表面的盐应该更厚。盐的腌制时间约为8天。

用盐腌制时，注意控制盐的用量：盐浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐烂；盐浓度过高会影响腐乳的味道

盐的作用：

(1)抑制微生物生长，避免腐败变质

(2)沉淀水分是豆腐变硬，在后期生产过程中不易酥烂

(3)调味，给腐乳必要的咸味

(4)浸泡提毛酶菌丝上的蛋白酶。

制作卤汤:卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由葡萄酒和各种香料制成的。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。

酒的作用：

(1)防止杂菌污染和腐蚀

(2)与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味

（3）酒精含量与腐乳后期发酵时间长度密切相关。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用越大，延长腐乳的成熟期；酒精含量过低，蛋白酶活性高，加速蛋白质水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐烂，难以成块。

香料的作用：

(1)调味(2)杀菌防腐(3)参与并促进发酵过程

防止杂菌污染：

①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗净后用沸水消毒。

②装瓶时，快速小心操作。豆腐摆放整齐，加入卤汤后，用胶带密封瓶口。封瓶时，超卓通过酒精灯的火焰一次性封瓶口，防止瓶口被污染。

课题3 制作泡菜

1、泡菜中使用的微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧。降糖在无氧条件下分解为乳酸。分裂是二分裂。反应类型如下:

C6H12O62C3H3+能量

含有抗生素的牛奶不能产生酸奶的原因是抗生素杀死了乳酸菌。常见的乳酸菌包括乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌通常用于生产酸奶。

2、亚硝酸盐是一种易溶于水的白色粉末，用作食品生产中的食品添加剂。

饮食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康。国家规定肉制品不得超过30mg/kg，腌菜中不超过20mg//kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出，但适合pH值、亚硝胺在一定的微生物作用下形成致癌物质。

一般来说，亚硝酸盐含量在腌制10天后开始下降，所以超卓在10天后食用

注：在盐酸化条件下，亚硝酸盐与氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐结合形成玫瑰红染料。与已知浓度的标准显色液相比，预计泡菜中亚硝酸盐的含量。

专题二 培养和应用微生物

课题1 培养微生物实验室

1、培养基：

人们根据微生物对营养物质的不同需求，为其生长繁殖准备营养基质，是微生物培养的物质基础。

根据物理性质，培养基可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂(是从红藻中提取的一种多糖，用作制备培养基中的凝固剂)后，制成琼脂固体培养基。微生物生长在固体培养基表面，可形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征，可以判断是哪种菌。液体培养基用于工业或生活生产，固体培养基用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基常用于观察微生物的运动和菌株的保存。

根据成分培养基，可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基由已知成分的化学物质制成，其中成分种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基由化学成分不明的天然物质制成，常用于实际工业生产。

根据培养基的用途，培养基可分为选择培养基和识别培养基。选择培养基是指在培养基中添加某些化学物质，以抑制不必要的微生物生长，促进所需微生物的生长。识别培养基是根据微生物的特点，在培养基中添加某些指示剂或化学物质，以识别不同类型的微生物。

培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。

2、碳源：能为微生物代谢提供碳元素的物质。例如，二氧化碳、NaHCO3等无机碳源；糖、石油、花生粉等有机碳源。异养微生物只能使用有机碳源。单质碳不能用作碳源。

3、氮源：能为微生物代谢提供氮的物质。例如，N2、NH3、NO3-、NH4+蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白质(有机氮源)等。只有固氮微生物才能使用N2。

注：培养基还应满足微生物生长对pH的要求、特殊营养物质和氧气的要求。例如，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素。培养霉菌时，必须将培养基的pH调整为酸性。培养细菌需要将pH调整为中性或微碱性。培养厌氧微生物需要提供无氧条件

4、无菌技术

获得纯培养物的关键是防止外来杂菌入侵，并注意以下几个方面：

①清洁和消毒实验操作的空间，操作人员的衣服和手。

②灭菌用于微生物培养的器皿、接种器具和培养基。

③酒精灯火焰附近应进行实验操作，以避免周围环境中微生物的污染。

④在实验操作过程中，应避免与周围物品接触已灭菌的材料和用具。

除了防止实验室培养物被其他外来微生物污染外，无菌技术的目的是什么？

答：无菌技术也能很好地避免操作者自身被微生物感染。

5、消毒与灭菌的区别

消毒是指使用更温和的物理或化学方法，只杀死物体表面或内部对人体有害的微生物（不包括孢子和孢子）。消毒方法常用于沸腾消毒、巴氏杀菌（对于一些不耐高温的液体）和化学物质（如酒精、氯、石炭酸等）。消毒、紫外线消毒。

灭菌是指利用强烈的物理和化学因素杀死物体内外的所有微生物，包括孢子和孢子。灭菌方法包括燃烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。

6、灭菌方法：

①燃烧灭菌法用于接种环、接种针、试管口等；

②干热灭菌法用于玻璃器皿、金属器具等，所用器械为干热灭菌箱；

③高压蒸汽灭菌法用于培养基和无菌水，所用设备为高压蒸汽灭菌锅。

④紫外线灭菌法用于表面灭菌和空气灭菌，所用设备为紫外线灯。

7、制作牛肉膏蛋白质固体培养基

(1)方法步骤:计算、称重、溶解、灭菌、倒平板。

(2)倒平板操作步骤:

①将灭菌的培养皿放在火焰旁边的桌面上，右手拿着带培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。

②右手拿锥形瓶，一次快速将瓶口通过火焰。

③用左手拇指和食指将培养皿打开一个略大于瓶口的缝隙，用右手将锥形瓶中的培养基(约10)打开～20毫升)倒入培养皿中，左手立即盖上培养皿的皿盖。

④等待平板冷却凝固，大约需要5～10分钟。然后将平板倒过来放置，使培养皿盖在下面，盘子底部在上面。

8、净化大肠杆菌

(1)平板划线法和稀释涂布平板法是微生物接种最常用的方法。

（2）平板标记法是通过接种环在琼脂固体培养基表面一次性连续标记的操作。将聚集的细菌逐渐稀释并分散到培养基表面。经过几次标记后，培养可以分离到肉眼可见的细胞组，即菌落。

（3）稀释涂层平板法是将细菌液进行一系列梯度稀释，然后将不同稀释度的细菌液涂层到琼脂固体培养基表面进行培养。分为两个步骤：一系列稀释操作和涂层平板操作。

（4）采用平板标记法和稀释涂层法接种的目的是将聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落，以纯化菌种。

(5)平板划线法的操作步骤:

①将接种环放在火焰上烧红，直到接种环烧红。②冷却火焰旁边的接种环，打开棉塞。

③一次性将试管口通过火焰。④将冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。

⑤将试管火焰，塞上棉塞。⑥用左手打开盘子盖的缝隙，用右手迅速将沾有菌种的接种环伸入平板电脑，划三到五条平行线，盖上盘子盖。注意不要划破培养皿。⑦燃烧接种环，冷却后，从主要区域的末端到第二区域。重复上述操作，在三、四、五区划线。注意不要将最后一个区域的划线连接到主要区域。⑧将平板倒置放入培养箱进行培养。

(6)涂布平板操作步骤:

①将涂布器浸泡在含酒精的烧杯中。②将少量菌液滴入培养基表面。

③在火焰上点燃沾有少量酒精的涂布器，待酒精燃烧后冷却8～10s。

④将菌液均匀地涂在培养基表面。

9、菌种的保存

(1)临时保存可用于频繁使用的菌种。

①临时保存方法

在适当的温度下，将菌株接种到试管的固体斜面培养基上。菌落生长后，将试管放入4℃冰箱中保存。以后每3次～6个月后，菌种将从旧的培养基转移到新鲜的培养基。

②缺点：该方法保存时间不长，菌种容易被污染或变异。

(2)甘油管藏法可用于需要长期保存的菌种。

将1ml甘油放入3ml甘油瓶中灭菌。将1ml培养的真菌溶液转移到甘油瓶中，与甘油充分混合，放入-20℃的冰箱中保存。

课题2 分解土壤中尿素的细菌的分离和计数

尿素是一种重要的农业氮肥，不能直接被作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨时，植物才能使用。土壤中的细菌可以分解尿素，因为它们可以合成尿素酶

尿素最初是从人类尿液中发现的

1、筛选菌株

(1)实验室微生物筛选应用的原理

在抑制或阻止其它微生物生长的同时，人为地提供有利于目标菌株生长的条件(包括营养、温度、pH值等)。

(2)选择性培养基

在微生物学中，允许特定类型的微生物生长、抑制或阻止其他类型的微生物生长的培养基称为选择性培养基。

(3)培养基准备选择的依据

根据所选菌种的生理代谢特性，添加某些物质，以达到所选物质的目的。例如，在培养基中不添加有机物可以选择培养自养微生物；在培养基中不添加氮，可以选择培养能固氮的微生物；金黄色葡萄球菌可以通过添加高浓度盐来培养。

2、统计菌落数量

(1)稀释涂布平板法和显微镜直接计数是确定微生物数量的常用方法。

(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌数量的原理

当样品稀释度足够高时，培养基表面生长的菌落来自样品稀释液中的活菌。通过统计平板上的菌落数，可以一次性推测样品中含有多少活细菌。为确定准确的结果，一般设置3～选择菌落数为30的5个平板～计数300平板，取平均值。细菌数量的统计往往低于活菌的实际数量，因此，统计结果通常以细菌数量而不是活菌数量来表示。

采用此方法的注意事项：

(1)菌落数在30~300之间的平板一般用于计数

(2)TTC可以添加到培养基中，以防止菌落扩散，影响计数。 3.本法仅此于形成菌落的微生物

3、设置对照

设置比较的主要目的是消除实验组中非试试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。比较实验是指除试试条件外，其他条件相同的实验，其作用是比较试验组，消除任何其他可能原因的干扰，证明试试条件确实导致相应的结果。

4、实验设计

实验设计包括综合考虑和安排所需的仪器、材料、电器和药品、具体的实施步骤和时间安排。

（1）土壤取样：与其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最多，种类最多。在富含有机质的土壤表面，有更多的微生物生长。从富含有机物、湿度、pH≈在7的土壤中取样。铲去表面土，距地表约3～取样8cm土层。

（2）样品稀释：样品稀释程度将直接影响平板电脑上生长的菌落数量。在实践中，通常选择一定稀释范围的样品液进行培养，以确定菌落数在30~300之间的平板电脑。

测量土壤中细菌的数量，一般选择104 105 106

测量放线菌的数量，一般选择103 104 105

通常选择102来确定真菌的数量 103 104

(3)微生物的培养和观察

不同种类的微生物通常需要不同的培养温度和时间。细菌30~37℃ 1~2天

25~28℃5~7天霉菌25~28℃3~4天

菌落数量每24小时统计一次，选择菌落数量稳定时的记录作为结果，防止培养时间不足导致一楼菌落数量。一般来说，在一定的培养条件下（相同的培养基、仅此和培养时间），相同的微生物具有稳定的菌落特征。形状、大小、凸起程度、颜色

课题3 分解纤维素的微生物

纤维素是一种由葡萄糖首尾连接而成的聚合物化合物，是地球上最丰富的多糖物质。

1、纤维素与纤维素酶

(1)棉花是自然界纤维素含量头等的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。

(2)纤维素酶是一种复合酶，一般认为至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种成分。前两种酶将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。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。

2、筛选纤维素分解菌

(1)筛选方法:刚果红染色法。微生物可以通过颜色反应一次性直接筛选。

(2)纤维素分解菌筛选刚果红染色法的原理

刚果红是一种与纤维素等多糖物质形成红色复合物的染料，但不与水解纤维二糖和葡萄糖发生反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红可以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时，刚果红纤维素的复合物无法形成，以纤维素分解菌为中心的透明圈将出现在培养基中。这样，纤维素分解菌就可以通过是否产生透明圈一次筛选出来。

3、微生物分离分解纤维素的实验过程

土壤取样→根据样品中目的菌株的数量，选择培养(此步是否需要)→梯度稀释→将样品涂在识别纤维素分解菌的培养基上→选择产生透明圈的菌落

(1)土壤采集选择富含纤维素的环境。

(2)刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤倒平板操作，制备菌悬液，涂平板

(3)刚果红染色法种类

一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是倒平板时加入刚果红。

专题六植物优良成分的提取

一、提取植物芳香油

天然香料的主要来源是植物和动物。动物香料主要来自麝、灵猫、海狸和抹香鲸。芳香油可从不同植物的根、茎、叶、花、果、种子中提取。植物芳香油挥发性强，主要包括萜类化合物及其衍生物。提取方法包括蒸馏、压榨、提取等。具体方法应根据植物原料的特点确定。

1、提取玫瑰精油

1)玫瑰精油化学性质稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂，可与水蒸气一起蒸馏，可通过水蒸馏提取。

2)提取玫瑰精油的实验过程:

①鲜玫瑰+清水:收集盛花期(5月中上旬)的玫瑰，用清水清洗沥干；将50克玫瑰放入蒸馏瓶中，加入200毫升蒸馏水。

②水蒸气蒸馏：温度不宜过高，超卓延长蒸馏时间，控制蒸馏时间和速度为1～2滴/秒，质量可以确定。

③油水混合物：获得乳白色乳浊液。

④分离油层：向乳浊液加入0.1g/mL Nacl溶液后，利用分液漏斗分离上述油层，促进油和水的分离。

⑤去除水分：在油层中加入无水硫酸钠，吸收油层中的水分，24小时后过滤，得到玫瑰油。

2、提取橘皮精油

1）橙皮精油的主要成分是柠檬烯，主要分布在橙皮中。由于橙皮精油的优良成分在用水蒸气蒸馏时会部分水解，因此一般采用提取法。

2)提取橘皮精油的实验过程:

①石灰水浸泡：新鲜橙皮含有大量的果蜡、果胶和水，干燥去水，用石灰水浸泡，可提高出油率，防止压榨时滑动，降低压榨液粘度，过滤不堵塞筛。

②漂洗:用自来水彻底冲洗浸泡过的橘皮，沥干。

③压榨:将橘皮粉碎，加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠(促进油水分离)，用压榨机压榨获得压榨液。

④过滤：用布袋过滤去除固体和残留物，然后高速离心去除质量较小的固体残留物，然后用分液漏斗或吸管分离上橙皮油。

⑤静置：将橙皮油放在5～5.静置在10℃冰箱中～7d，使杂质沉淀，分离上层澄清橙皮油。

⑥再次过滤：用滤纸过滤下橙皮油，将滤液与上橙皮油结合，得到最终的橙皮精油。

二、提取胡萝卜素

胡萝卜素呈橙色结晶，化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。碳双键的数量可分为α、β、γ三类，其中最重要的成分是β-胡萝卜素。

1、胡萝卜素提取的实验过程

①粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增加溶解度。

②干燥：脱水温度过高，干燥时间过长会导致胡萝卜素分解。

③提取物：避免明火加热，用水浴加热，防止有机溶剂燃烧和爆炸。回流冷凝装置应安装在加热瓶口，以防止有机溶剂在加热过程中挥发。

④过滤：去除提取物中的不溶物。

⑤浓缩：用蒸馏装置加热有机溶剂挥发，其余为浓缩胡萝卜素。

2、提取植物优良成分的方法比较：