一、 基本信息
文件编号:SW-XX1-2026-001
复习科目:生物学(选修一:《生物技术实践》)
适用对象:高三全体学生及生物学教师
编写目的:为系统梳理选修一传统发酵技术、微生物的培养与应用、植物有效成分的提取等核心模块,提供一套结构化、可直接套用的标准化知识点复习模板,助力高考备考。
二、 核心诉求与模块细则
本模板严格对照新课程标准与高考命题趋势,将选修一教材核心知识点划分为四大板块进行标准化总结,具体条款细则如下:
模块一:传统发酵技术的应用
1. 果酒制作原理:酵母菌是兼性厌氧型真核生物。在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,反应式为:C6H12O6 6O2 → 6CO2 6H2O;在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵,反应式为:C6H12O6 → 2C2H5OH 2CO2。温度控制在18℃~25℃,酒精发酵时一般将温度控制在18℃~30℃。
2. 果醋制作原理:醋酸菌是好氧原核生物,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。反应式为:C2H5OH O2 → CH3COOH H2O。温度控制在30℃~35℃。
3. 腐乳制作原理:多孔菌丝(主要是毛霉)产生蛋白酶和脂肪酶。蛋白酶能将蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸。酒精含量控制在12%左右可以抑制微生物生长,防止豆腐过酥。
4. 泡菜制作原理:乳酸菌是厌氧原核生物,在无氧条件下,将葡萄糖分解成乳酸。反应式为:C6H12O6 → 2C3H6O3。发酵过程中需控制亚硝酸盐含量,测定通常使用比色法。
模块二:微生物的培养与应用
1. 培养基的营养构成:一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外,还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2. 无菌技术核心:关键在于防止杂菌污染。主要措施包括:对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;将培养皿、培养基、接种环等用高压蒸汽灭菌、干热灭菌或灼烧灭菌;在酒精灯火焰附近进行接种操作。
3. 纯化培养与菌种计数:常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。通过稀释涂布平板法可以进行微生物的记数,计算公式为:每克样品中的菌株数 = (C ÷ V) × M,其中C代表平板上统计的菌落数,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。
4. 分解尿素的细菌分离:以尿素为唯一氮源的选择培养基能够选择出能利用尿素的微生物。在培养基中加入酚红指示剂,若菌落周围出现红色环带,说明该菌能产生脲酶,分解尿素。
模块三:植物有效成分的提取
1. 提取方法选择:根据提取物质的性质选择。易挥发、不溶于水的有效成分常采用水蒸气蒸馏法(如玫瑰精油、橘皮精油);具有脂溶性的有效成分常采用有机溶剂萃取法(如胡萝卜素);对热稳定的水溶性有效成分常采用压榨法或萃取法。
2. 玫瑰精油提取流程:鲜玫瑰花 清水 → 水蒸气蒸馏 → 油水混合物 → 分离油层 → 除水(加入无水硫酸钠) → 玫瑰精油。
3. 胡萝卜素提取流程:胡萝卜 → 粉碎 → 干燥 → 萃取(通常使用石油醚作为萃取剂,因其沸点高、不溶于水且对胡萝卜素溶解度高) → 浓缩 → 胡萝卜素。
4. 提取过程中的注意事项:萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响;萃取加热时通常采用水浴加热,以防止明火明火直接加热引起有机溶剂燃烧或爆炸。
模块四:蛋白质与DNA的提取与分离
1. 蛋白质提取与分离原理:利用不同蛋白质在空间结构、分子大小、电荷性质及溶解度等方面的差异,进行提取与分离。通常采用电泳法、透析法和凝胶色谱法(分子筛法)。
2. 提取血红蛋白过程:取血样 → 洗涤红细胞(低渗盐水反复离心) → 血红蛋白释放(加入蒸馏水和甲苯) → 分离血红蛋白溶液 → 透析(去除相对分子质量较小的杂质)。
3. DNA的粗提取与鉴定:原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同(0.14mol/L时溶解度最低);DNA不溶于酒精,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
三、 事实与经验依据
本知识点总结严格遵循历年全国高考试题考点分布规律,并结合一线生物学教学实际编写。根据近五年高考生物学全国卷统计,选修一模块在非选择题中分值占比稳定在15%左右,重点考查考生的实验探究能力、核心概念理解以及规范表述能力。实践证明,通过将上述琐碎的实验步骤和原理转化为标准化、结构化的条目进行记忆与套用,能够有效帮助学生在面对实验设计、原理分析及数据处理类试题时,精准调用核心知识点,实现稳步提分。
此致
敬礼
备考复习教研组
2026年3月30日