高中生物学科思维导图(人教版选修一)

菌种酵母菌异养兼性厌氧型单细胞真菌（葡萄皮上附着有野生型酵母菌）

原理

流程

果酒制作

条件控制

有氧条件：进行有氧呼吸，大量繁殖

无氧条件：进行酒精发酵

挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避

免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会）

葡萄汁装瓶时，要留有

大约1/3的空间

温度：18～25℃

时间：10～12天左右

目的

①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

②防止发酵过程中产生的CO造成发酵液溢出）

2

葡萄酒呈现深红色的原因发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液

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种环境而受到抑制

菌种醋酸菌（异养需氧型细菌，变酸的酒的表面白色菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的）

原理

流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→（酒精发酵→）醋酸发酵→果醋

果醋制作

氧气充足、糖原充足时：糖→醋酸

氧气充足，缺少糖源时：乙醇→乙醛→醋酸

全程通气

条件控制温度：30～35℃

时间：7～8天左右

①装置中a为充气口，用于向装置内通气；b为排气口，用于排出CO；c为出料口，

2

用于取样检测

②b长而弯曲，目的是防止空气中微生物的污染

③此装置用于果酒制作时，应关闭充气口a，制作果醋时，应将充气口连接气泵，

输入氧气

发酵装置

传

统

发

酵

技

术

的

应

用

菌种主要是毛霉（异养需氧型真菌），来源于空气中的毛霉孢子

原理

蛋白酶：蛋白质→小分子的肽+氨基酸

脂肪酶：脂肪→甘油+脂肪酸

让豆腐长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制

腐乳外部有一层致密的“皮”，这层“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的毛霉菌丝形成的

水含水量约70%（过高：豆腐块不易成形；过低：不利于毛霉的生长）

作用①析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬；②抑制微生物生长

盐用量毛坯：盐=5:1（过高：会影响腐乳的口味；过低：不足以抑制微生物的生长）

用法逐层加盐，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

①使腐乳具有独特的香味；②抑制微生物生长条件控制作用

约12%（过高：会使腐乳成熟时间延长；过低：不足以抑制微生物生长）用量

流程

腐乳制作

酒

香辛料作用：①调制腐乳的风味；②防腐杀菌

温度：前期15～18℃，并保持一定的湿度

时间：6个月左右

菌种乳酸菌（异养厌氧性细菌）

原理在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸

流程选择原料、预处理→调味、装坛→发酵→成品

盐水

清水：盐=4:1

要煮沸后冷却再使用（煮沸作用：①杀灭盐水中其他细菌；②除去水中的氧气）条件控制

成分碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等

固体培养基（加入了凝固剂——琼脂）

按物理性质半固体培养基（加入了一定比例的琼脂）

液体培养基（不加凝固剂）

目的允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其它种类微生物生长的培养基

选择

培养基

举例以尿素为唯一氮源，分离尿素分解菌；以纤维素为唯一碳源，分离纤维素分解菌

目的鉴定出是否有某种菌

鉴别

培养基

举例加入刚果红，鉴别纤维素分解菌（菌落周围出现透明圈）

加入青霉素，分离酵母菌和霉菌；加入高浓度食盐，分离金黄色葡萄球菌

不添加氮源，分离固氮微生物分类

按功能

加入酚红指示剂，鉴别尿素分解菌（菌落周围变红）

加入伊红美蓝，鉴别大肠杆菌（菌落呈现紫黑色或黑色）

富集

培养基

使混合微生物中的特定菌种的数量比例不断增高，并引向纯培养

也称营养培养基，是一种液体培养基

培养基

微

生

物

的

实

验

室

培

养

无菌技术方法煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法等

关键防止外来杂菌的入侵

消毒

灭菌

实验流程

概念使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物

概念用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子

方法灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌

计算→称量→溶化→灭菌→倒平板

注意平板冷凝后，要将平板倒置，以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染

平板划线法

每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而

逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落

接种环在沾取菌液前、每次划线前（除沾取菌液后第1次划线）、划线结束后，都需要灼烧灭菌

稀释涂布平板法用涂布器将一定稀释倍数的菌液均匀地涂布在培养基的表面

将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，长出菌落后，放入4℃的冰箱中保藏临时保藏法

适用于需要长期保存的菌种，在菌液中加入甘油，放在–20℃的冷冻箱中保存甘油管藏法

纯化大肠杆菌的方法

菌种的保存

微

生

物

的

培

养

与

应

用

尿素不能直接被农作物吸收，被土壤中的细菌分解成氨后，才能被植物利用（有些细菌能合成脲酶，将尿素分解成氨）

用以尿素为唯一氮源的选择培养基，使得土壤中能够合成脲酶分解尿素的细菌可以生长，其他细菌不能生长分离原理

稀释涂布平板法接种方法

土壤取样→样品梯度稀释→取样接种→培养观察→菌种鉴定实验流程

在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂

原理：尿素被分解成氨后，培养基pH升高，指示剂将变红

原理当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌

特点适用于统计样品中活菌的数目

统计的菌落数往往比活菌的实际数目小（因为当两个或多个细

胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落）

选择菌落数在30～300的平板进行计数，以保证结果准确平板选择

某一稀释度的样品液需要涂布多个平板，计数后求平均值，以减少误差注意

每克（毫升）样品中的菌株数=（C/V）×M计算方法

将不接种的空白培养基作为对照，检验培养基是否受到污染

设置对照

果胶

是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一

是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水

作用能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸

多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶组成果胶酶

植物、霉菌、酵母菌、细菌来源

指催化一定化学反应的能力概念

在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度（反应速度用单位时

间、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示）

酶的活性

表示方法

果胶酶在果汁

生产中的作用

温度、pH、酶的抑制剂

探究温度对

酶活性的影响

影响酶活性的因素无关变量pH、果泥量、酶用量、反应时间、过滤时间等

探究pH对

酶活性的影响

自变量酶的用量

探究果胶酶的用量因变量果汁的出汁量

无关变量pH、温度、果泥量、酶用量、反应时间、过滤时间等

自变量温度：设置温度梯度来确定最适温度

因变量果汁的出汁量或澄清度

自变量设置pH梯度来确定最适温度

因变量果汁的出汁量或澄清度

无关变量温度、果泥量、酶用量、反应时间、过滤时间等

加酶洗衣粉

的洗涤效果

加酶洗衣粉

指含有酶制剂的洗衣粉（酶制剂主要有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶）

普通洗衣粉中含有磷，含磷污水的排放会导致微生物和藻类的大量繁殖，造成水体污染

概念是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术

酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以被反复利用优点

只有一种酶，只能催化一种或一类化学反应缺点

多采用化学结合法、物理吸附法（因为酶的体积较小）

方法

实例固定化葡萄糖异构酶，用于生产高果糖浆

图示

是利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术概念

细胞内有一系列的酶（酶的种类多），可以催化一系列化学反应优点

不适于催化大分子的反应物缺点

多采用包埋法（因为细胞的体积较大）

方法

图示

固定化酵母细胞

实例

操作步骤

酵母细胞的活化→配制物质的量为0.05mol/L的CaCl溶液→配制海藻

2

酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞

酶

的

应

用

与

蛋

白

质

的

提

取

和

分

离

固定化

酶技术

酵母细胞的固定化

固定化

特点具有很强的挥发性，其组成主要包括萜类化合物及其衍生物

原理

利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水

混合物，冷却后，重新分出油层和水层

水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏分类

有些原料会焦糊、有效成分水解水中蒸馏缺点

通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油压榨法原理

使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油萃取法原理

植物

芳香油

水蒸气蒸馏法

提取

方法

特点化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂、能随水蒸气一同蒸馏

方法常用水蒸气蒸馏法

鲜玫瑰花+水→水蒸气蒸馏→油水混合物→加NaCl分离油层→加无

水Na2SO4除水→过滤→玫瑰油

如果要提高产品品质，需要延长蒸馏的时间，且蒸馏温度不能太高提示

实验流程

植物芳香油

的提取

玫瑰精油

的提取

蒸馏装置

特点无色透明、主要成分是柠檬烯

方法压榨法

植

物

有

效

成

分为了使橘皮精油易于与水分离，可分别加入相当于橘皮质量0.25%的

的

提

取

橘皮精油

的提取

石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油实验流程

石灰水能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率；

浸泡时间为10h以上

NaHCO3和5%的Na2SO4,并调节pH至7～8

分为α、β、γ三类，β-胡萝卜素是其中最主要的成分，一分子β-胡萝卜素可在人体

内氧化为两分子的维生素A（用于治疗夜盲症）

是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂特点

植物、岩藻、微生物发酵来源

提示

分类

胡萝卜素

提取方法萃取法

实验流程胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素

提取装置见选修一教材P图6-7

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干燥时温度和时间的控制

萃取剂的选择

影响萃取的因素

温度太高、时间太长会导致胡萝卜素分解

沸点较高、毒性低、不与水混溶的有机溶剂

萃取剂的性质和使用量

原料颗粒的大小、紧密程度、含水量

萃取的温度和时间等有关

萃取过程中要避免明火加热，采用水浴加热

因为有机溶剂都是易燃物，

直接用明火加热容易引起燃烧、爆炸

胡萝卜素

的提取

提示

浓缩可直接使用蒸馏装置，浓缩之前要进行过滤，除去萃取液中的不溶物

纸层析法

鉴定方法

胡萝卜素的纸层析A、D点点标准样品（对照）

结果示意图B、C点点提取样品

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