高中歷史選修一教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-19選修一生物5.1DNA的粗提取與鑒定學(xué)案(人教版)。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“選修一生物5.1DNA的粗提取與鑒定學(xué)案(人教版)”,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
課題1 DNA的粗提取與鑒定
1.嘗試對(duì)植物或動(dòng)物組織中的DNA進(jìn)行粗提取。
2.了解DNA的物理、化學(xué)性質(zhì)。
3.理解DNA粗提取及DNA鑒定的原理。
一、提取DNA
1.提取生物大分子的基本思路
選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同__________性質(zhì)的__________。對(duì)于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA與______、______和______等在__________性質(zhì)方面的差異,提取DNA,去除其他成分。
2.DNA粗提取主要利用了DNA的溶解性和耐受性兩個(gè)方面
(1)利用DNA的溶解性。DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的________中溶解度不同,利用這一特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使______充分溶解,而使雜質(zhì)沉淀,或者相反,以達(dá)到分離目的。
在________NaCl溶液濃度下,DNA的溶解度最小。
此外,DNA不溶于______溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)能溶于其中。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。
(2)利用DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性。蛋白酶能水解________,但是對(duì)______沒(méi)有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受________℃的高溫,而DNA在____℃以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠__________,但對(duì)DNA沒(méi)有影響。
二、DNA的鑒定
在________的條件下,DNA遇________會(huì)被染成____色,因此________可以作為鑒定DNA的試劑。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.實(shí)驗(yàn)材料的選取
原則上,凡是含有______的生物材料都可以考慮,但是,選用__________________的生物組織,成功的可能性更大。
思考:生活在牧區(qū)的人們,采集牛、羊和馬血比較方便,他們用牛、羊、馬血做提取DNA的實(shí)驗(yàn)材料合適嗎?為什么?
2.破碎細(xì)胞,獲取含DNA的濾液
動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易,以雞血為例,在雞血細(xì)胞液中加入一定量的________,同時(shí)用________攪拌,過(guò)濾后收集______即可。如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞,需要先用______溶解________。例如,提取洋蔥的DNA時(shí),在切碎的洋蔥中加入一定的________和______,進(jìn)行充分地?cái)嚢韬脱心?,過(guò)濾后收集________。
3.去除濾液中的雜質(zhì)
最初獲得的DNA濾液含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì),需要進(jìn)一步提純DNA。
方案一:利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度的不同,在濾液中加入NaCl,使NaCl溶液物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______,過(guò)濾除去______的雜質(zhì);再調(diào)節(jié)NaCl溶液物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______,析出______,過(guò)濾去除________的雜質(zhì);再用物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______的NaCl溶液溶解DNA。
方案二:利用蛋白酶分解蛋白質(zhì),不分解DNA的特點(diǎn)。在濾液中加入嫩肉粉,嫩肉粉中的__________能夠分解蛋白質(zhì)。
方案三:利用蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同的特點(diǎn)。將濾液放在________℃的恒溫水浴箱中保溫10~15min,過(guò)濾獲得DNA濾液。
4.DNA的析出與鑒定
將處理后的溶液過(guò)濾,加入與濾液體積______的、冷卻的________(體積分?jǐn)?shù)為95%),靜置2~3min,溶液中會(huì)出現(xiàn)__________,這就是粗提取的DNA。用玻璃棒__________攪拌,卷起絲狀物,并用濾紙吸去上面的水分。
取兩支20mL的試管,各加入物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______的NaCl溶液5mL,將絲狀物放入其中一支試管中,用玻璃棒攪拌,使絲狀物溶解。然后,向兩支試管中各加入4mL的二苯胺試劑?;旌暇鶆蚝?,將試管置于沸水中加熱5min,待試管冷卻后,比較兩支試管中溶液顏色的變化,看看溶解有DNA的溶液是否變____。
四、操作提示
1.以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí),每100mL血液中需要加入3g________,防止________。
2.加入洗滌劑后,動(dòng)作要______、______,否則容易產(chǎn)生__________,不利于后續(xù)步驟的操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí),動(dòng)作要______,以免加劇DNA分子的______,導(dǎo)致DNA分子不能形成________。
3.二苯胺試劑要________,否則會(huì)影響鑒定的效果。
答案:一、1.物理或化學(xué) 生物大分子 RNA 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 物理和化學(xué)
2.(1)NaCl溶液 DNA 0.14molL-1 酒精
(2)蛋白質(zhì) DNA 60~80 80 瓦解細(xì)胞膜
二、沸水浴 二苯胺 藍(lán) 二苯胺
三、1.DNA DNA含量相對(duì)較高
思考:不合適。因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核,僅靠白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞中的少數(shù)DNA,在實(shí)驗(yàn)中很難提取到。
2.蒸餾水 玻璃棒 濾液 洗滌劑 細(xì)胞膜 洗滌劑 食鹽 研磨液
3.2molL-1 不溶 0.14molL-1 DNA 溶液中
2molL-1 木瓜蛋白酶 60~75
4.相等 酒精溶液 白色絲狀物 沿一個(gè)方向 2molL-1 藍(lán)
四、1.檸檬酸鈉 血液凝固
2.輕緩 柔和 大量的泡沫 輕緩 斷裂 絮狀沉淀
3.現(xiàn)配現(xiàn)用
1.制備雞血細(xì)胞液時(shí),要在新鮮的雞血中加入檸檬酸鈉的原因
制備雞血細(xì)胞液時(shí),要在新鮮的雞血中加入抗凝劑——檸檬酸鈉,防止血液凝固。其原理是檸檬酸鈉能與血漿中的Ca2+發(fā)生反應(yīng),生成檸檬酸鈣絡(luò)合物,血漿中的游離的Ca2+大大減少,血液便不會(huì)凝固。因?yàn)殡u血中的紅細(xì)胞和白細(xì)胞都有細(xì)胞核,DNA主要存在于細(xì)胞核中,所以在離心或靜置沉淀后,用吸管除去上部的澄清液——血漿。
2.實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵及注意事項(xiàng)
(1)實(shí)驗(yàn)材料選用雞血細(xì)胞液,而不用雞全血的主要原因是遺傳物質(zhì)DNA主要存在于血細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)。
(2)盛放雞血細(xì)胞液的容器,最好是塑料容器。玻璃表面帶電荷,雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的DNA中的磷酸基也帶電荷,因而容易被玻璃容器吸附,提取到的DNA就會(huì)更少。因此,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最好使用塑料的燒杯和試管,可以減少提取過(guò)程中DNA的損失。
(3)破碎細(xì)胞,釋放DNA過(guò)程中,若是血細(xì)胞液,加水后必須充分?jǐn)嚢?,否則血細(xì)胞核不會(huì)充分破碎,溶解出的DNA量就會(huì)減少;若是植物細(xì)胞,需先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜。
(4)洗滌劑是多組分的混合物,在嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中很少使用。實(shí)驗(yàn)室提取高純度的DNA時(shí),通常使用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基硫酸鈉(SDS)或吐溫等化學(xué)試劑。
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次加入蒸餾水,操作目的各不相同:第一次向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水,目的是使血細(xì)胞通過(guò)吸水漲破,釋放出核內(nèi)的DNA。第二次向溶有DNA的濾液中加蒸餾水,目的是稀釋NaCl溶液,使其濃度降至0.14molL-1,最終使大量DNA析出。
(6)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中幾次過(guò)濾的目的:制備雞血細(xì)胞液時(shí)過(guò)濾的目的是除去破裂的細(xì)胞膜等物質(zhì);在去雜時(shí),將溶有DNA的高濃度NaCl溶液過(guò)濾的目的是除去不溶于NaCl溶液的雜質(zhì);去雜時(shí),用低濃度NaCl溶液析出DNA后過(guò)濾的目的是除去溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)。
過(guò)濾時(shí)采用單層紗布或尼龍布,不能使用濾紙,以減少DNA的損失。
(7)提取DNA絲狀物用玻璃棒攪拌時(shí),要緩緩沿一個(gè)方向攪拌,而且不能直接觸碰燒杯壁,以便獲得較完整的DNA分子。
(8)用冷酒精濃縮和沉淀DNA時(shí),所用的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精必須充分預(yù)冷才能使用,冷酒精與含有DNA的氯化鈉溶液的體積比是1∶1。
低溫可抑制核酸水解酶的活性,防止降解DNA;低溫可降低分子的運(yùn)動(dòng),易于形成沉淀析出;低溫有利于增加DNA分子柔韌性,減少斷裂。
(9)鑒定實(shí)驗(yàn)所得的絲狀物的主要成分是DNA,可用二苯胺做鑒定試劑,鑒定出現(xiàn)藍(lán)色,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)基本成功,如果不出現(xiàn)藍(lán)色,可能所提取的DNA含量低,或是實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤。
3.蛋白質(zhì)提取與DNA提取的比較
蛋白質(zhì)提取難度大。因?yàn)榕cDNA相比,蛋白質(zhì)對(duì)溫度、鹽濃度、pH等條件要敏感得多,很容易失活;并且蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多種多樣,理化性質(zhì)各不相同,使得蛋白質(zhì)的提取沒(méi)有一種統(tǒng)一的方法,只能根據(jù)特定蛋白質(zhì)的特性摸索提取的條件,設(shè)計(jì)特定的方法。
題型一DNA提取、分離與鑒定原理
現(xiàn)代生物學(xué)已向兩個(gè)方面發(fā)展,宏觀研究的水平為生態(tài)系統(tǒng)水平,微觀研究的水平為分子水平,對(duì)于分子的研究,其物質(zhì)的提取和分離顯得尤為重要。下面是關(guān)于DNA分子的提取和分離的相關(guān)問(wèn)題,請(qǐng)回答。
(1)在提取菜花細(xì)胞中的DNA時(shí),采用的是研磨法,為什么不能像用雞血那樣,用蒸餾水使其破裂?
(2)在提取實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到兩種濃度的NaCl溶液,說(shuō)明其作用。
①2molL-1NaCl溶液:_____________________________________________________。
②0.14molL-1NaCl溶液:____________________________________________________。
(3)在整個(gè)操作過(guò)程中,每100mL血液中加入3g檸檬酸鈉的作用是________________
_________________________________________________。
(4)鑒定DNA所用的試劑是__________________________________________________。
解析:(1)DNA分子提取中理想的材料為富含DNA的細(xì)胞,動(dòng)物中雞血紅細(xì)胞具有細(xì)胞核,放入蒸餾水中會(huì)使細(xì)胞漲破釋放出DNA,而植物細(xì)胞中含有細(xì)胞壁,不能因吸水而漲破。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次用到NaCl溶液,初次為2molL-1NaCl溶液,用于溶解DNA,而0.14molL-1NaCl溶液會(huì)使DNA析出。(3)為了防止凝血現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)加入檸檬酸鈉。(4)鑒定DNA所用的試劑為二苯胺試劑。
答案:(1)植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁,不會(huì)吸水漲破,只有通過(guò)研磨,才能釋放出DNA。
(2)①溶解DNA分子,過(guò)濾并除去不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)?、谑笵NA分子析出,過(guò)濾并除去溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)
(3)防止出現(xiàn)凝血現(xiàn)象
(4)二苯胺試劑
反思領(lǐng)悟:在NaCl溶液濃度低于0.14molL-1時(shí),DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低;在0.14molL-1時(shí),DNA溶解度最小;當(dāng)NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時(shí),DNA的溶解度又逐漸增大。
題型二DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中的操作
(2010江蘇高考)某生物興趣小組開(kāi)展DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng),具體步驟如下:
材料處理:稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份,每份10g。剪碎后分成兩組,一組置于20℃、另一組置于-20℃條件下保存24h。
DNA粗提?。?br>
第一步,將上述材料分別放入研缽中,各加入15mL研磨液,充分研磨。用兩層紗布過(guò)濾,取濾液備用。
第二步,先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液,再加入20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒緩緩地向一個(gè)方向攪拌,使絮狀物纏繞在玻璃棒上。
第三步,取6支試管,分別加入等量的2molL-1NaCl溶液溶解上述絮狀物。
DNA檢測(cè):在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑,混合均勻后,置于沸水中加熱5min,待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺,結(jié)果如下表:
材料保存溫度花菜辣椒蒜黃
20℃++++++
-20℃+++++++++
(注:“+”越多表示藍(lán)色越深)
分析上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程,回答下列問(wèn)題。
(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱是_________________________________________________。
(2)第二步中“緩緩地”攪拌,這是為了減少________。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論并分析。
①結(jié)論1:與20℃相比,相同實(shí)驗(yàn)材料在-20℃條件下保存,DNA的提取量較多。
結(jié)論2:__________________________________________________________________。
②針對(duì)結(jié)論1,請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_________________________________________。
(4)氯仿密度大于水,能使蛋白質(zhì)變性沉淀,與水和DNA均不相溶,且對(duì)DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高DNA純度,依據(jù)氯仿的特性,在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是_____________________________________________________________________
______________________________,然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。
解析:(1)分析表格可知,實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谔骄坎牧系牟煌捅4鏈囟鹊牟煌瑢?duì)DNA提取量的影響。
(2)DNA分子為鏈狀,很容易斷裂,所以應(yīng)緩緩地向一個(gè)方向攪拌。
(3)分析表格可看出,同種材料在-20℃時(shí)DNA提取量較多,不同材料在同種溫度下保存時(shí),蒜黃的DNA提取量最多。低溫下酶活性較低,DNA降解慢。
(4)根據(jù)題意,可用氯仿將DNA溶液中的蛋白質(zhì)析出,進(jìn)一步提高DNA的純度。
答案:(1)探究不同材料和不同保存溫度對(duì)DNA提取量的影響
(2)DNA斷裂
(3)①等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料,在相同的保存溫度下,從蒜黃提取的DNA量最多?、诘蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性,DNA降解速度慢
(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合,靜置一段時(shí)間,吸取上清液
1.DNA在下列哪一濃度的NaCl溶液中,溶解度最低?()
A.2molL-1B.0.015molL-1C.0.14molL-1D.5molL-1
2.若選擇的實(shí)驗(yàn)材料為植物細(xì)胞,破碎細(xì)胞時(shí)要加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入洗滌劑的目的是()。
A.利于DNA的溶解B.分離DNA和蛋白質(zhì)C.溶解細(xì)胞膜D.溶解蛋白質(zhì)
3.在提取DNA的過(guò)程中,最好使用塑料試管和燒杯,目的是()。
A.不易破碎B.減少DNA的損失C.增加DNA的含量D.容易刷洗
4.在DNA的粗提取過(guò)程中,初步析出DNA和提取較純凈的DNA所用的藥品的濃度及其名稱分別是()。
①0.1gmL-1的檸檬酸鈉溶液?、?molL-1的NaCl溶液?、?.14molL-1的NaCl溶液?、荏w積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液?、?.015molL-1的NaCl溶液
A.①③⑤B.③④C.②④D.②③④
答案:1.C DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,當(dāng)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為0.14molL-1時(shí),溶解度最低。
2.C 洗滌劑是一種離子去污劑,能溶解細(xì)胞膜,有利于DNA的釋放;食鹽的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。
3.B DNA易黏附于玻璃管上,造成DNA量的損失。
4.B 初步析出DNA和提取純凈的DNA所用的藥品和濃度分別是0.14molL-1NaCl溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液。
相關(guān)知識(shí)
選修一生物3.1菊花的組織培養(yǎng)學(xué)案(人教版)
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《選修一生物3.1菊花的組織培養(yǎng)學(xué)案(人教版)》,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
課題1 菊花的組織培養(yǎng)
1.說(shuō)出植物組織培養(yǎng)的基本原理。
2.學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)。
3.進(jìn)行菊花或其他植物的組織培養(yǎng)。
一、植物組織培養(yǎng)的基本原理
植物細(xì)胞具有________。即植物細(xì)胞脫離了原來(lái)所在植物體的器官或組織而處于______狀態(tài)時(shí),在一定的__________、______和其他外界條件的作用下,表現(xiàn)出可以發(fā)育成____________的能力。
二、植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程
1.在植物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上都會(huì)出現(xiàn)________的差異,形成這些差異的過(guò)程叫做__________。
2.過(guò)程
離體的植物細(xì)胞、組織、器官――→(脫分化)組織――→( )叢芽或根等――→(生長(zhǎng))完整的植物體
思考:馬鈴薯長(zhǎng)期種植,產(chǎn)量會(huì)降低而且易感染病毒,要想提高馬鈴薯的產(chǎn)量,培育無(wú)病毒的馬鈴薯應(yīng)該怎么辦?
三、影響植物組織培養(yǎng)的因素
1.材料的選擇
植物材料的選擇直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。植物的種類、材料的______和________________等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。菊花的組織培養(yǎng),一般選擇____________的莖上部新萌生的側(cè)枝。
2.培養(yǎng)基
植物組織培養(yǎng)需要適宜的培養(yǎng)基,常用的是______培養(yǎng)基,其主要成分包括:__________,如N、P、K、Ca、Mg、S;__________,如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;________,如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素,以及______等;還常常需要添加______________。
3.植物激素
植物激素中________和____________是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。培養(yǎng)基中添加的植物激素的______、________________以及____________等,都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素為例。
使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果
先使用生長(zhǎng)素,后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞____,
但細(xì)胞不____
先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長(zhǎng)素細(xì)胞____________
同時(shí)使用______頻率提高
生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素比值與結(jié)果
比值高時(shí)有利于____的分化,抑制____的形成
比值低時(shí)有利于____的分化,抑制____的形成
比值適中促進(jìn)__________形成
4.其他影響因素
pH、溫度、光照等條件是重要因素,不同的植物對(duì)各種條件的要求往往不同。進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)時(shí),一般將pH控制在______左右,溫度控制在________℃,每日用日光燈照射____h。
四、實(shí)驗(yàn)操作
1.制備MS固體培養(yǎng)基
(1)配制各種母液。
(2)配制培養(yǎng)基。
(3)滅菌
將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行__________________。
2.外植體消毒
菊花莖段用水沖洗、加洗衣粉用軟刷進(jìn)行刷洗、用流水沖洗,吸干水分。外植體要用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精______,然后用無(wú)菌水清洗,吸干表面的水分,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞______,最后用________清洗。
3.接種
所有的接種操作都必須在________旁進(jìn)行,并且每次使用器械后,都需要用______________。
4.培養(yǎng)
接種后的錐形瓶最好放在無(wú)菌箱中培養(yǎng),培養(yǎng)期間應(yīng)定期______。
5.移栽
6.栽培
答案:一、全能性 離體 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 激素 完整的植株
二、1.穩(wěn)定性 細(xì)胞分化
2.愈傷 再分化
思考:長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)性繁殖的植物,只有根尖和莖尖中幾乎無(wú)病毒,因此可利用植物組織培養(yǎng)獲得無(wú)病毒的馬鈴薯植株。
三、1.年齡 保存時(shí)間的長(zhǎng)短 未開(kāi)花植株
2.MS 大量元素 微量元素 有機(jī)物 蔗糖 植物激素
3.生長(zhǎng)素 細(xì)胞分裂素 濃度 使用的先后順序 用量的比例 分裂 分化 既分裂也分化 分化 根 芽 芽 根 愈傷組織
4.5.8 18~22 12
四、1.高壓蒸汽滅菌
2.消毒 消毒 無(wú)菌水
3.酒精燈 火焰灼燒滅菌
4.消毒
1.細(xì)胞分化與植物細(xì)胞的全能性
多細(xì)胞生物體,一般是由一個(gè)受精卵通過(guò)細(xì)胞的增殖和分化發(fā)育而成的。細(xì)胞分裂只能繁殖出許多含有相同遺傳物質(zhì)的細(xì)胞,只有經(jīng)過(guò)細(xì)胞分化才能形成不同的組織,進(jìn)一步形成各種器官、系統(tǒng),從而完成生物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程。當(dāng)細(xì)胞分化開(kāi)始時(shí),受遺傳因素和環(huán)境因素的調(diào)節(jié),不同細(xì)胞的不同基因會(huì)在特定的時(shí)間、空間被激活,活化一段時(shí)間后有些基因的活動(dòng)停止,而有些基因還在繼續(xù)活動(dòng),從而產(chǎn)生了特定的蛋白質(zhì)(即基因有選擇性的表達(dá)),進(jìn)而產(chǎn)生了不同的組織,也就是在個(gè)體發(fā)育中相同細(xì)胞的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異——細(xì)胞分化,這是發(fā)生在生物體一生中的一種持久變化,當(dāng)然胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。一般來(lái)說(shuō),分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。
由于體細(xì)胞大多是通過(guò)有絲分裂繁殖而來(lái)的,一般已經(jīng)分化的細(xì)胞仍有一套和受精卵相同的染色體,含有與本物種相同的DNA分子。因此,已分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能,即全能性。在合適的條件下,有些分化的細(xì)胞具有恢復(fù)分裂、重新分化發(fā)育成完整新個(gè)體的能力。植物細(xì)胞的全能性比較強(qiáng),動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到了限制,特別是一些高度特化的動(dòng)物細(xì)胞,很難用它培養(yǎng)成一個(gè)新個(gè)體,但它的細(xì)胞核中仍有保持物種遺傳性的全部遺傳物質(zhì),保持著全能性,例如已取得成功的克隆羊——多利就是一例。
2.愈傷組織
愈傷組織是通過(guò)細(xì)胞分裂形成的,其細(xì)胞排列疏松而無(wú)規(guī)則,高度液泡化呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。它容易與根尖、莖尖的分生組織發(fā)生混淆??梢酝ㄟ^(guò)下表比較根尖分生組織和愈傷組織的異同。
組織類型細(xì)胞來(lái)源細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞排列細(xì)胞去向
根尖
分生組織受精卵正方形無(wú)液泡緊密分化成多種細(xì)胞組織
愈傷組織高度分化細(xì)胞無(wú)定形高度液泡化疏松再分化成
新個(gè)體
相同點(diǎn)都通過(guò)有絲分裂進(jìn)行細(xì)胞增殖
3.污染的預(yù)防
污染就是指在組織培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)容器內(nèi)滋生菌斑,使培養(yǎng)材料不能正常生長(zhǎng)發(fā)育,從而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗的現(xiàn)象。植物組織培養(yǎng)不同于扦插、分根、葉插等常規(guī)無(wú)性繁殖。由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差,所以對(duì)培養(yǎng)條件的要求較高,對(duì)無(wú)菌操作的要求非常嚴(yán)格。
污染有兩種類型,一種是細(xì)菌污染一般是由接種人員造成的,如未戴口罩,接種時(shí)說(shuō)話,或手及器械消毒不嚴(yán)等。另一種是真菌污染可能是由植物材料滅菌不當(dāng)造成的。
可以通過(guò)以下措施做好預(yù)防。
(1)防止外植體帶菌。①選擇好外植體采集時(shí)期和采集部位。外植體采集以春秋為宜,優(yōu)先選擇地上部分作為外植體,陰雨天勿采,晴天下午采,采前噴殺蟲劑、殺菌劑或套塑料袋。②在室內(nèi)或無(wú)菌條件下進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。③外植體嚴(yán)格消毒。做消毒效果試驗(yàn),多次消毒和交替消毒。
(2)保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌。①分裝時(shí),注射器勿與瓶接觸,培養(yǎng)基勿粘瓶口。②檢查封口膜是否有破損。③扎瓶口要位置適當(dāng)、松緊適宜。④保證滅菌時(shí)間和高壓鍋內(nèi)溫度。⑤接種工具使用前徹底滅菌。⑥工作服、口罩、帽子等布質(zhì)品定期進(jìn)行濕熱滅菌。
(3)操作人員嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程。如一定要規(guī)范著裝,操作過(guò)程中不說(shuō)話等。
(4)保證接種與培養(yǎng)環(huán)境清潔。①污染瓶經(jīng)高壓滅菌后再清潔。②接種環(huán)境定期熏蒸消毒、紫外燈照射或用臭氧滅菌和消毒。③定期對(duì)培養(yǎng)室消毒、防止高溫。
對(duì)外植體進(jìn)行表面消毒時(shí),既要考慮到藥劑的消毒效果,又要考慮到植物的耐受力。不同藥劑、不同植物材料,甚至不同器官要區(qū)別對(duì)待。消毒用過(guò)的有毒藥品應(yīng)收集后統(tǒng)一交給有關(guān)專業(yè)部門處理,以免引起環(huán)境污染。
一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染,特別是真菌性污染,一定不要打開(kāi)培養(yǎng)瓶。應(yīng)先將所有被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌后,再打開(kāi)培養(yǎng)瓶進(jìn)行清洗。
題型一細(xì)胞的全能性
下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是()。
①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進(jìn)行繁殖?、塾脝蝹€(gè)煙草組織培育出了可育的完整植株
A.①②B.①③C.②③D.①②③
解析:①和③都屬于已分化的細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)形成可育的植株,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。植物用種子繁殖后代,實(shí)際上是由一個(gè)受精卵,通過(guò)細(xì)胞的增殖和分化發(fā)育成新個(gè)體,是由未經(jīng)分化的細(xì)胞(受精卵)發(fā)育成新個(gè)體的過(guò)程,因此不能體現(xiàn)細(xì)胞全能性。
答案:B
題型二植物細(xì)胞表達(dá)全能性的條件
植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是()。
A.給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件
B.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因
C.脫離母體后的具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞或組織,給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件
D.將成熟篩管細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞中
解析:在生物體內(nèi),細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,而是分化成為不同的組織、器官,這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。當(dāng)植物細(xì)胞脫離母體后,在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件的作用下,植物細(xì)胞就可以表現(xiàn)出全能性。
答案:C
反思領(lǐng)悟:植物細(xì)胞表達(dá)全能性的條件:一是離體的組織或細(xì)胞;二是需要一定的激素、營(yíng)養(yǎng)及其他適宜條件;三是具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞。
題型三植物組織培養(yǎng)的過(guò)程及影響因素
(2010安徽理綜)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代,導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無(wú)病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過(guò)程如下:
外植體――→①愈傷組織――→②芽根―→植株
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)微型繁殖培育無(wú)病毒草莓時(shí),一般選取____________作為外植體,其依據(jù)是________________。
(2)在過(guò)程①中,常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和____________,在配制好的培養(yǎng)基中,常常需要添加____________,有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后2~5d,若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染,原因可能是____________。
(3)在過(guò)程②中,愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是____________________________________________。
解析:(1)植物組織培養(yǎng)時(shí)常采用根尖或莖尖部位,原因是該部位含病毒極少,甚至無(wú)病毒。
(2)MS培養(yǎng)基的成分包括大量元素、微量元素和有機(jī)物,在配制好的培養(yǎng)基中,常需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等植物激素。植物組織培養(yǎng)也應(yīng)注意無(wú)菌操作。
(3)生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量的比值低時(shí),有利于芽的分化,比值高時(shí),有利于根的分化。
答案:(1)莖尖(或根尖) 莖尖(或根尖)病毒極少,甚至無(wú)病毒?。?)有機(jī)物 植物激素 外植體消毒不徹底?。?)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低
1.下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述,錯(cuò)誤的是()。
A.細(xì)胞分化是一種持久性的變化,它發(fā)生在生物體的整個(gè)生命過(guò)程中
B.細(xì)胞分化在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度
C.隨著細(xì)胞分化的進(jìn)行,細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)種類會(huì)發(fā)生變化
D.高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核保持著全能性
2.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述,錯(cuò)誤的是()。
A.植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性B.主要包括脫分化和再分化兩個(gè)階段
C.外植體形成愈傷組織的過(guò)程需要陽(yáng)光D.植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中要求無(wú)菌操作
3.下列關(guān)于愈傷組織形成過(guò)程的正確敘述是()。
A.愈傷組織的形成是離體的植物細(xì)胞分化的結(jié)果
B.愈傷組織的形成是離體的植物細(xì)胞分裂的結(jié)果
C.愈傷組織的形成是離體的動(dòng)物細(xì)胞分化的結(jié)果
D.愈傷組織的形成是離體的動(dòng)物細(xì)胞分裂的結(jié)果
4.下列關(guān)于接種時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),全部正確的是()。
①接種室要消毒?、跓o(wú)菌操作?、劢臃N時(shí)可以談話?、芡庵搀w如莖段、莖尖可隨機(jī)放入培養(yǎng)基 ⑤接種時(shí)要防止交叉污染?、藿臃N完立刻蓋好瓶口
A.①②③④B.①②③④⑤⑥C.③④⑤⑥D(zhuǎn).①②⑤⑥
5.在離體的植物組織、器官或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中,需要下列哪些條件?()
①消毒滅菌 ②一定濃度的植物激素?、圻m宜的溫度?、艹渥愕墓庹铡、莩渥愕酿B(yǎng)料
A.①③④⑤B.②③⑤C.①②③D.①②③⑤
答案:1.C 細(xì)胞分化不會(huì)使遺傳物質(zhì)種類發(fā)生變化,它的實(shí)質(zhì)是遺傳物質(zhì)在時(shí)間和空間上有選擇性地表達(dá)。
2.C 植物組織培養(yǎng)是指離體的植物細(xì)胞、組織或器官在無(wú)菌操作下經(jīng)脫分化和再分化形成完整植物體的過(guò)程,其原理是植物細(xì)胞的全能性。在脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中,恒溫箱的門應(yīng)該關(guān)閉,不必見(jiàn)光,因?yàn)樵跓o(wú)光條件下愈傷組織長(zhǎng)得更快。
3.B 愈傷組織只存在于植物細(xì)胞;離體的植物組織細(xì)胞,在培養(yǎng)了一段時(shí)間以后,會(huì)通過(guò)細(xì)胞分裂形成愈傷組織。
4.D 整個(gè)接種過(guò)程必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行,不能談話,防止呼吸產(chǎn)生污染,因此操作過(guò)程應(yīng)禁止談話,并戴口罩;接種的外植體放入培養(yǎng)基時(shí)注意將形態(tài)學(xué)下端插入,而且分布均勻,不能隨機(jī)放入,以保證必要的營(yíng)養(yǎng)和光照條件。
5.D 離體的植物相關(guān)結(jié)構(gòu)在形成愈傷組織的過(guò)程中不需要光照,因?yàn)樵撨^(guò)程無(wú)法進(jìn)行光合作用,其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)自培養(yǎng)基。
高一生物DNA的復(fù)制教案1
第3節(jié)DNA的復(fù)制
課型:新授主備:同備:審批:
課標(biāo)要求:概述DNA分子的復(fù)制。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
知識(shí):了解DNA分子復(fù)制的過(guò)程及特點(diǎn)。
能力:概述DNA分子的復(fù)制。
情感:1.探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義。2.體會(huì)證明半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)的巧妙之處。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):DNA分子復(fù)制的條件、過(guò)程和特點(diǎn)。
自學(xué)等級(jí)
學(xué)習(xí)難點(diǎn):DNA分子復(fù)制的過(guò)程。
一.情境導(dǎo)入:
二.課前預(yù)學(xué):
1.DNA分子復(fù)制是指以_______為模板,以為原料合成子代DNA的過(guò)程。
2.時(shí)間:有絲分裂____和減數(shù)第一次分裂的____。
3.過(guò)程:邊解旋邊進(jìn)行復(fù)制。
①解旋:在____的作用下,把兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。
②以解開(kāi)的____為模板,按原則合成子鏈。
③每一條子鏈與對(duì)應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu),形成兩個(gè)新DNA分子。
4.特點(diǎn):半保留復(fù)制,即新合成的DNA分子中,保留了________。
5.條件:①____②____③____④____
6.結(jié)果:一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。
7.基礎(chǔ):
①為復(fù)制提供精確模板。
②能保證復(fù)制準(zhǔn)確進(jìn)行。
8.意義:使遺傳信息從傳遞給,保持了遺傳信息的。
三.合作探究:
1.DNA分子的復(fù)制的基本過(guò)程。
2.關(guān)于堿基互補(bǔ)配對(duì)的相關(guān)特點(diǎn)。
四.我的疑問(wèn):
五.歸納總結(jié):
六.自我檢測(cè):
1.假設(shè)將含有1對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記,并供給14N的原料,該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子,含水量有15N的DNA精子所占的比例為()
A.0B.25%C.50%D.100%
2.某生物的雙鏈DNA分子共含有堿基700對(duì),其中一條鏈上(A+T):(C+G)=2.5,問(wèn)該DNA分子復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是()
A.300個(gè)B.400個(gè)C.750個(gè)C.600個(gè)
3.儲(chǔ)存和復(fù)制遺傳物質(zhì)的主要場(chǎng)所是()
A.核糖體B.染色體C.細(xì)胞核D.線粒體
4.下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述,正確的是()
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸
B.在復(fù)制過(guò)程中,復(fù)制和解旋是同時(shí)進(jìn)行的
C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈
D.兩條新的子鏈通過(guò)氫鍵形成一個(gè)新的DNA分子
5.DNA分子在細(xì)胞的自我復(fù)制發(fā)生在()
A.在有絲分裂前期或減數(shù)分裂第一次分裂前期
B.在有絲分裂中期或減數(shù)分裂第一次分裂中期
C.在有絲分裂后期或減數(shù)分裂第一次分裂后期
D.在有絲分裂間期或減數(shù)分裂第一次分裂前的間期
6.某DNA分子經(jīng)過(guò)3次復(fù)制后,所得到的第4代DAN分子中,含有第1代DNA分子中脫氧核苷酸鏈的條數(shù)有()
A.1條B.2條C.4條D.8條
7.某DNA分子經(jīng)過(guò)DNA解旋酶處理后,得到的產(chǎn)物是()
A.脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈B.DNA雙鏈C.堿基、磷酸和脫氧核糖D.無(wú)法確定
8.一個(gè)具有放射性元素標(biāo)記的雙鏈DNA噬菌體侵染細(xì)菌,若引細(xì)菌破裂后釋放出n個(gè)噬菌體,則具有放射性元素標(biāo)記的噬菌體占總數(shù)的()
A.1/2nB.1/nC.2/nD.1/2
9.將32P標(biāo)記的DNA分子放在32P的培養(yǎng)基上培養(yǎng),經(jīng)過(guò)3次復(fù)制,在所形成的子代DNA中,含32P的DNA占總數(shù)是()
A.1/16 B.l/8 C.1/4 D.1/2
10.DNA分子的雙鏈在復(fù)制時(shí)解旋,這時(shí)下述哪一對(duì)堿基從氫鍵連接處分開(kāi)()
A.G與CB.A與CC.G與AD.G與T
11.DNA復(fù)制的基本條件是()
A.模板,原料,能量和酶B.模板,溫度,能量和酶
C.模板,原料,溫度和酶D.模板,原料,溫度和能量
12.DNA分子是邊________邊復(fù)制的.首先在________的作用下將________鍵打斷,把兩條扭成________的雙鏈解開(kāi),這就是________。經(jīng)過(guò)復(fù)制,一個(gè)DNA分子就形成了________,以后隨著細(xì)胞有絲分裂中________的分開(kāi),分配到________中去.子女像父母,就是由于父母把自己的________復(fù)制出一份傳給子女的緣故.
CG13.左圖為DNA的復(fù)制.請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題:
①TA(1)DNA的復(fù)制發(fā)生在______________期;
TA(2)②的過(guò)程稱________________________;
CG(3)指出③中的子鏈________________;
AT
(4)過(guò)程必須遵循_____________________原則;
CG
TA(5)子代DNA分子中只有一條鏈來(lái)自親代DNA
②TA
CG分子,由此說(shuō)明DNA的復(fù)制具有________特點(diǎn)。
AT
CGCG
TATA
③TATA
CGCG
ATAT
ⅠⅡⅢⅣ
(6)將一個(gè)細(xì)胞的DNA用15N標(biāo)記,放入14N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)基,連續(xù)分裂4次.問(wèn):含14N的細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________;含15N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________.
(7)已知原來(lái)DNA中有100個(gè)堿基對(duì),其中A=40個(gè),則復(fù)制過(guò)程中將需要________個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸參加.
選修一生物4.3酵母細(xì)胞的固定化學(xué)案(人教版)
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么如何寫好我們的教案呢?下面是小編精心為您整理的“選修一生物4.3酵母細(xì)胞的固定化學(xué)案(人教版)”,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
課題3 酵母細(xì)胞的固定化
1.說(shuō)出固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理。
2.嘗試制備固定化酵母細(xì)胞,并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵。
一、固定化酶的應(yīng)用實(shí)例
1.高果糖漿的生產(chǎn)需要使用______________,它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖。這種酶的________好,可以持續(xù)發(fā)揮作用。但是,酶溶解于葡萄糖溶液后,就無(wú)法從糖漿中回收,造成很大的浪費(fèi)。
2.葡萄糖異構(gòu)酶固定:將酶固定在一種顆粒狀的______上,再將這些酶顆粒裝到一個(gè)________內(nèi),柱子底端裝上分布著許多小孔的______。酶顆粒無(wú)法通過(guò)篩板上的小孔,而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。
3.高果糖漿的生產(chǎn)操作:生產(chǎn)過(guò)程中,將____________從反應(yīng)柱的上端注入,使其流過(guò)反應(yīng)柱,與______________接觸,轉(zhuǎn)化成果糖,從反應(yīng)柱的下端流出。
二、固定化技術(shù)的方法
1.固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用______或______方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。一般來(lái)說(shuō),酶更適合采用__________和__________法固定化,而細(xì)胞多采用______法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大,而酶分子很??;個(gè)大的細(xì)胞難以被______或______,而個(gè)小的酶容易從__________中漏出。
2.包埋法固定化細(xì)胞即將微生物細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的____________中。常用的載體有______、________、海藻酸鈉、____________和____________等。
三、實(shí)驗(yàn)操作
1.酵母細(xì)胞的活化
在缺水的狀態(tài)下,微生物會(huì)處于休眠狀態(tài)?;罨褪亲屘幱赺_____狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。
2.配制物質(zhì)的量濃度為0.05molL-1的CaCl2溶液
3.配制海藻酸鈉溶液
配制海藻酸鈉溶液時(shí)要用酒精燈加熱,邊加熱邊______,加熱時(shí)要用______,或者_(dá)_________,直至完全溶化。
4.海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合
將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,再加入已活化的酵母細(xì)胞,進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,使其混合均勻,再轉(zhuǎn)移至注射器中。
5.固定化酵母細(xì)胞
以______的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的________溶液中,形成凝膠珠狀,將這些凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡____min左右。
6.將固定好的酵母細(xì)胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2~3次,放入用于發(fā)酵的葡萄糖溶液中,再置于25℃下發(fā)酵24h后,會(huì)發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生,同時(shí)有酒味散發(fā)。
工業(yè)生產(chǎn)中,細(xì)胞的固定化是在__________的條件下進(jìn)行的。
答案:一、1.葡萄糖異構(gòu)酶 穩(wěn)定性
2.載體 反應(yīng)柱 篩板
3.葡萄糖溶液 葡萄糖異構(gòu)酶
二、1.物理 化學(xué) 化學(xué)結(jié)合 物理吸附 包埋 吸附 結(jié)合 包埋材料
2.多孔性載體 明膠 瓊脂糖 醋酸纖維素 聚丙烯酰胺
三、1.休眠
3.?dāng)嚢琛⌒』稹¢g斷加熱
5.恒定 CaCl2 30
6.嚴(yán)格無(wú)菌
1.直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化的比較
直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞
酶的種類一種或幾種一種一系列酶
常用載體—高嶺土、皂土、硅膠、凝膠明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺
制作方法—化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法
是否需要
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)否否是
催化反應(yīng)單一或多種單一一系列
反應(yīng)底物各種物質(zhì)(大分子、小分子)各種物質(zhì)(大分子、小分子)小分子物質(zhì)
優(yōu)點(diǎn)催化效率高,低耗能、低污染等酶既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,同時(shí),固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用成本低,操作更容易
不足對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑等環(huán)境條件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很難回收,不能被再次利用,提高了生產(chǎn)成本;反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中,可能影響產(chǎn)品質(zhì)量一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng),而在生產(chǎn)實(shí)踐中,很多產(chǎn)物的形成都是通過(guò)一系列的酶促反應(yīng)才能得到的固定后的細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近,尤其是大分子物質(zhì),可能導(dǎo)致反應(yīng)效率下降等
2.具體操作過(guò)程中的注意事項(xiàng)
(1)酵母細(xì)胞所需要的活化時(shí)間較短,一般需要1h左右。此外,酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)變大,因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器,以避免酵母細(xì)胞的活化液溢出容器外。
(2)加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán),關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗,一定按照教材的提示進(jìn)行操作。海藻酸鈉的濃度涉及固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過(guò)高,將很難形成凝膠珠;如果濃度過(guò)低,形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少,影響實(shí)驗(yàn)效果。
凝膠珠顏色過(guò)淺,呈白色,說(shuō)明海藻酸鈉溶液濃度低,包埋細(xì)胞少;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢球形,則說(shuō)明海藻酸鈉溶液濃度偏高,制作失敗。
(3)剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間,以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格,可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓,如果凝膠珠不容易破裂,沒(méi)有液體流出,就表明凝膠珠的制作成功。二是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠,如果凝膠珠很容易彈起,也能表明制備的凝膠珠是成功的。
題型一酶或細(xì)胞固定化的方法
試分析下圖中,哪一種與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似?()
解析:A、B選項(xiàng)適合于酶的固定化,C選項(xiàng)既用于酶固定,也可用于細(xì)胞固定。制備固定化酵母細(xì)胞用的是包埋法,即將酵母菌包埋在海藻酸鈉制成的凝膠珠中,所以與D選項(xiàng)相似。
答案:D
反思領(lǐng)悟:固定化酶和固定化細(xì)胞通常采用包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。海藻酸鈉作載體制備的是固定化酵母細(xì)胞。
題型二固定化酶或細(xì)胞的制備過(guò)程
在制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中,CaCl2溶液的作用是()。
A.用于調(diào)節(jié)溶液pHB.用于進(jìn)行離子交換
C.用于膠體聚沉D.用于為酵母菌提供Ca2+
解析:海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)溶液的作用下,發(fā)生聚沉,形成凝膠珠,其作用機(jī)理是由于鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引,形成更大的膠體顆粒,類似于人體紅細(xì)胞與抗凝集素之間的凝集反應(yīng)。
答案:C
題型三酶和細(xì)胞固定化技術(shù)的應(yīng)用
(2010江蘇高考改編)下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作,圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖,下列敘述不正確的是()。
A.剛?cè)芑暮T逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液
B.圖1中X溶液為CaCl2溶液,其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠
C.圖2發(fā)酵過(guò)程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸
D.圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中
解析:剛?cè)芑暮T逅徕c應(yīng)冷卻后再與酵母菌混合,否則溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致酵母菌死亡。
答案:A
1.固定化酶技術(shù)常采用()。
A.包埋法B.化學(xué)結(jié)合和物理吸附法
C.活化法D.微囊化法
2.在使用包埋法固定細(xì)胞中,下列哪一項(xiàng)不是常用的載體?()
A.明膠B.瓊脂糖C.海藻酸鈉D.纖維素
3.下面是制備固定化酵母細(xì)胞的步驟,其中排列順序正確的是()。
①配制CaCl2溶液?、谂渲坪T逅徕c溶液?、酆T逅徕c溶液與酵母細(xì)胞混合?、芙湍讣?xì)胞的活化?、莨潭ɑ湍讣?xì)胞
A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.④⑤②①③D.④①②③⑤
4.下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述,正確的是()。
A.固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯
B.固定化酶的應(yīng)用中,要控制好pH、溫度和溶解氧
C.利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥,需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件
D.利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵,糖類的作用只是作為反應(yīng)底物
5.(2011江蘇高考)下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述,正確的是()。
A.酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶
B.透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化
C.棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌
D.多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層
答案:1.B 酶的體積較小,容易從包埋材料中漏出來(lái),所以一般采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定化。
2.D 常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。
3.D 制備固定化酵母細(xì)胞的基本步驟是:酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。
4.A A項(xiàng)中,固定化細(xì)胞技術(shù)最大的用途就是連續(xù)催化反應(yīng)。B項(xiàng)中,不需控制溶解氧;C項(xiàng)中,不需各種營(yíng)養(yǎng)條件;D項(xiàng)中,糖類的作用不只是作為反應(yīng)底物。
5.A 酸解法不能用于酶的分離與純化,棉織物可以使用添加纖維素酶的洗衣粉洗滌,纖維素酶雖不能直接去除衣物上的污垢,但能使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松,從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗滌劑充分接觸,使洗滌劑的去污效果更好。多酶片中的胃蛋白酶應(yīng)位于片劑的最表層。
選修一生物1.1果酒和果醋的制作學(xué)案(人教版)
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“選修一生物1.1果酒和果醋的制作學(xué)案(人教版)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
課題1 果酒和果醋的制作
1.說(shuō)明果酒和果醋制作的原理。
2.設(shè)計(jì)制作果酒和果醋的裝置。
3.完成果酒和果醋的制作。
一、果酒制作的原理
1.原理
果酒的制作離不開(kāi)______。酵母菌是__________微生物。在有氧條件下,可以進(jìn)行______呼吸,大量繁殖,反應(yīng)式為:________________________;在無(wú)氧條件下,進(jìn)行________(或無(wú)氧呼吸),反應(yīng)式為:____________________________________________。
2.條件
溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件,繁殖最適溫度為_(kāi)_______,酒精發(fā)酵時(shí)一般控制在________℃。
3.菌種來(lái)源
(1)自然發(fā)酵:附著于葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)人工培養(yǎng):分離獲得的純凈的酵母菌菌種。
思考:紅酒有活血化瘀、延年益壽之功效,也是宴請(qǐng)賓客的高雅飲料,它是怎么做成的?
二、果醋制作的原理
1.原理
果醋制作離不開(kāi)________,它是一種______細(xì)菌,對(duì)氧氣含量特別敏感,只有當(dāng)氧氣______時(shí),才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí),醋酸菌將葡萄汁中的____分解成______;當(dāng)缺少糖源時(shí),醋酸菌將______變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)開(kāi)_____,其反應(yīng)簡(jiǎn)式為:________________________________________________________________________。
2.條件
醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為_(kāi)_______,此外還需要充足的______。
3.菌種來(lái)源
可從食醋中分離;到生產(chǎn)食醋的工廠或菌種保藏中心購(gòu)買。
思考:啤酒生產(chǎn)中,發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。大致過(guò)程是,將經(jīng)過(guò)滅菌的麥芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐,進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵后期,如果密封不嚴(yán),會(huì)使啤酒變酸,你知道這是發(fā)生了什么變化嗎?
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程圖
挑選葡萄→沖洗→______→________→________
↓↓
果酒 果醋
四、操作提示
1.材料的選擇與處理
選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄沖洗,并________。
2.防止發(fā)酵液被污染
榨汁機(jī)要清洗干凈,并晾干;發(fā)酵瓶要清洗干凈,用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精______;裝入榨好的葡萄汁后,________________。
3.控制好發(fā)酵條件
將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶,留大約______的空間。制葡萄酒的過(guò)程中,將溫度嚴(yán)格控制在______℃,時(shí)間控制在______d左右,可通過(guò)________對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)。制葡萄醋的過(guò)程中,將溫度嚴(yán)格控制在______℃,時(shí)間控制在______d左右,并注意適時(shí)通過(guò)充氣口______。
五、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)
可通過(guò)嗅味、觀察和品嘗初步鑒定。(可能的結(jié)果如下)
酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵
氣味和味道酒味酸味
氣泡和泡沫有氣泡和泡沫無(wú)氣泡和泡沫
發(fā)酵液狀態(tài)渾濁渾濁,液面形成白色菌膜
六、課題延伸
發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生,可用________來(lái)檢驗(yàn)。先在試管中加入發(fā)酵液2mL,再滴入物質(zhì)的量濃度為3molL-1的______3滴,振蕩混勻,最后滴加常溫下飽和的________溶液3滴,如果有酒精產(chǎn)生,則會(huì)觀察到的現(xiàn)象是出現(xiàn)______色,否則為橙色。證明是否產(chǎn)生醋酸,可用pH試紙。
答案:一、1.酵母菌 兼性厭氧 有氧 C6H12O6+6O2―→6H2O+6CO2 酒精發(fā)酵 C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2
2.20℃左右 18~25
思考:是用優(yōu)質(zhì)葡萄利用酵母菌發(fā)酵做成的。
二、1.醋酸菌 好氧 充足 糖 醋酸 乙醇 醋酸 C2H5OH+O2―→CH3COOH+H2O
2.30~35℃ 氧氣
3.思考:酒精在醋酸桿菌的作用下,易被氧化產(chǎn)生乙酸(即醋酸)。
三、榨汁 酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵
四、1.除去枝梗
2.消毒 封閉充氣口
3.1/3 18~25 10~12 出料口 30~35 7~8 充氣
六、重鉻酸鉀 H2SO4 重鉻酸鉀 灰綠
1.果酒和果醋的制作比較
果酒制作果醋制作
制作原理酵母菌在無(wú)氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵醋酸菌在氧氣、糖源充足時(shí),將糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖源時(shí),將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿?br>
發(fā)酵條件18~25℃30~35℃
10~12d7~8d
前期需氧,后期不需氧一直需要氧
反應(yīng)式C6H12O6→2C2H5OH+2CO2C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
方法與流程挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵
↓ ↓
果酒果醋
發(fā)酵是通過(guò)微生物的培養(yǎng)來(lái)大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過(guò)程。包括有氧發(fā)酵(如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵)和無(wú)氧發(fā)酵(如酒精發(fā)酵)。所以發(fā)酵≠無(wú)氧呼吸。
2.果酒和果醋的發(fā)酵裝置示意圖中各個(gè)部件的作用以及該裝置的使用方法
充氣口:在醋酸發(fā)酵時(shí)連結(jié)充氣泵進(jìn)行充氣。
排氣口:排出酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的CO2。
出料口:便于取樣檢查和放出發(fā)酵液。
排氣口處長(zhǎng)而彎曲的膠管:防止空氣中微生物的污染。
該裝置的使用方法:制酒時(shí),應(yīng)關(guān)閉充氣口;制醋時(shí),應(yīng)將充氣口連結(jié)氣泵,輸入氧氣。
果酒和果醋的發(fā)酵裝置示意圖
如果用普通的帶蓋瓶子制醋,則在發(fā)酵過(guò)程中,可以在產(chǎn)生酒精后,將瓶蓋打開(kāi),在瓶口蓋上紗布,進(jìn)行醋酸發(fā)酵,這樣既保證了通氣,又可減少空氣中塵土污染。
3.制酒過(guò)程中的一些注意事項(xiàng)
(1)制酒時(shí)必須保證所有的用具都清潔。
不論是葡萄或是其他水果,對(duì)微生物來(lái)講都是良好的培養(yǎng)基,特別是霉菌??諝庵杏性S多霉菌孢子,也有細(xì)菌,如果用具不清潔,就等于向果汁接種了許多雜菌,它們都可以利用糖繁殖菌體。這樣我們飲用的就不會(huì)是果酒,而是雜菌的培養(yǎng)液了,輕則會(huì)影響我們飲用的口感,重則會(huì)影響我們的健康。
(2)防止發(fā)酵液被污染應(yīng)注意的問(wèn)題。
需要從發(fā)酵制作的過(guò)程進(jìn)行全面的考慮,因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉加锌赡芑烊腚s菌。例如:榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈;每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋,不要完全揭開(kāi)瓶蓋等。在實(shí)際生產(chǎn)中,還要對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行煮沸處理,其目的是消滅發(fā)酵液中的雜菌。
(3)應(yīng)該先沖洗葡萄再去枝梗的原因。
避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損,減少被雜菌污染的機(jī)會(huì)。
(4)不同顏色的葡萄酒,制作過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。
在用葡萄榨汁制白葡萄酒時(shí),不要讓皮和籽中的色素出來(lái);制紅葡萄酒時(shí),要將皮和籽一起搗碎。
(5)發(fā)酵瓶中的液體要保持1/3的剩余空間的原因。
從以葡萄糖為底物發(fā)生乙醇發(fā)酵的反應(yīng)式看,1個(gè)葡萄糖分子經(jīng)乙醇發(fā)酵后要產(chǎn)生2個(gè)二氧化碳分子,因此,發(fā)酵過(guò)程中有氣體產(chǎn)生。如果發(fā)酵液裝滿容器,則液體將外溢,一則發(fā)酵液會(huì)損失,二則瓶口等處會(huì)被許多雜菌污染,特別是被霉菌污染,影響產(chǎn)物品質(zhì),所以發(fā)酵液不能裝滿,起到緩沖作用。
(6)發(fā)酵過(guò)程中要及時(shí)排氣的原因。
由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大,因此需要及時(shí)排氣,防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡(jiǎn)易的發(fā)酵裝置,如瓶子(最好使用塑料瓶),每天要擰松瓶蓋2~4次,進(jìn)行排氣。
題型一果酒制作的原理
在適宜的溫度條件下,下圖所示裝置中都加入干酵母(內(nèi)有活酵母菌),其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是()。
解析:首先要弄清發(fā)酵的條件:①要有葡萄糖水溶液和酵母菌;②必須在密封的條件下(無(wú)氧條件下)。如有氧氣,酵母菌將進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2和H2O。D項(xiàng)容易讓人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),因?yàn)镈項(xiàng)與A項(xiàng)加入的物質(zhì)相同,并攪拌混合均勻,更有利于反應(yīng)的進(jìn)行,但它沒(méi)有密封,暴露在有氧的環(huán)境中,酵母菌不進(jìn)行無(wú)氧呼吸,只進(jìn)行有氧呼吸。
答案:A
題型二果醋制作的原理
(2011北京海淀期末)下圖中甲是果醋發(fā)酵裝置,乙是發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)液pH變化曲線圖,下列敘述正確的是()。
A.發(fā)酵初期不通氣,溶液中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生
B.中期可以聞到酒香,說(shuō)明進(jìn)行了酒精發(fā)酵
C.后期接種醋酸菌,適當(dāng)通氣并保持原有溫度
D.圖乙中能正確表示pH變化的曲線是③
解析:果醋發(fā)酵時(shí),發(fā)酵初期不通氣,先由酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵,溶液中會(huì)產(chǎn)生酒精和CO2,因而有氣泡產(chǎn)生。中期酒精發(fā)酵繼續(xù),可以聞到酒香。后期接種醋酸菌,進(jìn)行醋酸發(fā)酵,由于醋酸菌是好氧菌,因而要適當(dāng)通氣,但醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度高于酵母菌,因而后期要適當(dāng)升高溫度,酒香會(huì)逐漸變成醋香。發(fā)酵開(kāi)始時(shí)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2,pH會(huì)稍下降。接種醋酸菌后產(chǎn)生醋酸,pH會(huì)下降更快,因而曲線②可以表示整個(gè)發(fā)酵過(guò)程培養(yǎng)液中pH的變化。
答案:B
題型三果酒制作過(guò)程中的注意事項(xiàng)
下列關(guān)于果酒制作過(guò)程的敘述中,正確的是()。
A.應(yīng)先去除葡萄的枝梗,再?zèng)_洗,這樣洗得徹底
B.使發(fā)酵裝置的溫度維持在20℃左右最好
C.在發(fā)酵過(guò)程中,需從充氣口不斷通入空氣
D.由于酵母菌的繁殖能力很強(qiáng),因此不需對(duì)所用裝置進(jìn)行消毒處理
解析:在選葡萄時(shí)應(yīng)先沖洗1~2次,再去除枝梗,以防葡萄破損被雜菌污染;酵母菌的繁殖力雖然很強(qiáng),但仍要對(duì)所用裝置進(jìn)行消毒處理,因?yàn)槠鋬?nèi)含有微生物,會(huì)影響酒的品質(zhì);20℃左右最適合酵母菌繁殖。
答案:B
1.以下反應(yīng)不屬于果酒和果醋發(fā)酵過(guò)程中可能出現(xiàn)的反應(yīng)式的是()。
A.C6H12O6+6O2→6CO2+6H2OB.C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
C.CO2+H2O→(CH2O)+O2D.C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
2.在酒精發(fā)酵裝置中,排氣口要和一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管連接,其主要目的是()。
A.讓產(chǎn)生的氣體緩慢排出B.防止雜菌污染
C.防止散熱過(guò)多D.有利于通過(guò)排氣口進(jìn)行氣體交換
3.(2010北京理綜)在家庭中用鮮葡萄制作果酒時(shí),正確的操作是()。
A.讓發(fā)酵裝置接受光照B.給發(fā)酵裝置適時(shí)排氣
C.向發(fā)酵裝置通入空氣D.將發(fā)酵裝置放在45℃處
4.在啤酒工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過(guò)程大致如下:將經(jīng)過(guò)滅菌的麥芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,酒精濃度漸漸上升,泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后,結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和啤酒。根據(jù)上述過(guò)程,回答下面的問(wèn)題。
(1)該過(guò)程表明啤酒酵母菌異化作用的特點(diǎn)是____________________________。
(2)酒精主要是啤酒酵母菌進(jìn)行__________作用產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。
(3)經(jīng)測(cè)定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物。其余1.5%則用于________________________________________________________________________。
(4)請(qǐng)寫出麥芽糖→葡萄糖→酒精的反應(yīng)式。
答案:1.C A項(xiàng)屬于果酒發(fā)酵初期階段的反應(yīng)式;B項(xiàng)屬于果酒發(fā)酵產(chǎn)酒階段的反應(yīng)式;C項(xiàng)屬于光合作用的反應(yīng)式;D項(xiàng)屬于果醋發(fā)酵過(guò)程的反應(yīng)式。
2.B 排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。
3.B 酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生CO2,故應(yīng)適時(shí)排氣。酵母菌無(wú)氧發(fā)酵不需要氧氣、光照。45℃溫度太高,不適合酵母菌的無(wú)氧呼吸。
4.解析:酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸,有氧時(shí)酵母菌能通過(guò)出芽生殖的方式大量繁殖,種群數(shù)量增加很快,無(wú)氧時(shí)能分解糖類產(chǎn)生酒精,釋放出的能量,大部分儲(chǔ)存在發(fā)酵產(chǎn)物中,極少數(shù)用于自身生長(zhǎng)發(fā)育。
答案:(1)既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸?。?)無(wú)氧呼吸
(3)自身的生長(zhǎng)繁殖?。?)C12H22O11+H2O→2C6H12O6 C6H12O6→2C2H5OH+2CO2