綜合實(shí)踐活動(dòng)教案小學(xué)
發(fā)表時(shí)間:2021-03-25生物技術(shù)實(shí)踐。
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),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)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),有效的提高課堂的教學(xué)效率。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫(xiě)呢?下面是小編為大家整理的“生物技術(shù)實(shí)踐”,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
生物技術(shù)實(shí)踐本專題主要是一些生物技術(shù)操作與技術(shù)實(shí)踐,與社會(huì)現(xiàn)象、生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系密切,在歷年高考都有所體現(xiàn),特別是在實(shí)行新課標(biāo)省份本部分一定出題。在復(fù)習(xí)是需要注意:
(1)指導(dǎo)學(xué)生抓住最主干、最核心的知識(shí)來(lái)復(fù)習(xí),不要刻意追求知識(shí)的全面;
(2)正確處理新課程標(biāo)準(zhǔn)、考試大綱和教材的關(guān)系。原則是從新課程標(biāo)準(zhǔn)中尋方向,據(jù)考試大綱中劃定范圍,以教材為基本素材,形成同心圓,找到結(jié)合點(diǎn)。
縱觀近幾年的高考,本專題主要考點(diǎn)集中在微生物的培養(yǎng)和利用、植物的組織培養(yǎng)、DNA的粗提取和PCR技術(shù)操作,諸如血紅蛋白的的提取與分離、酶技術(shù)以及植物有效成分的提取等知識(shí)點(diǎn)是新課標(biāo)所增加的知識(shí)點(diǎn),在今后的高考試題中必然會(huì)有體現(xiàn),復(fù)習(xí)時(shí)也應(yīng)加以重視。本專題重點(diǎn)知識(shí)歸納如下:
一.微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)
1.微生物的營(yíng)養(yǎng)
營(yíng)養(yǎng)是指生物攝取、利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng),保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。
人及動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。
植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。
微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源及生長(zhǎng)因子等五類。
2.培養(yǎng)基
(1)培養(yǎng)基可分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基(按照物理性質(zhì))。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂后,制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng),可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。
(2)各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽四種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。滿足微生物生長(zhǎng)還需要適宜的pH、氧氣的要求(根據(jù)微生物的需求提供有氧或無(wú)氧環(huán)境)、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等。
碳源:能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無(wú)機(jī)碳源;糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。
氮源:能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+、蛋白質(zhì)、氨基酸等。只有固氮微生物才能利用N2。
(3)培養(yǎng)基配制的原則
目的要明確、PH值要適宜、營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)和要經(jīng)濟(jì)節(jié)約
3.無(wú)菌技術(shù)
(1)獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵,要注意以下幾個(gè)方面:
①對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手,進(jìn)行清潔和消毒。
②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。
③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。
④實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。
(2)消毒與滅菌的區(qū)別
消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,還有化學(xué)藥劑(如酒精、氯氣、石炭酸等)消毒、紅外線消毒。
滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。
4.制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
(1)方法步驟:計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。
(2)倒平板操作的步驟:
①將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上,右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶,左手拔出棉塞。
②右手拿錐形瓶,將瓶口迅速通過(guò)火焰。
③用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條稍大于瓶口的縫隙,右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基(約10~20mL)倒入培養(yǎng)皿,左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。
④等待平板冷卻凝固,大約需5~10min。然后,將平板倒過(guò)來(lái)放置,使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。
5.純化大腸桿菌
(1)微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。
(2)平板劃線法是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。
(3)稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。
(4)用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是:使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落,以便于純化菌種。
(5)平板劃線法操作步驟:
①將接種環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種環(huán)燒紅。
②在火焰旁冷卻接種環(huán),并打開(kāi)棉塞。
③將試管口通過(guò)火焰。
④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。
⑤將試管通過(guò)火焰,并塞上棉塞。
⑥左手將皿蓋打開(kāi)一條縫隙,右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi),劃三至五條平行線,蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。
⑦灼燒接種環(huán),待其冷卻后,從第一區(qū)域劃線的末端開(kāi)始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作,在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。
⑧將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
(6)涂布平板操作的步驟:
①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。
②取少量菌液,滴加到培養(yǎng)基表面。
③將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃盡后,冷卻8~10s。
④用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。
6.菌種的保存
(1)對(duì)于頻繁使用的菌種,可以采用臨時(shí)保藏的方法。
①臨時(shí)保藏方法
將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上,在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌落長(zhǎng)成后,將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6個(gè)月,都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。
②缺點(diǎn):這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng),菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。
(2)對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中,裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中,與甘油充分混勻后,放在-20℃的冷凍箱中保存。
7.實(shí)驗(yàn)安排及注意事項(xiàng)
(一)從菌種保藏中心購(gòu)買菌種后,教師首先需要用平板劃線法純化培養(yǎng)所得菌種,并根據(jù)學(xué)生小組的數(shù)目,準(zhǔn)備好數(shù)個(gè)平板。
(二)第1課時(shí)完成基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),學(xué)習(xí)各種操作方法,并制備培養(yǎng)基。高壓蒸汽滅菌所需要的時(shí)間較長(zhǎng),因此需要利用課下時(shí)間完成。課下完成后,再于第2課時(shí)完成大腸桿菌的純化培養(yǎng)。此后安排學(xué)生連續(xù)觀察記錄3~4d。
(三)配制培養(yǎng)基時(shí),教師需要提示學(xué)生按照每個(gè)培養(yǎng)基消耗15~20mL的量來(lái)估算總用量。全班同學(xué)的培養(yǎng)基可以集中起來(lái),分批滅菌。
(四)滅菌后,培養(yǎng)基冷卻到55℃后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行倒平板操作。如果不能及時(shí)操作,需要將培養(yǎng)基放到55℃左右的電熱箱中保溫,以防止瓊脂凝固。
(五)如果打算做本專題的第2或第3課題,建議此課題不僅要練習(xí)平板劃線操作,還要練習(xí)稀釋涂布平板法操作。為此,教師需要提前1天用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,培養(yǎng)一夜后,于第2天將培養(yǎng)液分發(fā)到各小組。
(六)實(shí)驗(yàn)后,所有用過(guò)的培養(yǎng)基、培養(yǎng)液等都需要統(tǒng)一進(jìn)行高壓蒸汽滅菌后再丟棄,否則將會(huì)造成環(huán)境污染。
二.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)
1.篩選菌株
(1)實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理
人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等),同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。
(2)選擇性培養(yǎng)基
在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基,稱作選擇培養(yǎng)基。
(3)配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)
根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點(diǎn)加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。例如,培養(yǎng)基中不加入有機(jī)物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生物;培養(yǎng)基中不加入氮元素,可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物;加入高濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球等。
2.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目
(1)測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)。
(2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目的原理
當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活細(xì)菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般設(shè)置3~5個(gè)平板,選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),并取平均值。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低,因此,統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來(lái)表示。
3.設(shè)置對(duì)照
設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。
4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)方案,所需儀器、材料、用具和藥品,具體的實(shí)施步驟以及時(shí)間安排等的綜合考慮和安排。
(1)土壤取樣
從富含有機(jī)物、潮濕、pH≈7的土壤中取樣。鏟去表層土,在距地表約3~8cm的土壤層取樣。
(2)制備培養(yǎng)基
準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照,用來(lái)判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。
(3)微生物的培養(yǎng)與觀察
將土樣以1、101、102……依次等比稀釋至107稀釋度,按照濃度從低到高的順序涂布平板,不必更換移液管。注明培養(yǎng)基種類、培養(yǎng)日期以及平板培養(yǎng)樣品的稀釋度。將涂布好的培養(yǎng)皿放在30℃溫度下培養(yǎng)。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),會(huì)有不同的菌產(chǎn)生。比較牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基中菌落的數(shù)量、形態(tài)等,并做好記錄。
(4)細(xì)菌的計(jì)數(shù)
當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí),進(jìn)行計(jì)數(shù),防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。求出平均值,根據(jù)平板所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。
5.實(shí)驗(yàn)案例
土壤中某樣品細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下。
⑴土壤取樣
從肥沃、濕潤(rùn)的土壤中取樣。先鏟去表層土3cm左右,再取樣,將樣品裝入事先準(zhǔn)備好的信封中。
⑵制備培養(yǎng)基
準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基將菌液稀釋相同的倍數(shù),在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目,因此,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可以作為對(duì)照,用來(lái)判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。由于初次實(shí)驗(yàn),對(duì)于稀釋的范圍沒(méi)有把握,因此選擇了一個(gè)較為寬泛的范圍:稀釋倍數(shù)為103~107。每個(gè)稀釋度下需要3個(gè)選擇培養(yǎng)基,1個(gè)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,因此共需要15個(gè)選擇培養(yǎng)基,5個(gè)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。此外,還需要準(zhǔn)備8個(gè)滅菌的試管和1個(gè)滅菌的移液管。
⑶微生物的培養(yǎng)與觀察
參考課本中圖2-7的實(shí)驗(yàn)流程示意圖,將10g土樣加入盛有90mL無(wú)菌生理鹽水的錐形瓶中(錐形瓶體積為250mL),充分搖勻,吸取上清液1mL,轉(zhuǎn)移至盛有9mL的生理鹽水的無(wú)菌大試管中,依次等比稀釋至107稀釋度,并按照由107~103稀釋度的順序分別吸取0.1mL進(jìn)行平板涂布操作。按照濃度從低到高的順序涂布平板,不必更換移液管。
將涂布好的培養(yǎng)皿放在30℃溫度下培養(yǎng)。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),會(huì)有不同的菌落產(chǎn)生。比較牛肉膏培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基中菌落的數(shù)量、形態(tài)等,并做好記錄。
挑選選擇培養(yǎng)基中不同形態(tài)的菌落接入含酚紅培養(yǎng)基的斜面中,觀察能否產(chǎn)生如課本中圖2-10的顏色反應(yīng)。
⑷細(xì)菌的計(jì)數(shù)
當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí),選取菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。在同一稀釋度下,至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù),然后求出平均值,并根據(jù)平板所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。
三.分解纖維素的微生物的分離
⒈纖維素與纖維素酶
(1)棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物,木材、作物秸稈等也富含纖維素。
(2)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄糖,為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。
⒉纖維素分解菌的篩選
(1)篩選方法
剛果紅染色法。能夠通過(guò)顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選。
(2)剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理
剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí),剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無(wú)法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣,我們就可以通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。
⒊分離分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程
土壤取樣→選擇培養(yǎng)(此步是否需要,應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來(lái)確定)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落
(1)土壤采集
選擇富含纖維素的環(huán)境。
(2)剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟
倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板
(3)剛果紅染色法種類
一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時(shí)就加入剛果紅。
⒋分離分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)案例
土壤中纖維素分解菌的分離實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下。
⑴土樣采集
土樣采集的方法與本專題課題2類似。土樣的采集要選擇富含纖維素的環(huán)境,這是因?yàn)樵诶w維素含量豐富的環(huán)境,通常會(huì)聚集較多的分解纖維素的微生物。如果找不到合適的環(huán)境,可以將濾紙埋在土壤中,過(guò)一個(gè)月左右也會(huì)有能分解纖維素的微生物生長(zhǎng)。
⑵選擇培養(yǎng)
選擇培養(yǎng)需要的儀器有:250mL錐形瓶、無(wú)菌稱量瓶、藥匙、1mL和10mL的移液管、天平、搖床、溫度計(jì)等。
培養(yǎng)基的制備參照課本旁欄中的比例配制。在250mL錐形瓶中裝入30mL培養(yǎng)基,用8層紗布做成瓶塞,將瓶口塞緊,再在瓶塞外包裹兩層包裝紙(或報(bào)紙),用線繩扎緊,在121℃下高壓蒸汽滅菌20min。
選擇培養(yǎng)的操作:稱取土樣20g,在無(wú)菌條件下加入裝有30mL培養(yǎng)基的搖瓶中。將搖瓶置于搖床上,在30℃下振蕩培養(yǎng)1~2d,至培養(yǎng)基變混濁。此時(shí)可以吸取0.1mL培養(yǎng)液進(jìn)行梯度稀釋和涂布平板,也可以按課本中所述,重復(fù)選擇培養(yǎng)的步驟一次,然后再進(jìn)行梯度稀釋和涂布平板。
⑶剛果紅染色法分離
纖維素分解菌這一步所需要的儀器有:無(wú)菌培養(yǎng)皿、涂布器、1mL移液管,裝有9mL無(wú)菌水的20mL大試管,溫箱等。
培養(yǎng)基的制備參照課本旁欄中的比例配制。在500mL三角瓶中裝入200mL培養(yǎng)基,在121℃下高壓蒸汽滅菌20min。
倒平板操作:將滅菌后的固體培養(yǎng)基熔化,按無(wú)菌操作的要求,在無(wú)菌的培養(yǎng)皿中倒入15~20mL培養(yǎng)基,凝固后待用。
制備菌懸液:按照本專題課題1的稀釋操作方法,將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進(jìn)行等比稀釋,稀釋最大倍數(shù)至106。
涂布平板:將稀釋度為104~106的菌懸液各取0.1mL,滴加在平板培養(yǎng)基上,用涂布器將菌液涂布均勻,在30℃倒置培養(yǎng),至菌落長(zhǎng)出。每個(gè)稀釋度下需涂布3個(gè)平板,并注意設(shè)置對(duì)照。剛果紅染色的具體操作步驟參照課本[資料三]。
四.果酒和果醋的制作
(一).實(shí)驗(yàn)原理
1.酵母菌的細(xì)胞呼吸
酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖,反應(yīng)式:C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量
酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,表達(dá)式為:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量
2.酵母菌發(fā)酵的最佳環(huán)境
酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下都能生活:在有氧時(shí),酵母菌大量繁殖,但是不起到發(fā)酵效果;在無(wú)氧時(shí),繁殖速度減慢,但是此時(shí)可以進(jìn)行發(fā)酵。在利用酵母菌發(fā)酵時(shí)最好是先通入足夠的無(wú)菌空氣在有氧環(huán)境下一段時(shí)間使其繁殖,再隔絕氧氣進(jìn)行發(fā)酵。20℃左右最適合酵母菌繁殖,酒精發(fā)酵的最佳溫度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
3.醋酸菌好氧性細(xì)菌,當(dāng)缺少糖源時(shí)和有氧條件下,可將乙醇(酒精)氧化成醋酸。表達(dá)式為:C2H5OH→CH3COOH+H2O;當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí),醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生長(zhǎng)的最佳溫度是在30℃~35℃
(二).實(shí)驗(yàn)步驟
挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→果酒(→醋酸發(fā)酵→果醋)
1.對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機(jī)、盛葡萄汁的器皿等實(shí)驗(yàn)用具進(jìn)行清洗并消毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次,再用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。
2.取葡萄500g,去除枝梗和腐爛的子粒。
3.用清水沖洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反復(fù)多次沖洗。
4.用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后,將其裝入發(fā)酵瓶中或?qū)⑵咸汛虺蓾{后,用潔凈的紗布過(guò)濾至發(fā)酵瓶中,蓋好瓶蓋。如果沒(méi)有合適的發(fā)酵裝置,可以用500mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超過(guò)塑料瓶總體積的2/3。
5.將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。
6.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(最好選用塑料瓶),每天要擰松瓶蓋2~4次,進(jìn)行排氣。
7.10d以后,可以開(kāi)始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如,可以檢驗(yàn)酒味、酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。
8.當(dāng)果酒制成以后,可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后將裝置轉(zhuǎn)移至30~35℃的條件下發(fā)酵,適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲,可嘗試自然接種,但效果不是很好。如果沒(méi)有充氣裝置,可以將瓶蓋打開(kāi),在瓶口蓋上紗布,以減少空氣中塵土等的污染。
(三).注意事項(xiàng)
請(qǐng)分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接?結(jié)合果酒、果醋的制作原理,你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置?
充氣口排氣口
出料口
答:充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的;排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出CO2的;出料口是用來(lái)取樣的。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。使用該裝置制酒時(shí),應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制醋時(shí),應(yīng)將充氣口連接氣泵,輸入氧氣。
五.腐乳的制作
(一).實(shí)驗(yàn)原理
1.參與豆腐發(fā)酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多種,其中起主要作用的是毛霉。
2.毛霉是一種絲狀真菌,常見(jiàn)于土壤、水果、蔬菜、谷物上,具有發(fā)達(dá)的白色菌絲。
3.毛酶等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。
(二)實(shí)驗(yàn)步驟
1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70%左右,水分過(guò)多則腐乳不易成形。
2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內(nèi),粽葉可以提供菌種,并能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放,周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候干燥時(shí),將平盤用保鮮膜包裹,但不要封嚴(yán),以免濕度太高,不利于毛霉的生長(zhǎng)。
3.將平盤放入溫度保持在15~18℃的地方。毛霉逐漸生長(zhǎng),大約5d后豆腐表面叢生著直立菌絲。
4.當(dāng)毛霉生長(zhǎng)旺盛,并呈淡黃色時(shí),去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉,使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失,同時(shí)散去霉味。這一過(guò)程一般持續(xù)36h以上。
5.當(dāng)豆腐涼透后,將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷,并整齊排列在容器內(nèi),準(zhǔn)備腌制。
6.長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊(以下稱毛坯)與鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為5∶1。將培養(yǎng)毛坯時(shí)靠近平盤沒(méi)長(zhǎng)直立菌絲的一面統(tǒng)一朝向玻璃瓶邊,將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽,并隨層加高而增加鹽量,在瓶口表面鋪鹽厚些,以防止雜菌從瓶口進(jìn)入。約腌制8d。
〔注〕用鹽腌制時(shí),注意鹽都用量。鹽的濃度過(guò)低,不足以抑制微生物生長(zhǎng),可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過(guò)高,會(huì)影響腐乳的口味。
7.將黃酒、米酒和糖,按口味不同而配以各種香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12%左右為宜。
〔注〕酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系。酒精含量越高,對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長(zhǎng);酒精含量過(guò)低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質(zhì)的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。
8.將廣口玻璃瓶刷干凈后,用高壓鍋在100℃蒸汽滅菌30min。將腐乳咸坯擺入瓶中,加入鹵湯和輔料后,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用膠條密封。在常溫情況下,一般六個(gè)月可以成熟。
(三).注意事項(xiàng)
1.釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵所發(fā)生的主要變化是毛霉在豆腐(白坯)上的生長(zhǎng)。發(fā)酵的溫度為15~18℃,此溫度不適于細(xì)菌、酵母菌和曲霉的生長(zhǎng),而適于毛霉慢慢生長(zhǎng)。毛霉生長(zhǎng)大約5d后使白坯變成毛坯。前期發(fā)酵的作用,一是使豆腐表面有一層菌膜包住,形成腐乳的“體”;二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶,有利于豆腐所含有的蛋白質(zhì)水解為各種氨基酸。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過(guò)程。通過(guò)腌制并配入各種輔料(紅曲、面曲、酒釀),使蛋白酶作用緩慢,促進(jìn)其他生化反應(yīng),生成腐乳的香氣。
2.毛霉是一種低等絲狀真菌,有多個(gè)細(xì)胞核,進(jìn)行無(wú)性繁殖。毛霉是食品加工業(yè)中的重要微生物,它可以產(chǎn)生能夠分解大豆蛋白的蛋白酶,常用于制作腐乳和豆豉。
六.泡菜制作及亞硝酸鹽含量的測(cè)定操作指導(dǎo)
(一).泡菜制作及亞硝酸鹽含量的測(cè)定
1.制備的氫氧化鋁膠體能吸附泡菜汁液中的雜質(zhì),使泡菜汁透明澄清,以便進(jìn)行后續(xù)的顯色反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中,
2.泡菜腌制及質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo):成功制作泡菜的關(guān)鍵是營(yíng)造無(wú)氧環(huán)境。檢測(cè)指標(biāo)有乳酸的含量、泡菜的風(fēng)味品質(zhì),在初期發(fā)酵的末期和中期發(fā)酵階段,泡菜的乳酸含量為0.4%~0.8%,風(fēng)味品質(zhì)最好,因此,常以這個(gè)階段作為泡菜的成熟期。也可以在顯微鏡下觀察乳酸菌形態(tài),比較不同時(shí)期泡菜壇中乳酸菌的含量。并及時(shí)對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量進(jìn)行鑒定,一般前1—4天呈上升趨勢(shì),然后逐漸下降。
3.亞硝酸鹽含量的測(cè)定:配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液與樣品液顯色后,目測(cè)比色效果如何,是否與標(biāo)準(zhǔn)液的濃度相吻合。如果不吻合,還應(yīng)在已知濃度范圍內(nèi),改變濃度梯度,進(jìn)一步配制標(biāo)準(zhǔn)使用液。
(二).亞硝酸鹽與癌癥
亞硝胺類亞硝酸鹽是最常用的一種食品添加劑,它能抑制肉毒桿菌的生長(zhǎng),同時(shí)保持肉色鮮嫩。它主要用于熟肉食品,如火腿、烤肉、香腸、午餐肉、臘腸、咸牛肉罐頭、熏魚(yú)、魚(yú)罐頭等,有時(shí)在腌制魚(yú)、肉時(shí),也使用硝酸鹽作為發(fā)色劑和防腐劑。在細(xì)菌硝酸還原酶作用下,硝酸鹽被還原成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽本身并不致癌,但它與蛋白質(zhì)代謝后產(chǎn)生的豐富胺類物質(zhì)結(jié)合,形成亞硝胺,后者具有很強(qiáng)的致癌性。硝酸鹽可隨飲水、進(jìn)食腌制魚(yú)肉和蔬菜進(jìn)入人體。硝酸鹽除作添加劑使用外,還天然存在于水和某些蔬菜,如菠菜、卷心菜。大白菜中,其含量波動(dòng)很大,并受栽培方式的影響。過(guò)多地使用硝酸胺肥料,尤其在土壤缺鉬的地區(qū),都會(huì)增加作物和蔬菜中硝酸鹽含量。蔬菜中的硝酸鹽本身并無(wú)害,只是在口腔和胃腸道內(nèi)被還原成亞硝酸鹽,繼而與胺類結(jié)合成亞硝胺,才產(chǎn)生致癌性。預(yù)防亞硝胺致癌應(yīng)注意以下事項(xiàng):(1)少吃腌制、熏制肉食及其他亞硝胺或其前體物質(zhì)豐富的食品尤其是孕婦和兒童,更不宜食用這些食品;(2)腌制的魚(yú)、肉在食用前,應(yīng)在陽(yáng)光下曝曬半小時(shí),讓陽(yáng)光中的紫外線把亞硝胺分解掉,或再經(jīng)過(guò)浸泡、沖洗;(3)勤刷牙,保持口腔衛(wèi)生,減少口腔中因細(xì)菌活動(dòng)可能產(chǎn)生的亞硝胺;(4)維生素c具有阻止亞硝胺合成的作用,同時(shí)又是一種抗氧化劑,無(wú)毒副作用,可根據(jù)情況適量補(bǔ)充。
歸納總結(jié)
七.植物組織培養(yǎng)技術(shù)
(一)植物組織培養(yǎng)的原理與基本過(guò)程
1、原理:細(xì)胞全能性。
2、基本過(guò)程:外植體愈傷組織胚配裝體新植物體
3、MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基的比較
微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主,而MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng),無(wú)機(jī)鹽混合物包括植物生長(zhǎng)必須的大量元素和微量元素兩大類。MS培養(yǎng)基中微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無(wú)機(jī)鹽;蔗糖提供碳源,同時(shí)能夠維持細(xì)胞的滲透壓;甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營(yíng)養(yǎng)需求。
4、植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是:培養(yǎng)基配制方法、無(wú)菌技術(shù)及接種操作等基本相同。兩者的不同之處在于:花藥培養(yǎng)的選材非常重要,需事先摸索時(shí)期適宜的花蕾;花藥裂開(kāi)后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時(shí)更換培養(yǎng)基;花藥培養(yǎng)對(duì)培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。
(二).影響植物組織培養(yǎng)的因素
1、培養(yǎng)基配制:要嚴(yán)格的進(jìn)行滅菌
2、外植體的選?。荷L(zhǎng)旺盛的嫩枝生理狀況好,容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。
3、消毒4、接種5、培養(yǎng)6、移栽和栽培:
(三).影響花藥培養(yǎng)的因素
選取適宜的材料和培養(yǎng)基組成是花粉植株誘導(dǎo)成功的關(guān)鍵。最適宜的花藥發(fā)育時(shí)期會(huì)因植物種類和品種的不同而不同,但對(duì)大多數(shù)植物而言,適宜進(jìn)行花藥培養(yǎng)的時(shí)期是單核居中期或單核靠邊期。
(四)實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)
1、無(wú)菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)鍵
①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。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長(zhǎng),如一些細(xì)菌、真菌等的生長(zhǎng)。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染,就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄,因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作。
②無(wú)菌技術(shù)包括培養(yǎng)基消毒滅菌和植物材料(外植體)的消毒滅菌。對(duì)培養(yǎng)材料進(jìn)行表面滅菌時(shí),一方面要考慮藥劑的消毒效果;另一方面還要考慮植物材料的耐受能力。不同藥劑、不同植物材料,甚至不同器官要區(qū)別對(duì)待。
③對(duì)接種操作中污染情況的分析:接種3~4d后,在接種操作中被雜菌污染的培養(yǎng)物會(huì)表現(xiàn)出被污染的現(xiàn)象。一般情況下,細(xì)菌污染可能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。真菌污染可能是植物材料滅菌不當(dāng)。
④妥善處理被污染的培養(yǎng)物:操作后常出現(xiàn)培養(yǎng)物被污染的情況。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)一放在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,然后再打開(kāi)培養(yǎng)瓶,進(jìn)行清洗。
⑤有毒藥品的用后處理:外植體滅菌用過(guò)的有毒藥品要妥善處理(如氯化汞等),以免引起環(huán)境污染。
2、設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)和重復(fù)組
通過(guò)設(shè)置重復(fù)組和對(duì)照組可以選出最佳的實(shí)驗(yàn)材料、最好的培養(yǎng)基配方、找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因。如設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)可以取用一個(gè)經(jīng)過(guò)滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶,與接種操作后的錐形瓶一同培養(yǎng),用以說(shuō)明培養(yǎng)基制作是否合格,有沒(méi)有被雜菌污染。
八.DNA的粗提取與鑒定
(一).實(shí)驗(yàn)原理
提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。對(duì)于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異,提取DNA,去除其他成分。
1.DNA的溶解性
DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,利用這一特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解,而使雜質(zhì)沉淀,或者相反,以達(dá)到分離目的。
此外,DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。
2.DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性
蛋白酶能水解蛋白質(zhì),但是對(duì)DNA沒(méi)有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60—80oC的高溫,而DNA在80oC以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜,但對(duì)DNA沒(méi)有影響。
3.DNA的鑒定
在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色,因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。
(二).實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.實(shí)驗(yàn)材料的選取
凡是含有DNA的生物材料都可以考慮,但是使用DNA含量相對(duì)較高的生物組織,成功的可能性更大。
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,以雞血細(xì)胞為例,在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水,同時(shí)用玻璃棒攪拌,過(guò)濾后收集濾液即可。如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞,需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜。例如,提取洋蔥的DNA時(shí),在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽,進(jìn)行充分的攪拌和研磨,過(guò)濾后收集研磨液。
注意:
①為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂?
蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲液體,水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi),使血細(xì)胞脹裂,再加上攪拌的機(jī)械作用,就加速了雞血細(xì)胞的破裂(細(xì)胞膜和核膜的破裂),從而釋放出DNA。
②加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么?
洗滌劑是一些離子去污劑,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如果研磨不充分,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?
研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全,提取的DNA量變少,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。
④此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分?
可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。
3.去除濾液中的雜質(zhì)
方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì),不分解DNA;方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同。
注意:
①為什么反復(fù)地溶解與析出DNA,能夠去除雜質(zhì)?
用高鹽濃度的溶液溶解DNA,能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì);用低鹽濃度使DNA析出,能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此,通過(guò)反復(fù)溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。
②方案二與方案三的原理有什么不同?
方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白,從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi);方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同,從而使蛋白質(zhì)變性,與DNA分離。
4.DNA的析出與鑒定
將處理后的溶液過(guò)濾,加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液,靜置2~3min,溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物,這就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌,卷起絲狀物,并用濾紙吸取上面的水分。
取兩支20ml的試管,各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L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,比較兩支試管溶液顏色的變化,看看溶解有DNA的溶液是否變藍(lán)。
(三).實(shí)驗(yàn)步驟—以洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料
1.稱取30克已切碎的洋蔥,放入研缽中,加入少量石英砂助研,倒入10mL2mol/L的氯化鈉溶液,充分研磨。
洋蔥含有揮發(fā)性刺激物,有效減少刺激,才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。上課前,教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會(huì)兒,使其涼透但又不能結(jié)冰;或?qū)⒀笫[切成幾大塊,放入清水泡一會(huì)兒,讓其揮發(fā)性刺激物溶于水,可以減輕刺激。然后將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋蔥細(xì)胞破裂,使DNA溶于2mol/L的氯化鈉溶液,沒(méi)必要將洋蔥研成粥糊狀,后者既浪費(fèi)時(shí)間又影響實(shí)驗(yàn)效果。研磨時(shí),切忌使用攪拌器(榨汁機(jī))。使用攪拌器雖可以提高研磨效率,但攪拌器將洋蔥切成極細(xì)小的顆粒,無(wú)法通過(guò)過(guò)濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入濾液中,許多洋蔥小顆粒因?yàn)檩p會(huì)漂浮起來(lái),DNA藏在其中,無(wú)法分辨。學(xué)生看不到白色纖維狀粘稠物的DNA。
2.研磨后,用漏斗和紗布將汁液過(guò)濾到小燒杯中,得到濾液。
3.向?yàn)V液中加入95%的酒精溶液20mL,沿?zé)诰従彽谷耄灰饎?dòng)或攪拌。
此時(shí),燒杯中的液體分為上、下兩層,下層較渾濁,上層澄清,很快上層溶液中就會(huì)有白色纖維狀粘稠物析出,用玻璃棒可將其輕輕卷起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質(zhì)——DNA。DNA析出的過(guò)程中,切忌震動(dòng)和攪拌(不震動(dòng)易于分層,我們就能很容易觀察到上清液中的絲狀物;攪拌會(huì)使非常柔軟的DNA斷裂成小段,不易取出)。如果用玻璃棒DNA不易卷起,可改用表面打毛的牙簽,DNA提取物就纏繞在牙簽上了。
4.鑒定:取兩支試管,編為1、2號(hào),各加入2mol/L的氯化鈉溶液2mL,向1號(hào)試管中加入一些白色纖維狀物,振蕩使其溶解,然后向兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑,沸水浴加熱5分鐘。
(四).注意事項(xiàng)
1.以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí),每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止血液凝固。
2.加入洗滌劑后,動(dòng)作要輕緩、柔和,否則容易產(chǎn)生大量的泡沫,不利于后續(xù)步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí),動(dòng)作要輕緩,以免DNA分子的斷裂,導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。
3.二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用,否則會(huì)影響鑒定的效果。
4.DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關(guān)系:
當(dāng)NaCl溶液濃度低于0.14mol/L時(shí),隨濃度的升高,DNA的溶解度降低;當(dāng)NaCl溶液濃度高于0.14mol/L時(shí),隨濃度升高,DNA的溶解度升高。
5.盛放雞血細(xì)胞液的容器,最好是塑料容器。
雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于細(xì)胞內(nèi)DNA的含量本來(lái)就比較少,再被玻璃容器吸附去一部分,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,這樣可以減少提取過(guò)程的DNA的損失。
九.植物有效成分的提取
1.植物芳香油的來(lái)源
天然香料主要來(lái)自動(dòng)物和植物。動(dòng)物香料主要來(lái)自麝香、靈貓、海貍、抹香鯨等,植物香料來(lái)源廣泛,大約有50多個(gè)科的植物中提取。
2、植物芳香油化學(xué)組分和用途
植物芳香油是植物有效成份的提取液,其特點(diǎn)是有特殊的植物香味和分子結(jié)構(gòu)。精油中最多的組分是萜類化合物,還有一些酯類成分。所以具有芳香氣味。
精油的用途有三種:作為香料,用于化妝品、香水、肥皂等的制作;作為調(diào)味品,用于糕點(diǎn)、糖果、飲料等食品生產(chǎn);作為藥物,用于清涼油的生產(chǎn)等。
3.提取植物芳香油的方法
提取植物芳香油的三種基本方法:蒸餾、壓榨和萃取。具體采用哪種方法要根據(jù)植物的原料特點(diǎn)而定。
植物芳香油具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,還能隨水蒸氣蒸發(fā),因此可以利用蒸餾法提取植物芳香油。法國(guó)香水業(yè)作為一種工業(yè)生產(chǎn),最初就是通過(guò)蒸餾法來(lái)獲得芳香油的。玫瑰油、薄荷油、肉桂油、熏衣草油、檀香油等主要由蒸餾法獲得。
壓榨法是利用機(jī)械壓力榨出芳香油。橘子油、檸檬油、甜橙油等都是用壓榨法制得的。超市出售的手動(dòng)榨汁器,其原理與壓榨法是類似的;
萃取法的大致過(guò)程是,將新鮮的植物材料浸泡在低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑中,如乙醚、苯、石油醚等,幾小時(shí)后,取出殘?jiān)羧ト軇粝孪炠|(zhì)的膏狀物。茉莉浸膏、桂花浸膏、白蘭花浸膏、玳玳花浸膏等都是用萃取法制成的。
除了上述方法以外,植物芳香油的提取還有吸香法、浸泡法。吸香法利用的是油脂可以吸附油劑的原理。所選用的脂肪要經(jīng)過(guò)特別處理,以防止變質(zhì)變臭。吸香法采用的脂肪一般都含有豬油和牛油的成分。浸泡法與吸香法類似,但改用液體的油脂而不是吸香法中用到的膏狀油脂。浸泡法通常用來(lái)提煉樹(shù)脂、樹(shù)膠及花瓣中的芳香精油。
4.β-胡蘿卜素的應(yīng)用
1831年,瓦坎羅德?tīng)枺╓ackenroder)從胡蘿卜中分離到了胡蘿卜素,但直到20世紀(jì)30年代,胡蘿卜素的化學(xué)結(jié)構(gòu)才得以確定。植物中的胡蘿卜素經(jīng)人體吸收后,可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩砘钚缘木S生素A。通常,我們把能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素的物質(zhì)稱為維生素原,胡蘿卜素就是維生素A原,其中起主要作用的是β-胡蘿卜素。胡蘿卜素能夠治療因維生素A缺乏所引起的各種疾病。此外,胡蘿卜素還能夠有效清除體內(nèi)的自由基,預(yù)防和修復(fù)細(xì)胞損傷,抑制DNA的氧化,預(yù)防癌癥的發(fā)生。
β-胡蘿卜素還可以作為禽畜飼料添加劑,能提高雞的產(chǎn)蛋率,還可以提高牛的生殖能力。β-胡蘿卜素具有優(yōu)良的著色性能,著色范圍是黃色、橙紅,著色能力強(qiáng),色澤穩(wěn)定均勻,能與K、Zn、Ca等元素并存而不變色,尤其適合添加在兒童食品中。因此,被廣泛作為食品、飲料及飼料的添加劑使用。β-胡蘿卜素本身是油溶性的,非常適合油性產(chǎn)品或蛋白質(zhì)類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),如人造奶油、膠囊、魚(yú)漿制品、素食產(chǎn)品、速食面、調(diào)理包,等等。因此,β-胡蘿卜素是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合委員會(huì)認(rèn)可的無(wú)毒、有營(yíng)養(yǎng)的食品添加劑。研究還表明,將抗氧化維生素涂抹在皮膚上,不僅能防止紫外線的傷害,還能促進(jìn)對(duì)已被傷害皮膚的修復(fù),使皮膚保持彈性,β-胡蘿卜素因而也逐漸應(yīng)用于化妝品等新興市場(chǎng)。
5.胡蘿卜素的理化性質(zhì)
胡蘿卜素為紫紅色或暗紅色結(jié)晶粉末,稍有臭味,不溶于水和甘油,溶于石油醚,在橄欖油和苯中的溶解度為0.1g/100mL,在氯仿中溶解度為4.3g/100mL。胡蘿卜素在弱堿條件下比較穩(wěn)定,在酸中不穩(wěn)定,在光照和含氧條件下也不穩(wěn)定。胡蘿卜素低濃度時(shí)為黃色,高濃度時(shí)為橙紅色。重金屬離子,特別是鐵離子,可促使胡蘿卜素褪色。除胡蘿卜外,綠色蔬菜和黃玉米、小米等糧食中也含有一定量的胡蘿卜素。
6、胡蘿卜素的提取
提取胡蘿卜素的主要步驟如下。
(1)選取500g新鮮的胡蘿卜,用清水洗凈,瀝干、切碎,然后在40℃的烘箱中烘干,時(shí)間約需2h,將干燥后的胡蘿卜進(jìn)一步粉碎過(guò)篩。注意胡蘿卜的粉碎一定要徹底。
(2)將樣品放入500mL圓底燒瓶中,加入200mL石油醚混勻,用萃取方法提取,萃取30min,然后過(guò)濾萃取液,除去固體物質(zhì)。
(3)用蒸餾裝置,對(duì)萃取的樣品進(jìn)行濃縮。
(4)收集接受器中的樣品,觀察樣品的顏色和氣味,并通過(guò)紙層析進(jìn)行鑒定。層析時(shí)注意選擇干凈的濾紙,為了防止操作時(shí)對(duì)濾紙的污染,應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙,可以帶手套進(jìn)行操作。點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大(直徑應(yīng)小于0.5cm),如果用吹風(fēng)機(jī)吹干,溫度不宜過(guò)高,否則斑點(diǎn)會(huì)變黃。將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀,卷紙時(shí)注意濾紙的兩邊不能相互接觸,以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快,溶劑前沿不齊,影響結(jié)果。
(5)確定提取胡蘿卜素的最佳方案的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用不同的有機(jī)溶劑和時(shí)間進(jìn)行萃取,比較各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定提取胡蘿卜素的最佳方案。
7、幾種植物芳香油:
玫瑰油稱為“液體黃金”,是世界香料工業(yè)不可取代的原料,多用于制造高級(jí)香水等化妝品。提取出的玫瑰油不含有任何添加劑或化學(xué)原料,是純天然的護(hù)膚品,具有極好的抗衰老和止癢作用,能夠促進(jìn)細(xì)胞再生、防止肌膚老化、平撫肌膚細(xì)紋,還具有使人放松、愉悅心情的功效。
杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素,是一種質(zhì)地輕柔、高滲透性的保濕劑。
熏衣草精油取自熏衣草花,具有怡神、助睡眠、舒緩壓力的作用,此外它還具有降壓、止痛、促進(jìn)細(xì)胞再生的功能,可以用于治療燙傷和蚊蟲(chóng)叮咬、預(yù)防和改善脫發(fā)。
檸檬精油取自檸檬果皮,具有消除緊張、焦慮、振奮精神的作用,可用于治療神經(jīng)衰弱、關(guān)節(jié)炎,還具有促進(jìn)血液循環(huán)、殺菌止痛、平衡油脂分泌、舒緩肌膚老化、滋養(yǎng)頭發(fā)的功效。
茶樹(shù)精油具有新鮮、強(qiáng)烈的藥草香味,能改善毛孔阻塞,凈化肌膚,抗感染,對(duì)治療青春痘有奇效。它也能消除疲勞、緩解壓力。
天竺葵精油能收斂皮膚,平衡、調(diào)理、潤(rùn)滑中干性皮膚和敏感性皮膚,改善橘皮樣表皮,還有助于恢復(fù)精力,平緩心情。
茉莉精油能防止肌膚老化,對(duì)中干性皮膚和敏感性皮膚具有良好的保濕和滋潤(rùn)作用,尤其對(duì)女性的妊娠紋和內(nèi)分泌有獨(dú)特的改善效果。
橙花精油具有清新的水果香味,不但能使人鎮(zhèn)靜,還能防止中干性肌膚的老化現(xiàn)象發(fā)生,給肌膚賦予青春活力,促進(jìn)皮膚再生。
十.植物有效成分的提取要根據(jù)原料特點(diǎn)的不同,采用適宜的提取方法【373939.COM 實(shí)用申請(qǐng)書(shū)】
提取方法方法步驟適用范圍
水蒸氣蒸餾1.水蒸氣蒸餾
2.分離油層
3.除水過(guò)濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油
壓榨法1.石灰水浸泡、漂洗
2.壓榨、過(guò)濾、靜置
3.再次過(guò)濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取
有機(jī)溶劑萃取1.粉碎、干燥
2.萃取、過(guò)濾
3.濃縮適用范圍廣,要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小,能充分浸泡在有機(jī)溶液中
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酶的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用
1.用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列。()
√ 分析:DNA復(fù)制沿著模板進(jìn)行,不必知道基因的全部序列。
2.關(guān)于高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理,提取組織DNA是利用不同化合物在溶劑中溶解度的差異。()
√ 分析:DNA在0.14mol/L的氯化鈉溶液中溶解度最低,使DNA析出;DNA不溶于酒精,而細(xì)胞中某些蛋白質(zhì)溶于酒精,從而得到含雜質(zhì)較少的DNA。
3.探討加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果時(shí),在相同pH時(shí),加酶洗衣粉效果好于普通洗衣粉。()
× 分析:酶的活性受溫度、pH等其他因素的影響,所以只有pH相同時(shí)加酶洗衣粉的洗滌效果不一定好于普通洗衣粉。
4.在植物組織培養(yǎng)中,為了誘導(dǎo)菊花試管苗生根,培養(yǎng)基中一般不加入IAA。()
× 分析:在植物組織培養(yǎng)中,為了誘導(dǎo)菊花試管苗生根,培養(yǎng)基中一般加入生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。
5.在酶的制備和應(yīng)用中,透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離和純化。()
× 分析:多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),所以透析和電泳法可用于酶的分離和純化,但酸解會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu)。
6.在植物組織培養(yǎng)中,二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株。()
× 分析:二倍體植株的花粉細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組,培養(yǎng)得到的個(gè)體為單倍體,高度不育,其幼苗需用秋水仙素或低溫處理后才能穩(wěn)定遺傳。
7.在植物組織培養(yǎng)中,以花粉作為外植體可得到單倍體植株。()
√ 分析:以單個(gè)花粉粒作為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng),由于花粉已是單倍體細(xì)胞,誘發(fā)它經(jīng)愈傷組織或胚狀體發(fā)育而成的植株都是單倍體。
8.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。()
× 分析:利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵時(shí),糖類的作用除作為反應(yīng)底物外,還為酵母菌的生長(zhǎng)繁殖提供物質(zhì)和能量。
酶的應(yīng)用及固定化技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用
(2014哈爾濱模擬)下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)回答:
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
(1)在________狀態(tài)下,微生物處于休眠狀態(tài)?;罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)________________________狀態(tài)?;罨皯?yīng)選擇足夠大的容器,因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)________。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用________法,而固定化酶常用________法和________法。
(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是________。海藻酸鈉溶化過(guò)程的注意事項(xiàng)是________。如果海藻酸鈉濃度過(guò)低,形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目____________。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,說(shuō)明____________。
(3)該實(shí)驗(yàn)中CaCl2溶液的作用是_____________________________________
_______________________________________________________________。
(1)在缺水的狀態(tài)下,微生物處于休眠狀態(tài)?;罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)?;罨皯?yīng)選擇足夠大的容器,因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)體積會(huì)增大,以免漲破容器或溢出。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法,固定化酶常用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大,而酶分子很??;個(gè)大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出。
(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是配制海藻酸鈉溶液,這是因?yàn)槿绻T逅徕c濃度過(guò)高,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。
(3)CaCl2溶液的作用是使膠體聚沉。
(1)缺水 正常的生活 體積會(huì)增大 包埋 化學(xué)結(jié)合 物理吸附
(2)配制海藻酸鈉溶液 小火加熱(或間斷加熱或小火間斷加熱)不斷攪拌 較少 (海藻酸鈉濃度偏高)制作失敗
(3)使膠體聚沉(或形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu))
(1)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)常用的方法有哪些?
(2)加熱海藻酸鈉溶解的過(guò)程中,加熱方法有何要求?
(1)提示:包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。
(2)提示:使用小火加熱或間斷加熱(小火間斷加熱),防止加熱過(guò)快使海藻酸鈉焦糊,難以制成合適的凝膠珠。
固定化酶和固定化細(xì)胞
(1)通常情況下,酶都是在水溶液中與底物進(jìn)行反應(yīng),因此酶在反應(yīng)系統(tǒng)中是與底物、產(chǎn)物混合在一起的,反應(yīng)結(jié)束后,即使酶仍具有較高活力,也很難回收,同時(shí)給產(chǎn)品進(jìn)一步純化帶來(lái)了困難。而固定化酶則克服了這種不足,且酶可反復(fù)利用。
(2)固定化細(xì)胞仍能進(jìn)行正常的生長(zhǎng)、繁殖和代謝,可以像游離的細(xì)胞一樣用于發(fā)酵生產(chǎn)。
植物組織培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
(2014江蘇單科)為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物,先用植物外植體獲得愈傷組織,然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過(guò)程稱為_(kāi)_______________________________________________________________________。
(2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時(shí),細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如上圖所示。細(xì)胞干重在12d后下降的原因有__________________________;培養(yǎng)液中蔗糖的作用是____________、____________。
(3)多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)________處理,會(huì)產(chǎn)生染色體加倍的細(xì)胞。為檢測(cè)愈傷組織細(xì)胞染色體數(shù)目,壓片前常用纖維素酶和________酶解離愈傷組織。若愈傷組織細(xì)胞(2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后,觀察到染色體數(shù)為8n的細(xì)胞,合理的解釋是______________、____________。
(4)為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物,生產(chǎn)中采用植物細(xì)胞的固定化技術(shù),其原理與酵母細(xì)胞固定化類似。下列說(shuō)法正確的有____________(填序號(hào))。
①選取旺盛生長(zhǎng)的愈傷組織細(xì)胞包埋
②必須在光照條件下培養(yǎng)
③培養(yǎng)過(guò)程中需通空氣
④固定化后植物細(xì)胞生長(zhǎng)會(huì)變慢
(1)外植體是植物體離體的組織、器官或細(xì)胞,誘導(dǎo)形成愈傷組織的過(guò)程稱為脫分化。(2)在培養(yǎng)過(guò)程中,蔗糖為細(xì)胞提供能源。隨著蔗糖的消耗,營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)減少,同時(shí),細(xì)胞代謝產(chǎn)物、廢物增加,使pH降低(偏酸),不利于細(xì)胞生長(zhǎng)。培養(yǎng)基中的蔗糖還具有調(diào)節(jié)滲透壓的作用。(3)秋水仙素或低溫處理都可誘導(dǎo)細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞壁,可以使細(xì)胞之間易于分離(解離)。(4)獲得植物次生代謝產(chǎn)物應(yīng)選用生長(zhǎng)旺盛的愈傷組織;愈傷組織細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸,故需要通氣;愈傷組織沒(méi)有葉綠體,產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物的過(guò)程不需要光照,固定化細(xì)胞所用包埋材料會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的擴(kuò)散。使固定化后的植物細(xì)胞生長(zhǎng)速度變慢。
(1)脫分化 (2)蔗糖濃度下降,pH降低 提供能源 調(diào)節(jié)滲透壓 (3)秋水仙素(低溫) 果膠 經(jīng)加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期 經(jīng)加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期 (4)①③④
(1)植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程主要包括________________和________________。
(2)在植物培養(yǎng)過(guò)程中起重要調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)是植物激素,主要包括________________和________________。
(3)植物激素的用量和使用順序?qū)χ参镉绊懴嗤瑔幔?br>
(1)提示:脫分化 再分化
(2)提示:生長(zhǎng)素 細(xì)胞分裂素
(3)提示:不同。
影響植物組織培養(yǎng)的因素及成功的關(guān)鍵
(1)影響因素。
①內(nèi)部因素:材料的選取。
②外部因素:營(yíng)養(yǎng)成分的種類及配比,植物激素的用量及使用順序,pH、溫度、光照等。
(2)獲得成功的關(guān)鍵。
①植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差,對(duì)培養(yǎng)條件要求較高。
②培養(yǎng)材料一旦被微生物污染,就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
③無(wú)菌技術(shù)主要包括對(duì)操作空間、實(shí)驗(yàn)用具、實(shí)驗(yàn)材料以及操作者的消毒滅菌。
生物技術(shù)在物質(zhì)提取及分離方面的應(yīng)用
下列是與芳香油提取相關(guān)的問(wèn)題,請(qǐng)回答。
(1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取,其理由是玫瑰精油具有________________的性質(zhì)。蒸餾時(shí)收集的蒸餾液________(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時(shí),蒸餾過(guò)程中,影響精油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和________。當(dāng)原料量等其他條件一定時(shí),提取量隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果蒸餾過(guò)程中不進(jìn)行冷卻,則精油提取量會(huì)________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時(shí)最好存放在溫度________的地方,目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)某植物花中精油的相對(duì)含量隨花的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的變化趨勢(shì)如圖所示。提取精油時(shí)采摘花的最合適時(shí)間為_(kāi)_______天左右。
(6)從薄荷葉中提取薄荷油時(shí)________(填“能”或“不能”)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是________________________________________________________。
(1)因?yàn)槊倒寰偷幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(耐一定程度高溫)、易揮發(fā)(水蒸氣可以將精油攜帶出來(lái))、難溶于水(冷卻后油水會(huì)重新分層),所以玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取。(2)當(dāng)水和原料量一定時(shí),影響精油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和蒸餾溫度,在一定的時(shí)間內(nèi)隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)提取量不斷增加,一定時(shí)間后不再增加。如果蒸餾溫度過(guò)高,提取量也會(huì)減少。(3)如果蒸餾過(guò)程中不進(jìn)行冷卻,部分精油會(huì)隨水蒸氣揮發(fā),則精油提取量會(huì)下降。(4)玫瑰精油具有揮發(fā)性,瓶裝精油若密封不嚴(yán),需要低溫保存,以減少揮發(fā)。(5)分析圖示可知,在該植物花的蓓蕾期與開(kāi)放期之間(即a天)精油含量最高。(6)由于薄荷油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似,易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,故可以用水蒸氣蒸餾法提取。
(1)易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 不是 玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái),所得到的是油水混合物
(2)蒸餾溫度 在一定的時(shí)間內(nèi)提取量隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,一定時(shí)間后提取量不再增加
(3)下降 部分精油會(huì)隨水蒸氣揮發(fā)而流失
(4)較低 減少揮發(fā)(或防止揮發(fā))
(5)a (6)能 薄荷油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有________________、________________和________________。
(2)提取玫瑰精油的實(shí)驗(yàn)流程是:鮮玫瑰花和水→水蒸氣蒸餾→________________――→加NaCl分離油層――→無(wú)水Na2SO4____________→玫瑰精油。
(3)植物芳香油提取的常用方法是什么,它的原理是什么?
(1)提示:蒸餾 壓榨 萃取
(2)提示:油水混合物 除水、過(guò)濾
(3)提示:水蒸氣蒸餾法,即利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái),形成油水混合物,冷卻后,混合物又會(huì)重新分出油層和水層。
水蒸氣蒸餾三種常用的方法比較
基本原理相同,但原料位置不同。
(1)水中蒸溜:原料放于蒸餾容器的水中,水完全浸沒(méi)原料。
(2)水上蒸餾:容器中水的上方有篩板,原料置于篩板上,水量以沸騰時(shí)不浸濕原料為宜。
(3)水氣蒸餾:蒸餾容器下方有一排氣孔,連接外源水蒸氣,上方有篩板,上面放原料。
1.(2014江蘇南通二調(diào))為了探究啤酒酵母固定化的最佳條件,科研人員研究了氯化鈣濃度對(duì)固定化酵母發(fā)酵性能的影響,結(jié)果如下圖。請(qǐng)回答:
(1)與利用游離酵母生產(chǎn)啤酒相比,利用固定化酵母的優(yōu)點(diǎn)有____________________________。
(2)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨氯化鈣濃度的增大,凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度增大,完整率__________。
(3)結(jié)合發(fā)酵性能分析,制備凝膠珠適宜的氯化鈣濃度為_(kāi)_________。當(dāng)氯化鈣濃度過(guò)高時(shí),發(fā)酵液中的糖度升高,酒精度下降,發(fā)酵受到影響,原因是______________________________________________________________________。
(4)用海藻酸鈉作為載體包埋酵母細(xì)胞,溶解海藻酸鈉時(shí)最好采用__________________的方法,以防發(fā)生焦糊。溶化好的海藻酸鈉溶液應(yīng)__________后,再與已活化的酵母細(xì)胞充分混合。若海藻酸鈉濃度過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致____________________,固定效果大大降低。
(2)由曲線知,隨著氯化鈣濃度的增大,凝膠珠的完整率增加。(3)氯化鈣濃度為2.0mol/L時(shí),發(fā)酵產(chǎn)生的酒精度最高;當(dāng)氯化鈣濃度過(guò)高時(shí)會(huì)使凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度過(guò)大,影響凝膠珠的通透性從而影響糖進(jìn)入顆粒內(nèi)部。(4)為防止發(fā)生焦糊,溶解海藻酸鈉時(shí)最好采用小火或間斷加熱的方法;為保護(hù)活化的酵母細(xì)胞的活性,溶化好的海藻酸鈉溶液必須冷卻到室溫后再與酵母細(xì)胞混合。
(1)可多次使用、便于產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等
(2)增加
(3)2.0mol/L 凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度過(guò)大,通透性降低,影響糖進(jìn)入顆粒內(nèi)部
(4)小火或間斷加熱 冷卻至室溫 酵母細(xì)胞從顆粒中漏出
2.下圖是水稻的花藥通過(guò)無(wú)菌操作,培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)圖中的A是________,c過(guò)程是指________,B指________。
(2)這兩種途徑之間沒(méi)有絕對(duì)的界限,主要取決于_______________________________________________________________________________。
(3)配制培養(yǎng)基時(shí)加瓊脂的目的是________________________________________________________________________。
(4)組織培養(yǎng)要求無(wú)菌操作的原因是________________________________________________________________________。
(1)胚狀體 誘導(dǎo) 生根
(2)培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比
(3)使培養(yǎng)基呈固體狀態(tài),有利于外植體的生長(zhǎng)
(4)如不無(wú)菌操作,微生物會(huì)在培養(yǎng)基上快速繁殖,與離體培養(yǎng)的植物組織競(jìng)爭(zhēng)
3.(2014蘇州模擬)血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分,負(fù)責(zé)血液中O2或CO2的運(yùn)輸。請(qǐng)根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問(wèn)題。
(1)將實(shí)驗(yàn)流程補(bǔ)充完整。凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)________________________________分離蛋白質(zhì)的有效方法。
(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除________,洗滌干凈的標(biāo)志是________。
(3)分離血紅蛋白時(shí),由上到下第________層是血紅蛋白水溶液。
(4)下面是凝膠色譜法分離血紅蛋白時(shí)樣品的加入示意圖,正確的加樣順序是________________________________________________________________________。
(5)如果紅色區(qū)帶________,說(shuō)明色譜柱制作成功。
(1)樣品處理及粗分離包括:紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析,凝膠色譜操作包括:凝膠色譜柱的制作、凝膠色譜柱的裝填、樣品的加入和洗脫。凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)。
(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白,洗滌干凈的標(biāo)志是上清液中沒(méi)有黃色。
(3)分離血紅蛋白時(shí),可明顯看到試管中的溶液分為4層:第1層為無(wú)色透明的甲苯層;第2層為白色薄層固體,是脂溶性物質(zhì)的沉淀層;第3層是紅色透明液體,是血紅蛋白的水溶液;第4層是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。
(4)加樣順序是:調(diào)整緩沖液面、滴加透析樣品、樣品滲入凝膠床、再調(diào)整緩沖液面。
(5)如果紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng),說(shuō)明色譜柱制作成功。
(1)血紅蛋白的釋放 凝膠色譜柱的裝填 相對(duì)分子質(zhì)量的大小
(2)雜蛋白(或血漿蛋白) 離心后的上清液中沒(méi)有黃色
(3)三 (4)④①②③
(5)均勻一致地移動(dòng)
4.(2013山東高考)胡蘿卜素是一種常用的食用色素,可分別從胡蘿卜或產(chǎn)生胡蘿卜素的微生物體中提取獲得,流程如下:
(1)篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌R時(shí),可選用________________________或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時(shí)需要先灼燒接種環(huán),其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)培養(yǎng)酵母菌R時(shí),培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可以分別為酵母菌R提供________和________。
(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí),干燥過(guò)程應(yīng)控制好溫度和________________,以防止胡蘿卜素分解;萃取過(guò)程中宜采用________________方式加熱以防止溫度過(guò)高;萃取液濃縮前需進(jìn)行過(guò)濾,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素。鑒定過(guò)程中需要用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品作為_(kāi)_______________________________________________________________________。
(1)稀釋涂布平板法(或稀釋混合平板法) 滅菌(或防止雜菌污染)
(2)碳源 氮源
(3)時(shí)間 水浴 濾去不溶物
(4)(實(shí)驗(yàn))
2011屆高考生物知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)生物技術(shù)實(shí)踐
專題八生物技術(shù)實(shí)踐(新課標(biāo))
1、微生物的分離和培養(yǎng)。
2、某種微生物數(shù)量的測(cè)定。
3、培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用。
4、利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用。
5、運(yùn)用發(fā)酵加工食品的基本方法。
6、測(cè)定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)。
7、從生物材料中提取某些特定的成分。
8、植物的組織培養(yǎng)。
9、酶的存在于簡(jiǎn)單制作方法
10、酶活力測(cè)定的一般原理和方法。
11、酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用。
12、制備和應(yīng)用固定化酶。
13、PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用。
14、蛋白質(zhì)的提取和分離
一、微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用
1、培養(yǎng)
(1)培養(yǎng)基的主要種類
劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途
物理性質(zhì)液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)
半固體培養(yǎng)基加凝固劑,如瓊脂觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分類鑒定
固體培養(yǎng)基微生物分離、鑒定、活菌計(jì)數(shù)、保藏菌種
用途選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),以抑制不需要的微生物的生長(zhǎng),促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)培養(yǎng)、分離出特定微生物
鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn),在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品鑒別不同種類的微生物
(2)消毒和滅菌的區(qū)別
條件結(jié)果常用的方法
消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物質(zhì)表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物煮沸消毒法
巴氏消毒法
化學(xué)藥劑消毒法
滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼燒滅菌
干熱滅菌
高壓蒸汽滅菌
(3)微生物的純化培養(yǎng)
常用方法:平板劃線法、稀釋涂布平板法
2、微生物的分離與計(jì)數(shù)
(1)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)
①篩選菌株:利用選擇培養(yǎng)基篩選菌株。
②測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法:活菌計(jì)數(shù)法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)
③過(guò)程:土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察。
(2)分解纖維素的微生物的分離
①實(shí)驗(yàn)原理
即:科通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。
②流程:土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度濃度→涂布平板→挑選菌落。
(2010全國(guó)卷ⅠT34)下列是與微生物培養(yǎng)有關(guān)的問(wèn)題,請(qǐng)回答:
⑴某細(xì)菌固體培養(yǎng)基的組成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、瓊脂和蒸餾水,其中凝固劑是,碳源是,氮源是。已知只有能合成脲酶的細(xì)菌才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng),故該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。按照化學(xué)成分分類,該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。從同化作用類型看,用該培養(yǎng)的細(xì)菌屬于。
⑵將少量細(xì)菌接種到一定體積的液體培養(yǎng)基中,適宜條件下培養(yǎng),定時(shí)取樣測(cè)定菌體數(shù)目,以時(shí)間為橫坐標(biāo),以菌體數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo),可以得到細(xì)菌的曲線。該曲線中以菌體數(shù)目的對(duì)數(shù)作為縱坐標(biāo)的原因是。實(shí)驗(yàn)室中,為了獲得形態(tài)和生理特征一致的菌體,一般應(yīng)在期取材;在生產(chǎn)中,常收集培養(yǎng)至期的細(xì)菌用于次生代謝產(chǎn)物的提取。
⑴固體/半固體培養(yǎng)基常用的凝固劑是瓊脂。該培養(yǎng)基上只有能合成脲酶的細(xì)菌才能生長(zhǎng),其他細(xì)菌受到抑制不能生長(zhǎng)。這種培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基除凝固劑瓊脂外,其他化學(xué)成分都是由已知明確的化學(xué)物質(zhì)配成,沒(méi)有天然物質(zhì)配成,屬于合成培養(yǎng)基。培養(yǎng)基中的碳源是有機(jī)碳源,不是無(wú)機(jī)碳源,判斷該細(xì)菌不能自己合成有機(jī)物,是異養(yǎng)型的。
⑵將少量細(xì)菌接種到一定體積的液體培養(yǎng)基中,適宜條件下培養(yǎng),定時(shí)取樣測(cè)定菌體數(shù)目,以時(shí)間為橫坐標(biāo),以菌體數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo),就可以得到反映細(xì)菌生長(zhǎng)規(guī)律的曲線,這種曲線叫做生長(zhǎng)曲線。培養(yǎng)中的細(xì)菌以二分裂進(jìn)行增殖,細(xì)菌數(shù)目以等比數(shù)列的形式增加,一個(gè)細(xì)菌繁殖n代,可以產(chǎn)生2的n次方個(gè)細(xì)菌。因此以菌體數(shù)目的對(duì)數(shù)作為縱坐標(biāo)便于反映細(xì)菌群體的生長(zhǎng)規(guī)律。若直接以菌體數(shù)目為縱坐標(biāo),會(huì)因細(xì)菌數(shù)目大,變化率高,不利于作圖。對(duì)數(shù)期的細(xì)菌代謝旺盛,個(gè)體的形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定,常作為實(shí)驗(yàn)的菌種和科研的材料;穩(wěn)定期細(xì)菌數(shù)量達(dá)到最高峰,細(xì)胞內(nèi)大量積累代謝產(chǎn)物,特別是次級(jí)代謝產(chǎn)物。
(1)瓊脂葡萄糖尿素選擇合成異養(yǎng)型
(2)生長(zhǎng)培養(yǎng)中的細(xì)菌以指數(shù)形式增殖,取對(duì)數(shù)便于反映細(xì)菌群體的生長(zhǎng)規(guī)律(其他合理答案也給分)對(duì)數(shù)穩(wěn)定
二、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
果酒、果醋、腐乳和泡菜制作過(guò)程比較
果酒和果醋的制作腐乳的制作制作泡菜
所需菌種果酒:酵母菌;果醋:醋酸菌毛霉乳酸菌
制作原理果酒:無(wú)氧呼吸
果醋:有氧呼吸多種微生物發(fā)酵乳酸菌無(wú)氧呼吸
實(shí)驗(yàn)流程圖挑選葡萄→沖洗→榨汁→
酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵
↓↓
果酒醋酸讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制
(2010北京理綜T1)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
選B。在無(wú)氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵,發(fā)酵裝置不需要接受光照,也不能通入空氣,發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CO2氣體,所以要適時(shí)給裝置排氣;發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18℃~25℃
三、植物的組織培養(yǎng)技術(shù)
1、植物莖的組織培養(yǎng)與花藥植株的產(chǎn)生的比較
菊花莖的組織培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)
理論依據(jù)細(xì)胞的全能性
基本過(guò)程脫分化、再分化
影響因素材料、營(yíng)養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等
選擇材料體細(xì)胞花藥(生殖細(xì)胞)
操作流程制備培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→
培養(yǎng)→移栽→栽培選材→材料消毒→接種和培養(yǎng)→篩選和誘導(dǎo)→移栽→栽培選育
2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、微生物培養(yǎng)技術(shù)和無(wú)土栽培技術(shù)比較
植物組織培養(yǎng)微生物培養(yǎng)無(wú)土栽培
含義在無(wú)菌條件下,將離體的植物體器官或組織接種在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),最終發(fā)育成完整植物體在無(wú)菌條件下,在適宜的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件下對(duì)微生物的培養(yǎng)將植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所需各種礦質(zhì)元素按一定比例配成營(yíng)養(yǎng)液,并利用這種營(yíng)養(yǎng)液栽培植物
培養(yǎng)基成分水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、有機(jī)添加物和植物激素等水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源等水、必需礦質(zhì)元素
特殊操作要求嚴(yán)格控制無(wú)菌操作,在培養(yǎng)過(guò)程中要更換培養(yǎng)基,調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例嚴(yán)格控制無(wú)菌操作,整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程無(wú)需更換培養(yǎng)基適宜的環(huán)境條件,基質(zhì)墊底并固定幼苗,不需要保證無(wú)菌條件
四、酶的研究與應(yīng)用
1、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用:分解細(xì)胞壁及胞間層的主要成分——果膠,使其變成可溶性的半乳糖醛酸,易于榨取果汁。
2、探討加酶洗衣粉的洗滌效果
(1)加酶洗衣粉中含有的常用酶制劑:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶等。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要遵循單一變量原則和對(duì)照原則,嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變量。同時(shí)還要考慮到酶的專一性和洗滌成本等問(wèn)題。
3、酵母細(xì)胞的固定化
(1)包埋法:適合于較大的細(xì)胞
化學(xué)結(jié)合法
物理吸附法
(2)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)的比較
類型固定酶的種類適用方法優(yōu)點(diǎn)及不足
固定化酶一種化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法可反復(fù)利用,但只催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)
固定化細(xì)胞一系列包埋法成本低、操作容易,但反映效果下降
(3)制備固定化酵母細(xì)胞成功的關(guān)鍵
加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán),如果濃度過(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)量少,都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果,同時(shí)對(duì)海藻酸鈉溶化時(shí)要用小火間斷加熱,避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊。
(2010江蘇高考T25)右圖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
選BCD。剛?cè)芑暮T逅徕c要冷卻至室溫,才能與活化的酵母菌混合制備混合液,以免高溫使酵母菌失活;混合液加入CaCl2溶液進(jìn)行固定化酵母細(xì)胞,CaCl2作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠;發(fā)酵過(guò)程中攪拌的目的是使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸,以利于發(fā)酵過(guò)程的順利進(jìn)行;制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌(去除殘留的CaCl2)后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中進(jìn)行發(fā)酵。
五、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段
細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制與體外DNA擴(kuò)增(PCR技術(shù))比較
細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制PCR
不
同
點(diǎn)解旋解旋酶,邊解旋邊復(fù)制80℃~100℃高溫解旋,雙鏈完全分開(kāi)
酶DNA解旋酶,DNA聚合酶,DNA連接酶TaqDNA聚合酶
引物RNADNA或RNA
能量ATP不加
溫度體內(nèi)溫和條件高溫
子鏈合成一條鏈連續(xù)(先導(dǎo)鏈),另一條鏈不連續(xù),先合成片段,再由DNA連接酶鏈接(滯后鏈)兩條子鏈均連續(xù)合成
循環(huán)次數(shù)受生物體自身控制30多
相
同
點(diǎn)①提供DNA模板
②四種脫氧核苷酸作原料
③子鏈延伸的方向相同
④都需在一定的緩沖溶液中進(jìn)行
六、重要物質(zhì)的提取
1、植物芳香油三種提取方法的比較
方法提取原理步驟提取物質(zhì)
水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)①水蒸氣蒸餾;②分離油層;③除水過(guò)濾玫瑰精油、薄荷油等
壓榨法通過(guò)機(jī)械加壓,壓榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗;②壓榨、過(guò)濾、靜置;③再次過(guò)濾橘皮、檸檬精油等
萃取法使提取物溶解在有機(jī)溶劑中,蒸發(fā)后得到提取物①粉碎、干燥;②萃取、過(guò)濾;③濃縮胡蘿卜素
2、DNA粗提取與鑒定
(1)原理:①DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同;
②DNA不溶于酒精,但某些蛋白質(zhì)則溶于酒精;
③DNA可被二苯胺染成藍(lán)色
(2)注意事項(xiàng):
①哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核,不適于作DNA提取的材料,但卻是提取血紅蛋白的理想材料。
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次用到蒸餾水:第一次目的是使成熟的雞血細(xì)胞漲破釋放出DNA,第二次目的是稀釋NaCl溶液。
③鑒定DNA加入二苯胺試劑并沸水浴加熱,觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色。
3、血紅蛋白的提取和分離過(guò)程
(1)原理:根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小、各種分子帶電性質(zhì)差異及分子本身大小、形狀的不同可以將不同種類的蛋白質(zhì)分離。
(2)方法:凝膠色譜法、電泳
(3)步驟:樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。
(2010山東高考T34)
生物柴油是一種可再生的清潔能源,其應(yīng)用在一定程度上能夠減緩人類對(duì)化石燃料的消耗,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在微生物M產(chǎn)生的脂肪酶作用下,植物油與甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油(如下圖)。
(1)用于生產(chǎn)生物柴油的植物油不易揮發(fā),宜選用_____、_____方法從油料作物中提取。
(2)篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時(shí),選擇培養(yǎng)基中的添加的植物油為微生物生長(zhǎng)提供____,培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是____法。
(3)測(cè)定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量,可選用_____法直接計(jì)數(shù);從微生物M分離提取的脂肪酶通常需要檢測(cè)______,以確定其應(yīng)用價(jià)值;為降低生物柴油生產(chǎn)技術(shù),可利用______技術(shù)使脂肪酶能夠重復(fù)使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的_____技術(shù)。
(1)植物油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等,具體采用哪種方法要根據(jù)植物原料的特點(diǎn)來(lái)決定,用于生產(chǎn)生物柴油的植物油不易揮發(fā),提取時(shí)不宜采用蒸餾法,而一般采用壓榨、萃取法。
(2).微生物生長(zhǎng)需要碳源、氮源、礦質(zhì)元素、生長(zhǎng)因子和水。脂肪中只含碳不含氮,故屬于碳源;高壓蒸汽滅菌是培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法。
(3).測(cè)定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量,一般采用平板記數(shù)法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。具有活性的酶才有價(jià)值,所以,剛分離的酶應(yīng)進(jìn)行活性檢測(cè)。使酶能夠重復(fù)使用的方法是固定化酶技術(shù)。所以,(3)題三空答案依次為:顯微鏡直接計(jì)數(shù)、酶活性、固定化酶。
(4).DNA擴(kuò)增常用的技術(shù)是:PCR擴(kuò)增技術(shù)。
(1)壓榨;萃取。(注:兩空順序無(wú)先后)
(2)碳源;高壓蒸汽滅菌(3)顯微鏡直接計(jì)數(shù);酶活性(或:酶活力)
固定化酶(或:固定化細(xì)胞)(4)PCR(或:多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))
1、(2010廣東高考T25)(多選)小李嘗試制作果酒,他將葡萄汁放入已滅菌的發(fā)酵裝置中進(jìn)行試驗(yàn)(見(jiàn)圖10),恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ?br>
A.加入適量的酵母菌
B.一直打開(kāi)閥b通氣
C.一直關(guān)緊閥a,偶爾打開(kāi)閥b幾秒鐘
D.把發(fā)酵裝置放到4℃冰箱中進(jìn)行試驗(yàn)
本題以制作果酒為材料,主要考查發(fā)酵技術(shù)和運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。
解決本題的要點(diǎn)是:發(fā)酵的原理和操作。發(fā)酵的原理是:在合適的溫度下,在無(wú)氧環(huán)境下,用酵母菌分解葡萄糖產(chǎn)生酒精。酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精的同時(shí),還產(chǎn)生二氧化碳,為使二氧化碳不影響發(fā)酵,多余的二氧化碳必須及時(shí)放出。
選AC。在該發(fā)酵裝置中有發(fā)酵底物(葡萄糖),但沒(méi)有發(fā)酵生物(酵母菌),故應(yīng)在裝置中放入適量的酵母菌。所以,A正確。將閥門a一直關(guān)緊是為了防止氧氣進(jìn)入發(fā)酵裝置;偶爾打開(kāi)閥b幾秒鐘,是為了排除發(fā)酵產(chǎn)生的過(guò)多二氧化碳。所以,C正確。如果一直打開(kāi)閥b通氣,則可使氧氣進(jìn)入發(fā)酵裝置而影響發(fā)酵,所以,B錯(cuò)誤。酵母菌發(fā)酵需要的溫度在18℃~25℃之間,4℃時(shí)溫度太低,將影響發(fā)酵的速度。所以,D錯(cuò)誤。
2、(2010江蘇高考T7)右圖表示果酒和果醋制作過(guò)程中的物質(zhì)變化過(guò)程,下列敘述正確的是
A.過(guò)程①和②都只能發(fā)生在缺氧條件下
B.過(guò)程①和③都發(fā)生在酵母細(xì)胞的線粒體中
C.過(guò)程③和④都需要氧氣的參與
D.過(guò)程①~④所需的最適溫度基本相同
本題以果酒和果醋制作過(guò)程為載體,主要考查學(xué)生對(duì)細(xì)胞呼吸相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和分析能力。
解答此題應(yīng)注意以下關(guān)鍵點(diǎn):
(1)果酒和果醋制作的原理、條件和過(guò)程。
(2)區(qū)別果酒和果醋制作。
(3)比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸
選C。據(jù)圖分析,過(guò)程①是呼吸作用的第一階段,過(guò)程②是無(wú)氧呼吸的第二階段,過(guò)程③是有氧呼吸的第二、三階段,過(guò)程④是果醋制作。其中過(guò)程①是細(xì)胞呼吸的第一階段,反應(yīng)場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行,因此判斷A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)程③是有氧呼吸的第二、三階段,需要氧氣參與,過(guò)程④是果醋制作,其中醋酸菌是好氧菌,在將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧的參與,由此判斷C項(xiàng)正確;酵母菌生長(zhǎng)繁殖溫度在18~25℃,醋酸菌是嗜溫菌,最適生長(zhǎng)溫度為30~35℃,由此判斷D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3、(2010海南高考T25)[選修模塊1:生物技術(shù)實(shí)踐]
葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒,請(qǐng)利用相關(guān)的知識(shí)回答問(wèn)題:
(1)利用葡萄制作葡萄酒的過(guò)程中,發(fā)揮作用的微生物是________。
(2)該微生物通過(guò)無(wú)氧呼吸可分解_____,產(chǎn)生的終產(chǎn)物是____和_____。
(3)甲、乙、丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中,在溫度等適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵,如圖所示。發(fā)酵過(guò)程中,每隔一段時(shí)間均需排氣一次。據(jù)圖分析,甲和丙同學(xué)的操作有誤,其中甲同學(xué)的錯(cuò)誤是______,導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?,F(xiàn)象是________。丙同學(xué)的錯(cuò)誤是_______,導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?,F(xiàn)象是_________。上述發(fā)酵過(guò)程結(jié)束后,甲、乙、丙同學(xué)實(shí)際得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是____、____、____。
(4)在上述制作葡萄酒的過(guò)程中,假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操作錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開(kāi),該操作錯(cuò)誤是___________。
本題通過(guò)圖示的形式展示了甲、乙、丙三位同學(xué)發(fā)酵產(chǎn)酵母菌的實(shí)驗(yàn)操作,考察了學(xué)生識(shí)圖、析圖能力和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力。
酵母菌能夠既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,且只有無(wú)氧下發(fā)酵產(chǎn)生酒精,欲用酵母菌發(fā)酵產(chǎn)葡萄酒需要提供無(wú)氧的環(huán)境,所以對(duì)于實(shí)驗(yàn)的裝置應(yīng)嚴(yán)格控制為無(wú)氧環(huán)境。
(1)利用葡萄制作葡萄酒的過(guò)程中,發(fā)揮作用的微生物是酵母菌;(2)酵母菌能夠利用葡萄糖進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳;(3)甲同學(xué)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管,酵母菌呼吸產(chǎn)生的乙醇被氧化成醋酸,所以發(fā)酵液從充氣管流出,發(fā)酵液變酸;丙同學(xué)錯(cuò)在瓶中發(fā)酵液過(guò)多,淹沒(méi)了排氣管在瓶?jī)?nèi)的管口,這樣發(fā)酵液會(huì)從排氣管流出;甲中乙醇被氧化成乙酸、乙和丙中都能產(chǎn)生乙醇,所以甲、乙、丙同學(xué)實(shí)際得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是果醋、果酒、果酒;乙同學(xué)由于未及時(shí)排氣,導(dǎo)致發(fā)酵瓶中氣壓過(guò)大而沖開(kāi)瓶塞。
(1)酵母菌
(2)葡萄糖乙醇 CO2
(3)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管發(fā)酵液從充氣管流出,發(fā)酵液變酸
瓶中發(fā)酵液過(guò)多,淹沒(méi)了排氣管在瓶?jī)?nèi)的管口排氣時(shí)發(fā)酵液從排氣管流出
葡萄醋(或果醋)葡萄酒(或果酒)葡萄酒(或果酒)
(1)未及時(shí)排氣
4、(2010江蘇高考T32)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l0g。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粗提取:
第一步:將上述材料分別放入研缽中,各加入l5mL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2mol/LNaCl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。
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)岢龊侠淼慕忉專骸?br>
(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。
本題主要考查的是實(shí)驗(yàn)探究的能力,包括明確實(shí)驗(yàn)課題、處理和解釋實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)步驟等。
解答本題的思路圖示如下:
(1)據(jù)題意,該探究實(shí)驗(yàn)的自變量有實(shí)驗(yàn)材料的種類和溫度,因變量為DNA提取量,則該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱是探究不同材料和不同保存溫度對(duì)DNA提取量的影響。
(2)攪拌過(guò)程中常常會(huì)發(fā)生DNA的斷裂,因而該步驟需要”緩緩地”進(jìn)行。
(3)①據(jù)表分析,不同自變量條件下的因變量情況,則可得結(jié)論2: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。
②低溫能使DNA酶的活性受到抑制,從而降低了DNA的降解速率,使DNA提取量增多。
(4)根據(jù)氯仿的理化性質(zhì),可采用氯仿與提取液混合,后去除上清液。
(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
②低溫抑制了相關(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和.靜置一段時(shí)問(wèn),吸取上清液
5、(2010新課標(biāo)全國(guó)高考T37)
下列是與芳香油提取相關(guān)的問(wèn)題,請(qǐng)回答:
(1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取,其理由是玫瑰精油具有的性質(zhì)。蒸餾時(shí)收集的蒸餾液(是、不是)純的玫瑰精油,原因是。
(2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時(shí),蒸餾過(guò)程中,影響精油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和。當(dāng)原料量等其他條件一定時(shí),提取量隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是。
(3)如果蒸餾過(guò)程中不進(jìn)行冷卻,則精油提取量會(huì),原因是。
(4)密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時(shí)最好存放在溫度的地方,目的是。
(5)某植物花中精油的相對(duì)含量隨花的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的變化趨勢(shì)如圖所示。提取精油時(shí)采摘花的最合適時(shí)間為天左右。
(6)從薄荷葉中提取薄荷油時(shí)(能、不能)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是。
本題考查芳香油的性質(zhì)、提取、保存、影響提取量的因素等問(wèn)題。
芳香油的性質(zhì)決定了提取方法、保存、影響提取量的因素等問(wèn)題。
(1)玫瑰精油屬于芳香類化合物,具有芳香類化合物的通性,即易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等性質(zhì)。
(2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時(shí),蒸餾過(guò)程中,影響精油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和溫度;當(dāng)原料量等其他條件一定時(shí),提取量隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是一定時(shí)間內(nèi)隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,一定時(shí)間后蒸餾量不再增加。
(3)蒸餾時(shí)玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái),如果不進(jìn)行冷卻,部分精油會(huì)隨水蒸氣蒸發(fā)而流失。
(4)玫瑰精油易于揮發(fā),應(yīng)保存在溫度較低的地方。
(5)根據(jù)圖示可以確定提取精油時(shí)采摘花的最合適時(shí)間為a天左右,此時(shí)精油含量最高。
(6)薄荷油與玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)相似,同樣可以采用水蒸氣蒸餾法提取。
(1)易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不是蒸餾時(shí)玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái),得到的是油水混合物
(2)溫度一定時(shí)間內(nèi)隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,一定時(shí)間后蒸餾量不再增加
(3)下降部分精油會(huì)隨水蒸氣蒸發(fā)而流失
(4)較低減少揮發(fā)(或防止揮發(fā))
(5)a
(6)能薄荷油與玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)相似
6、(2010全國(guó)卷ⅡT34)某種細(xì)菌體內(nèi)某氨基酸(x)的生物合成途徑如圖:
這種細(xì)菌的野生型能在基本培養(yǎng)基(滿足野生型細(xì)菌生長(zhǎng)的簡(jiǎn)單培養(yǎng)基)上生長(zhǎng),而由該種細(xì)菌野生型得到的兩種突變型(甲、乙)都不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng);在基本培養(yǎng)基上若添加中間產(chǎn)物2,則甲、乙都能生長(zhǎng);若添加中間產(chǎn)物l,則乙能生長(zhǎng)而甲不能生長(zhǎng)。在基本培養(yǎng)基上添加少量X,甲能積累中間產(chǎn)物l,而乙不能積累。請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)上述資料可推論:甲中酶____的功能喪失;乙中酶______的功能都正常。由野生型產(chǎn)生甲、乙這兩種突變型的原因是野生型的_____(同一、不同)菌體中的不同______發(fā)生了突變,從而導(dǎo)致不同酶的功能喪失,如果想在基本培養(yǎng)基上添加少量的X來(lái)生產(chǎn)中間產(chǎn)物l,則應(yīng)選用_____(野生型、甲、乙)。
(2)將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基上能長(zhǎng)出少量菌落,再將這些菌落單個(gè)挑出分別接種在基本培養(yǎng)基上都不能生長(zhǎng)。上述混合培養(yǎng)時(shí)乙首先行成菌落,其原因是_____⑦_(dá)_________.
(3)在發(fā)酵過(guò)程中,菌體中X含量過(guò)高時(shí),其后成速率下降。若要保持其合成速率,可采取的措施是改變菌體細(xì)胞膜的_______⑧____.使X排出菌體外。
本題以微生物的代謝和調(diào)節(jié)為基礎(chǔ),主要考查考生的分析判斷能力。
(1)加中間產(chǎn)物2→不能正常生長(zhǎng)→酶c不能合成→控制酶c合成的基因突變;
(2)加中間產(chǎn)物1→不能正常生長(zhǎng)→酶b或酶c不能合成→控制酶b或酶c合成的基因突變。再加中間產(chǎn)物2→正常生長(zhǎng)→酶c能合成,而酶b不能合成→控制酶b合成的基因突變;……
(1)①根據(jù)題意,“在基本培養(yǎng)基若添加中間產(chǎn)物2,則甲、乙都能生長(zhǎng)”,說(shuō)明甲、乙的突變都不會(huì)導(dǎo)致酶c的缺失;②“若添加中間產(chǎn)物1,則乙能生長(zhǎng)而甲不能生長(zhǎng)”,說(shuō)明乙突變導(dǎo)致酶a缺失,甲的突變導(dǎo)致酶b缺失;③“在培養(yǎng)基上添加少量的X,甲能積累中間產(chǎn)物1,而乙不能積累”,更加證明②的判斷正確。產(chǎn)生甲、乙兩種突變型的原因是野生型的不同菌體產(chǎn)生突變,導(dǎo)致不同酶的功能喪失;根據(jù)(1)③可知,如果向在基本培養(yǎng)基上添加少量的X來(lái)生產(chǎn)中間產(chǎn)物1,則應(yīng)選用甲類型的突變菌。
(2)由于乙的突變是導(dǎo)致酶a缺失,而甲的突變是導(dǎo)致酶b缺失,所以二者混合培養(yǎng),乙首先利用中間產(chǎn)物1,而形成菌落,而甲需等到中間產(chǎn)物2形成后才可完成新陳代謝,所以乙先形成菌落。
(3)發(fā)酵過(guò)程中,為提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量,常采用改變菌體細(xì)胞膜透性的方法,使代謝產(chǎn)物排出菌體外。
(1)bac不同基因甲
(2)甲產(chǎn)生的中間產(chǎn)物1供給乙,保證自身生長(zhǎng)產(chǎn)生菌落(其他合理答案葉給分)
(3)通透性
一、選擇題
1.(2011北京大興一中高三月考)下列關(guān)于果醋的制作,錯(cuò)誤的是
A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一種好氧菌,所以在制作過(guò)程中需通氧氣
B.醋酸菌是一種嗜溫菌,溫度要求較高,一般在50℃左右
C.醋酸菌能將果酒變成果醋
D.當(dāng)氧氣、糖源充足時(shí),醋酸菌可將葡萄中的糖分解成醋酸
2.不同的微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要各不相同。下列有關(guān)一種以CO2為唯一碳源的自養(yǎng)微生物營(yíng)養(yǎng)的描述中,不正確的是
A.氮源物質(zhì)為該微生物提供必要的氮素
B.碳源物質(zhì)也是該微生物的能源物質(zhì)
C.無(wú)機(jī)鹽是該微生物不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
D.水是該微生物的營(yíng)養(yǎng)要素之一
3.在一定量的酵母菌培養(yǎng)液中放入活酵母菌若干,抽樣鏡檢,視野如圖甲所示(圖中小點(diǎn)代表酵母菌)。將容器放在適宜條件下恒溫培養(yǎng)5小時(shí)后,稀釋100倍,再抽樣鏡檢,視野下如圖乙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,下列敘述正確的是
A.培養(yǎng)過(guò)程中,酵母菌的無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)
B.5小時(shí)內(nèi),酵母菌經(jīng)歷了約1個(gè)細(xì)胞周期
C.培養(yǎng)5小時(shí)后,酵母菌種群密度約為原來(lái)的200倍
D.培養(yǎng)5小時(shí)后,酵母菌種群數(shù)量已經(jīng)達(dá)到K值
4.下列有關(guān)果酒,果醋和腐乳制作的敘述,正確的是
A參與果酒發(fā)酵和果醋發(fā)酵的微生物都含有線粒體
B果酒制成后只需將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中即可制作果醋
C在腐乳制作過(guò)程中必須有能生產(chǎn)蛋白質(zhì)的微生物參與
D在腐乳裝瓶時(shí)自下而上隨層數(shù)的增加逐漸減少鹽量
5.腐乳制作過(guò)程中,豆腐含水量、鹽的用量、發(fā)酵溫度和酒的用量等均會(huì)影響腐乳風(fēng)味和質(zhì)量。下列相關(guān)敘述正確的是
A.豆腐含水量過(guò)高,腐乳不易成形
B.加鹽量過(guò)多,腐乳硬度會(huì)增大
C.前期發(fā)酵溫度過(guò)低,腐乳“皮”不易形成
D.酒的用量過(guò)多,后期成熟時(shí)間延長(zhǎng)
6.下列關(guān)于酵母菌的有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.酵母菌產(chǎn)生酒精的條件與醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸的條件相同
B.利用酵母菌生產(chǎn)酒精的過(guò)程中固定化酶技術(shù)比固定化酵母細(xì)胞更好
C.培養(yǎng)液中是否產(chǎn)生酒精可用溴麝香草酚藍(lán)檢驗(yàn)
D.若要測(cè)定培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量,采用稀釋涂布平板法比平板劃線法誤差要小一些
7.(2011安徽“皖南八?!钡诙温?lián)考)微生物培養(yǎng)過(guò)程中,要十分注意無(wú)菌操作,現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的許多方面也要進(jìn)行無(wú)菌操作,防止雜菌污染,請(qǐng)分析下列問(wèn)題,錯(cuò)誤的是
①煮沸消毒可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢②接種操作要在酒精燈火焰附近進(jìn)行③無(wú)菌繁殖脫毒苗時(shí),植物的外植體要進(jìn)行消毒④家庭制作葡萄酒時(shí)要將容器和葡萄進(jìn)行滅菌⑤培養(yǎng)基要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌⑥加入培養(yǎng)基中的指示劑和染料不需要滅菌
A.①③B.②④C.③⑤D.④⑥
8.下圖為利用生長(zhǎng)在麥麩上的黑曲霉制備纖維素酶的流程圖。下列有關(guān)敘述正確的是
A.菌體培養(yǎng)中應(yīng)做好滅菌操作以確保培養(yǎng)菌體的單一性
B.透析后的棄去物其主要成分是大分子雜質(zhì)
C.含酶的粗提取物中含多種蛋白質(zhì)
D.純化常用的方法是凝膠色譜法
9.目前,酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,下列屬于酶應(yīng)用中面臨的實(shí)際問(wèn)題的是
A.酶對(duì)有機(jī)溶劑不敏感,但對(duì)高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿非常敏感
B.加酶洗衣粉因?yàn)轭~外添加了酶制劑,比普通洗衣粉更易污染環(huán)境
C.固定化酶可以反復(fù)利用,但在固定時(shí)可能會(huì)造成酶的損傷而影響活性
D.酶的催化功能很強(qiáng),但需給以適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)才能較長(zhǎng)時(shí)間維持其作用
10.酵母細(xì)胞固定化的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)操作與目的不相符的是
A.干酵母加入蒸餾水?dāng)嚢杈鶆颍胖?小時(shí)左右,使酵母細(xì)胞活化
B.采用小火間斷回執(zhí)的方法,防止海藻酸鈉發(fā)生焦糊
C.將活化的酵母細(xì)胞加入海藻酸鈉溶液,輕輕攪拌,以免產(chǎn)生氣泡
D.用注射器滴加溶液時(shí)要接近CaCl2溶液的液面,防止凝膠珠出現(xiàn)“尾巴”
11.某學(xué)生為研究加酶洗衣粉的洗滌效果,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):①制備不同洗衣粉含量的洗滌液。②按下表設(shè)置試驗(yàn)組。③每只燒杯加入等量的洗滌液、相同的污染布料,并設(shè)置相同且適宜的濃度。
④以污染布料洗凈所用的時(shí)間為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及其分析,不正確的是
A.當(dāng)洗衣粉含量為任一固定值時(shí),都能發(fā)現(xiàn)酶的最適pH值的估計(jì)值
B.當(dāng)pH為任一固定值時(shí),都能證明酶影響反應(yīng)速率
C.無(wú)論洗衣粉含量為何值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的曲線圖形近似“V”字形
D.此實(shí)驗(yàn)涉及2個(gè)自變量,1個(gè)因變量
12.(2011浙江溫州十校聯(lián)合體高三聯(lián)考)將無(wú)根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無(wú)植物激素的培養(yǎng)基中,在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是
13.下列關(guān)于DNA和血紅蛋白的提取與分離實(shí)驗(yàn)的敘述,不正確的是
A.提取動(dòng)物細(xì)胞中的DNA和蛋白質(zhì)都可以采用蒸餾水漲破細(xì)胞的方法
B.采用不同濃度的NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA的方法可去除蛋白質(zhì)等雜質(zhì)
C.蛋白質(zhì)純化過(guò)程中采用透析法可去除溶液中的小分子雜質(zhì)
D.血紅蛋白只能采用凝膠色譜法純化,DNA則可采用電泳、鹽析等方法純化
14.在“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)中,甲、乙、丙、丁四個(gè)小組除下表中所列處理方法不同外,其他操作步驟均正確,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不同。下列有關(guān)敘述不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)材料選擇錯(cuò)誤的組別是丙
B.沸水浴后試管中溶液顏色變藍(lán)的組別是甲、丁
C.甲組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差的原因是25℃的酒精對(duì)DNA的凝集效果差
D.乙組實(shí)驗(yàn)不成功僅因?yàn)樵阼b定時(shí)加入了雙縮脲試劑
15.下列關(guān)于生物技術(shù)實(shí)踐的敘述中,不正確的是
A.加酶洗衣粉中添加的酶可能有纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶和堿性蛋白酶等
B.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),引物Ⅰ和引物Ⅱ的堿基序列一定互補(bǔ)配對(duì)
C.與斐林試劑檢測(cè)相比,用尿糖試紙檢測(cè)尿液中的葡萄糖,特異性更強(qiáng)、靈敏度更高
D.腐乳制作過(guò)程中,添加料酒、香辛料和鹽,均可以抑制雜菌的生長(zhǎng)
二、非選擇題
16.2007年,我國(guó)利用秸稈生產(chǎn)車用燃料乙醇的關(guān)鍵技術(shù)獲得了重大突破,目前已順利進(jìn)入工業(yè)化實(shí)驗(yàn)階段。實(shí)驗(yàn)顯示,每4噸秸稈(玉米、麥草秸稈等)可生產(chǎn)1噸燃料乙醇。秸稈的主要成分是纖維素,通過(guò)自主創(chuàng)新,我國(guó)已經(jīng)掌握了纖維素的水解技術(shù)。請(qǐng)回答:
(1)利用玉米秸稈生產(chǎn)乙醇首先選用_______________酶處理秸稈,使之轉(zhuǎn)化為發(fā)酵所需的_________等物質(zhì),然后進(jìn)行發(fā)酵,獲得乙醇。
(2)在培養(yǎng)分離纖維素分解菌的過(guò)程中,接種微生物可以采用平板劃線法和____________________法。進(jìn)行平板劃線時(shí),在劃線結(jié)束后仍然要灼燒接種環(huán),原因是__________________________________________________。
(3)在篩選纖維素分解菌的過(guò)程中,通常采用____________染色法,這種方法能夠通過(guò)顏色反應(yīng)直接對(duì)纖維素分解菌進(jìn)行篩選。從物理狀態(tài)看,培養(yǎng)基應(yīng)使用____________培養(yǎng)基。
(4)在酒精發(fā)酵過(guò)程中,在不同時(shí)間內(nèi)對(duì)發(fā)酵液樣品進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液的pH一直下降,原因是_______________________________________________________________。
(5)為了提高乙醇的品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本,研究人員提出可以使用固定化酵母細(xì)胞。制備固定化酵母細(xì)胞多采用_______________法。
17.果酒、果醋等是日常生活中常用的一類飲料。紅葡萄酒中的色素主要來(lái)自紅葡萄皮中,它不僅給葡萄酒以美的紅色,還具有酸堿指示劑的作用,如遇小蘇打(堿性)會(huì)變顏色。
(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵過(guò)程中,菌種的來(lái)源主要是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。從呼吸角度看,酵母菌屬于__________菌,可用酸性條件下的__________溶液檢驗(yàn)呼吸產(chǎn)生酒精。
(2)某同學(xué)在用帶蓋的瓶子進(jìn)行葡萄釀酒時(shí),在發(fā)酵過(guò)程中,每隔一段時(shí)間應(yīng)__________,以防瓶子爆裂。
(3)制作果醋時(shí),需通氣,可以說(shuō)明醋酸桿菌為_(kāi)_________菌。
(4)為提高果酒的品質(zhì)及節(jié)約生產(chǎn)成本,廠家已嘗試使用固定化細(xì)胞技術(shù)。酵母細(xì)胞的固定多采用__________法。在用此法制備固定化酵母過(guò)程中,為加快海藻酸鈉在水中的溶解速度,最好采用__________加熱的方法,以防海藻酸鈉發(fā)生焦糊。
(5)現(xiàn)有兩個(gè)品牌顏色一樣的紅葡萄酒,其中一個(gè)是用100%紅葡萄汁釀造,另一個(gè)是以化學(xué)物質(zhì)用人工方法勾兌而成?,F(xiàn)提供小蘇打、小燒杯若干,請(qǐng)簡(jiǎn)述能鑒別出兩個(gè)品牌紅葡萄酒的實(shí)驗(yàn)思路。
18.加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)為了探究某加酶洗衣粉中堿性蛋白酶含量與洗滌效果關(guān)系,某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得右圖所示的結(jié)果。由圖可知,加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是%,本實(shí)驗(yàn)的自變量是。
(2)下表是圍繞加酶洗衣粉的一項(xiàng)研究結(jié)果:
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論有:①;②。
(3)在使用加酶洗衣粉過(guò)程中,對(duì)于特別臟的衣服、較大的洗衣量,寫(xiě)出兩項(xiàng)提高洗滌效果的措施:①__________________________;②__________________________。
19.CTAB法是一種從高等真核生物細(xì)胞中制備基因組DNA(總DNA)的技術(shù)。CTAB能跟核酸形成復(fù)合物,在高鹽溶液(>0.7mol/L的NaCl溶液)中可溶并且穩(wěn)定存在,當(dāng)降低溶液中鹽的濃度(<0.3mol/L的NaCl溶液),CTAB-核酸的復(fù)合物就會(huì)因溶解度降低而沉淀,再用70%酒精浸泡可洗脫掉CTAB;氯仿能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性而沉淀。提取和檢測(cè)水稻基因組DNA的操作步驟如下:
①在50ml離心管中加入20mlCTAB抽提緩沖液(主要成分是1.4mol/L的NaCl、2%的CTAB),于65℃水浴中預(yù)熱;
②將20g新鮮的水稻幼嫩葉片剪成小段后放于研缽中,用液氮速凍并研磨成粉末,加入上述離心管中,于65℃水浴中保溫30min;
③取出離心管中,冷卻至室溫,加入20ml的氯仿,輕輕混勻20min;
④在室溫下以12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10-20min;
⑤將上清液移入另一個(gè)離心管中,加入2/3體積的經(jīng)冷卻的異丙醇,用玻璃棒輕輕攪動(dòng),小心取出聚集于玻璃棒上的CTAB-核酸的復(fù)合物沉淀;
⑥將沉淀移入另一個(gè)離心管中,加入70%乙醇洗滌,重復(fù)洗滌1-2次;
⑦吹干乙醇后,將DNA溶于適量的TE緩沖液中,在0.8%的瓊脂糖凝膠上電泳分離并在核酸紫外檢測(cè)儀上觀察。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)植物基因組DNA(總DNA)的提取通常采用機(jī)械研磨的方法,常溫下研磨時(shí),植物細(xì)胞勻漿含有多種酶類對(duì)DNA的提取產(chǎn)生不利的影響。用液氮速凍研磨,材料易于破碎,同時(shí)還具有▲的作用。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟③、④的目的是▲。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟⑤中,玻璃棒上出現(xiàn)沉淀的主要原因是▲。
(4)對(duì)DNA進(jìn)行定性檢測(cè)常用的試劑是▲。瓊脂糖凝膠電泳是利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及▲、▲,使帶電分子產(chǎn)生▲而實(shí)現(xiàn)分離。DNA在260nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰,利用核酸紫外檢測(cè)儀可以進(jìn)行▲。
20.美國(guó)科學(xué)家Sanger因發(fā)明了鏈終止.DNA測(cè)序法而再獲諾貝爾獎(jiǎng)。通過(guò)向DNA復(fù)制體系中加入能夠終止新鏈延伸的某種脫氧核苷酸類似物,可以得到各種不同長(zhǎng)度的脫氧核苷酸鏈,再通過(guò)電泳呈帶(按分子量大小排列),從而讀出對(duì)應(yīng)堿基的位置。下圖表示測(cè)定DNA新鏈中腺嘌呤位置的操作方法,據(jù)圖作答:
(1)操作的第一步是通過(guò)加熱破壞從而使DNA分子的雙鏈打開(kāi),在細(xì)胞中這是在酶的作用下完成的。
(2)根據(jù)圖中的模板鏈,對(duì)應(yīng)合成的最長(zhǎng)新鏈的堿基序列是(自上而下讀出):。
(3)要通過(guò)以上操作精確地測(cè)出DNA鏈上每一個(gè)堿基的位置,電泳分離結(jié)果必須能把區(qū)分開(kāi)來(lái)。
(4)為了能夠從電泳結(jié)果直接讀出模板鏈中鳥(niǎo)嘌呤的位置,進(jìn)行以上操作時(shí),應(yīng)加入什么標(biāo)記物?。擴(kuò)增后將產(chǎn)生幾種帶標(biāo)記的新鏈?
21.請(qǐng)回答下列與實(shí)驗(yàn)室提取芳香油有關(guān)的問(wèn)題:
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、和。
(2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于,易溶于,因此可用作為提取劑來(lái)提取芳香油。
(3)橘子果實(shí)含有芳香油,通??捎米鳛椴牧咸崛》枷阌停姨崛r(shí)往往選用新鮮的材料,理由是。
(4)對(duì)材料壓榨后可得到糊狀液體,為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是。
(5)得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時(shí)間后,芳香油將分布于液體的層,原因是。加入氯化鈉的作用是。
(6)從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無(wú)水硫酸鈉,此劑的作用是。
一、選擇題
1-5BBCC(5ABCD)6-10DD(8ACD)CD
11-15BBDDB
二、非選擇題
16、答案:(1)纖維素葡萄糖
(2)稀釋涂布平板法及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境或感染實(shí)驗(yàn)操作者
(3)剛果紅固體
(4)酵母菌在進(jìn)行發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生CO2溶于發(fā)酵液中,使pH下降。
(5)包埋
17、答案:
18、答案:(1)0.6%堿性蛋白酶的濃度
(2)①在相同溫度條件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高②使用加酶洗衣粉時(shí)的適宜溫度為45℃左右(或40~50℃)
(3)用溫水浸泡延長(zhǎng)浸泡時(shí)間增加洗衣粉的用量等
19、答案:(1)降低細(xì)胞勻漿中酶的活性,避免對(duì)DNA的提取產(chǎn)生不利影響
(2)去除溶液中的蛋白質(zhì)
(3)溶液中NaCl的濃度<0.3mol/L,CTAB-核酸的復(fù)合物因溶解度降低而沉淀
(4)二苯胺分子大小形狀的不同不同的遷移速度
DNA含量的測(cè)定(或檢測(cè)DNA)
20、答案:(1)氫鍵解旋(2)TACTAGGAC
(3)長(zhǎng)度只差一個(gè)堿基(或脫氧核苷酸)的DNA鏈
(4)加入胞嘧啶脫氧核苷酸類似物(或ddCMP)2種
21、答案:(1)蒸餾法萃取法(每空1分,共2分)
(2)水有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑(每空1分,共3分,其他合理答案也給分)
(3)橘子皮芳香油含量較高(每空1分,共2分)
(4)過(guò)濾(1分,其他合理答案也給分)
(5)上(1分)油層的密度比水層小(2分,其他合理答案也給分)增加水層密度,使油和水分層(2分)
(6)吸收芳香油中殘留的水分(2分)
生物技術(shù)藥物與疫苗
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。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。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的高中教案呢?下面是由小編為大家整理的“生物技術(shù)藥物與疫苗”,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
第3節(jié)生物技術(shù)藥物與疫苗
知識(shí)與能力方面:
1.簡(jiǎn)述生物技術(shù)藥物的概念。
2.舉例說(shuō)明基因工程藥物、細(xì)胞工程藥物的生產(chǎn)原理和意義。
3.舉例說(shuō)明生物技術(shù)疫苗的生產(chǎn)原理和意義。
4.進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程及理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者間的關(guān)系。過(guò)程與方法方面:
本節(jié)課主要采取學(xué)生通過(guò)小組合作探究的方法,并通過(guò)瀏覽網(wǎng)站資料來(lái)了解當(dāng)前在生物技術(shù)藥物和疫苗技術(shù)的科學(xué)進(jìn)展。能夠說(shuō)書(shū)生物技術(shù)藥物的各個(gè)種類及生產(chǎn)過(guò)程,在小組合作探究中理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生的合作探究精神,和自我學(xué)習(xí)、搜集信息和處理信息的能力。
情感態(tài)度、價(jià)值觀方面:
1.基因工程藥物、細(xì)胞工程藥物的生產(chǎn)原理和意義。
2.生物技術(shù)疫苗的生產(chǎn)原理和意義。
細(xì)胞工程藥物的生產(chǎn)原理。
講授法和學(xué)生合作學(xué)習(xí)相結(jié)合
2課時(shí)。
(導(dǎo)入新課)師:教師用課件展示資料介紹中國(guó)發(fā)生的SARS對(duì)國(guó)民的危害,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師提出問(wèn)題:目前有沒(méi)有治療SARS的方法?學(xué)生圍繞著這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)討論,然后小組匯報(bào)交流。
教師:生物技術(shù)藥物內(nèi)容是什么?目前主要的方法有哪些?
(學(xué)生活動(dòng))學(xué)生閱讀教材解答以上兩個(gè)問(wèn)題。
生物技術(shù)藥物的內(nèi)容是:生物技術(shù)藥物一般是利用DNA重組技術(shù)或其他生物技術(shù)的藥物。包括基因工程藥物、酶工程藥物、發(fā)酵工程藥物、細(xì)胞工程藥物等等。
教師:生產(chǎn)各種生物技術(shù)藥物的過(guò)程分別是什么?教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,不同的組承擔(dān)不同的藥物生產(chǎn)過(guò)程內(nèi)容的探究。(主要探究基因工程和細(xì)胞工程研制的藥物)
學(xué)生分組探究學(xué)習(xí)結(jié)束后,進(jìn)行交流。解答以下問(wèn)題并展示:
1.基因工程藥物
(1)過(guò)程
(2)常見(jiàn)的基因工程藥物(教師用多媒體展示)
:
(3)在基因工程藥物的生產(chǎn)的過(guò)程中,最主要的環(huán)節(jié)是構(gòu)建工程菌,即通過(guò)轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)將目的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌(大腸桿菌)中,形成基因重組工程細(xì)菌。
2.細(xì)胞工程的大致過(guò)程
(1)植物細(xì)胞培養(yǎng)制備藥物的流程
(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程
教師:(提出問(wèn)題)何為生物技術(shù)疫苗?目前常見(jiàn)的生物技術(shù)疫苗有哪些?
學(xué)生活動(dòng)(自主看書(shū))
目前常見(jiàn)的疫苗有:
1.利用基因工程將病原體的某個(gè)抗原基因或某幾個(gè)抗原基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)乃拗?,進(jìn)行表達(dá),獲得的表達(dá)產(chǎn)物作為免疫原使用,這稱為基因工程疫苗。例如,乙型肝炎抗原疫苗,就是將乙肝抗原基因轉(zhuǎn)入到酵母菌或動(dòng)物細(xì)胞。
2.核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗,是近年備受人們關(guān)注的新型疫苗。它是由編碼能夠引起保護(hù)性免疫反應(yīng)的病原體抗原的基因片段和載體構(gòu)建而成,然后導(dǎo)入人體進(jìn)行表達(dá),產(chǎn)生抗原,引起免疫反應(yīng)。
1.在基因工程藥物的生產(chǎn)過(guò)程中,最重要的一步是:
A.從受體細(xì)胞獲得目的基因
B.目的基因的檢測(cè)
C.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
D.工程菌大規(guī)模繁殖
2.通過(guò)基因工程,把乙型肝炎抗原基因轉(zhuǎn)移到番茄中,人吃這種番茄能夠預(yù)防乙肝。下列說(shuō)法正確的是:
A.番茄的體細(xì)胞中含有青霉素,是青霉素其主要作用。
B.番茄能夠通過(guò)體液免疫產(chǎn)生對(duì)抗異性肝炎病毒的抗體。
C.番茄在生長(zhǎng)發(fā)育中,發(fā)生了基因突變,產(chǎn)生了抗體。
D.轉(zhuǎn)入的乙型肝炎抗原基因在番茄的體細(xì)胞中合成了對(duì)抗乙肝病毒的物質(zhì)。
3.在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中要加入胰蛋白酶,加入胰蛋白酶的作用是
A.分解蛋白質(zhì),為細(xì)胞的繁殖提供營(yíng)養(yǎng)。
B.使細(xì)胞分散開(kāi),便于充分接觸培養(yǎng)液,
C.是為了保證細(xì)胞的活性
D.為細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝提供酶。
4.利用基因工程產(chǎn)生的胰島素的作用是
A.治療冠心病
B.對(duì)胰臟患者起一定的療效
C.治療糖尿病
D.進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),催化葡萄糖分解
5.下列物質(zhì)是核酸疫苗的是
A.DNAB.氨基酸C.胰島素D.乙酰膽堿
做學(xué)案上的練習(xí)題
生物技術(shù)藥物和疫苗這一節(jié)內(nèi)容是比較前沿的知識(shí),學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中比較感興趣。加上本節(jié)課有大量的生活實(shí)例都與基因工程及疫苗有關(guān)。所以,在授課過(guò)程中,學(xué)生參與的比較高,加上采取了合作教學(xué),學(xué)生討論的很熱烈。但由于本節(jié)課介紹的知識(shí)很寬泛,具體的操作流程,還需要教師幫助學(xué)生所搜集一些相關(guān)的知識(shí)以及典型題目,對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行加深、鞏固和升華。
生物技術(shù)的倫理問(wèn)題
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫(xiě)好呢?小編經(jīng)過(guò)搜集和處理,為您提供生物技術(shù)的倫理問(wèn)題,相信能對(duì)大家有所幫助。
4.2生物技術(shù)的倫理問(wèn)題
一、知識(shí)與技能目標(biāo)
簡(jiǎn)述克隆人、試管嬰兒、基因檢測(cè)等生物技術(shù)在應(yīng)用中可能和已經(jīng)帶來(lái)的利和弊。
二、過(guò)程與方法目標(biāo)
通過(guò)討論、閱讀、查找資料等活動(dòng),關(guān)注上述問(wèn)題可能給人類生活帶來(lái)的影響,形成自身的心理準(zhǔn)備和理性的思考。
三、情感與價(jià)值觀目標(biāo)
認(rèn)同對(duì)生物技術(shù)倫理問(wèn)題討論的必要性。
四、教學(xué)過(guò)程
(一)克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問(wèn)題
(二)設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)引發(fā)的倫理問(wèn)題
(三)基因檢測(cè)引發(fā)的倫理問(wèn)題
1.基因身份證:把個(gè)人的基因和基因檢測(cè)出來(lái),記錄在磁卡上,做成個(gè)人基因身份證。
2.基因檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn):通過(guò)基因檢測(cè)可及早采取措施,適時(shí)治療,挽救患者生命。
3.基因檢測(cè)引發(fā)的問(wèn)題及解決辦法
(1)問(wèn)題:①目前,人類對(duì)基因結(jié)構(gòu)及基因相互作用尚缺乏足夠認(rèn)識(shí),要想通過(guò)達(dá)到預(yù)防疾病的目的是困難的;②基因檢測(cè)結(jié)果本身會(huì)給受檢者帶來(lái)巨大的;③個(gè)人基因資訊泄露會(huì)造成,導(dǎo)致失業(yè)、婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等。
(2)解決辦法:對(duì)于基因歧視現(xiàn)象,可以通過(guò)正確的、教育和立法得以解決。
五、例題分析
例1英國(guó)愛(ài)丁堡盧斯林研究所胚胎學(xué)家維爾莫特博士于1996年8月成功地繁殖出世界上第一只克隆綿羊多利。據(jù)有關(guān)背景材料回答問(wèn)題。
背景材料:1997年2月7日,《自然》雜志報(bào)道,英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的盧斯林研究所將一只6歲母羊(A羊)的乳腺上皮細(xì)胞核導(dǎo)入另一只母羊(B羊)的去核卵細(xì)胞中,經(jīng)體外培養(yǎng)并胚胎移植到第三只母羊(C羊)的子宮內(nèi),終于培育出一只名為多利(DolIy)的小綿羊,它就是提供細(xì)胞核的那只6歲母羊的克隆或拷貝。這是在哺乳動(dòng)物中首次利用體細(xì)胞核作為核供體獲得自體復(fù)制的成功實(shí)例。這一消息一公布立即轟動(dòng)了整個(gè)世界。克隆綿羊被列為1997年的世界十大科技新聞的榜首。
(1)克隆羊多利的遺傳性狀基本與A綿羊一致。
(2)三只綿羊中哪一只羊沒(méi)有為多利提供遺傳物質(zhì)?
第三只羊
(3)克隆羊多利的成功,在技術(shù)上突破之處是()
A.供核細(xì)胞是體細(xì)胞B.供核細(xì)胞是胚胎細(xì)胞
C.胚胎移植技術(shù)D.細(xì)胞核移植技術(shù)
(4)克隆多利的過(guò)程是否遵循孟德?tīng)柕倪z傳分離規(guī)律?為什么?
克隆為無(wú)性繁殖過(guò)程,而孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律僅在進(jìn)行有性生殖的有性生物的減數(shù)分裂過(guò)程中起作用。
(5)你是否贊同克隆人?談?wù)勀愕目捶ā?br>
不贊同,贊同治療性克隆,反對(duì)生殖性克隆。
2.下列哪種技術(shù)或過(guò)程與試管嬰兒的形成無(wú)關(guān)()E
A.體外培養(yǎng)B.人工授精
C.胚胎移植D.正常妊娠
E.克隆技術(shù)
3.下列哪項(xiàng)不是解決基因歧視的正確方法()B
A.通過(guò)正確的科學(xué)知識(shí)傳播和倫理道理教育
B.杜絕基因檢測(cè)
C.保護(hù)個(gè)人遺傳信息隱私權(quán)
D.建立完善的法規(guī),通過(guò)立法解決
4.所謂的“設(shè)計(jì)試管嬰兒”比一般所說(shuō)的試管嬰兒要多一步驟,是哪一步()C
A.體外受精B.胚胎移植
C.基因檢測(cè)D.細(xì)胞核移植
六、課后鞏固
一、單選題
1.嚴(yán)重沖擊婚姻、家庭和兩性關(guān)系等倫理道德觀念的技術(shù)是()C
A.基因檢測(cè)B.設(shè)計(jì)試管嬰兒性別
C.克隆人D.植入前胚胎遺傳學(xué)診斷
2.提供骨髓中的造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷,其原因是()C
A.骨髓造血干細(xì)胞可以無(wú)限再生
B.骨髓造血干細(xì)胞完成功能后不再發(fā)揮作用
C.骨髓造血干細(xì)胞具有再生能力,捐獻(xiàn)后可刺激骨髓加速造血
D.骨髓造血干細(xì)胞已高度分化
3.我國(guó)衛(wèi)生部在《體外受精~胚胎移植及其衍生技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定:“實(shí)施體外受精一胚胎移植及其衍生技術(shù)規(guī)范必須獲得衛(wèi)生部的批準(zhǔn)證書(shū)”。這說(shuō)明()D
A.我國(guó)是一個(gè)十分重視倫理道德的國(guó)家
B.我國(guó)的法律、法規(guī)比較健全
C.我國(guó)倡導(dǎo)克隆技術(shù)和試管嬰兒技術(shù)
D.我國(guó)對(duì)試管嬰兒技術(shù)有嚴(yán)格的規(guī)范(分析:允許設(shè)計(jì)嬰兒的性別,但要有定格的證書(shū),嚴(yán)防濫用)
4.基因身份證是指()A
A.記錄個(gè)人某些基因資訊的證件
B.能夠提供個(gè)人完整遺傳信息的證件
C.能夠證明個(gè)人全部基因結(jié)構(gòu)的證件
D.用于進(jìn)行遺傳咨詢和基因檢測(cè)的證件
5.基因不是疾病的唯一決定者,下列哪項(xiàng)不是其原因()B
A.由遺傳因素和環(huán)境共同決定B.個(gè)別病癥由隱性基因控制
C.疾病還與生活習(xí)慣及環(huán)境有關(guān)D.有許多疾病是多基因病
6.基因檢測(cè)的好處在于()A
A.及早采取預(yù)防措施,適時(shí)進(jìn)行治療B.受檢者帶來(lái)巨大的心理壓力
C.利于基因治療D.可以預(yù)知未來(lái)
7.中國(guó)政府的“四不原則”是針對(duì)下列哪項(xiàng)技術(shù)來(lái)講的()C
A.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物B.設(shè)計(jì)試管嬰兒C.克隆人D.人類基因組計(jì)劃
二、多選題
8.有的倫理學(xué)家極力反對(duì)克隆人,他們認(rèn)為克隆人嚴(yán)重地違反了人類倫理道德(ABC)
A.嚴(yán)重地違反了人類倫理道德
B.沖擊了現(xiàn)有的倫理道德觀念
C.是人為地制造心理上和社會(huì)地位上都不健全的人
D.有基因缺陷
9.下列屬于哺乳動(dòng)物克隆實(shí)驗(yàn)缺點(diǎn)的是(ABC)
A.流產(chǎn)率高B.重構(gòu)胚胎成功率低
C.胎兒畸形率高D.克隆后的胚胎著床率高
10.個(gè)人基因資訊的泄露會(huì)造成的基因歧視,可能涉及的方面包括(ACD)
A.人際關(guān)系B.宗教C.婚姻D.就業(yè)
三、簡(jiǎn)答題
11.2001年5月,英國(guó)廣播公司(BBC)報(bào)道,“美國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造了世界上第一批轉(zhuǎn)基因嬰兒。他們從年輕的健康婦女的卵細(xì)胞中提取出細(xì)胞質(zhì),然后注入年紀(jì)較大的不育婦女的卵細(xì)胞,主要是為了卵細(xì)胞注入健康的線粒體,以增加不育婦女的受孕機(jī)會(huì)。”
請(qǐng)分析回答:
(1)為什么在卵細(xì)胞內(nèi)注入健康的線粒體,會(huì)增加年齡較大的不育婦女的受孕機(jī)會(huì)?
線粒體是細(xì)胞能量的“動(dòng)力工廠”,能為卵細(xì)胞提供足夠能量。
(2)由此培育的嬰兒的核遺傳物質(zhì)來(lái)自一父二母。這種說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?
不對(duì),雖然卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中具有來(lái)自捐贈(zèng)婦女的線粒體DNA,但受精卵的核遺傳物質(zhì)來(lái)自父母雙方各一半。
(3)2000年9月,美國(guó)有一位名叫瑪尼的女孩患上了一種致命的貧血病,需要進(jìn)行造血干細(xì)胞移植,這個(gè)女孩的父母也通過(guò)設(shè)計(jì)試管嬰兒的辦法,生下了一位名叫安蒂姆的男嬰,醫(yī)生用其臍帶血中的造血干細(xì)胞挽救了瑪尼的生命。設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)的問(wèn)世,引起了全球各界的激烈爭(zhēng)論。你是支持還是反對(duì)?試說(shuō)明理由。
分析:
反對(duì):把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠,是對(duì)生命的不尊重;拋棄或殺死配型不合適的胚胎,無(wú)異于“謀殺”。
支持:①符合人類倫理道德,體現(xiàn)了父母強(qiáng)烈的愛(ài)子之心;是救治患者最好,最快捷的方法之一;②提供骨髓中造血干細(xì)胞不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷。