高中歷史選修一教案
發(fā)表時(shí)間:2020-05-26生物選修一6.1植物芳香油的提取學(xué)案(人教版)。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽課,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?以下是小編為大家收集的“生物選修一6.1植物芳香油的提取學(xué)案(人教版)”希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
課題1 植物芳香油的提取
1.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)裝置提取植物芳香油。
2.使學(xué)生了解提取植物芳香油的基本原理。
3.研究從生物材料中提取特定成分的方法。
4.初步學(xué)會(huì)某些植物芳香油的提取技術(shù)。
一、植物芳香油的來源
天然香料的主要來源是______和______。動(dòng)物香料主要來源于麝、靈貓、海貍和抹香鯨等,植物芳香油可以從50多個(gè)科的植物中提取。提取出的植物芳香油具有很強(qiáng)的________,其組成也比較______,主要包括__________及其________。
二、植物芳香油的提取方法
植物芳香油的提取方法有______、______和______等。具體采用哪種方法要根據(jù)植物原料的特點(diǎn)來決定。
1.__________法(常用方法)
(1)原理:利用________將揮發(fā)性______的植物芳香油攜帶出來,形成__________,冷卻后,混合物又會(huì)重新分出______和______。
(2)分類:根據(jù)蒸餾過程中________的位置,可以將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、________和________。其中,水中蒸餾的方法對(duì)于有些原料不適用,如柑橘和檸檬。因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致原料______和____________等問題。
2.萃取法
植物芳香油不僅________,而且易溶于________,如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不適于用水蒸氣蒸餾的原料,可以考慮使用此法。
(1)方法:將______、______的植物原料用________浸泡,使________溶解于其中。隨后,只需蒸發(fā)出________,就可以獲得純凈的植物芳香油了。
(2)注意事項(xiàng):用于萃取的有機(jī)溶劑必須事先______,除去______,否則會(huì)影響芳香油的質(zhì)量。
3.______法:柑橘、檸檬芳香油的制備通常使用此法。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.玫瑰精油的提取
(1)用途:制作高級(jí)香水的主要成分。
(2)性質(zhì):化學(xué)性質(zhì)______,難溶于____,易溶于______,能隨________一同蒸餾。
(3)方法:水蒸氣蒸餾(______蒸餾)。
(4)過程:鮮玫瑰花+清水―→________蒸餾―→______混合物――→加入氯化鈉分離______――→加入無水硫酸鈉除水――→過濾玫瑰油。
2.橘皮精油的提取
(1)用途:______、化妝品、________的優(yōu)質(zhì)原料。
(2)主要成分:________。
(3)方法:一般采用________。
(4)過程:________浸泡―→漂洗―→______―→過濾―→靜置―→________―→橘皮油。
四、操作提示
1.玫瑰精油的提取中,蒸餾溫度太____、時(shí)間太____,產(chǎn)品品質(zhì)就比較差。如果要提高品質(zhì),就需要______蒸餾的時(shí)間。
2.橘皮精油的提取中,橘皮要在________中浸透,這樣壓榨時(shí)不會(huì)______,出油率____,并且壓榨液黏稠度不會(huì)太高,過濾時(shí)不會(huì)________。
思考:玫瑰精油比黃金貴重得多,說明其來之不易,你有什么方法可以多生產(chǎn)玫瑰精油?jab88.Com
答案:一、動(dòng)物 植物 揮發(fā)性 復(fù)雜 萜類化合物 衍生物
二、蒸餾 壓榨 萃取
1.水蒸氣蒸餾 (1)水蒸氣 較強(qiáng) 油水混合物 油層 水層?。?)原料放置 水上蒸餾 水氣蒸餾 焦糊 有效成分水解
2.揮發(fā)性強(qiáng) 有機(jī)溶劑?。?)粉碎 干燥 有機(jī)溶劑
芳香油 有機(jī)溶劑 (2)精制 雜質(zhì)
3.壓榨
三、1.(2)穩(wěn)定 水 有機(jī)溶劑 水蒸氣?。?)水中?。?)水蒸氣 油水 油層
2.(1)食品 香水配料?。?)檸檬烯?。?)壓榨法
(4)石灰水 壓榨 再次過濾
四、1.高 短 延長(zhǎng)
2.石灰水 滑脫 高 堵塞篩眼
思考:可以利用植物的組織培養(yǎng)技術(shù)獲得愈傷組織,利用愈傷組織在車間內(nèi)生產(chǎn)玫瑰精油。
植物芳香油提取方法比較
提取植物芳香油有三種基本方法:蒸餾、壓榨和萃取。
(1)水蒸氣蒸餾是常用的方法,原理是水和芳香油沸點(diǎn)不同,利用水蒸氣將揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油攜帶出來,形成油水混合物,再冷卻分離。根據(jù)原料放置的位置,可分為水中蒸餾、水上蒸餾、水氣蒸餾。
(2)壓榨法主要為冷壓榨。原理是通過機(jī)械加壓,壓榨出果皮中的芳香油。優(yōu)點(diǎn):常溫下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),質(zhì)量提高。
(3)萃取是利用化合物在兩種互不相溶的溶劑中溶解度的不同,使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。經(jīng)過反復(fù)多次萃取,使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中,蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油。
要根據(jù)原料特點(diǎn)的不同,采用適宜的提取方法:
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、過濾、靜置
3.再次過濾適用于柑橘、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
壓榨法過程中使用石灰水充分浸泡的原理是,石灰水能夠破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止橘皮壓榨時(shí)滑脫,提高出油率。但石灰水pH為12,強(qiáng)堿性,因此實(shí)驗(yàn)中要注意避免與皮膚接觸。橘皮可以放入家用榨汁機(jī)中粉碎壓榨,但要注意安全。
另外,靜置處理的目的是除去果蠟和水分。
題型一蒸氣蒸餾法原理及影響因素
蒸餾時(shí)要提高產(chǎn)品質(zhì)量,應(yīng)采取的措施是()。
A.提高蒸餾溫度,延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間B.提高蒸餾溫度,縮短蒸餾時(shí)間
C.降低蒸餾溫度,縮短蒸餾時(shí)間D.嚴(yán)控蒸餾溫度,延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間
解析:蒸餾時(shí)許多因素都會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì),如蒸餾溫度過高或過低、蒸餾時(shí)間太短等,如果要提高產(chǎn)品質(zhì)量,就要嚴(yán)控蒸餾溫度,延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間。
答案:D
反思領(lǐng)悟:水蒸氣蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來,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。
題型二壓榨法原理及影響因素
橘皮精油的主要成分及一般提取方法是()。
A.檸檬酸、萃取法B.檸檬烯、壓榨法
C.檸檬烯、水中蒸餾法D.檸檬酸、蒸餾法
解析:橘皮精油的主要成分是檸檬烯。橘皮精油主要存在于橘皮中,由于其有效成分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解,用水中蒸餾又會(huì)導(dǎo)致原料焦糊問題,所以一般采用壓榨法。
答案:B
題型三實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)
(2010課標(biāo)全國(guó)理綜)下列是與芳香油提取相關(guān)的問題,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__________________________________________________________________。
解析:(1)玫瑰精油易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,適于用水蒸氣蒸餾法提取。所得蒸餾液是油水混合物。(2)蒸餾過程中,蒸餾時(shí)間和蒸餾溫度影響精油的提取量,蒸餾時(shí)間越長(zhǎng)提取的精油量越多,直至原料中所含精油殆盡。(3)蒸餾過程中若無冷卻過程,部分精油會(huì)隨水蒸氣揮發(fā),導(dǎo)致提取量減少。(4)玫瑰精油易揮發(fā),應(yīng)存放在溫度較低的地方。(5)由題圖知,在A天左右花中精油含量相對(duì)較高。(6)薄荷油與玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)相似,也可用水蒸氣蒸餾法提取。
答案:(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,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?。?)較低 減少揮發(fā) (5)A (6)能 薄荷油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似
反思領(lǐng)悟:解答此類題目時(shí),可以結(jié)合化學(xué)中有關(guān)物質(zhì)的理化性質(zhì),以及蒸餾、萃取等實(shí)驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)方面的知識(shí)進(jìn)行分析和判斷。
1.下列屬于植物芳香油理化性質(zhì)的是()。
①具有較強(qiáng)的揮發(fā)性?、谝兹苡谒、垡兹苡谟袡C(jī)溶劑④具有特殊的植物香味
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
2.根據(jù)蒸餾過程中的什么標(biāo)準(zhǔn),將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾?()
A.原料的種類B.原料的特性C.原料放置的位置D.原料的成分
3.壓榨完橘皮后,處理壓榨液時(shí),離心的目的是()。
A.除去質(zhì)量較小的殘留固體物質(zhì)B.除去固體物和殘?jiān)?br>
C.除去果蠟、果膠D.除去水分
4.(2011山東理綜)研究發(fā)現(xiàn)柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白質(zhì))均有抑菌作用,兩者的提取及應(yīng)用如圖所示。
(1)柚皮易焦糊,宜采用________法提取柚皮精油,該過程得到的糊狀液體可通過________除去其中的固體雜質(zhì)。
(2)篩選乳酸菌A時(shí)可選用平板劃線法或______接種。對(duì)新配制的培養(yǎng)基滅菌時(shí)所用的設(shè)備是________。實(shí)驗(yàn)前需對(duì)超凈工作臺(tái)進(jìn)行________處理。
(3)培養(yǎng)基中的尿素可為乳酸菌A生長(zhǎng)提供________。電泳法純化乳酸菌素時(shí),若分離帶電荷相同的蛋白質(zhì),則其分子量越大,電泳速度________。
(4)抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí),在長(zhǎng)滿致病菌的平板上,會(huì)出現(xiàn)以抑菌物質(zhì)為中心的透明圈。可通過測(cè)定透明圈的______來比較柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
答案:1.C 植物芳香油是植物有效成分的提取液,其特點(diǎn)是有特殊的植物香味和較強(qiáng)的揮發(fā)性,且不易溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。
2.C 根據(jù)蒸餾過程中原料放置的位置,將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。
3.A 將過濾得到的混合物進(jìn)行離心,可以除去質(zhì)量較小的殘留固體物質(zhì),從而使離心后得到的橘皮油是澄清透明的。
4.解析:柚皮精油宜采用壓榨法進(jìn)行提取,要除去其中雜質(zhì)可采用過濾法。培養(yǎng)基中的尿素可為乳酸菌提供氮源。電泳法分離蛋白質(zhì)時(shí)分子量越大,電泳速度越慢,反之則越快。培養(yǎng)基菌落透明圈直徑越大,說明柚皮精油和乳酸菌的抑菌效果越好。
答案:(1)壓榨 過濾 (2)稀釋涂布平板法(或:稀釋混合平板法) 高壓蒸汽滅菌鍋 消毒 (3)氮源 越慢 (4)直徑(或:大?。?br>
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生物選修一5.3血紅蛋白的提取和分離學(xué)案(人教版)
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來,有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么,你知道教案要怎么寫呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“生物選修一5.3血紅蛋白的提取和分離學(xué)案(人教版)”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
課題3 血紅蛋白的提取和分離
1.嘗試對(duì)血液中血紅蛋白的提取和分離。
2.體驗(yàn)從復(fù)雜體系中提取生物大分子的基本過程和方法。
3.了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的原理。
蛋白質(zhì)的各種特性的差異如分子的______和______、所帶________________、溶解度、________和對(duì)其他分子的親和力,等等,可以用來分離不同種類的蛋白質(zhì)。
一、凝膠色譜法
1.概念:凝膠色譜法也稱做__________,是根據(jù)____________的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。
2.原理:大多數(shù)凝膠是由________化合物構(gòu)成的小球體,內(nèi)部有許多貫穿的通道,當(dāng)不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量____的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道,路程______,移動(dòng)速度______;而相對(duì)分子質(zhì)量______的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道,只能在________移動(dòng),路程______,移動(dòng)速度______。相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)因此得以分離。
3.凝膠材料:______性,______類化合物,如葡聚糖或________。
4.具體過程:
(1)________混合物上柱。(2)洗脫開始,______________的蛋白質(zhì)______進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi);相對(duì)分子質(zhì)量______的蛋白質(zhì)則被排阻于凝膠顆粒之外。(3)________________的蛋白質(zhì)被滯留;__________________的蛋白質(zhì)向下移動(dòng)。(4)相對(duì)分子質(zhì)量不同的分子完全分開。(5)____________的蛋白質(zhì)行程較短,已從________中洗脫出來,________________的蛋白質(zhì)還在行進(jìn)中。
提示:洗脫:從色譜柱上端不斷注入緩沖液,促使蛋白質(zhì)分子的差速流動(dòng)。
二、緩沖溶液
1.作用:在________內(nèi),能夠抵制外界的________對(duì)溶液____的影響,維持____基本不變。
2.配制:通常由________溶解于水中配制而成。調(diào)節(jié)緩沖劑的______就可以制得在不同________使用的緩沖液。
三、電泳
1.概念:帶電粒子在______的作用下發(fā)生______的過程。
2.原理:許多重要的生物大分子,如______、______等都具有________的基團(tuán),在一定pH下,這些基團(tuán)會(huì)帶上______或______。在電場(chǎng)的作用下,這些帶電分子會(huì)向著與所帶電荷__________移動(dòng)。電泳利用了分離樣品中各種分子__________以及分子本身的______、______不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的________,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。
3.分類:________凝膠電泳、__________凝膠電泳。
在測(cè)定蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)通常使用__________________凝膠電泳。蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶________的多少以及__________等因素。而在SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中,SDS能使蛋白質(zhì)發(fā)生________,由幾條肽鏈組成的蛋白質(zhì)復(fù)合體在SDS的作用下會(huì)______成單條肽鏈,因此測(cè)定的結(jié)果只是________的相對(duì)分子質(zhì)量。同時(shí)SDS所帶的大量負(fù)電荷大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別,使電泳遷移率完全取決于__________。
四、蛋白質(zhì)的提取和分離
蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步:________、粗分離、______和________。
1.樣品處理及粗分離
血液由__________和__________組成,其中紅細(xì)胞最多。紅細(xì)胞的組成中,除水分以外,約90%是__________。血紅蛋白由______條肽鏈組成,包括兩條__________和兩條__________。其中每條肽鏈環(huán)繞一個(gè)__________基團(tuán),此基團(tuán)可攜帶一分子氧或一分子__________。血紅蛋白因含有________而呈現(xiàn)____色。
(1)紅細(xì)胞的洗滌
①目的:去除________。
②方法:采用________離心,如500rmin-1離心2min,然后用膠頭吸管吸出上層透明的黃色______,將下層______的紅細(xì)胞液體倒入______,再加入五倍體積的________,緩慢攪拌________,低速短時(shí)間離心,如此重復(fù)洗滌三次,直至上清液中沒有______,表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。
(2)血紅蛋白的釋放
將洗滌好的紅細(xì)胞倒入燒杯中,加________到________體積,再加40%體積的______,置于磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢?0min。在________和________的作用下,紅細(xì)胞______,釋放出血紅蛋白。
(3)分離血紅蛋白溶液:將攪拌好的混合液離心后可觀察到試管中溶液分為4層(從上往下):
第1層:________的甲苯層。
第2層:脂溶性物質(zhì)的沉淀層——______薄層固體。
第3層:________的水溶液——紅色透明液體。
第4層:其他雜質(zhì)的________沉淀物。
將液體用______過濾,除去________________,于分液漏斗中靜置片刻后,分出下層的________液體。
(4)透析:取1mL的________溶液裝入________中,將其放入盛有300mL的物質(zhì)的量濃度為20mmolL-1的__________中(pH為______),透析12h。
透析袋一般是用硝酸纖維素(又稱玻璃紙)制成的,能使______自由進(jìn)出,而將______保留在袋內(nèi)。透析可以去除樣品中相對(duì)分子量較____的雜質(zhì),或用于更換樣品的______。
2.純化——凝膠色譜操作
處理后的樣品還含有其他種類的蛋白質(zhì)分子(如呼吸酶等),因此要將雜蛋白與血紅蛋白進(jìn)行分離。
第一步要制作__________。第二步要__________________,因?yàn)開___的凝膠和用________平衡好的凝膠的體積差別很大,所以裝柱前需要根據(jù)色譜柱的內(nèi)體積計(jì)算所需要的凝膠量。在裝填凝膠柱時(shí),不能有______存在。第三步是樣品的______和______。
3.純度鑒定——SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳
判斷________的蛋白質(zhì)是否達(dá)到要求,需要進(jìn)行蛋白質(zhì)純度的鑒定。鑒定方法中使用最多的是SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳。
五、注意事項(xiàng)
1.紅細(xì)胞的洗滌
洗滌次數(shù)、離心速度與離心時(shí)間十分重要。洗滌次數(shù)過少,無法除去________;離心速度過高和時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使________等一同沉淀,達(dá)不到分離的效果,影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。
2.色譜柱填料的處理
商品凝膠是干燥的顆粒,使用前需直接放在________中膨脹。為了加速膨脹,可以將加入__________的濕凝膠用________加熱,逐漸升溫至接近沸騰。這種方法不僅時(shí)間______,還能除去凝膠中可能帶有的________,排除膠粒內(nèi)的______。
3.凝膠色譜柱的裝填
裝填凝膠時(shí)要盡量________,從而降低顆粒之間的空隙。不能有________存在,因?yàn)闅馀輹?huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的________,降低分離效果。洗脫液不能______,露出凝膠顆粒,否則需重新裝填。
4.蛋白質(zhì)的分離
分離過程中,仔細(xì)觀察________在洗脫過程中的移動(dòng)情況。如果色譜柱裝填成功、分離操作正確,能清楚地看到紅色區(qū)帶狹窄、平整、均勻一致地隨著洗脫液緩慢移動(dòng);如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬,說明分離效果不好,與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。
答案:形狀 大小 電荷的性質(zhì)和多少 吸附性質(zhì)
一、1.分配色譜法 相對(duì)分子質(zhì)量
2.多糖類 較小 較長(zhǎng) 較慢 較大 凝膠外部 較短 較快
3.多孔 多糖 瓊脂糖
4.(1)蛋白質(zhì) (2)相對(duì)分子質(zhì)量較小 擴(kuò)散 較大?。?)相對(duì)分子質(zhì)量較小 相對(duì)分子質(zhì)量較大?。?)相對(duì)分子質(zhì)量較大 層析柱 相對(duì)分子質(zhì)量較小
二、1.一定范圍 酸和堿 pH pH
2.1~2種緩沖劑 使用比例 pH范圍內(nèi)
三、1.電場(chǎng) 遷移
2.多肽 核酸 可解離 正電 負(fù)電 相反的電極 帶電性質(zhì)不同 大小 形狀 遷移速度
3.瓊脂糖 聚丙烯酰胺 SDS—聚丙烯酰胺 凈電荷 分子的大小 完全變性 解聚 單條肽鏈 分子的大小
四、樣品處理 純化 純度鑒定
1.血漿 血細(xì)胞 血紅蛋白 四 α肽鏈 β肽鏈 亞鐵血紅素 二氧化碳 血紅素 紅?。?)雜蛋白 低速短時(shí) 血漿 暗紅色 燒杯 生理鹽水 10min 黃色?。?)蒸餾水 原血液 甲苯 蒸餾水 甲苯 破裂 (3)無色透明 白色 血紅蛋白 暗紅色 濾紙 脂溶性沉淀層 紅色透明 (4)血紅蛋白 透析袋 磷酸緩沖液 7.0 小分子 大分子 小 緩沖液
2.凝膠色譜柱 裝填凝膠色譜柱 干 緩沖液 氣泡 加入 洗脫
3.純化
五、1.血漿蛋白 白細(xì)胞
2.洗脫液 洗脫液 沸水浴 短 微生物 空氣
3.緊密 氣泡 洗脫次序 流干
4.紅色區(qū)帶
1.血紅蛋白分離的完整過程
血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步,分別是樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。首先通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液,即樣品的處理;再經(jīng)過透析去除相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),即樣品的粗分離;然后通過凝膠色譜法將相對(duì)分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去,即樣品的純化;最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。
不是所有種類的蛋白質(zhì)的提取和分離都是這樣的,蛋白質(zhì)的來源和性質(zhì)不同,分離方法差別很大。
提取血紅蛋白的實(shí)驗(yàn)材料要選擇哺乳動(dòng)物血液,因?yàn)槠浼t細(xì)胞中無細(xì)胞核,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,血紅蛋白含量高。而提取DNA的實(shí)驗(yàn)材料要選擇雞的紅細(xì)胞,因?yàn)槠渚哂屑?xì)胞核,含有DNA。
2.緩沖溶液
在一定范圍內(nèi),能對(duì)抗少量外來強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液pH發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用,具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。緩沖溶液通常是由一種或兩種化合物(緩沖劑)溶解于水中制得的,調(diào)節(jié)緩沖劑的配比就可制得不同pH范圍的緩沖液。緩沖溶液的作用是維持反應(yīng)體系的pH不變。在生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)過程都是在精確的pH下進(jìn)行的,受到氫離子濃度的嚴(yán)格調(diào)控。為了在實(shí)驗(yàn)室條件下準(zhǔn)確地模擬生物體內(nèi)的天然環(huán)境,就必須保持體外生物化學(xué)反應(yīng)過程有與體內(nèi)過程完全相同的pH。
實(shí)驗(yàn)中緩沖液用量要遠(yuǎn)多于血紅蛋白溶液量,有利于雜質(zhì)分子充分地向外擴(kuò)散。
3.用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量
使用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),可選用一組已知相對(duì)分子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)蛋白同時(shí)進(jìn)行電泳,根據(jù)已知相對(duì)分子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)蛋白的電泳區(qū)帶位置,用電泳遷移率和相對(duì)分子質(zhì)量的對(duì)數(shù)作標(biāo)準(zhǔn)曲線,可以測(cè)定未知蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。
具體步驟如下:(1)根據(jù)廠家說明書安裝電泳用的玻璃板;(2)SDS—聚丙烯酰胺凝膠制備;(3)樣品處理;(4)把凝膠固定于電泳裝置上;(5)加樣:按順序加樣,加樣量通常為10~25μL,樣品可以多加幾個(gè);(6)電泳;(7)剝膠;(8)染色;(9)脫色;(10)觀察結(jié)果。
SDS電泳的成功關(guān)鍵之一是電泳過程中,特別是樣品制備過程中蛋白質(zhì)與SDS的結(jié)合程度。
由于制備凝膠的丙烯酰胺和雙丙烯酰胺具有很強(qiáng)的神經(jīng)毒性,并且容易被皮膚吸收,因此操作必須在通風(fēng)櫥內(nèi)或通風(fēng)處進(jìn)行。TEMED和過硫酸銨對(duì)黏膜和上呼吸道組織、眼睛、皮膚等有很大的破壞作用,吞服可致命。因此在進(jìn)行電泳操作時(shí)一定按照實(shí)驗(yàn)要求和步驟,在老師的指導(dǎo)下完成。操作時(shí)要戴好一次性手套。
4.凝膠色譜操作中凝膠的裝填
凝膠色譜操作中凝膠的裝填要緊密、均勻。凝膠實(shí)際上是一些微小的多孔球體,小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道。相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部,只能分布在顆粒之間,通過的路程較短,移動(dòng)速度較快;相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)的通道,通過的路程較長(zhǎng),移動(dòng)速度較慢。因此,樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出,相對(duì)分子質(zhì)量中等的分子后流出,相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子最后流出,從而使各種相對(duì)分子質(zhì)量不同的分子得以分離。如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻,就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無效的空隙,使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過,攪亂洗脫液的流動(dòng)次序,影響分離的效果。
題型一凝膠色譜法的原理與操作
利用凝膠色譜法什么樣的蛋白質(zhì)先洗脫出來?()
A.相對(duì)分子質(zhì)量較大的B.溶解度高的
C.相對(duì)分子質(zhì)量較小的D.所帶電荷多的
解析:相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)能進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道,路程較長(zhǎng),移動(dòng)速度較慢;相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì),路程較短,移動(dòng)速度較快,首先洗脫出來。
答案:A
反思領(lǐng)悟:凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。
題型二電泳技術(shù)的原理與操作
關(guān)于電泳的說法不正確的是()。
A.電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過程
B.帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極移動(dòng)
C.蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少
D.用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳,蛋白質(zhì)的電泳遷移率完全取決于分子的大小
解析:蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素,SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)—SDS復(fù)合物,SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差異,使電泳遷移率完全取決于分子的大小。
答案:C
反思領(lǐng)悟:電泳利用了分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)不同以及分子本身的大小、形狀不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。
題型三蛋白質(zhì)的提取和分離
(2011廣東理綜)以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述,不正確的是()。
A.洗滌紅細(xì)胞時(shí),使用生理鹽水可防止紅細(xì)胞破裂
B.豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核,提純時(shí)雜蛋白較少
C.血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測(cè)
D.在凝膠色譜法分離過程中,血紅蛋白比相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜蛋白移動(dòng)慢
解析:大分子物質(zhì)由于分子直徑較大,不易進(jìn)入凝膠顆粒的微孔,而只能分布顆粒之間,所以在洗脫時(shí)向下移動(dòng)的速度較快,相反,相對(duì)分子質(zhì)量較小的物質(zhì)向下移動(dòng)速度較慢。
答案:D
1.凝膠色譜法是分離蛋白質(zhì)分子的一種常用方法。但并非所有的蛋白質(zhì)都可用此方法進(jìn)行分離。能分離的蛋白質(zhì)分子之間必須()。
A.具有相同的相對(duì)分子質(zhì)量
B.相對(duì)分子質(zhì)量不同,但都是相對(duì)分子質(zhì)量較大的分子
C.相對(duì)分子質(zhì)量不同,但都是相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子
D.相對(duì)分子質(zhì)量不同
2.電泳過程中,什么樣的分子遷移速度最快?()
A.纖維狀、大分子B.纖維狀、小分子C.球狀、大分子D.球狀、小分子
3.蛋白質(zhì)提取和分離分為哪幾步?()
A.樣品處理、凝膠色譜操作、SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳
B.樣品處理、凝膠色譜操作、純化
C.樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定
D.樣品處理、純化、粗分離、純度鑒定
4.在蛋白質(zhì)的提取和分離中,關(guān)于對(duì)樣品處理過程的分析無誤的是()。
A.洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽
B.洗滌時(shí)離心速度過小,時(shí)間過短,白細(xì)胞等會(huì)沉淀,達(dá)不到分離的效果
C.洗滌過程選用0.1%的NaCl溶液
D.透析的目的是去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)
答案:1.D 若在每種凝膠分離范圍之外的分子,在不改變凝膠種類的情況下是很難分離的。對(duì)于分子大小不同,但同屬于凝膠分離范圍內(nèi)的各種分子,在凝膠床中的分布情況是不同的:分子較大的只能進(jìn)入孔徑較大的那一部分凝膠孔隙內(nèi),而分子較小的可進(jìn)入較多的凝膠顆粒內(nèi),這樣分子較大的在凝膠床內(nèi)移動(dòng)距離較短,分子較小的移動(dòng)距離較長(zhǎng)。這樣利用分子篩可將相對(duì)分子質(zhì)量不同的物質(zhì)分離。相對(duì)分子質(zhì)量大小不同的多種成分在通過凝膠床時(shí),按照相對(duì)分子質(zhì)量大小“排隊(duì)”,即形成凝膠表面分子篩效應(yīng)。
2.D 電泳就是利用了連續(xù)分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同。一般來說,球狀分子比纖維狀分子易移動(dòng),小分子比大分子易移動(dòng)。
3.C A中凝膠色譜操作及SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳為實(shí)驗(yàn)操作過程中的技術(shù)。
4.D 洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中除血紅蛋白以外的雜蛋白;洗滌時(shí)離心速度過大,時(shí)間過長(zhǎng),白細(xì)胞等會(huì)沉淀,達(dá)不到分離的效果;洗滌過程選用0.9%的NaCl溶液。
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)嚢韬脱心ィ^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________,過濾除去______的雜質(zhì);再調(diào)節(jié)NaCl溶液物質(zhì)的量濃度為________,析出______,過濾去除________的雜質(zhì);再用物質(zhì)的量濃度為________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,過濾獲得DNA濾液。
4.DNA的析出與鑒定
將處理后的溶液過濾,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________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?;旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜诜兴屑訜?min,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)過程中最好使用塑料的燒杯和試管,可以減少提取過程中DNA的損失。
(3)破碎細(xì)胞,釋放DNA過程中,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)過程中幾次過濾的目的:制備雞血細(xì)胞液時(shí)過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后過濾的目的是除去溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)。
過濾時(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)過程中用到兩種濃度的NaCl溶液,說明其作用。
①2molL-1NaCl溶液:_____________________________________________________。
②0.14molL-1NaCl溶液:____________________________________________________。
(3)在整個(gè)操作過程中,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,只有通過研磨,才能釋放出DNA。
(2)①溶解DNA分子,過濾并除去不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)?、谑笵NA分子析出,過濾并除去溶于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粗提取:
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)過程,回答下列問題。
(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 ⑤0.015molL-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。
2.2芳香烴第2課時(shí)苯的同系物芳香烴的來源和應(yīng)用學(xué)案(人教版選修5)
2.2芳香烴第2課時(shí)苯的同系物芳香烴的來源和應(yīng)用學(xué)案(人教版選修5)
目標(biāo)要求 1.知道苯的同系物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.理解苯及苯的同系物性質(zhì)的區(qū)別和聯(lián)系。
一、苯的同系物
1.苯的同系物的概念
苯的同系物是指苯環(huán)上的________被__________的產(chǎn)物。如甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)等,故苯的同系物的通式為____________________。
2.苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)
苯的同系物中苯環(huán)和烷基的相互作用會(huì)對(duì)苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。
(1)苯的同系物的氧化反應(yīng):苯的同系物(如甲苯)能使________________褪色。苯的同系物的燃燒與苯的燃燒現(xiàn)象相似。
(2)苯的同系物的取代反應(yīng):由甲苯生成TNT的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
生成物為________________,又叫TNT,是一種____色____狀晶體,是一種__________。
二、芳香烴的來源及應(yīng)用
1.芳香烴
分子里含有一個(gè)或多個(gè)______的烴叫芳香烴。
2.芳香烴的來源
(1)__________________;
(2)石油化學(xué)工業(yè)中的________________________等工藝。
3.芳香烴的應(yīng)用
一些簡(jiǎn)單的芳香烴,如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等是基本的有機(jī)原料,可用于合成染料、藥品、農(nóng)藥、合成材料等。
知識(shí)點(diǎn)1 苯的同系物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.下列物質(zhì)中屬于苯的同系物的是()
2.下列物質(zhì)屬于芳香烴,但不是苯的同系物的是()
A.③④B.②⑤
C.①②⑤⑥D(zhuǎn).②③④⑤⑥
知識(shí)點(diǎn)2 苯的同系物的性質(zhì)
3.下列有關(guān)甲苯的實(shí)驗(yàn)事實(shí)中,能說明側(cè)鏈對(duì)苯環(huán)性質(zhì)有影響的是()
A.甲苯與硝酸反應(yīng)生成三硝基甲苯
B.甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.甲苯燃燒產(chǎn)生帶濃煙的火焰
D.1mol甲苯與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)
4.在苯的同系物中加入少量的酸性KMnO4溶液,振蕩后褪色,正確的解釋為()
A.苯的同系物分子中的碳原子數(shù)比苯分子中的碳原子數(shù)多
B.苯環(huán)受側(cè)鏈影響易被氧化
C.側(cè)鏈?zhǔn)鼙江h(huán)影響易被氧化
D.由于苯環(huán)和側(cè)鏈的相互影響均易被氧化
5.寫出分子式為C8H10的苯的同系物的同分異構(gòu)體。
參考答案
知識(shí)清單
一、1.氫原子 烷基取代 CnH2n-6(n≥6)
2.(1)酸性KMnO4溶液
(2)
2,4,6三硝基甲苯 淡黃 針 烈性炸藥
二、1.苯環(huán) 2.(1)煤焦油 (2)催化重整
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
1.D [苯的同系物是指在分子結(jié)構(gòu)中只存在一個(gè)苯環(huán),同時(shí)存在的側(cè)鏈都是烷基,所以在上述物質(zhì)中只有D的分子結(jié)構(gòu)符合條件。]
2.B
3.A [側(cè)鏈對(duì)苯環(huán)性質(zhì)的影響,體現(xiàn)在使側(cè)鏈鄰、對(duì)位氫原子更為活潑,生成多取代物。]
4.C [苯的同系物使KMnO4酸性溶液褪色是由于連在苯環(huán)上的側(cè)鏈“—CH2—”被氧化成“—COOH”,是側(cè)鏈?zhǔn)鼙江h(huán)的影響而被KMnO4酸性溶液氧化。]
選修一生物1.2腐乳的制作學(xué)案(人教版)
課題2 腐乳的制作
1.以制作腐乳為例了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用。
2.說明腐乳制作過程的科學(xué)原理。
3.設(shè)計(jì)并完成腐乳的制作。
4.分析影響腐乳品質(zhì)的條件。
一、腐乳制作的原理
1.原理
多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵,其中起主要作用的是______,它是一種絲狀______,分布廣泛,生長(zhǎng)迅速,具有發(fā)達(dá)的________。毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的________分解成小分子的____和________;脂肪酶可將______水解為______和______。在多種微生物的協(xié)同作用下,普通的豆腐轉(zhuǎn)變成風(fēng)味獨(dú)特的腐乳。
2.菌種來源
自制腐乳利用的毛霉來自于空氣中的________。現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格______的條件下,將優(yōu)良的______菌種直接接種在豆腐上,這樣可以避免________________,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.條件
溫度應(yīng)控制在________,并保持一定濕度。
二、腐乳制作的實(shí)驗(yàn)流程
讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉→________→__________→密封腌制。
思考:豆腐乳吃起來感覺有點(diǎn)咸,你知道是什么原因嗎?這樣有什么特殊作用嗎?
三、操作提示
1.控制好材料的用量
(1)用鹽腌制時(shí),注意控制鹽的用量。鹽的濃度過低,不足以抑制________,可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高,會(huì)影響腐乳的口味。
(2)鹵湯中酒精含量應(yīng)控制在______左右。酒精含量過高,腐乳成熟的時(shí)間將會(huì)______;酒精含量過低,不足以____________,可能導(dǎo)致豆腐______。
2.防止雜菌污染
(1)用來腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干凈后要用沸水______。
(2)裝瓶時(shí),操作要迅速小心。放好豆腐,加入鹵湯后,要用膠條密封瓶口。封瓶時(shí),最好將瓶口通過__________,防止瓶口被污染。
答案:一、1.毛霉 真菌 白色菌絲 蛋白質(zhì) 肽 氨基酸 脂肪 甘油 脂肪酸
2.毛霉孢子 無菌 毛霉 其他菌種的污染
3.15~18℃
二、加鹽腌制 加鹵湯裝瓶
思考:豆腐乳是用鹽腌制的,可以起到防止其他雜菌生長(zhǎng)等作用。
三、1.(1)微生物生長(zhǎng)?。?)12% 延長(zhǎng) 抑制微生物生長(zhǎng) 腐敗
2.(1)消毒?。?)酒精燈的火焰
1.材料的選擇
用來制作腐乳的豆腐含水量最好在70%左右,水分過多則腐乳不易成形,含水量不當(dāng)會(huì)影響毛霉菌絲的深入程度。
水分測(cè)定方法如下:
精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品5~10g(精確到0.02mg),置于已知重量的蒸發(fā)皿中,均勻攤平后,在100~105℃電熱干燥箱內(nèi)干燥4h,取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重,然后再烘30min,直至所稱重量不變?yōu)橹埂?br>
樣品水分含量(%)計(jì)算公式如下:
樣品水分含量(%)=(烘干前容器和樣品質(zhì)量-烘干后容器和樣品質(zhì)量)/烘干前樣品質(zhì)量
2.用鹽腌制的目的
(1)調(diào)味。一定的咸度能刺激人的味覺。
(2)防腐。防止雜菌污染,避免豆腐腐敗。正如日常生活中,一些地區(qū)的人們通常將魚和肉腌制起來長(zhǎng)時(shí)間保存,其原因是在高濃度鹽水溶液中細(xì)菌脫水死亡。
(3)降低豆腐含水量,使豆腐塊變硬,在后期的制作過程中不會(huì)過早酥爛。
(4)抑制蛋白酶繼續(xù)起作用,穩(wěn)定其鮮味和香味。
腌制時(shí)要分層加鹽,并隨層數(shù)加高而增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些,以防止雜菌從瓶口進(jìn)入。
3.制作過程中影響腐乳品質(zhì)的因素
(1)菌種:菌種是生產(chǎn)發(fā)酵的關(guān)鍵,如果菌種退化則表現(xiàn)出生化功能的變化,如水解速率、代謝產(chǎn)物等都會(huì)發(fā)生變化,從而影響品質(zhì),因而要選擇優(yōu)良的菌種。
豆腐上生長(zhǎng)的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說是直立菌絲,在豆腐中還有匍匐菌絲。吃腐乳時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”,就是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐表面上生長(zhǎng)的菌絲(匍匐菌絲),它能形成腐乳的“體”,使腐乳成形,而對(duì)人體無害。
(2)雜菌:如有雜菌污染則直接影響產(chǎn)品的色、香、味。因而要關(guān)注培養(yǎng)濕度的控制,鹽、酒和香辛料的用量,以及用具的消毒和密封等方面。
(3)溫度:溫度過低或過高會(huì)影響毛霉菌絲的生長(zhǎng),從而影響發(fā)酵的進(jìn)程和發(fā)酵質(zhì)量。如溫度過低,則菌絲生長(zhǎng)緩慢,不能進(jìn)入豆腐塊的深層;溫度過高,菌絲易老化和死亡,影響品質(zhì)。
要嚴(yán)格控制溫度,因?yàn)?5~18℃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)。在合適的條件下,一般2d后,毛霉就開始生長(zhǎng),約5d后,豆腐表面就會(huì)長(zhǎng)滿直立菌絲(即長(zhǎng)白毛)。
(4)發(fā)酵時(shí)間:時(shí)間過短,發(fā)酵不充分,如蛋白質(zhì)未完全水解,這樣在加鹽后豆腐脫水,蛋白質(zhì)變性,就會(huì)變硬;時(shí)間過長(zhǎng),豆腐會(huì)軟化不易成形,從而影響腐乳的口味。
(5)調(diào)味品:加入的各種酒類、糖類等輔料的多少也對(duì)口感有重要影響。
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。
題型一腐乳制作的原理
在豆腐的發(fā)酵過程中,起主要作用的是()。
A.曲霉B.酵母C.毛霉D.醋酸菌
解析:腐乳的發(fā)酵是多種微生物的協(xié)同作用,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。曲霉是釀制醬油所用的主要菌種,在釀制腐乳中不占主導(dǎo)地位,但制作紅方時(shí)需要加入紅曲,使其呈現(xiàn)深紅色。
答案:C
腐乳味道鮮,易于消化、吸收,是因?yàn)槠鋬?nèi)主要含有的營(yíng)養(yǎng)成分是()。
A.無機(jī)鹽、水、維生素B.氯化鈉、氨基酸、甘油和脂肪酸
C.多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D.蛋白質(zhì)、脂肪、氯化鈉、水
解析:豆腐的主要營(yíng)養(yǎng)成分是蛋白質(zhì)和脂肪。在毛霉等多種微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下,豆腐被分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成分。
答案:C
題型二影響腐乳品質(zhì)的條件
下列關(guān)于腐乳制作的描述中,錯(cuò)誤的是()。
A.在腐乳制作過程中必須有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與
B.含水量大于85%的豆腐利于保持濕度,適宜制作腐乳
C.加鹽和加酒都能抑制微生物的生長(zhǎng)
D.密封瓶口前最好將瓶口通過火焰以防雜菌污染
解析:含水量在70%左右的豆腐適于作腐乳,是因?yàn)橐壮尚?、有利于毛霉的生長(zhǎng)繁殖;含水量過高,腐乳不易成型。
答案:B
反思領(lǐng)悟:鹽能防止雜菌污染,避免豆腐腐敗。香辛料和酒可以調(diào)制腐乳的風(fēng)味,也具有防腐殺菌的作用。
1.毛霉屬于()。
A.真菌B.病毒C.細(xì)菌D.植物
2制作腐乳的正確流程是()。
①加鹵湯裝瓶?、谧尪垢L(zhǎng)出毛霉?、奂欲}腌制?、苊芊怆缰?br>
A.①②③④B.②③①④C.①③②④D.①④③②
3.下列有關(guān)毛霉的作用,正確的是()。
①將多糖分解成葡萄糖?、趯⒌鞍踪|(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸 ③將脂肪水解成甘油和脂肪酸?、軐⒑怂岱纸獬珊塑账?br>
A.①②B.②③C.③④D.①④
4.豆腐坯用食鹽腌制,其作用是()。
①滲透鹽分,析出水分?、诮o腐乳以必要的咸味?、鄯乐姑估^續(xù)生長(zhǎng)和污染的雜菌繁殖 ④浸提毛霉菌絲上的蛋白酶
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④
答案:1.A 毛霉屬于霉菌,霉菌和酵母菌均為真菌,屬于真核生物。細(xì)菌屬于原核生物。
2.B
3.B 腐乳制作過程中,毛霉可產(chǎn)生多種不同的酶,以利用和分解豆腐中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其中,主要的酶是水解酶類,如蛋白酶將蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸,脂肪酶將脂肪水解成甘油和脂肪酸等。
4.D 豆腐坯用食鹽腌制可以析出豆腐中的水分,使豆腐塊變硬,在后期制作過程中不會(huì)過早酥爛。同時(shí),鹽能抑制微生物生長(zhǎng),避免腐敗變質(zhì),能夠浸提毛霉菌絲上的蛋白酶。