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选修一


选修一

知识点

填空

专题一传统发酵技术的应用
课题 1
1.果酒制作的原理 (1)人类利用微生物发酵制作果酒,该过程用到的微生物是 它的代谢类型是 生活状态:进行发酵,产生大量 (2)果酒制作条件 传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是 酵母菌生长的最适温度是 葡萄皮的 (4)在 2.果醋的制作原

理 (1)果醋发酵菌种是 变为 ,新陈代谢类型 。 ,当糖源不足时醋酸菌将 。 消毒。 的空间。 ,时间控制在 ,时间控制在 d 左右,可通过 d,并注 (2)当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成 再变成醋酸,其反应式 3.操作过程应注意的问题 (1)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用 (2)葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约 (3)制作葡萄酒时将温度严格控制在 对发酵的情况进行及时的监测。 (4)制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在 意适时在 4.酒精的检验 (1)检验试剂: (2)反应条件及现象:在 5.制作果酒、果醋的实验流程 挑选葡萄→ → → ↓ 果酒 → ↓ 果醋 。 条件下,反应呈现 。 充气。 ; PH 呈 ; 的提高,红色 色。 (3)红色葡萄酒呈现颜色的原因是:酒精发酵过程中,随着 进入发酵液,使葡萄酒呈 、 。 ,与异化作用有关的方程式有 。 。 ,

果酒和果醋的制作

的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大

多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。

课题 2

腐乳的制作
和 、 ,脂肪 等,

1.制作原理 (1) .经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的 被分解成 和 ,因而更利于消化吸收。 、 ,常 上。 条件下, 将优良 菌种直接接种在 、 。它是一种丝状 、 、 (2)腐乳的发酵有多种微生物参与, . 如 其中起主要作用的是 见 、

(3) 现代的腐乳生产是在严格的 .

1

豆腐上,这样可以避免其他菌种的 2. 腐乳制作的实验流程: 让豆腐长出 → 3.实验注意事项 (1)在豆腐上长出毛霉时,温度控制在 中的 近瓶口的表层要 高, 时也与豆腐乳独特的 低, 作用。 (4)瓶口密封时,最好将瓶口 。

,保证产品的质量。 → →密封腌制。 ,自然条件下毛霉的菌种来自空气 , ,同时也能 ;盐的浓度过

(2) 将长满毛霉的豆腐块分层加盐, 加盐量要随着摆放层数的加高而 。加盐的目的是使豆腐块失水,利于 。 左右,它能 的生长。盐的浓度过低, (3)卤汤中酒精的含量应控制在

微生物的生长,同 ;酒精含量过

形成有关。酒精含量过高,

。香辛料可以调制腐乳的风味,同时也有 ,防止瓶口污染。 ,在 、 ,易溶于 、 两种,其中 和 情况狂下,将葡萄糖分解为乳 、 内都有分布。 。一般不 和 →成品 后备用。 时加盐水,盐水 ,保证坛内 、 过短,容易造 。 进行比较,可以大致 → 制备样品处理液→ 。 环 常用于生产酸奶。 g 时,会引起中毒;当摄入总量 、

课题 3
1.乳酸菌代谢类型为 酸。在自然界中分布广泛, 在 常见的乳酸菌有 2.亚硝酸盐为 达到

制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

,在食品生产中用作

会危害人体健康,但当人体摄入硝酸盐总量达 g 时,会引起死亡。在特定的条件下,如

的作用下,会转变成致癌物质——亚硝胺,亚硝胺对动物有致畸和致突变作用。 3.泡菜制作大致流程:原料处理→ (1)配制盐水:清水和盐的比例为 (2)装坛:蔬菜装至 要 境。 (3)腌制过程种要注意控制腌制的 和 成 。温度过高、食盐用量不足 10%、 , 4.测亚硝酸盐含量的原理是 将显色反应后的样品与已知浓度的 出泡菜中亚硝酸盐的含量。 测定步骤:配定溶液→ ,盖好坛盖。坛盖边沿水槽中 →装坛→ ,盐水 时加入香辛料,装至

2

专题知识归纳

果酒和果醋的制作原理 果酒和果醋的制作 果酒和果醋的设计制作装置 果酒和果醋的制作过程 腐乳的制作原理 腐乳的制作 腐乳制作过程的控制条件 泡菜制作原理 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 泡菜发酵条件 亚硝酸盐含量的测定

传 统 发 酵 技 术 的 应 用

专题二 微生物的培养与应用
课题 1 微生物的实验室培养
1.根据培养基的物理性质可将培养基可以分为 和 。 2.培养基一般都含有 、 、 、 四类营养物 质,另外还需要满足微生物生长对 、 以及 的要求。 3.获得纯净培养物的关键是 。 4.消毒是指 灭菌是指 5.日常生活中常用的消毒方法是 ,此外,人们也常使用化学药剂进行消毒, 如用 、 等。常用的灭菌方法有 、 、 ,此 外,实验室里还用 或 进行消毒。 6.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤是⑴ ,⑵ , ⑶ ,⑷ ,⑸ 。 7. 微生物接种的方法中最常用的是 和 。 平板划线法 是指 。 稀释涂布平板法是指 。 8.菌种的保藏: (1) 临时保藏: 将菌种接种到试管的 , 在合适的温度下培养, 长 成后,放入 冰箱中保藏,以后每 3—6 个月,转移一次新的培养基。 缺点是:保存时间 ,菌种容易被 或产生变异。 (2)长期保存方法: 法,放在 冷冻箱中保存。

课题 2

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1.尿素只有被 分解成 之后,才能被植物吸收利用。选择分 解尿素细菌的培养基特点: 惟一氮源,按物理性质归类为 培养基。 2. .PCR( )是一种在体外将 。此项 技术的自动化,要求使用耐高温的 DNA 聚合酶。 3 实验室中微生物的筛选应用的原理是:人为提供有利于 生长的条件(包 括 等) ,同时抑制或阻止其他微生物生长。
3

4.选择培养基是指 。 5. 常用来统计样品中活菌数目的方法是 。 即当样品的稀释度足够高 时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的 。通过统计平板上的菌 落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数在 的平板进行计数, 计数公式是 菌落数目的关键是 。另外, 。 利用稀释涂布平板法成功统计 也是测定微生物数量的常用方法。

6.一般来说,统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为 。因此,统计结果一般用 而不是活菌数来表示。 7. 设置对照实验的主要目的是 , 提高实验结果的可 信度。对照实验是 。满足该条件的称 为 ,未满足该条件的称为 。 8.实验设计包括的内容有: 、 、 和 ,具体 的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。 9.不同种类的微生物,往往需要不同的培养 和培养 。在 实验过程中,一般每隔 24 小时统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果, 这样可以 。 10.土壤有“ ”之称,同其他生物环境相比,土 壤中微生物 、 。 11.土壤中的微生物约 是细菌,细菌适宜在酸碱度接近 潮湿土 壤中生长。 土壤中微生物的数量不同, 分离不同微生物采用的 的稀释度不同。 12.一般来说,在一定的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征。这些特征包 括菌落的 、 、 和 等方面。 13.在进行多组实验过程中,应注意做好标记,其目的是 。 14.对所需的微生物进行初步筛选,只是分离纯化菌种的第一步,要对分离的菌种进行 一步的鉴定,还需要借助 的方法。 15.在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的 将尿素分解成了 。氨会 使培养基的碱性 ,PH 。因此,我们可以通过检测培养基 变化来判断该 化学反应是否发生。 在以 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂。 培养某种细 菌后,如果 PH 升高,指示剂将变 ,说明该细菌能够 。

课题 3

分解纤维素的微生物的分离

1.纤维素是 类物质, 是自然界中纤维素含量最高的天然产物, 此外,木材、作物秸秆等也富含纤维素。 2.纤维素酶是一种 酶,一般认为它至少包括三种组分,即 、 和 , 前两种酶使纤维素分解成纤维二糖, 第三种酶将纤维二糖分解成 。 正是在这三种酶的协同作用下,纤维素最终被水解成葡萄糖,为微生物的生长提供营养,同 样,也可以为人类所利用。 3. 筛选纤维素分解菌可以用 法, 这种方法能够通过 直接对 微生物进行筛选。 可以与像纤维素这样的多糖物质形成 ,但并不 和水解后的 和 发生这种反应。 纤维素分解菌能产生 分解纤维 素,从而使菌落周围形成 。 4. 分离分解纤维素的微生物的实验流程图如下: → →梯度稀 释→ → 。 5.为确定得到的菌是否是纤维素分解菌,还学进行 的实验。纤维素 酶的发酵方法有 维素后所产生的 发酵和 发酵。 测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤 进行定量测定。

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专题知识归纳
培养基 无菌技术 微 生 物 的 实 验 室 培 养 微 生 物 的 培 养 与 应 用 土壤 中分 解尿 素的 细菌 的分 离与 计数 操作提示 结果分析与评价 课题延伸 纤维素与纤维素酶 分解 纤维素 的微生 物的 分离 结果分析与评价 课题延伸 实验设计 操作提示 纤维素分解菌的筛选 实验设计 筛选菌株 统计菌落数目 设置对照 PCR 技术 实验室中筛选微生物的原理 选择培养基 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法 设置对照的目的 对照实验的概念 土壤取样 样品的稀释 微生物的培养与观 察 无菌操作 做好标记 规划时间 培养基的类型 培养基的营养物质

避免杂菌污染的方法 实验室常用的消毒方法 实验室常用的灭菌方法 计算 称量 制备牛肉膏蛋白 溶化 胨固体培养基 灭菌 倒平板 平板划线法 纯化大肠杆菌 称释涂布法 结果分析与评价 课题延伸

纤维素酶的组成成分 纤维素酶分解纤维素的实验 刚果红染料 筛选纤维素分解菌的依据 土壤取样 选择培养 刚果红染色法 复习微生物技术 选择培养的操作方法

专题三 植物的组织培养技术

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专题知识归纳 课题 1 月季的花药培养
1.有某种生物全套 生物细胞都具有 条件下,通过基因的 的任何一个活细胞,都具有发育成 的能力,即每个

。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来,这是因为在 ,构成不同组织和器官。 ; 培育 等。 上出现 形成的,其细胞排列 细胞。 差异的过程。 ,高度 作物; 制作 种

2. 植物组织培养技术的应用有: 实现优良品种的 子;培育作物 以及细胞产物的 3. 细胞分化:个体发育中细胞在 4. 愈伤组织是通过 呈 状态的

5. 植物组织培养的过程可简单表示为: (脱分化) ) ( 愈伤组织 6.材料:植物的种类、材料的 选择 和 组织 ) (生长) 新个体

等都会影响实验结果。菊花组织培养一般

作材料。 7. 营养:常用的培养基是 素是 ,有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。 8.激素:在培养基中需要添加 其 、 、 等都影响结果。 9.环境条件:PH、 光照条件为 、 等环境条件。菊花组培所需 PH 为 。 , ,温度为 , 和 等植物激素, 培养基,其中含有的大量元素是 ,微量元

10. 配制各种母液: 将各种成分按配方比例配制成的浓缩液。 使用时根据母液的 计算用量,并加 稀释。

11. 配制培养基:应加入的物质有琼脂、 的母液,并用 定容到

、大量元素、微量元素、有机物和植物激素

毫升。在菊花组织培养中,可以不添加

,原因是

菊花茎段组织培养比较容易。 12.灭菌:采取的灭菌方法是 13.发酵操作 13.1 前期准备:用 消毒工作台,点燃酒精灯。注意所有接种工作都必须在 。 朝上,每个锥形瓶接种 。 。

酒精灯旁进行,器械使用前后都要用火焰灼烧 13.2 接种操作:接种过程中插入外植体时 个外植体。外植体接种与细菌接种相似之处是

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13.3 培养过程应该放在 13.4 移栽前应先打开培养瓶的 养基。 然后将幼苗移植到 行壮苗。最后进行露天栽培。

中进行, 并定期进行消毒, 保持适宜的





,让其在培养间生长几日,然后用流水清洗根部培 等环境中生活一段时间, 进

) (再分化) 胚状体 (生长) 离体细胞、组织、器官 (脱分化) 愈伤组织 新个体 丛芽等 (又叫外植体)

课题 2
1. 小孢子母细胞(2n) ( ( 单核( 单核( 2. )分裂

组织

月季的花药培养
( )个精子(n) ( ( ( )分裂 ( )细胞(n) )细胞核(n)

)时期(n) )期(n) )期(n) (

)细胞(n)

)细胞核(n) ( 双核期 和 。

)分裂 、

育被子植物花粉的发育要经历 母细胞经过

等阶段。 花粉是由花粉

而形成的,因此花粉是

3.

在正常情况下,一个小孢子母细胞可以产生 个花粉。

个精子;在一枚花药中可以产生

4. ①

产生花粉植物的两种途径 花药中的花粉 脱分化 脱分化 ( ( ) ) 丛芽 丛芽 诱导

生根

移栽

② 5.

花药中的花粉

诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低,受多种因素影响,其中影主要因素是: 和 等。

6. 材料的选择: ①从花药来看,应当选择(初花期、盛花期、晚花期)的花药; ②从花粉来看,应当选择(四分体期、单核期、双核期、萌发期)的花粉; ③从花蕾来看,应当选择(完全未开放、略微开放、完全盛开)的花蕾。 7. 选择花药时一般通过 用的染色剂是 和 ,它们分别可以将细胞核染成 色和 色。 确定花粉发育时期, 此时需要对花粉细胞核进行染色, 最常

8. 在使用焙花青-铬钒溶液时,需要首先将花药用 制方法是将 按体积比为 9. 消毒后的花蕾,要在 的比例混合均匀。

处理 20min。该试剂的配

条件下除去花萼、花瓣。剥取花药时,一是注意不要损伤花
7

药,原因是 是 10. 剥取的花药要立刻接种到 的培养基是 培养基,pH 为 。

;二是要彻底除去花丝,原因

上。每个培养瓶接种 ,温度为

个花药。花药培养利用

℃,幼苗形成之前(需要、不需要) ;在诱导丛芽或胚状体培养基中, 。

光照。在花药培养基中,用量最高的激素是 用量最高的激素是

;在诱导生根的培养基中,用量最高的激素是

11. 培养 20-30d 后,花药开裂,长出 上进行分化培养成再生植株;后者要尽快 织形成的植株,常常会出现

或释放出胚状体。前者还要转移到 并转移到新的培养基上。通过愈伤组 的变化,因而需要鉴定和筛选。

概念: 原理:细胞的全能性 基础: 脱分化 再分化 植物组织培养的基本过程: 外植体 愈伤组织 胚状体 外植体的选择 影响植物组织培养的因素: 营养、环境等 植物激素的用法 温度、pH、光照等 实验操作:制备 MS 培养基 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽培 条件:

植 物 组 织 培 养

菊 花 的 组 织 培 养

幼苗

月 季 的 花 药 培 养

被子植物花粉的发育: 花粉母细胞→减数分裂→小孢子母细胞→四分体时期 →单核期→双核期→精子 产生花粉植株的两种途径: 脱分化 分化 花药中的花粉 胚状体 丛芽 诱导 生根 移栽 再分化 脱分化 花药中的花粉 愈伤组织 丛芽 主要因素:材料的选择与培养基的组成 影响花药培养的因素: 重要因素:选择合适的花粉发育时期 影响因素:亲本植株的生长条件、低温处理和 接种密度等 材料的选取:确定花粉发育时期的方法 实验操作: 材料的消毒: 接种和培养: 鉴定和筛选:

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专题四

酶的研究与应用 课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用

1. 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一, 它是由 胶酶能够分解 解成可溶性的 ,瓦解植物细胞的 、 、 及 和 、

聚合而成的一

种高分子化合物,不溶于水。在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊。果 ,使榨取果汁更容易,而果胶分 等。 和 均能产生果 ,也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶,而是分

解果胶的一类酶的总称,包括 果胶酶的来源: 胶酶。由于 广泛的应用于果汁加工业。 2.酶的活性是指 的某一化学反应的 单位体积中 3. 、 和 或

发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一,被

的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化 来表示。 在科学研究与工业生产中, 酶反应速度用单位时间内、 来表示。 等条件会影响酶的活性。 来确定酶 来确定没催化反应 检测 测 来判断果胶酶活性的 。 ,节约成本,需 和 、 之后进行的,实验 。

4.探究温度和 pH 对酶活性的影响: 在一恒定温度下, 通过设置 催化反应的最适 pH,在一恒定的 pH 下,通过设置 的最适温度。在研究温度和 pH 对唾液淀粉酶活性的影响时,通过用 反应后溶液是否变蓝来判断酶是否有活性,本课题要求跟进一步,需要 定果胶酶的活性。 在测定果胶酶的活性时, 可通过测定 高低,获得的苹果汁越多,说明果胶酶的活性越 5. 探究果胶酶用量:生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的 要控制好酶的 的变量不再是 量的因素还有 或 。该实验是在探究果胶酶的 ,而是 、 、

。在这个实验中,除了酶的用量外,影响果汁产

课题 2 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果
1.加酶洗衣粉是指含有 类: 、 、 和 中,应用最广泛广泛、效果最明显的是 的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四 和 。 或小分子的 、 , 和 。其

2. 碱性蛋白酶能将血渍、 奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的 水解为小分子物质,使洗衣粉具有更 的去污能力。

使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的

3. 加酶洗衣粉的洗涤效果:1) ( 影响因素: 使用加酶洗衣粉时, 影响酶活性的因素有 和 等, 为此科学家通过 生产出了能够 、 和 、 等因素。 和

、 的

酶,并制成酶制剂,使其与洗衣粉的其他成分隔离。 (2)注意事项:衣物的洗涤,不仅要考 虑洗涤效果,还要考虑衣物的 4.实验设计:实验设计遵循的原则是

。 (1)探究普 为自变量,

通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果的区别时,要控制
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其他条件一致,同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成 验。 (2)在探究加酶洗衣粉的最适温度时, 形成 时 ,污渍应是完全相同的。



是自变量,不同实验组之间

。 (3)在探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果时,变量

课题 3 酵母细胞的固定化
1. 高果糖浆的生产需要使用 , 它能将葡萄糖转化成果糖。 这种酶的 好, 可以持续发挥作用。 但是, 酶溶解于葡萄糖溶液后, 就无法从糖浆中回收, 造成很大的浪费。 2.使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种 粒装到一个 内, 柱子底端装上分布着许多小孔的 上,再将这些酶颗 。 酶颗粒无法通过筛

板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入, 使葡萄糖溶液流过反应柱,与 接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。 反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。 3. 固定化酶和固定化细胞是利用 一定空间内的技术,包括 更适合采用 容易从 和 中漏出。 、 或 和 或 方法将酶或细胞固定在 法。一般来说,酶 法固定化。 这是 ,而个小的酶

法固定, 而细胞多采用

因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被

4.包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。常用的载体 有 、 、 、 和 等。 ,或者 加 ,再 中, 形成。 味

5.配制海藻酸钠溶液时要边加热边搅拌。加热时要用 与 缓慢的 混合。 混合时要充分 到分配好的

热,反复几次,直到海藻酸钠融化为止。将融化好的海藻酸钠溶液先冷却至 , 使其混合均匀, 再转移到 溶液中,观察是否有 产生,同时又

6.将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后,发现 散发。

专题知识结构
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专题 5
课题 1

DNA 和蛋白质技术
DNA 的粗提取与鉴定

[导学诱思] 1.提取 DNA 的方法 提取生物大分子的基本思路是 。 对于 DNA 的粗提取而言,就是要利用 、 等在物理和化学性质 方面的差异,提取 DNA,去除其他成分。 1) DNA 的溶解性 DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同, 利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使 充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反, 以达到分离目的。 图 5—1 是 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度曲线,请根据曲线图, 思考: ①在什么浓度下,DNA 的溶解度最小?DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度是如何变化的? ②如何通过控制 NaCl 溶液的浓度使 DNA 在盐溶液中溶解或析出? 此外,DNA 不溶于 溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原 理,可以将 DNA 与蛋白质进一步的分离。 2)DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解 ,但是对 没 o 有影响。大多数蛋白质不能忍受 60—80 C 的高温,而 DNA 在 以上才会变性。洗 涤剂能够瓦解 ,但对 DNA 没有影响。 3)DNA 的鉴定 在 条件下,DNA 遇 会被染成 色, 因此二苯胺可以作为鉴定 DNA 的试剂。 2.实验设计 1)实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑,但是使用 的生物组织,成功的可能性更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料: 鱼卵、猪肝、菜花(花椰菜) 、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、 菠菜、在液体培养基的大肠杆菌 思考: 哺乳动物的红细胞的特点? 2)破碎细胞,获取含 DNA 的滤液 动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在 鸡血细胞液中加入一定量的 ,同时用 搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材 料是植物细胞,需要先用 溶解细胞膜。例如,提取洋葱的 DNA 时,在切碎的洋葱 中加入一定的 和 ,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。

思考: ①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?

②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?

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③如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响? ④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分? 3)去除滤液中的杂质 阅读课本的三个方案, 思考: 为什么反复地溶解与析出 DNA,能够去除杂质?

方案二与方案三的原理有什么不同?

4)DNA 的析出与鉴定 将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积 、冷却 的 ,静置 ,溶液中会出现 ,这就是粗提取的 DNA。用玻璃棒 搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。 取两支 20ml 的试管, 各加入物质的量浓度为 的 NaCl 溶液 5ml, 将丝状物放 入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入 4ml 的 。混合均匀后,将试管置于 中加热 5min,待试管冷却后,比较两支 试管溶液颜色的变化,看看溶解有 DNA 的溶液是否变 。 3.操作提示 以血液为实验材料时,每 100ml 血液中需要加入 3g ,防止 。 加入洗涤剂后,动作要 、 ,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步 骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要 ,以免 ,导致 DNA 分子不能形成絮状沉淀。 二苯胺试剂要 ,否则会影响鉴定的效果。 4.结果分析与评价

课题 2
[导学诱思] 1.PCR 原理 填写下列表格 参与的组分 解旋酶 DNA 母链

多聚酶链式反应扩增 DNA 片段

在 DNA 复制中的作用

合成子链的原料 DNA 聚合酶 引物 DNA 的两条链是反向平行的,通常将 DNA 的羟基末端称为 ,而磷酸基团的末 端称为 。DNA 聚合酶不能 开始合成 DNA,而只能 ,因此, DNA 复制需要引物。DNA 的合成方向总是 。 在 DNA 的复制过程中,复制的前提是 。在体外可通 过控制 来实现。在 的温度范围内,DNA 的双螺旋结构将解体,双链分
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开,这个过程称为 。PCR 利用了 DNA 的 原理,通过控制温度来控 制双链的解聚与结合。 由于 PCR 过程的温度高, 导致 DNA 聚合酶失活, 后来 的 DNA 聚合酶的发现和应用,大大增加了 PCR 的效率。 PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中提供: , , , ,同时通过控制温度使 DNA 复制在体外反复 进行。 2.PCR 的反应过程 PCR 一般要经历 循环, 每次循环可以分为 、 和 三步。 从第二轮循环开始, 上一次循环的产物也作为模板参与反应, 并且由 延伸而成 的 DNA 单链会与 结合,进行 DNA 的延伸,这样,DNA 聚合酶只能 ,使这段固定长度的序列成指数扩增。 3.实验操作 在实验室中,做 PCR 通常使用 ,它是一种薄壁塑料管。具体操作时,用微 量移液器,按 PCR 反应体系的配方在 中依次加入各组分, ,再参照下表的设置设 计好 PCR 仪的循环程序即可。 4.操作提示 为避免外源 DNA 等因素的污染,PCR 实验中使用的 、 、 以 及蒸馏水等在使用前必须进行 。PCR 所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在 储存。使用前,将所需试剂从冰箱拿出,放在冰块上缓慢融化。在微量离心管中添加 反应成分时,移液管上的枪头要 。

课题 3

血红蛋白的提取和分离

【导学诱思】 1.凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做 , 是根据 分离蛋白质的有效方法。 凝胶实际上是一些由 构成的多孔球体, 在小球体内部有许多贯穿的通道, 相 对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同,相对分子质量较小的蛋白质 进 入凝胶内部的通道,路程 ,移动速度 ;而相对分子质量 的蛋白质 无法进入凝胶内部的通道,只能在 移动,路程 ,移动速度 。 相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 2.缓冲溶液 缓冲溶液的作用是 。 缓冲溶液通常由 溶解于水中配制而成的。 生物体内进行的各种生物化学 反应都是在一定的 pH 下进行的,例如:血浆的 pH 是 ,要在实验条件下准确 模拟生物体内的过程,必须保持体外的 pH 与体内的基本一致。 3.电泳 电泳是指 。许多重要的生物大分子, 如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的 pH 下,这些基团会带上 。在 电场的作用下, 这些带电分子会向着与其所带电荷 的电极移动。 电泳利用了待分离 样品中各分子 以及分子本身的 、 的不同, 使带电分子产生 不同的 ,从而实现样品中各种分子的分离。 两种常用的电泳方法是 和 ,在测定蛋白质分子 量时通常使用 。 蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移 率取决于 以及 等因素。

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4.蛋白质的提取和分离 蛋白质的提取和分离一般分为四步: 、 、 和 。 5.样品处理 血液由 和 组成,其中红细胞最多。红细胞具有 的特点。红细胞中有一种非常重要的蛋白质 ,其作用是 ,血红蛋白有 个肽链组成,包括 ,其中每条肽 链环绕一个 , 磁基团可携带 。 血红蛋白因含有 呈现红 色。 红细胞的洗涤 洗涤红细胞的目的是 ,采 集的血样要及时采用 分离红细胞, 然后用胶头吸管吸出上层透明的 , 将下层暗红色的 倒入烧杯,再加入 ,缓慢搅拌 ,低速短时 间离心,如此重复洗涤三次,直至 ,表明红细胞已洗涤干净。 血红蛋白的释放 在 和 作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。 分离血红蛋白溶液 将搅拌好的混合溶液离心后, 试管中的溶液分为 4 层。 第一层为 无色透明的 ,第 2 层为白色薄层固体,是 ,第 3 层是红色透明液体, 这是 ,第 4 层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤,除 去之溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。 透析 取 1mL 的血红蛋白溶液装入 中,将透析袋放入盛有 300mL 的物质的 量的浓度为 20mmol/L 的 中, 透析 12h。 透析可以去除样品中 的杂 质,或用于更换样品的 。 6.凝胶色谱操作 第一步要制作 ,第二步要 ,因为 ,所以装 柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。 在装填凝胶柱时, 不得有 存在。 因为气泡会 ,降低分离效果。第三步是 。

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专题知识归纳
基础知识:提取 DNA 的方法 实验材料的选取 实验设计 破碎细胞,获取含 DNA 的滤液 去除滤液中的杂质 DNA 的粗提取 与鉴定 DNA 和蛋白质技术 DNA 的析出与鉴定 以血液为材料要防止血液凝固 操作提示 加入洗涤剂后,动作要轻缓;加入酒精 和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓 二苯胺试剂要现配现用 结果分析与评价 课题延伸 PCR 原理 基础知识 PCR 的反应过程

多聚酶链式反 应扩增 DNA 片段

实验操作 操作提示 结果分析与评价 课题延伸 凝胶色谱法

血红蛋白的提 取和分离

基础知识 缓冲溶液 电泳 样品处理 实验操作 凝胶色谱操作 SDS—聚丙烯酰凝胶电泳

红细胞的洗涤 实验操作 色谱主填料的处理 凝胶色谱柱的装填 蛋白质的分离 结果分析与评价 课题延伸
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专题六
课题 1

植物有效成分的提取
植物芳香油的提取

【导学诱思】 1.植物芳香油的来源 天然香料的主要来源是 和 。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香 鲸等,植物香料的来源更为广泛。植物芳香油可以从大约 50 多个科的植物中提取。例如, 工业生产中,玫瑰花用于提取 ,樟树树干用于提取 。提取出的植物芳香油具有 很强的 ,其组成也 ,主要包括 及其 思考:你能说出一些用于提取某些植物芳香油的器官吗?并分别可提取哪种芳香油? 2.植物芳香油的提取方法 植物芳香油的提取方法有 、 和 等。具体采用那种方法 要根据植物原料的特点来决定。 是植物芳香油提取的常用方法,它的原理 是 。根据蒸馏过程 中 的位置,可以将水蒸气蒸馏法划分为 、 和 。其中,水中 蒸馏的方法对于有些原料不适用,如柑橘和柠檬。这是因为 等问题。因此,柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用 法。 植物芳香油不仅 ,而且易溶于 ,如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不 适于用水蒸气蒸馏的原料,可以考虑使用 法。萃取法是将 的方法。 芳香油溶解于有机溶剂后, 只需 蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的 了。但是,用于萃取的有机溶剂必 须 , ,否则会影响芳香油的质量。 3、玫瑰精油的提取 玫瑰精油是制作 的主要成分,能使人产生愉悦感。由于玫瑰精油化 学性质 ,难溶于 ,易溶于 ,能随 一同蒸馏, 通常采用 法 中 的 法 。 提 取 玫 瑰 精 油 的 实 验 流 程 、 、 、 、 、 。 思考:在提取过程中,如何对乳浊液的处理和玫瑰液的回收? 4、橘皮精油的提取 从橘皮中提取的 ,主要成分为 ,具有很高的经济价值。橘皮精油主要储藏 在 部分, 由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解, 使用水中蒸馏 法又会产生原料焦糊的问题,所以一般采用 法。 具体的流程是 、 、 、 、 、 、 。

课题 2

胡萝卜素的提取《学案》

【导学诱思】 1. 胡萝卜素是 ,化学性质比较 ,不溶于水,微溶于 ,易溶于 等有机溶剂。 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为 α 、 、 三类。 β γ 是 其中最主要的组成成分。与 β -胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有 100 多种,它们 大多存在于蔬菜中。 等蔬菜是提取天然 β -胡萝卜素的原料。 工业生产上,提取天然 β -胡萝卜素的方法主要有三种,一是从 中提取,二

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是从 中获得, 三是利用 生产。 本课题所提供 的方法只能提取胡萝卜素的 ,若要获得 β -胡萝卜素,还需要进一步 的 。 2.提取胡萝卜素的实验流程有 、 、 、 、 、 。 思考:影响萃取的因素有哪些?

专题知识归纳 本专题主要是植物有效成分的滤取,主要谈了植物芳香油的提取和胡萝卜素的提取。 来源:动物和植物 化学成分: 萜类化合物及其衍生物 植物芳香油的提取 蒸气蒸馏法: 玫瑰精油的提取 提取方法 压榨法: 橘皮精油的提取 植物有效成分的提取 萃取法 化学性质: 比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易 溶于石油醚等有机溶剂 胡萝卜素的提取 提取方法: 有机溶剂萃取 纸层析法: 防止操作时对滤纸的污染, 应尽量避 免用手直接接触滤纸。 点样时应注意 点样斑点不能太大 (直径应小于 0.5 ㎝) ,

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