龙门亮剑高三一轮人教版生物 选1全套PPT

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1、 选修选修1 生物技术实践生物技术实践 (1)运用发酵加工食品的基本方法运用发酵加工食品的基本方法(2)测定食品加工中可能产生的有害物质测定食品加工中可能产生的有害物质(1)制作果酒和果醋的基本原理和方法,以及制作果酒和果醋的基本原理和方法,以及发酵的条件发酵的条件(2)设计安装简单的生产果酒、果醋的装置设计安装简单的生产果酒、果醋的装置(3)能运用腐乳制作的原理和方法设计方案,能运用腐乳制作的原理和方法设计方案,选择材料并制卤汤,完成腐乳制作,评价质选择材料并制卤汤,完成腐乳制作,评价质量。设计方案、选择材料、完成泡菜制作,量。设计方案、选择材料、完成泡菜制作,运用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的

2、含量运用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量一、与传统发酵有关的几类微生物的比较一、与传统发酵有关的几类微生物的比较酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌 毛霉毛霉乳酸菌乳酸菌生物学生物学分分类真核生物真核生物原核生原核生物物真核真核生物生物原核生物原核生物生活生活方式方式异养兼异养兼性性厌氧氧异养需异养需氧氧异养异养需氧需氧异养异养厌氧氧酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌毛霉毛霉乳酸菌乳酸菌适宜适宜温度温度20 左右左右3035 1518 室温室温主要生主要生殖方式殖方式出芽生殖出芽生殖二分裂二分裂生殖生殖孢子生子生殖殖二分裂二分裂生殖生殖主要主要用途用途酿酒、酒、发面面酿醋醋制作腐制作腐乳乳制作酸制作酸奶、泡菜奶、泡菜

3、由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物,因此在由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物,因此在利用这两类微生物时,其环境中一定不要加利用这两类微生物时,其环境中一定不要加入青霉素等抗生素。入青霉素等抗生素。二、亚硝酸盐二、亚硝酸盐1与人体健康的关系与人体健康的关系(1)在膳食中普遍存在,在人体内以在膳食中普遍存在,在人体内以“过客过客”的形式随尿排出,但当摄入总量较多时,可的形式随尿排出,但当摄入总量较多时,可引起中毒或死亡。引起中毒或死亡。(2)亚硝酸盐在一定条件下可转化为能致癌、亚硝酸盐在一定条件下可转化为能致癌、致畸和致突变物质致畸和致突变物质亚硝胺。亚硝胺。2含量的测定含量的测定(1)原理:在盐酸酸化条

4、件下,亚硝酸盐与对原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N1萘萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,通基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,通过目测比较,大致估算其含量。过目测比较,大致估算其含量。(2)测定操作:配制溶液测定操作:配制溶液制备标准显色液制备标准显色液制备样品处理液制备样品处理液比色。比色。3测定亚硝酸盐含量的注意事项测定亚硝酸盐含量的注意事项(1)标准显色液、样品处理液的制备中计量要标准显色液、样品处理液的制备中计量要精确。精确。(2)制备样品处理液时,氢氧化铝乳液的作用制备样品处理液时,氢氧化铝乳液的作用是吸附样品滤液

5、中的杂质,使滤液变得无色是吸附样品滤液中的杂质,使滤液变得无色透明,便于观察颜色变化。透明,便于观察颜色变化。二、果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理及二、果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理及过程过程果酒和果醋的果酒和果醋的制作制作腐乳的制腐乳的制作作泡菜的泡菜的制作制作主要菌种主要菌种果酒:酵母菌果酒:酵母菌果醋:醋酸菌果醋:醋酸菌毛霉等毛霉等乳酸菌乳酸菌注意的注意的问题1.材料的材料的选择与与处理理2.防止防止发酵液酵液被被污染染3.控制好控制好发酵酵的条件的条件1.控制好材控制好材料的用量料的用量2.防止防止杂菌菌污染染1.泡菜泡菜坛的的选择2.腌制的腌制的条件条件果酒、果醋制作过程中防止杂菌

6、污染的措施:果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施:榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净,且发酵榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净,且发酵瓶要进行消毒。瓶要进行消毒。清洗葡萄时要先清洗后除枝梗。清洗葡萄时要先清洗后除枝梗。发酵瓶排气管用曲颈管不用直管。发酵瓶排气管用曲颈管不用直管。 生物技术在食品加工中生物技术在食品加工中的应用十分广泛,如果酒、果醋、的应用十分广泛,如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的例腐乳、泡菜就是生活中常见的例子。右图是果酒制果醋的发酵装子。右图是果酒制果醋的发酵装置,分析回答下列问题:置,分析回答下列问题:(1)果酒制作的原材料通常是葡萄,但对葡萄果酒制作的原材料通常是葡萄,但对

7、葡萄不能进行反复冲洗,其原因是不能进行反复冲洗,其原因是_。(2)在图乙中遗漏了一个装置,请以文字加以在图乙中遗漏了一个装置,请以文字加以补充补充_。(3)如果将该装置改为酒精的发酵装置,则温如果将该装置改为酒精的发酵装置,则温度应该控制在度应该控制在_。此时装置需要修改的。此时装置需要修改的地方是地方是_。果酒制果醋的反应式。果酒制果醋的反应式为:为:_。(4)在果醋发酵过程中,用在果醋发酵过程中,用_检测是否有醋酸检测是否有醋酸生成。生成。【解析解析】(1)果酒是以葡萄为原料,通过酵果酒是以葡萄为原料,通过酵母菌发酵获得的,而酵母菌主要存在于果实的母菌发酵获得的,而酵母菌主要存在于果实的表

8、面,所以不能对葡萄进行反复冲洗。表面,所以不能对葡萄进行反复冲洗。(2)乙装置没有排气管道,所以应添加排气口,乙装置没有排气管道,所以应添加排气口,并连上一根长而弯曲的管子,保证酵母菌开始并连上一根长而弯曲的管子,保证酵母菌开始时进行有氧呼吸。时进行有氧呼吸。(3)酵母菌生产酒精需进行无氧呼吸,所以生酵母菌生产酒精需进行无氧呼吸,所以生产酒精不需通入空气。酶的活性在产酒精不需通入空气。酶的活性在1825时时最高,所以装置中温度控制在最高,所以装置中温度控制在1825。(4)用用pH试纸检测装置中培养液的试纸检测装置中培养液的pH,以检测,以检测是否有醋酸生成。是否有醋酸生成。【答案答案】(1)

9、葡萄上存在酵母菌,反复冲洗,葡萄上存在酵母菌,反复冲洗,会洗去大量的酵母菌,不利于酒精发酵会洗去大量的酵母菌,不利于酒精发酵(2)缺少一个排气口,应补上一个排气口装置,缺少一个排气口,应补上一个排气口装置,并连上一根长而弯曲的管子并连上一根长而弯曲的管子(3)1825不需要通入空气不需要通入空气C2H5OH+O2CH3COOH+H2O(4)pH试纸试纸明确果酒、果醋制作所需菌种的代谢类型是明确果酒、果醋制作所需菌种的代谢类型是解答此类题目的关键。制作果酒用酵母菌,解答此类题目的关键。制作果酒用酵母菌,需先通气后密封,而制作果醋需始终有氧气需先通气后密封,而制作果醋需始终有氧气存在。存在。 (2

10、010年山东省潍坊市模拟年山东省潍坊市模拟)农村中泡农村中泡菜的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、清菜的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水陈泡菜水”。密封后置于阴凉处,最适环。密封后置于阴凉处,最适环境温度为境温度为2830 。有时制作的泡菜会。有时制作的泡菜会“咸咸而不酸而不酸”或或“酸而不咸酸而不咸”,前者是用盐过多,前者是用盐过多,后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时,还要跟踪检测泡菜腌

11、制过程中产生的菜时,还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。亚硝酸盐含量。(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是用白酒擦拭泡菜坛的目的是_。(2)菜坛为什么要密封?若菜坛有裂缝,可能菜坛为什么要密封?若菜坛有裂缝,可能会出现什么结果?会出现什么结果?_。(3)加入加入“陈泡菜水陈泡菜水”的作用是的作用是_。(4)制作泡菜的过程中,有机物的干重如何变制作泡菜的过程中,有机物的干重如何变化?菜坛内有机物的种类如何变化?化?菜坛内有机物的种类如何变化?_。(5)若要获得大量乳酸菌菌种,应选用培养基若要获得大量乳酸菌菌种,应选用培养基培养,培养基中应用培养,培养基中应用_、_、_、_和和_五大营养物五大

12、营养物质,同时还需适宜的条件,主要有质,同时还需适宜的条件,主要有_、_。【解析解析】泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵原理,提供的新鲜蔬菜是它的培养基。乳酸原理,提供的新鲜蔬菜是它的培养基。乳酸菌是厌氧型微生物,在缺氧的环境条件下发菌是厌氧型微生物,在缺氧的环境条件下发酵可产生大量乳酸,能抑制其他厌氧菌的生酵可产生大量乳酸,能抑制其他厌氧菌的生存;在有氧情况下,自身受抑制,不能进行存;在有氧情况下,自身受抑制,不能进行乳酸发酵,使需氧菌繁殖而变质。乳酸菌生乳酸发酵,使需氧菌繁殖而变质。乳酸菌生长繁殖需要消耗有机物,发酵过程中会产生长繁殖需要消耗有机物,发酵过程中会产生更

13、多种类的有机物。更多种类的有机物。乳酸菌属异养厌氧型,培养基中应有碳乳酸菌属异养厌氧型,培养基中应有碳源、氮源、生长因子、水、无机盐五大源、氮源、生长因子、水、无机盐五大营养物质,需要的培养条件主要有适宜营养物质,需要的培养条件主要有适宜的温度的温度(28 30 )、无氧环境,这样、无氧环境,这样菌种才能大量增殖。菌种才能大量增殖。【答案答案】 (1)消毒消毒(2)乳酸菌是厌氧型微乳酸菌是厌氧型微生物。密封后造成缺氧环境;菜坛有裂缝,生物。密封后造成缺氧环境;菜坛有裂缝,将导致乳酸菌不能正常生长,而一些杂菌大将导致乳酸菌不能正常生长,而一些杂菌大量繁殖,泡菜会变质量繁殖,泡菜会变质(3)提供乳

14、酸菌菌种提供乳酸菌菌种(4)有机物干重减少;种类增加有机物干重减少;种类增加(5)碳源氮碳源氮源生长因子水无机盐适宜的温度源生长因子水无机盐适宜的温度无氧环境无氧环境1(2008年江苏卷年江苏卷)下列关于腐乳制作的述中,下列关于腐乳制作的述中,错误的是错误的是()A在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与微生物参与B含水量大于含水量大于85%的豆腐利于保持湿度,适的豆腐利于保持湿度,适宜制作腐乳宜制作腐乳C加盐和加酒都能抑制微生物的生长加盐和加酒都能抑制微生物的生长D密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染污染【解析

15、解析】腐乳的制作原理是利用毛霉等微腐乳的制作原理是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中的蛋白生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中的蛋白质和脂肪分解成小分子的肽、氨基酸和甘油、质和脂肪分解成小分子的肽、氨基酸和甘油、脂肪酸。一般说来,含水量为脂肪酸。一般说来,含水量为70%的豆腐最的豆腐最为适宜,水分过多则腐乳不易成形,而且会为适宜,水分过多则腐乳不易成形,而且会影响醋酸菌的有氧呼吸。影响醋酸菌的有氧呼吸。【答案答案】B2(2008年江苏卷年江苏卷)图甲是果醋发酵装置。发图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气,溶液中有气泡产生;中期可酵初期不通气,溶液中有气泡产生;中期可以闻到酒香;后期接种醋酸

16、菌,适当升高温以闻到酒香;后期接种醋酸菌,适当升高温度并通气,酒香逐渐变成醋香。图乙中能表度并通气,酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是变化的曲线是()ABC D【解析解析】在果醋发酵过程中,首先瓶中进在果醋发酵过程中,首先瓶中进行的是有氧呼吸产生行的是有氧呼吸产生CO2,使,使pH下降;一段下降;一段时间后氧气消耗殆尽开始进行无氧呼吸,也时间后氧气消耗殆尽开始进行无氧呼吸,也可产生可产生CO2,使,使pH下降;最后进行醋酸发酵下降;最后进行醋酸发酵生成醋酸,会使生成醋酸,会使pH迅速下降,所以培养液中迅速下降,所以培养液中pH一直降低,如曲线一

17、直降低,如曲线所示。所示。【答案答案】B3(2007年山东高考年山东高考)乙醇等乙醇等“绿色能源绿色能源”的的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:酒精的大致流程为:(1)玉米秸秆经预处理后,应该选用玉米秸秆经预处理后,应该选用_酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶?从以下哪些微生物中可以提取上述酶?(多多选选)_。A酿制果醋的醋酸菌酿制果醋的醋酸菌B生长在腐木上的霉菌生长在腐木上的霉菌C制作酸奶的乳酸菌制作酸奶的乳酸菌D生产味精的谷氨酸棒状杆菌生产味精的谷

18、氨酸棒状杆菌E反刍动物瘤胃中生存的某些微生物反刍动物瘤胃中生存的某些微生物(3)若从土壤中分离出产生这种酶的微生物,若从土壤中分离出产生这种酶的微生物,所需要的培养基为所需要的培养基为_(按功能分按功能分),培养基中的碳源为培养基中的碳源为_。(4)从生物体内提取出的酶首先要检测从生物体内提取出的酶首先要检测_,以便更好地将酶用于生产实践。,以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用利用,可采用_技术。技术。(5)发酵阶段需要的菌种是发酵阶段需要的菌种是_,在产生,在产生酒精时要控制的必要条件是酒精时要控制的必要条件是_

19、。【解析解析】玉米的秸秆主要由纤维素构成,可玉米的秸秆主要由纤维素构成,可利用纤维素酶将其转化为葡萄糖。根据微生利用纤维素酶将其转化为葡萄糖。根据微生物的利用物质和生活习性,可分析出生活在物的利用物质和生活习性,可分析出生活在腐木上的霉菌可分解利用木纤维,反刍动物腐木上的霉菌可分解利用木纤维,反刍动物瘤胃中生存的某些微生物可分解利用植物纤瘤胃中生存的某些微生物可分解利用植物纤维,二者是提取纤维素酶的理想材料。从微维,二者是提取纤维素酶的理想材料。从微生物群体中选择具有特定表型的细胞,使之生物群体中选择具有特定表型的细胞,使之进行繁殖所用的培养基称为选择培养基。固进行繁殖所用的培养基称为选择培养

20、基。固定化细胞与固定化酶技术一起组成了现代的定化细胞与固定化酶技术一起组成了现代的固定化生物催化剂技术,可反复利用,并利固定化生物催化剂技术,可反复利用,并利于与产物分离。于与产物分离。酵母菌既可进行有氧呼吸,又可进行无氧呼酵母菌既可进行有氧呼吸,又可进行无氧呼吸。有氧呼吸时,把葡萄糖氧化分解为水和吸。有氧呼吸时,把葡萄糖氧化分解为水和二氧化碳,释放大量能量二氧化碳,释放大量能量(此时是酵母菌大量此时是酵母菌大量繁殖的时候繁殖的时候);无氧呼吸时,把葡萄糖氧化分;无氧呼吸时,把葡萄糖氧化分解为酒精,释放少量能量解为酒精,释放少量能量(用于酿酒用于酿酒)。【答案答案】(1)纤维素纤维素(2)BE

21、(3)选择培养基选择培养基纤维素纤维素(4)酶的活力酶的活力(活性活性)固定化酶固定化酶(固定固定化细胞化细胞)(5)酵母菌无氧酵母菌无氧(密闭或密封密闭或密封)(1)微生物的分离与培养微生物的分离与培养(2)某种微生物数量的测定某种微生物数量的测定(3)培养基对微生物的选择作用培养基对微生物的选择作用(4)利用微生物发酵来生产特定的产物以及微利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用生物在其他方面的应用(1)培养基的种类、营养要求及配制原则培养基的种类、营养要求及配制原则(2)无菌技术的内容及方法无菌技术的内容及方法(3)分离纯化微生物的研究思路、方法分离纯化微生物的研究思路、

22、方法一、微生物的实验室培养一、微生物的实验室培养1培养基的营养构成培养基的营养构成营养营养物质物质定义定义作用作用主要来源主要来源碳源碳源能提供碳元能提供碳元素的物素的物质构成生物体的物构成生物体的物质,异养生物的,异养生物的能源物能源物质无机物:无机物:CO2、NaHCO3有机物:糖有机物:糖类、脂肪酸、石油、脂肪酸、石油、花生粉花生粉饼等等营养营养物质物质定义定义作用作用主要来源主要来源氮源氮源能提供氮元素能提供氮元素的物的物质合成蛋白合成蛋白质、核酸以及含氮核酸以及含氮代代谢产物物无机物:无机物:N2、NH3、氨、氨盐、硝酸硝酸盐有机物:尿素、有机物:尿素、牛肉膏、蛋白牛肉膏、蛋白胨等等

23、生生长因子因子生生长不可缺少不可缺少的微量有机物的微量有机物酶酶和核酸的成和核酸的成分分维生素、氨基生素、氨基酸、碱基等酸、碱基等(1)微生物最常利用的碳源是糖类微生物最常利用的碳源是糖类(特别是葡萄特别是葡萄糖糖),常利用的氮源是氨盐、硝酸盐。,常利用的氮源是氨盐、硝酸盐。(2)在微生物所需要的化合物中需要量最大的在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源。是碳源。(3)微生物之所以需要补充生长因子,是由于微生物之所以需要补充生长因子,是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。限。2大肠杆菌的纯化大肠杆菌的纯化大肠杆菌的纯化培养,包括培养基的配制和

24、大肠杆菌的纯化培养,包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段。纯化大肠杆菌两个阶段。(1)培养基的配制流程培养基的配制流程(以牛肉膏蛋白胨培养基以牛肉膏蛋白胨培养基为例为例)计算:根据牛肉膏蛋白胨培养基配方的比计算:根据牛肉膏蛋白胨培养基配方的比例,计算配制例,计算配制100 mL的培养基时,各种成分的培养基时,各种成分的用量。的用量。称量:准确地称取各种成分。称量:准确地称取各种成分。溶化:先将称好的牛肉膏连同称量纸一同溶化:先将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯,加入少量的水加热。当牛肉膏溶放入烧杯,加入少量的水加热。当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,用玻璃棒取出称量纸。化并与称量纸分离后,用玻

25、璃棒取出称量纸。然后往烧杯中加入蛋白胨和氯化钠,最后加然后往烧杯中加入蛋白胨和氯化钠,最后加入琼脂,加热使其熔化。在此过程中不断用入琼脂,加热使其熔化。在此过程中不断用玻璃棒搅拌,防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。玻璃棒搅拌,防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。当琼脂完全熔化后,补加蒸馏水至当琼脂完全熔化后,补加蒸馏水至100 mL。灭菌:将配制好的培养基转移到锥形瓶中灭菌:将配制好的培养基转移到锥形瓶中加棉塞包好,放入高压灭菌锅,在压力为加棉塞包好,放入高压灭菌锅,在压力为100 kPa、温度为、温度为121 条件下,灭菌条件下,灭菌1530 min。将培养皿包好后放入干热灭菌箱内,在将培养皿包好后放入干

26、热灭菌箱内,在160170 下灭菌下灭菌2 h。倒平板:等培养基冷却至倒平板:等培养基冷却至50 左右时,在左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。酒精灯火焰附近倒平板。(2)纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。可见的子细胞群体,这就是菌落。稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯稀释涂布平板

27、法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀到琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。形成单个的菌落。(3)培养:将接种后的培养基和一个未接种的培养:将接种后的培养基和一个未接种的培养基培养基(对照组对照组)都放入都放入37 恒温箱中,培养恒温箱中,培养12 h和和24 h后,分别观察并记录结果。后,分别观察并记录结果。3无菌技术无菌技术(

28、1)消毒和灭菌的区别消毒和灭菌的区别条件条件结果果常用的方法常用的方法消消毒毒较为温和的温和的物理或化学物理或化学方法方法仅杀死物体表面死物体表面或内部一部分或内部一部分对人体有害的微生人体有害的微生物物(不包括芽不包括芽孢和和孢子子)煮沸消毒法、巴煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外氏消毒法、紫外线或化学或化学药物消物消毒法毒法灭菌菌强强烈的理化烈的理化因素因素杀死物体内外所死物体内外所有的微生物,包有的微生物,包括芽括芽孢和和孢子子灼灼烧灭菌、干菌、干热灭菌、高菌、高压蒸汽蒸汽灭菌菌酒精消毒时,酒精消毒时,70%的酒精杀菌效果最好,原的酒精杀菌效果最好,原因是:浓度过高,使菌体表面蛋白质凝固成因是

29、:浓度过高,使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜,乙醇分子不能渗入其中;浓度一层保护膜,乙醇分子不能渗入其中;浓度过低,杀菌力减弱。过低,杀菌力减弱。(2)无菌技术主要操作要求无菌技术主要操作要求实验前应对操作空间、操作人员消毒,对实验前应对操作空间、操作人员消毒,对所有器具和培养基灭菌。所有器具和培养基灭菌。实验进行时需在酒精灯火焰周围无菌区操实验进行时需在酒精灯火焰周围无菌区操作,另外要避免已灭菌处理材料再次污染。作,另外要避免已灭菌处理材料再次污染。二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1选择合适的培养基选择合适的培养基(1)根据培养基的用途可分为选择培养基

30、和鉴根据培养基的用途可分为选择培养基和鉴别培养基别培养基培养基培养基种类种类特点特点用途用途选择培培养基养基培养基中加入某种化培养基中加入某种化学物学物质,以抑制不需,以抑制不需要的微生物的生要的微生物的生长,促促进所需要的微生物所需要的微生物的生的生长培养、分离出特定微培养、分离出特定微生物生物(如培养酵母菌和如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中霉菌,可在培养基中加入青霉素;用尿素加入青霉素;用尿素作作为唯一氮源的培养唯一氮源的培养基用于分离分解尿素基用于分离分解尿素的的细菌菌)(2)分离分解尿素的细菌的培养基即为选分离分解尿素的细菌的培养基即为选择培养基,培养基中的氮源只有尿素,理论择培养基,

31、培养基中的氮源只有尿素,理论上只有能合成脲酶的微生物才能在上面生长。上只有能合成脲酶的微生物才能在上面生长。培养培养基种基种类类特点特点用途用途鉴别培养培养基基根据微生物的代根据微生物的代谢特点,在培养特点,在培养基中加入某种指基中加入某种指示示剂或化学或化学药品品鉴别不同种不同种类的微生物,如的微生物,如可用伊可用伊红美美蓝培养基培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大用水或乳制品中是否有大肠杆菌杆菌(若有,菌落呈深紫色,若有,菌落呈深紫色,并并带有金属光有金属光泽)2统计菌落数目的方法统计菌落数目的方法(1)显微镜直接计数法显微镜直接计数法原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数原理:利用特定细菌计

32、数板或血细胞计数板,在显微镜下计一定容积的样品中微生物板,在显微镜下计一定容积的样品中微生物数量。数量。方法:用计数板计数。方法:用计数板计数。缺点:不能区分死菌与活菌。缺点:不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法间接计数法(活菌计数法活菌计数法)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就的一个活菌,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。能推测出样品中大约含有多少活菌。操作操作a设置重复组,增强实验的说服力与准确性。设置重复组,增强实

33、验的说服力与准确性。b为了保证结果准确,一般选择菌落数在为了保证结果准确,一般选择菌落数在30300的平板进行计数。的平板进行计数。计算公式:每克样品中的菌株数计算公式:每克样品中的菌株数 ,其中其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。代表稀释倍数。3细菌分离与计数的实验流程细菌分离与计数的实验流程土壤取样土壤取样样品稀释样品稀释取样涂布取样涂布微生物微生物培养培养观察并记录结果观察并记录结果细菌计数细菌计数三、分解纤维素的微生物的分离三、分解纤维素的微生物

34、的分离1纤维素酶纤维素酶是一种复合酶,它包括是一种复合酶,它包括C1酶、酶、Cx酶和葡萄糖酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,苷酶,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葡萄糖。第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。2纤维素分解菌的筛选原理纤维素分解菌的筛选原理(1)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。反应。(2)纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素,纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素,从而使菌落周围形成透明圈。从而使菌落周围形成透明圈。3土壤中纤维素

35、分解菌的筛选土壤中纤维素分解菌的筛选(1)方案方案土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释将样品涂布将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透挑选产生透明圈的菌落。明圈的菌落。(2)选择培养的目的:增加纤维素分解菌的浓度,选择培养的目的:增加纤维素分解菌的浓度,确保能够从样品中分离到所需要的微生物。确保能够从样品中分离到所需要的微生物。(3)涉及到的微生物技术主要有:培养基的制作、涉及到的微生物技术主要有:培养基的制作、无菌操作、稀释涂布平板法、选择培养基的作无菌操作、稀释涂布平板法、选择培养基的作用、土壤取样等。用、土壤取样等。 (2010年青岛市模

36、拟年青岛市模拟)啤酒是我们日常生啤酒是我们日常生活中最常见的饮料之一。生产过程大致如下:活中最常见的饮料之一。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增糖度下降,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多;当糖度下降到一定程度后,结束发酵;多;当糖度下降到一定程度后,结束发酵;最后分别输出有形物质和啤酒。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过根据上述过程,回答以下问题:程,回答以下问题:(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的具有耐高糖

37、和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:变及筛选过程如下:步骤步骤1:野生菌液体培养一段时间后接受紫外:野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。线照射诱变处理。步骤步骤2:制备选择培养基。在基本培养基的基:制备选择培养基。在基本培养基的基础上,注意添加础上,注意添加_和调低和调低pH,加琼脂,加琼脂后灭菌,制成固体平板。后灭菌,制成固体平板。步骤步骤3:将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。:将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。步骤步骤4

38、:根据:根据_筛选出突变菌。筛选出突变菌。(2)上述步骤上述步骤2、3的目的分别是的目的分别是_。(3)酿酒过程中,经检测活菌数量适宜但却不酿酒过程中,经检测活菌数量适宜但却不产生酒精,应采取的措施是产生酒精,应采取的措施是_。(4)秸秆的主要成分为木质素、纤维素和半纤秸秆的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌却无法直接利用,原因是维素,但是酵母菌却无法直接利用,原因是其其_。若要酵母菌能利用植物。若要酵母菌能利用植物秸秆进行发酵抽取酒精,请提出解决该问题秸秆进行发酵抽取酒精,请提出解决该问题的方法。的方法。(列举两种方法列举两种方法)_。【解析解析】(1)因为是选择耐高糖的酵母菌,

39、因为是选择耐高糖的酵母菌,所以应该加糖;一般来说能在选择培养基上所以应该加糖;一般来说能在选择培养基上生长繁殖的一定是耐高糖和耐酸的酵母菌。生长繁殖的一定是耐高糖和耐酸的酵母菌。(2)步骤步骤2的目的是创造选择的特定环境,步骤的目的是创造选择的特定环境,步骤3的目的是通过稀释的方法期望获得单一菌落。的目的是通过稀释的方法期望获得单一菌落。(3)活菌数量较多但不能产生酒精说明酵母菌活菌数量较多但不能产生酒精说明酵母菌不能进行无氧呼吸,所以为了获得酒精必须不能进行无氧呼吸,所以为了获得酒精必须密闭。密闭。(4)酵母菌缺乏分解纤维素的酶系所以不能利酵母菌缺乏分解纤维素的酶系所以不能利用纤维素,但是可

40、以通过基因工程的方法将用纤维素,但是可以通过基因工程的方法将分解纤维素的微生物中有关基因导入酵母菌,分解纤维素的微生物中有关基因导入酵母菌,或者混合培养等方式。或者混合培养等方式。【答案答案】(1)高浓度蔗糖高浓度蔗糖(葡萄糖葡萄糖)是否能在是否能在选择培养基上生长选择培养基上生长(2)提供高糖和酸性筛选环境获得单菌落提供高糖和酸性筛选环境获得单菌落(3)隔绝空气隔绝空气(4)缺乏相应分解酶系缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤或缺乏纤维素酶和半纤维素酶维素酶)在酵母菌中转入分解酶系相关基因;在酵母菌中转入分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解秸秆;利用物理和化学利用酶或微生物分解秸秆;利用物

41、理和化学方法分解秸秆;将酵母菌与其他能分解秸秆方法分解秸秆;将酵母菌与其他能分解秸秆的微生物混合发酵的微生物混合发酵 (2009年宁夏高考题年宁夏高考题)(1)在大肠杆菌培在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑_、_和渗透压等条件。由于该和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、选择、_、_等优点,因此常作等优点,因此常作为遗传学研究的实验材料。为遗传学研究的实验材料。(2)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行染,需对培养基和

42、培养皿进行_(消毒、灭消毒、灭菌菌);操作者的双手需要进行清洗和;操作者的双手需要进行清洗和_;静;静止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能紫外线能使蛋白质变性,还能_。(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数,要想使所得估计值更接近实际值,除个数,要想使所得估计值更接近实际值,除应严格操作、多次重复外,还应保证待测样应严格操作、多次重复外,还应保证待测样品稀释的品稀释的_。(4)通常,对获得的纯菌种还可以依据菌落的通常,对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的形

43、状、大小等菌落特征对细菌进行初步的_。(5)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是测方法是_。(6)若用大肠杆菌进行实验,使用过的培养基若用大肠杆菌进行实验,使用过的培养基及其培养物必须经过及其培养物必须经过_处理后才能丢处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。弃,以防止培养物的扩散。【解析解析】(1)影响微生物培养的因素除了营影响微生物培养的因素除了营养条件外,外界条件主要包括温度、酸碱度养条件外,外界条件主要包括温度、酸碱度和渗透压等。由于大肠杆菌具有体积小、结和渗透压等。由于

44、大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短等优点,所以常作为遗传学研究的实周期短等优点,所以常作为遗传学研究的实验材料。验材料。(2)灭菌是指用强烈的物理或化学的方法,杀灭菌是指用强烈的物理或化学的方法,杀死物体内外的一切微生物,包括芽孢和孢子。死物体内外的一切微生物,包括芽孢和孢子。消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物。对于培养基和培养器皿要进行灭菌,对物。对于培养基和培养器皿要进行灭菌,对操作者的双手需要进行清洗

45、和用酒精消毒,操作者的双手需要进行清洗和用酒精消毒,静止空气中的细菌在用紫外线照射能够使蛋静止空气中的细菌在用紫外线照射能够使蛋白质变性,并损伤白质变性,并损伤DNA结构,使细菌死亡。结构,使细菌死亡。(3)样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落的数目,实际操作中,通常选用一定稀释范的数目,实际操作中,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得的菌落数围的样品液进行培养,以保证获得的菌落数在在30300之间。之间。(4)菌落的特征是判断微生物的种类的重要依菌落的特征是判断微生物的种类的重要依据。对获得的纯菌种可以依据菌落的特征对据。对获得的纯菌种可以依据

46、菌落的特征对细菌进行初步检测。细菌进行初步检测。(5)要判断固体培养基是否被污染,可将未接要判断固体培养基是否被污染,可将未接种的培养基在适宜的温度下培养一段时间,种的培养基在适宜的温度下培养一段时间,若发现有菌落说明培养基已被污染。若发现有菌落说明培养基已被污染。(6)进行微生物培养时,使用过的培养基及培进行微生物培养时,使用过的培养基及培养物必须经灭菌后才能丢弃,防止培养的微养物必须经灭菌后才能丢弃,防止培养的微生物扩散到环境中,造成危害。生物扩散到环境中,造成危害。【答案答案】(1)温度酸碱度易培养生活温度酸碱度易培养生活周期短周期短(2)灭菌消毒损伤灭菌消毒损伤DNA的结构的结构(3)

47、比例合适比例合适(4)鉴定鉴定(或分类或分类)(5)将未接种将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生观察培养基上是否有菌落产生(6)灭菌灭菌1(2009年四川高考题年四川高考题)下列关于几种微生物下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的描述,正确的是的营养代谢和生长繁殖的描述,正确的是()A根瘤菌通过生物固氮,制造了含氮养料和根瘤菌通过生物固氮,制造了含氮养料和含碳有机物含碳有机物B接种到培养基上的青霉菌,进入对数期接种到培养基上的青霉菌,进入对数期能大量积累青霉素能大量积累青霉素C培养液中溶氧量的变化,会影响酵母菌培养液中

48、溶氧量的变化,会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径的生长繁殖和代谢途径D用用32P标记的噬菌体感染细菌,在新形标记的噬菌体感染细菌,在新形成的噬菌体中都能检测到成的噬菌体中都能检测到32P【解析解析】根瘤菌异养生活,不能合成含氮有根瘤菌异养生活,不能合成含氮有机物,机物,A选项错误;处于对数期的青霉菌是菌选项错误;处于对数期的青霉菌是菌种数目大量增加的时期,处于稳定期时才能种数目大量增加的时期,处于稳定期时才能积累大量青霉素,积累大量青霉素,B选项错误;酵母菌的繁殖选项错误;酵母菌的繁殖需要在有氧条件下进行,酵母菌在有氧和无需要在有氧条件下进行,酵母菌在有氧和无氧条件下分别进行有氧呼吸和无氧呼吸,

49、氧条件下分别进行有氧呼吸和无氧呼吸,C选选项正确;用项正确;用32P标记噬菌体感染细菌时,其子标记噬菌体感染细菌时,其子代遗传物质的合成是以被代遗传物质的合成是以被32P标记噬菌体的标记噬菌体的DNA为模板,以细菌的核苷酸为原料,所以为模板,以细菌的核苷酸为原料,所以子代噬菌体中只有少数含子代噬菌体中只有少数含32P,D选项错误。选项错误。【答案答案】C2(2009年重庆高考年重庆高考)下列有关大肠杆菌的叙下列有关大肠杆菌的叙述,正确的是述,正确的是()A大肠杆菌以复制方式进行繁殖,其拟核是大肠杆菌以复制方式进行繁殖,其拟核是一个环状一个环状DNA分子分子B在含葡萄糖和乳糖的培养基上,大肠杆菌

50、在含葡萄糖和乳糖的培养基上,大肠杆菌首先利用乳糖作碳源首先利用乳糖作碳源C用大肠杆菌工程菌生产干扰素时,应及时用大肠杆菌工程菌生产干扰素时,应及时添加核酸等生长因子添加核酸等生长因子D处于对数期的大肠杆菌,常作为生产用的处于对数期的大肠杆菌,常作为生产用的菌种和科研的材料菌种和科研的材料【解析解析】大肠杆菌是一种细菌,以二分裂的大肠杆菌是一种细菌,以二分裂的方式进行繁殖;在含葡萄糖和乳糖的培养基方式进行繁殖;在含葡萄糖和乳糖的培养基上,大肠杆菌首先利用葡萄糖作能源,然后上,大肠杆菌首先利用葡萄糖作能源,然后再利用乳糖;利用大肠杆菌作为工程菌生产再利用乳糖;利用大肠杆菌作为工程菌生产干扰素时,不

51、需要添加外源生长因子;处于干扰素时,不需要添加外源生长因子;处于对数期的大肠杆菌细胞代谢最旺盛,常作为对数期的大肠杆菌细胞代谢最旺盛,常作为生产用的菌种和科研的材料。生产用的菌种和科研的材料。【答案答案】D3(2009年安徽高考题年安徽高考题)下列是关于下列是关于“检测土检测土壤中细菌总数壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中错误实验操作的叙述,其中错误的是的是()A用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板温、高压灭菌后倒平板B取取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水倍的土壤稀释液和无菌水各各0.1 mL,分别涂布于各组平板上,分别涂布于

52、各组平板上C将实验组和对照组平板倒置,将实验组和对照组平板倒置,37 恒温恒温培养培养2448小时小时D确定对照组无菌后,选择菌落数在确定对照组无菌后,选择菌落数在300以以上的实验组平板进行计数上的实验组平板进行计数【解析解析】采用稀释涂布平板法统计菌落数采用稀释涂布平板法统计菌落数目时,一般选择菌落数在目时,一般选择菌落数在30300的平板进行的平板进行计数。计数。【答案答案】D4(2007年江苏高考卷年江苏高考卷)不同的微生物对营养不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正唯一碳源的自养微生物营养

53、的描述中,不正确的是确的是()A氮源物质为该微生物提供必要的氮素氮源物质为该微生物提供必要的氮素B碳源物质也是该微生物的能源物质碳源物质也是该微生物的能源物质C无机盐是该微生物不可缺少的营养物质无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D水是该微生物的营养要素之一水是该微生物的营养要素之一【解析解析】本题考查微生物的营养要素以及本题考查微生物的营养要素以及理解应用能力、判断能力。理解应用能力、判断能力。CO2可为自养型微可为自养型微生物提供碳源,但不能提供能源。生物提供碳源,但不能提供能源。【答案答案】B5下列所述环境条件下的微生物,能正常生下列所述环境条件下的微生物,能正常生长繁殖的是长繁殖的是()

54、A在缺乏生长素的无氮培养基中的固褐固氮在缺乏生长素的无氮培养基中的固褐固氮菌菌B在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌C在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌D在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒毒【解析解析】 圆褐固氮菌是自生固氮细菌,圆褐固氮菌是自生固氮细菌,因此可以在缺乏生长素的无氮培养基中的生因此可以在缺乏生长素的无氮培养基中的生长繁殖。破伤风杆菌是异养厌氧细菌,人体长繁殖。破伤风杆菌是异养厌氧细菌,人体表皮擦伤部位是有氧的环境,破伤风杆菌不表皮擦伤部位是有氧的环境,破伤风杆菌不能生长和繁殖,酵母

55、菌是异养型微生物,新能生长和繁殖,酵母菌是异养型微生物,新配制的植物矿质营养液中缺少有机碳;禽流配制的植物矿质营养液中缺少有机碳;禽流感病毒不能独立生活,只能寄生在活的细胞感病毒不能独立生活,只能寄生在活的细胞中,因此禽流感病毒不能在灭菌后的动物细中,因此禽流感病毒不能在灭菌后的动物细胞培养液中生长繁殖。胞培养液中生长繁殖。【答案答案】A6下列关于平菇培养的操作程序,正确的是下列关于平菇培养的操作程序,正确的是()A配制牛肉膏蛋白胨培养基,接种,高压蒸配制牛肉膏蛋白胨培养基,接种,高压蒸汽灭菌,培养汽灭菌,培养B配制牛肉膏蛋白胨培养基,高压蒸汽灭菌,配制牛肉膏蛋白胨培养基,高压蒸汽灭菌,接种,

56、培养接种,培养C配制棉子壳培养基,接种,高压蒸汽灭菌,配制棉子壳培养基,接种,高压蒸汽灭菌,培养培养D配制棉子壳培养基,高压蒸汽灭菌,接种,配制棉子壳培养基,高压蒸汽灭菌,接种,培养培养【解析解析】培养平菇所用的培养基是棉子壳,培养平菇所用的培养基是棉子壳,具体的操作程序是:配制培养基,高压蒸汽具体的操作程序是:配制培养基,高压蒸汽灭菌,培养。灭菌,培养。【答案答案】D7通过选择培养基可以从混杂的微生物群体通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长;在培养基中加基上大部分微生物无法生长;在培养基中加入

57、青霉素可以抑制细菌和放线菌;在培养基入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在培养基中加入中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出(多选多选)() A大肠杆菌大肠杆菌B霉菌霉菌 C放线菌放线菌 D固氮细菌固氮细菌【解析解析】根据题意,固氮细菌的生长不需根据题意,固氮细菌的生长不需要从培养基上获得氮源,可在缺乏氮源的培要从培养基上获得氮源,可在缺乏氮源的培养基上正常生长;加入青霉素的培养基上不养基上正常生长;加入青霉素的培养基上不能生长细菌和放线菌,则可收获霉菌和酵母能生长细菌和放线菌,则可收获霉菌和酵

58、母菌;加入酚的培养基使细菌和霉菌不能正常菌;加入酚的培养基使细菌和霉菌不能正常生长,而放线菌却能利用酚作原料合成自身生长,而放线菌却能利用酚作原料合成自身的产物。的产物。【答案答案】DBC8(2008年广东高考年广东高考)苯酚是工业生产排放的苯酚是工业生产排放的有毒污染物质,自然界中存在着降解苯酚的有毒污染物质,自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如下图所示:选的主要步

59、骤如下图所示:为土壤样品。为土壤样品。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)中培养目的菌株的选择培养基中应加入中培养目的菌株的选择培养基中应加入作为碳源,作为碳源,中不同浓度碳源的培养基中不同浓度碳源的培养基_(A.影响;影响;B.不影响不影响)细菌的数量,如果要细菌的数量,如果要测定测定中活细菌数量,常采用中活细菌数量,常采用_法。法。(2)为对照,微生物在为对照,微生物在中不生长,在中不生长,在中中生长,生长,与与培养基的主要区别在于培养基的主要区别在于_;使用使用_法可以在法可以在上获得单菌落。采用上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时为什么进行倒置培养?固体平板培养细菌时为什么进行倒置培

60、养?_。(3)如何比较不同菌株降解苯酚能力的大小?如何比较不同菌株降解苯酚能力的大小?_。(4)实验过程中如何防止其他微生物的污染?实验过程中如何防止其他微生物的污染?_。【解析解析】 题目中所筛选的细菌题目中所筛选的细菌“只能只能”降降解苯酚,故可采用以苯酚为唯一碳源的选择解苯酚,故可采用以苯酚为唯一碳源的选择培养基筛选,含除苯酚外其他碳源的培养基培养基筛选,含除苯酚外其他碳源的培养基作为对照。培养液中苯酚浓度下降的速度可作为对照。培养液中苯酚浓度下降的速度可反映该菌对苯酚的降解能力。严格灭菌、无反映该菌对苯酚的降解能力。严格灭菌、无菌操作可有效防止实验过程中的杂菌污染。菌操作可有效防止实验

61、过程中的杂菌污染。【答案答案】(1)苯酚苯酚A平板菌落计数平板菌落计数(活菌活菌计数或菌落计数计数或菌落计数)(2)的培养基没有加入苯酚作为碳源,的培养基没有加入苯酚作为碳源,培培养基中加入苯酚作为碳源稀释涂布平板法养基中加入苯酚作为碳源稀释涂布平板法或平板划线采用固体平板培养细菌时要倒或平板划线采用固体平板培养细菌时要倒置培养以防止冷凝后形成的水珠滴落在培养置培养以防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基基上污染培养基 (3)用同样苯酚浓度的培养液培养不同菌株。用同样苯酚浓度的培养液培养不同菌株。一定时间后,测定培养液中苯酚含量一定时间后,测定培养液中苯酚含量(4)从制备培养基到接种与培

62、养等全部实验过从制备培养基到接种与培养等全部实验过程要无菌操作程要无菌操作(答案合理即可答案合理即可)微微生生物物的的培培养养与与应应用用微生物的实微生物的实验室培养验室培养土壤中分解尿素的土壤中分解尿素的细菌的分离与计数细菌的分离与计数分解纤维素分解纤维素的微生物的的微生物的分离分离微生物微生物的实验的实验室培养室培养培养基:概念、种类、成分、常用培养基:概念、种类、成分、常用培养基培养基无菌技术无菌技术无菌技术内容无菌技术内容消毒与灭菌消毒与灭菌实验室常用的消毒方法实验室常用的消毒方法实验室常用的灭菌方法实验室常用的灭菌方法实验操作实验操作制备牛肉膏蛋白胨固体制备牛肉膏蛋白胨固体 培养基的

63、方法培养基的方法纯化大肠杆菌的方法纯化大肠杆菌的方法菌种保藏的方法菌种保藏的方法研究思路研究思路菌种筛选菌种筛选统计菌落菌数目统计菌落菌数目设置对照设置对照系列稀释系列稀释实验设计实验设计涂布平板涂布平板培养观察培养观察土壤取样土壤取样土壤中土壤中分解尿分解尿素的分素的分离与计离与计数数分解纤分解纤维素的维素的微生物微生物的分离的分离纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶纤维素分解菌的筛选纤维素分解菌的筛选实实验验设设计计土壤取样土壤取样选择培养基的特点、选择选择培养基的特点、选择培养的目的培养的目的刚果红染色法刚果红染色法实验流程:土壤取样实验流程:土壤取样选择培选择培养(可以省略)养(可以省略)

64、梯度稀释梯度稀释涂布平板涂布平板培养后挑选产生透培养后挑选产生透明的圈的菌落明的圈的菌落(1)植物细胞全能性含义及其表达的条件植物细胞全能性含义及其表达的条件(2)植物组织培养中生长素和细胞分裂素的作植物组织培养中生长素和细胞分裂素的作用用(3)花药培养产生花粉植株的两种途径花药培养产生花粉植株的两种途径(4)花粉发育经历的不同时期花粉发育经历的不同时期(1)细胞分化与细胞全能性的生产应用细胞分化与细胞全能性的生产应用(2)植物组织培养的基本原理及其培养条件植物组织培养的基本原理及其培养条件(3)影响植物组织培养的因素影响植物组织培养的因素(4)植物激素在植物组织培养中的作用植物激素在植物组织

65、培养中的作用一、对植物组织培养的分析一、对植物组织培养的分析1原理:原理:植物细胞全能性植物细胞全能性基础:细胞内具有该物种发育所需的全部遗传物质基础:细胞内具有该物种发育所需的全部遗传物质全能性高低:受精卵全能性高低:受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞分化程度低的细胞分化程度低的细胞分化程度高的细胞分化程度高的细胞2细胞分化的实质:细胞分化的实质:细胞内遗传物质的执细胞内遗传物质的执行情况不同行情况不同(基因的选择性表达基因的选择性表达)愈伤组织再分化时应先诱导分化出芽,后诱愈伤组织再分化时应先诱导分化出芽,后诱导产生根,若顺序颠倒,则不好诱导根的生导产生根,

66、若顺序颠倒,则不好诱导根的生成。成。二、影响植物组织培养的因素及成功的关键二、影响植物组织培养的因素及成功的关键1影响因素影响因素(1)内部因素:材料的选取。内部因素:材料的选取。(2)外部因素:营养成分的种类及配比;植物外部因素:营养成分的种类及配比;植物激素的用量及使用顺序;激素的用量及使用顺序;pH、温度、光照等。、温度、光照等。2获得成功的关键获得成功的关键(1)植物组织培养所利用的植物材料体积小、植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差、对培养条件要求较高。抗逆性差、对培养条件要求较高。(2)培养材料一旦被微生物污染,就会导致实培养材料一旦被微生物污染,就会导致实验失败。原因是微

67、生物增殖快,生长迅速,验失败。原因是微生物增殖快,生长迅速,消耗养分多,并产生代谢废物毒害培养材料。消耗养分多,并产生代谢废物毒害培养材料。(3)无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材料以及操作者的消毒灭菌。实验材料以及操作者的消毒灭菌。一旦发现培养物被污染,特别是真菌性污染,一旦发现培养物被污染,特别是真菌性污染,一定不要打开培养瓶。应先将被污染的培养一定不要打开培养瓶。应先将被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌,瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌,然后再打开培养瓶进行清理。然后再打开培养瓶进行清理。三、植物激素在组织培养过程中的

68、重要作用三、植物激素在组织培养过程中的重要作用生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素,其作用及特点为:化和再分化的关键性激素,其作用及特点为:1.在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。呈现加强的趋势。2使用顺序不同,结果不同,具体如下:使用顺序不同,结果不同,具体如下:使用顺序使用顺序实验结果实验结果先使用生先使用生长素,后使素,后使用用细胞分裂素胞分裂素有利于有利于细胞分裂,但胞分裂,但细胞不分化胞不分化先使用先使用细胞分裂素,胞分裂素,后使用生后使用生长素素细胞既分裂又分化胞既

69、分裂又分化同同时使用使用分化分化频率提高率提高3.用量比例不同,结果也不同用量比例不同,结果也不同 下图是水稻的花药通过无菌操作,培下图是水稻的花药通过无菌操作,培养产生花粉植株的两种途径的示意图。请据养产生花粉植株的两种途径的示意图。请据图回答下列问题:图回答下列问题:(1)图中的花粉应选自图中的花粉应选自_的时期,花药培养的时期,花药培养成功率最高。图中的成功率最高。图中的A是是_,C过程指过程指_,B指指_。(2)这两种途径之间没有绝对的界限,主要取这两种途径之间没有绝对的界限,主要取决于决于_。(3)配制培养基时加琼脂的目的是配制培养基时加琼脂的目的是_。(4)组织培养要求无菌操作的原

70、因是组织培养要求无菌操作的原因是_。(5)要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有有_和和_两类植物激素。两类植物激素。【解析解析】(1)进行花药离体培养,花粉发育进行花药离体培养,花粉发育时期的选择非常重要。宜选取单核期,细胞时期的选择非常重要。宜选取单核期,细胞核由中央移向细胞一侧的时期。核由中央移向细胞一侧的时期。(2)图示两种途径的主要区别在于所使用培养图示两种途径的主要区别在于所使用培养基中激素的种类及浓度比不同。基中激素的种类及浓度比不同。(3)培养基中加入琼脂可制成固体培养基。培养基中加入琼脂可制成固体培养基。(4)(4)由于微生物会在营养丰富的

71、培养基上快速由于微生物会在营养丰富的培养基上快速繁殖,与离体培养的植物组织进行竞争,故繁殖,与离体培养的植物组织进行竞争,故培养过程中应培养过程中应“无菌无菌”操作。操作。(5)(5)植物组织培养过程中,生长素与细胞分裂植物组织培养过程中,生长素与细胞分裂素的应用对于外植体脱分化、再分化至关重素的应用对于外植体脱分化、再分化至关重要。要。【答案答案】(1)在单核期,细胞核由中央移向在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧胚状体诱导生根生根细胞一侧胚状体诱导生根生根(2)培养基中激素的种类及其浓度配比培养基中激素的种类及其浓度配比(3)使培养基呈固体状态,有利于外植体的生使培养基呈固体状态,有利于外植

72、体的生长长(4)如不无菌操作,微生物会在培养基上快速如不无菌操作,微生物会在培养基上快速繁殖,与离体培养的植物组织竞争繁殖,与离体培养的植物组织竞争(5)细胞分裂素生长素细胞分裂素生长素 (2009年上海高考题年上海高考题)回答下列有关植回答下列有关植物组织培养的问题。物组织培养的问题。(1)用于植物组织培养的植物材料称为用于植物组织培养的植物材料称为_。(2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程称为分化状态的过程称为_。(3)在再分化阶段所用培养基中,含有植物激在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素素X和植物激素和植物激素Y。逐渐改变培养基中

73、这两种。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系:度比与形成芽、根、愈伤组织的关系:当植物激素当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比等于的浓度比等于1时,时,_;_;_。(4)若植物激素若植物激素Y是生长素,在植物组织培养中是生长素,在植物组织培养中其主要作用是其主要作用是_;则植物激素;则植物激素X的名称是的名称是_。(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是原因是_。【解析解析】(

74、1)植物组织培养时所取材料称为植物组织培养时所取材料称为外植体。外植体。(2)让已经分化的细胞,经过诱导后,让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程,称为脱分化。胞的过程,称为脱分化。(3)据图可得当激素据图可得当激素X与激素与激素Y的浓度比为的浓度比为1时,未分化的细胞群形时,未分化的细胞群形成愈伤组织;当激素成愈伤组织;当激素X与激素与激素Y的浓度比大于的浓度比大于1时,未分化的细胞群分化形成芽;当激素时,未分化的细胞群分化形成芽;当激素X与激素与激素Y的浓度比小于的浓度比小于1时,未分化的细胞群时,未分化的细胞群分

75、化形成根。分化形成根。(4)生长素的作用是促进细胞生长、分裂和分生长素的作用是促进细胞生长、分裂和分化;激素化;激素X能促进细胞分裂,是细胞分裂素。能促进细胞分裂,是细胞分裂素。(5)试管苗为无性繁殖系,能够保持亲本的一试管苗为无性繁殖系,能够保持亲本的一切性状,不发生性状分离。切性状,不发生性状分离。【答案答案】(1)外植体外植体(2)去分化去分化(脱分化脱分化)(3)未分化细胞群经分裂形成愈伤组织未分化细胞群经分裂形成愈伤组织当植物激素当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比大于的浓度比大于1时,时,未分化细胞群分化形成芽;未分化细胞群分化形成芽;当植物激素当植物激素X与与植物激素植物激

76、素Y的浓度比小于的浓度比小于1时,未分化细胞群时,未分化细胞群分化形成根。分化形成根。(4)促进细胞的生长促进细胞的生长(伸长伸长)、分裂、分裂和分化细胞分裂素和分化细胞分裂素(5)组组织培养形成试管织培养形成试管苗的过程属于无性生殖,后代不发生性状苗的过程属于无性生殖,后代不发生性状分分离离1(2008年海南高考题年海南高考题)下列有关植物细胞与下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,错误的是组织培养的叙述中,错误的是()A花药、胚不能作为组织培养的材料花药、胚不能作为组织培养的材料B植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性C外植体是指用于培养的植物组织或器官外植体是指用于培养的植物组织或器官D外植

77、体可诱导出愈伤组织外植体可诱导出愈伤组织【解析解析】植物细胞具有全能性,花药、胚植物细胞具有全能性,花药、胚都可作为组织培养的材料。都可作为组织培养的材料。【答案答案】A2(2008年高考江苏卷年高考江苏卷)下列关于植物组织培下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是养的叙述中,错误的是()A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压节渗透压B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化组织的生长和分化C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织才能形成愈伤组织D同一株绿

78、色开花植物不同部位的细胞经培同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同养获得的愈伤组织基因相同【解析解析】 本题考查植物组织培养的有关知本题考查植物组织培养的有关知识。植物组织培养过程中用的是固体培养基,识。植物组织培养过程中用的是固体培养基,添加蔗糖可提供营养和调节渗透压;添加不添加蔗糖可提供营养和调节渗透压;添加不同比例的生长素和细胞分裂素可促进愈伤组同比例的生长素和细胞分裂素可促进愈伤组织进行再分化,培养过程中愈伤组织的形成织进行再分化,培养过程中愈伤组织的形成需经过脱分化需经过脱分化(或称去分化或称去分化);外植体的来源不;外植体的来源不同,培养获得的愈伤组织或植株的

79、基因同,培养获得的愈伤组织或植株的基因(遗传遗传物质物质)不同,例如用茎尖和花粉培育成的植株不同,例如用茎尖和花粉培育成的植株分别属于二倍体和单倍体。分别属于二倍体和单倍体。【答案答案】D3(2008年江苏卷年江苏卷)某组织培养实验室的愈伤组某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染,为查找污染原因设计了四织被真菌严重污染,为查找污染原因设计了四个实验,实验条件除图示外其他均相同。下列个实验,实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果,据图可得出的初步结论是各图表示实验结果,据图可得出的初步结论是(多选多选)()A污染主要不是培养基灭菌时间短造成的污染主要不是培养基灭菌时间短造成的B污染主

80、要来源于组织培养所用的离体组织污染主要来源于组织培养所用的离体组织C调节培养基调节培养基pH不能解决污染问题不能解决污染问题D调节培养温度不能解决污染问题调节培养温度不能解决污染问题【解析解析】 由图可知,培养基的灭菌时间、由图可知,培养基的灭菌时间、pH以及培养温度对污染率的影响不大;离体以及培养温度对污染率的影响不大;离体组织灭菌时间越长污染率越低,说明离体组组织灭菌时间越长污染率越低,说明离体组织是污染的主要来源。织是污染的主要来源。【答案答案】ABCD4(2009年山东高考年山东高考)人参是一种名贵中药材,人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养其有效成分主要是人参

81、皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下:技术生产人参皂苷的大致流程如下:请回答:请回答:(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基,分装后配制诱导愈伤组织的固体培养基,分装后要进行要进行_。接种前,要对人参根进行。接种前,要对人参根进行_。(2)用于离体培养的根切块,叫做用于离体培养的根切块,叫做_。培养。培养几天后发现少数培养基被污染,若是有颜色几天后发现少数培养基被污染,若是有颜色的绒毛状菌落,属于的绒毛状菌落,属于_污染;若是有光泽的污染;若是有光泽的黏液状菌落,属于黏液状菌落,属于_污染。污染。(3)用少量用少量_酶处理愈伤组织,获取单酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养

82、基中进行悬浮细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高人参皂苷合成量。培养,可有效提高人参皂苷合成量。(4)人参皂苷易溶于水溶性人参皂苷易溶于水溶性(亲水性亲水性)有机溶剂,有机溶剂,从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用_方法,操作时应采用方法,操作时应采用_加热。加热。【解析解析】(1)灭菌是指用强烈的物理或化学灭菌是指用强烈的物理或化学的方法,杀死物体内外的一切微生物,包括的方法,杀死物体内外的一切微生物,包括芽孢和孢子。消毒指使用较为温和的物理或芽孢和孢子。消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人化学方法仅杀死物体表面或内部

83、一部分对人体有害的微生物。在组织培养过程中要防止体有害的微生物。在组织培养过程中要防止杂菌的污染,需要对固体培养基进行灭菌,杂菌的污染,需要对固体培养基进行灭菌,对人参根进行消毒。对人参根进行消毒。(2)用于离体培养的离体用于离体培养的离体的植物组织或器官的植物组织或器官(根切块根切块)称为外植体。称为外植体。单个或少数微生物细胞生长繁殖后,会形成单个或少数微生物细胞生长繁殖后,会形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造的子细胞集团,这就是菌落。我们可态构造的子细胞集团,这就是菌落。我们可以根据菌落的特征判断微生物的种类。霉菌以根据菌落的特征判断微

84、生物的种类。霉菌的菌落较大,肉眼可见许多毛状物,呈棕色、的菌落较大,肉眼可见许多毛状物,呈棕色、青色等,细菌菌落常表现为湿润、黏稠,有青色等,细菌菌落常表现为湿润、黏稠,有光泽。光泽。(3)果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁和胞间层,使愈伤组织分离。细胞壁和胞间层,使愈伤组织分离。(4)人参皂苷溶于水溶性有机溶剂,可以用萃人参皂苷溶于水溶性有机溶剂,可以用萃取法从培养物干粉中提取。萃取时要采用水取法从培养物干粉中提取。萃取时要采用水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,用浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,用明火加热容易引起燃烧、爆炸。明火加热容易引起燃烧、爆炸。

85、【答案答案】(1)灭菌消毒灭菌消毒(2)外植体真菌外植体真菌(霉菌霉菌)细菌细菌(3)果胶果胶(4)萃取萃取(浸取浸取)水浴水浴(1)酶的存在与简单制作方法酶的存在与简单制作方法(2)酶活性测定的一般原理和方法酶活性测定的一般原理和方法(3)酶在食品制作和洗涤等方面的应用酶在食品制作和洗涤等方面的应用(4)制备和应用固定化酶制备和应用固定化酶(1)果汁生产过程中应用果胶酶的适宜条件、果汁生产过程中应用果胶酶的适宜条件、用量、注意事项用量、注意事项(2)固定化酶、固定化细胞制备的优缺点和在固定化酶、固定化细胞制备的优缺点和在生产中的应用生产中的应用一、探索酶活性最适条件和用量的实验设计一、探索酶

86、活性最适条件和用量的实验设计1探究酶活性最适条件的实验设计探究酶活性最适条件的实验设计(1)思路方法思路方法探究不同温度探究不同温度(或或pH)对果胶酶活性的影响时,对果胶酶活性的影响时,温度温度(或或pH)作为自变量,有效地控制其他无作为自变量,有效地控制其他无关变量,通过设置合理的温度关变量,通过设置合理的温度(或或pH)梯度来梯度来确定最适值。确定最适值。(2)注意事项注意事项在苹果泥和果胶酶混合之前,一定要保证底在苹果泥和果胶酶混合之前,一定要保证底物和酶达到相应的条件物和酶达到相应的条件(温度或温度或pH),避免混,避免混合后条件变化,确保实验结果的准确性。合后条件变化,确保实验结果

87、的准确性。(3)衡量实验结果的指标衡量实验结果的指标在相同时间内,滤出苹果汁的体积多少。在相同时间内,滤出苹果汁的体积多少。观察苹果汁的澄清度。观察苹果汁的澄清度。2探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量(1)原理提示原理提示本实验是一个探究性的定量实验,所测出的本实验是一个探究性的定量实验,所测出的最适用量是在本实验的温度、最适用量是在本实验的温度、pH条件下测出条件下测出的,因而果胶酶的最适用量应标明温度和的,因而果胶酶的最适用量应标明温度和pH。(2)确定最适用量的方法确定最适用量的方法如果随酶浓度的增加,过滤到的果汁的体积如果随酶浓度的增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明酶的用量不足;当酶的

88、浓度增也增加,说明酶的用量不足;当酶的浓度增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明酶的用量已经足果汁的体积不再改变,说明酶的用量已经足够,那么,这个值就是酶的最适用量。够,那么,这个值就是酶的最适用量。二、不同加酶洗衣粉的洗涤原理及洗涤效果二、不同加酶洗衣粉的洗涤原理及洗涤效果的实验设计的实验设计1常用酶制剂的种类及洗涤原理常用酶制剂的种类及洗涤原理种类种类洗涤原理洗涤原理洗涤实例洗涤实例蛋白蛋白酶酶可将蛋白可将蛋白质水解水解为易溶解或分散于洗易溶解或分散于洗涤液中的小分子液中的小分子肽或氨基酸或氨基酸血血渍、奶、奶渍及各种及各种食

89、品食品类的蛋白的蛋白质污垢垢脂肪脂肪酶酶把脂肪水解把脂肪水解为较易易溶解的甘油和游离溶解的甘油和游离的脂肪酸的脂肪酸食品的油食品的油渍、人体、人体皮脂、口皮脂、口红种类种类洗涤原理洗涤原理洗涤实例洗涤实例淀粉淀粉酶酶能使淀粉迅速分解能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡可溶性的麦芽糖、葡萄糖等萄糖等来自面条、巧克来自面条、巧克力等的力等的污垢垢纤维素素酶酶使使纤维的的结构构变得蓬得蓬松,从而使渗入到松,从而使渗入到纤维深深处的的尘土和土和污垢垢能能够与洗衣粉充分接与洗衣粉充分接触,达到更好的去触,达到更好的去污效果效果对于丝绸等主要成分为蛋白质的面料,在加对于丝绸等主要成分为蛋白质的面料,在加入

90、碱性蛋白酶的洗衣粉作用下,衣物同样会入碱性蛋白酶的洗衣粉作用下,衣物同样会受到损伤,因此蛋白质类丝织物不能用蛋白受到损伤,因此蛋白质类丝织物不能用蛋白酶洗衣粉。酶洗衣粉。2探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果(1)实验原理:酶的催化作用具有专一性,复实验原理:酶的催化作用具有专一性,复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多,与单一合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多,与单一加酶洗衣粉相比,对各种污渍都有较好的洗加酶洗衣粉相比,对各种污渍都有较好的洗涤效果。涤效果。(2)实验变量实验变量自变量:加酶洗衣粉。自变量:加酶洗衣粉。无关变量:其他条件相同且适宜无关变量:其他条件相同且适宜

91、(如温度、如温度、pH等等)。(3)实验步骤实验步骤步骤步骤烧杯编号烧杯编号注入自来水注入自来水500 mL500 mL500 mL加入物加入物质(等量等量)奶奶渍布布奶奶渍布布奶奶渍布布控制水温控制水温37 37 37 加入洗衣粉加入洗衣粉(等等量量)蛋白蛋白酶酶洗衣粉洗衣粉复合复合酶酶洗衣粉洗衣粉脂肪脂肪酶酶洗衣粉洗衣粉用玻璃棒用玻璃棒搅拌拌5 min5 min5 min观察察实现现象象该实验探究大小多种加酶洗衣粉对同一污渍该实验探究大小多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果,也可以探究同一种加酶洗衣粉的洗涤效果,也可以探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果。对于不同污渍的洗涤效果。三、固

92、定化实验中的有关问题三、固定化实验中的有关问题直接使用酶、固定化酶、固定化细胞三者的异同直接使用酶、固定化酶、固定化细胞三者的异同直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化细胞固定化细胞酶酶的的种数种数一种或几种一种或几种一种一种一系列一系列酶酶常用常用载体体无无高岭土、皂土、高岭土、皂土、硅胶、凝胶硅胶、凝胶明胶、明胶、琼脂糖、脂糖、海藻酸海藻酸钠、醋酸、醋酸纤维素、聚丙素、聚丙烯酰胺胺制作制作方法方法无无化学化学组合固定化、合固定化、物理吸附固定化物理吸附固定化包埋法固定化包埋法固定化直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化细胞固定化细胞是否需是否需要要营养养物物质否否否否是是催化催化反

93、反应单一或多种一或多种单一一一系列一系列反反应底物底物各种物各种物质(大分大分子、小分子子、小分子)各种物各种物质(大大分子、小分分子、小分子子)小分子物小分子物质缺点缺点对环境条件非境条件非常敏感,易失活常敏感,易失活难回收,成本回收,成本高,影响高,影响产品品质量量不利于催化不利于催化一系列的一系列的酶酶促反促反应反反应物不易物不易与与酶酶接近,接近,尤其是大分尤其是大分子物子物质,反,反应效率下降效率下降 (2009年广东高考题年广东高考题)材料:材料:饲料原料中饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中。猪、的磷元素有相当一部分存在于植酸中。猪、禽等动物由于缺乏有关酶,无法有效利用植禽

94、等动物由于缺乏有关酶,无法有效利用植酸,造成磷源浪费,而且植酸随粪便排除后酸,造成磷源浪费,而且植酸随粪便排除后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸,因此成为目前重要的饲水解成肌醇和磷酸,因此成为目前重要的饲料添加剂之一。料添加剂之一。(1)商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中,常在基本培养基中添加不溶株筛选过程中,常在基本培养基中添加不溶于水的植酸钙制成固体平板,植酸钙被植酸于水的植酸钙制成固体平板,植酸钙被植酸酶分解后可在平板上产生酶分解后可在平板上产生_,可根据,可根据其大小选择目的菌

95、株,所得菌株需要进一步其大小选择目的菌株,所得菌株需要进一步测定植酸酶活性。活性测定可以植酸钙作为测定植酸酶活性。活性测定可以植酸钙作为底物,活性可用一定条件下单位时间的底物,活性可用一定条件下单位时间的_表示。表示。(2)利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下图:图:中的主要成分为中的主要成分为_;中包含植中包含植酸酶等多种蛋酸酶等多种蛋白质。白质。(3)为构建基因工程菌,可用为构建基因工程菌,可用PCR等技术从上等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因。述菌株中克隆植酸酶基因。PCR反应包含多反应包含多次循环,每次循环包括三步:次循环,每次循环包括三步:_。反应。

96、反应过程中打开模板过程中打开模板DNA双链的方法双链的方法是是_。(4)除植酸酶外,微生物还能应用在哪些酶的除植酸酶外,微生物还能应用在哪些酶的生产中?生产中?(至少写两种至少写两种) _。【解析解析】植酸酶能使植酸钙分解成易溶于水植酸酶能使植酸钙分解成易溶于水的植酸和金属离子的植酸和金属离子(这也是用植酸钙制备植酸这也是用植酸钙制备植酸的途径的途径)。PCR技术是利用技术是利用DNA双链复制的原理,生物双链复制的原理,生物体外复制特定体外复制特定DNA的核酸合成技术。扩增的的核酸合成技术。扩增的过程是:目的基因过程是:目的基因DNA受热后解链为单链,受热后解链为单链,引物与单链结合,然后在引

97、物与单链结合,然后在DNA聚合酶的作用聚合酶的作用下进行延伸,如此重复循环。下进行延伸,如此重复循环。【答案答案】(1)菌斑植酸钠的分解速率菌斑植酸钠的分解速率(2)植酸和金属离子植酸和金属离子(3)变变性、复性、延伸热变性、复性、延伸热变性性(4)果胶酶、纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶果胶酶、纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶(任选答两种即可任选答两种即可) 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物成分之一。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁和胞间层。请你完成以下有关果胶的细胞壁和胞间层。请你完成以下有关果胶酶和果汁生产的内容。酶和果汁生产的内

98、容。.在果汁生产中用到果胶酶,某课题研究小组在果汁生产中用到果胶酶,某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性,进行了如下实为了探究果胶酶的某些特性,进行了如下实验:验:(1)实验方法:如图中所示的顺序进行操作。实验方法:如图中所示的顺序进行操作。(2)实验结果:对照组与实验组进行了相同时实验结果:对照组与实验组进行了相同时间的实验,结果如图所示:间的实验,结果如图所示:图中自变量是温度,除此之外还可用图中自变量是温度,除此之外还可用来表示。来表示。A酶的浓度酶的浓度B苹果泥的量苹果泥的量C水的加入量水的加入量 DpH图中的纵坐标还可用图中的纵坐标还可用_来表示。来表示。步骤步骤b中在果胶酶和苹果

99、泥混合前,将两者中在果胶酶和苹果泥混合前,将两者分装在不同试管中,恒温的目的是分装在不同试管中,恒温的目的是_。.该实验小组在该实验小组在“探索果胶酶催化果胶水解探索果胶酶催化果胶水解最适最适pH”的课题研究中,完成的课题研究中,完成“烧杯中分别加烧杯中分别加入等量的苹果泥、试管中分别注入等量的果入等量的苹果泥、试管中分别注入等量的果胶酶溶液、编号、编组胶酶溶液、编号、编组”之后,有下面两种之后,有下面两种操作:操作:方法一:将试管中果胶酶溶液和烧杯中的苹方法一:将试管中果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合,再把混合液的果泥相混合,再把混合液的pH分别调至分别调至4、5、610。方法二:将试管中果

100、胶酶溶液和烧杯中苹果方法二:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的泥的pH分别调至分别调至4、5、610,再把,再把pH相相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问哪一种方法更科学请问哪一种方法更科学_,并说明理由,并说明理由_。(2)实验操作中要用玻璃棒不时搅拌,其目的实验操作中要用玻璃棒不时搅拌,其目的是是_,以减少实验误差。,以减少实验误差。(3)如果用曲线图的方式记录实验结果,在现如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,当横坐标表示有的条件下,当横坐标表示pH,纵坐标表示,纵坐标表示_时,实验的操作和记录是比较切实时,实验的操作和记录是比较切实可行的。

101、根据你对酶特性的了解,在图中选可行的。根据你对酶特性的了解,在图中选择一个最可能是实验结果的曲线图择一个最可能是实验结果的曲线图_。若。若实验所获得的最适宜实验所获得的最适宜pHm,请你在所选的,请你在所选的曲线图中标出曲线图中标出“m”点的位置。点的位置。【解析解析】.果胶酶的活性受温度、果胶酶的活性受温度、pH等条件等条件的影响。在衡量实验结果的指标有两种,一的影响。在衡量实验结果的指标有两种,一是果汁的量,另是果汁的量,另个是果汁的澄清度。为使个是果汁的澄清度。为使实验中达到相应的设计温度,必须使酶与底实验中达到相应的设计温度,必须使酶与底物分别保温达到要求后才能混合。物分别保温达到要求

102、后才能混合。.方法二是试管中的果胶酶溶液和烧杯中的方法二是试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的苹果泥的pH分别调至分别调至4、5、610,再把,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。这样相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。这样操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的实验预设的pH。否则,由于酶有高效性,在升高或降低否则,由于酶有高效性,在升高或降低pH过程过程中把果胶分解了,造成误差。实验中玻璃棒搅中把果胶分解了,造成误差。实验中玻璃棒搅拌的目的是使酶和果胶充分地接触,以减少实拌的目的是使酶和果胶充分地接触,以减少实验误差。验误差。实验结果以坐标图的

103、形式表示,横坐标表示实验结果以坐标图的形式表示,横坐标表示pH,纵坐标表示果汁体积较恰当。因为在一定范,纵坐标表示果汁体积较恰当。因为在一定范围内,随着围内,随着pH的增加,酶的活性增强,果汁体的增加,酶的活性增强,果汁体积增大,当超过最适积增大,当超过最适pH后,随着后,随着pH的增加,的增加,酶的活性减弱,果汁体积减小。一种酶的最适酶的活性减弱,果汁体积减小。一种酶的最适温度和温度和pH是一定的,最适温度不会因是一定的,最适温度不会因pH和酶和酶量等其他因素的变化而受影响。量等其他因素的变化而受影响。【答案答案】 .(2)D苹果汁的体积苹果汁的体积保保证底物和酶在混合时的温度是相同的证底物

104、和酶在混合时的温度是相同的.(1)方法二方法二的操作能够确保酶的反方法二方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的应环境从一开始便达到实验预设的pH环境环境(或或答答“方法一的操作会在达到预定方法一的操作会在达到预定pH之前就发之前就发生了酶的催化反应生了酶的催化反应”)(2)使酶和反应物使酶和反应物(果果胶胶)充分地接触充分地接触(3)果汁体积甲果汁体积甲如下图所示如下图所示1(2009年江苏高考题年江苏高考题)下列关于固定化酶和下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是固定化细胞的叙述,正确的是()A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优

105、势明显优势明显B固定化酶的应用中,要控制好固定化酶的应用中,要控制好pH、温度、温度和溶解氧和溶解氧C利用固定化酶降解水体中有磷机农药,需利用固定化酶降解水体中有磷机农药,需提供适宜的营养条件提供适宜的营养条件D利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物用只是作为反应底物【解析解析】固定化细胞可连续多步催化反应;固定化细胞可连续多步催化反应;应用固定化酶需控制好温度和应用固定化酶需控制好温度和pH,不需控制,不需控制溶解氧;利用固定化酶降解有机磷农药,农溶解氧;利用固定化酶降解有机磷农药,农药就是营养成分,不需另外提供;利用固定药就是营养成分,不

106、需另外提供;利用固定化酵母细胞发酵。糖类既作为反应底物,又化酵母细胞发酵。糖类既作为反应底物,又可作为酵母细胞生命活动的能源物质。可作为酵母细胞生命活动的能源物质。【答案答案】A2(2008年江苏高考题年江苏高考题)为探究洗衣粉加酶后为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,等份,进行进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种种或或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。请回答下列问题。下

107、表为实验记录。请回答下列问题。(1)提高洗衣粉去污能力的方法有提高洗衣粉去污能力的方法有_,甲,甲组在洗衣粉中加入了组在洗衣粉中加入了_,乙组在洗衣粉中,乙组在洗衣粉中加入了加入了_。(2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有具有_。(3)如果甲、乙和丙如果甲、乙和丙3组均在水温为组均在水温为80 时洗涤时洗涤同一种污渍,请比较这同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差组洗涤效果之间的差异并说明理由异并说明理由_。(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅的,遇水后包裹层很快

108、溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由定化技术及其理由_。【解析解析】 丙组为对照实验,目的是排除无丙组为对照实验,目的是排除无关因素干扰。消除污渍所用时间越短,说明关因素干扰。消除污渍所用时间越短,说明酶的去污能力越强。通过表格数据可以看出,酶的去污能力越强。通过表格数据可以看出,适当提高温度可以提高酶的催化能力。加酶适当提高温度可以提高酶的催化能力。加酶后,去污效果也有明显提高。后,去污效果也有明显提高。 甲组能消除血甲组能消除血渍而不能消除油渍,说明甲组洗衣粉中加入渍而不能消除油渍,说明甲组洗衣粉中加入了蛋白酶

109、。了蛋白酶。 乙组能消除血渍和油渍,说明乙乙组能消除血渍和油渍,说明乙组在洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶。组在洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶。根据甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作根据甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有专一性。由于高温使酶变性而失活,用具有专一性。由于高温使酶变性而失活,所以甲、乙、丙三组均在水温所以甲、乙、丙三组均在水温80时洗涤同时洗涤同一种污渍洗涤效果无差异。一种污渍洗涤效果无差异。 因为酶未固因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用,定在不溶于水的载体上,也不能重复利用,因此加酶洗衣粉中的生产未运用酶的固定化因此加酶洗衣粉中的生产未运用酶的固定化技术。技术。【答

110、案答案】(1)加酶和适当提高温度蛋白酶加酶和适当提高温度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶蛋白酶和脂肪酶(2)专一性专一性(3)没有差异,因没有差异,因为高温使酶失活为高温使酶失活(4)未运用酶的固定化技术,因为酶未固定在未运用酶的固定化技术,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用不溶于水的载体上,也不能重复利用3(2007年高考广东卷年高考广东卷)动物脑组织中含有丰动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化1 mol谷氨酸谷氨酸分解为分解为1 mol 氨基丁酸和氨基丁酸和1 mol CO2。某科。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在谷氨酸研小组从小鼠的脑中得到该酶后

111、,在谷氨酸起始浓度为起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适、最适温度、最适pH值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果如图究,结果如图1和图和图2。请根据以上实验结果,回答下列问题:请根据以上实验结果,回答下列问题:(1)在图在图1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线化的曲线(请用请用“1”标注标注)。(2)当一开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的当一开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加浓度增加50%或降低反应温度或降低反应温度10 ,请在图,请在图l中分别画出理想条件下中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变

112、化浓度随时间变化的曲线的曲线(请用请用“2”标注酶浓度增加后的变化标注酶浓度增加后的变化曲线,用曲线,用“3”标注温度降低后的变化曲线标注温度降低后的变化曲线),并分别说明原因。,并分别说明原因。(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,迅速使酶失活。在反应物结合,不可解离,迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下。向反应混合物中加入一浓度过量的条件下。向反应混合物中加入一定量的重金属离子后,请在图定量的重金属离子后,请在图2中画出酶催化中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线反应速率随酶浓度变化的曲线(请用请用“4”标注标注),并说明其原因。,

113、并说明其原因。_。【解析解析】 (1)随着产物的增加,反应底物随着产物的增加,反应底物因为被消耗而逐渐减少。因为被消耗而逐渐减少。(2)提高酶的浓度,提高酶的浓度,酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时间减少;温度降低,酶催化反应速率下降,间减少;温度降低,酶催化反应速率下降,但酶并不失活,反应完成所需时间增加。但酶并不失活,反应完成所需时间增加。(3)一定量的重金属离子使一定量的酶失活,当一定量的重金属离子使一定量的酶失活,当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后,加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后,继续加入的酶开始表现酶活力,此时酶的催继续加入的酶开始

114、表现酶活力,此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。【答案答案】 (1)见曲线见曲线1(评分依据:每分解评分依据:每分解1 mmol谷氨酸则产生谷氨酸则产生1 mmol CO2,根据,根据CO2浓浓度变化曲线,可得到严格的谷氨酸浓度随时度变化曲线,可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线间变化曲线)。(2)当谷氨酸脱羧酶的浓度增加当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时,见曲线时,见曲线2,其原因:酶量增加,其原因:酶量增加50%,酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时间减少。当温度降低间减少。当温度降低10 时,见曲线时

115、,见曲线3,其原,其原因:温度降低,酶催化反应速率下降,但酶因:温度降低,酶催化反应速率下降,但酶并不失活,反应完成所需时间增加。并不失活,反应完成所需时间增加。(3)见曲线见曲线4(注:曲线注:曲线4为一条不经过原点的平为一条不经过原点的平行直线,平移距离不限行直线,平移距离不限)。原因:一定量的重。原因:一定量的重金属离子使一定量的酶失活,当加入的酶量金属离子使一定量的酶失活,当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后,继续加入的使重金属离子完全与酶结合后,继续加入的酶开始表现酶活力,此时酶的催化反应速率酶开始表现酶活力,此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。与酶浓度变化的直线关系不

116、变。植植物物的的组组织织培培养养菊花的组织菊花的组织培养培养月季的花药月季的花药培养培养(1)DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定(2)PCR技术的基本操作和应用技术的基本操作和应用(3)蛋白质的提取和分离蛋白质的提取和分离(1)DNA粗提取的原理、方法和注意事项粗提取的原理、方法和注意事项(2)DNA的鉴定的鉴定(3)PCR技术操作及原理技术操作及原理(4)蛋白质提取的原理和方法蛋白质提取的原理和方法一、一、DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定1原理原理:(1)DNA和蛋白质在不同浓度的和蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同溶液中溶解度不同,如下表所示如下表所示:项目目类别NaCl溶

117、液溶液酒精酒精(体体积分数分数95%的冷酒精的冷酒精)DNA不溶不溶蛋白蛋白质NaCl溶液从溶液从2 mol/L逐逐渐稀稀释的的过程中溶解度程中溶解度逐逐渐增大增大某些蛋白某些蛋白质可可溶溶(2)DNA对酶、高温、洗涤剂的耐受性与蛋白对酶、高温、洗涤剂的耐受性与蛋白质的区别质的区别类别项目目DNA蛋白蛋白质蛋白蛋白酶酶没有影响没有影响水解水解高温高温80 以上才会以上才会变性性6080 会会变性性洗洗涤剂没影响没影响瓦解瓦解细胞膜胞膜(破破坏膜中的蛋白坏膜中的蛋白质分子分子)2.注意事项注意事项(1)选用选用DNA含量相对较高的生物组织,成功含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。如鸟类血细

118、胞,其代谢旺盛的可能性更大。如鸟类血细胞,其代谢旺盛的红细胞多。的红细胞多。(2)动物细胞的破碎较易。例如,在鸡血细胞动物细胞的破碎较易。例如,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水同时用玻璃棒搅拌,液中加入一定量的蒸馏水同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果是植物细胞,需过滤后收集滤液即可。如果是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。要先用洗涤剂溶解细胞膜。(3)此操作中共有三次加入此操作中共有三次加入NaCl溶液,浓度均溶液,浓度均为为2 mol/L,目的是溶解,目的是溶解DNA,其中第一次加,其中第一次加入入2 mol/L NaCl溶解溶解DNA后,向滤液中加入蒸后,向滤液中加入蒸馏水,使馏

119、水,使NaCl浓度降为浓度降为0.14 mol/L,目的是析,目的是析出出DNA,第三次加入,第三次加入2 mol/L NaCl是为了鉴定是为了鉴定DNA。(4)搅拌等动作要轻并沿同一方向,防止破坏搅拌等动作要轻并沿同一方向,防止破坏DNA。(5)尽量使用塑料器具,因为尽量使用塑料器具,因为DNA易被玻璃制易被玻璃制品吸附,影响最终提取量。最后提取用于鉴定品吸附,影响最终提取量。最后提取用于鉴定时可用玻璃棒卷出。时可用玻璃棒卷出。二、用二、用PCRPCR技术扩增技术扩增DNADNA片段片段1细胞内细胞内DNA复制与复制与PCR技术比较技术比较 类别类别项目项目细胞内细胞内DNA复制复制PCR不

120、不同同点点解旋解旋 在解旋酶作用下边解在解旋酶作用下边解旋边复制旋边复制80100 高温解旋,高温解旋,双链完全分开双链完全分开酶酶DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶Taq DNA聚合酶聚合酶引物引物RNADNA或或RNA温度温度体内温和条件体内温和条件高温高温2.PCR反应过程中几个问题的解释反应过程中几个问题的解释(1)90 以上时变性,双链以上时变性,双链DNA解聚为单链;解聚为单链;(2)50 左右时复性,引物与两条单链左右时复性,引物与两条单链DNA结结合;合;(3)72 左右时延伸,左右时延伸,Taq DNA聚合酶有最大聚合酶有最大活性,使活性,使DNA新链新链5端向端向3端

121、延伸。端延伸。三、血红蛋白的提取和分离三、血红蛋白的提取和分离1方法及原理方法及原理(1)凝胶色谱法:根据相对分子质量的大小分凝胶色谱法:根据相对分子质量的大小分离蛋白质。离蛋白质。(2)电泳法:根据分子带电性质的差异以及分电泳法:根据分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状不同分离蛋白质。子本身大小、形状不同分离蛋白质。2实验操作程序及注意事项实验操作程序及注意事项(1)样品处理样品处理红细胞的洗涤:红细胞的洗涤:a.目的:除去血浆蛋白等杂目的:除去血浆蛋白等杂质,利于后续步骤的分离纯化。质,利于后续步骤的分离纯化。b.操作时注意操作时注意离心时转速要低,时间要短,至少重复洗涤三离心时转速要

122、低,时间要短,至少重复洗涤三次。次。血红蛋白的释放:蒸馏水使红细胞涨破,甲血红蛋白的释放:蒸馏水使红细胞涨破,甲苯溶解细胞膜,使血红蛋白释放出来。苯溶解细胞膜,使血红蛋白释放出来。(2)粗分离粗分离透析:除去样品中分子量较小的透析:除去样品中分子量较小的杂质。杂质。(3)纯化:一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进纯化:一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。行分离和纯化。凝胶色谱操作时应注意:凝胶色谱操作时应注意:在装填凝胶柱时,不得有气泡存在。因为在装填凝胶柱时,不得有气泡存在。因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。低分离效果。在凝胶色谱操

123、作过程中,不能发生洗脱液在凝胶色谱操作过程中,不能发生洗脱液流干、露出凝胶颗粒的现象。流干、露出凝胶颗粒的现象。一旦发生上述两种情况,凝胶色谱柱需要重一旦发生上述两种情况,凝胶色谱柱需要重新装填。新装填。滴加样品时,吸管管口贴着管壁环绕移动滴加样品时,吸管管口贴着管壁环绕移动加样,不要破坏凝胶面。加样,不要破坏凝胶面。根据红色区带的移动状况判断收集流出液根据红色区带的移动状况判断收集流出液的时间。的时间。 现代生物学已向两个方面发展,宏观现代生物学已向两个方面发展,宏观研究的水平为生态系统水平,微观研究的水研究的水平为生态系统水平,微观研究的水平为分子水平,对于分子的研究,其物质的平为分子水平

124、,对于分子的研究,其物质的提取和分离显得尤为重要。下面是物质提取提取和分离显得尤为重要。下面是物质提取和分离的相关问题,请回答:和分离的相关问题,请回答:(一一)DNA分子的提取和分离分子的提取和分离(1)在提取菜花细胞中的在提取菜花细胞中的DNA时,采用的是研时,采用的是研磨法,为什么不能像用鸡血那样,用蒸馏水磨法,为什么不能像用鸡血那样,用蒸馏水使其破裂?使其破裂? _。(2)在提取实验过程中用到两种浓度的在提取实验过程中用到两种浓度的NaCl溶溶液,说明其作用:液,说明其作用:2 mol/L NaCl溶液:溶液:_;0.14 mol/L NaCl溶液:溶液:_。(3)在整个操作过程中,每

125、在整个操作过程中,每100 mL血液中加入血液中加入3 g柠檬酸钠的作用是:柠檬酸钠的作用是:_。(4)鉴定鉴定DNA所用的试剂:所用的试剂:_。(二二)血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离在血红蛋白的提取和分离过程中:粗分离、在血红蛋白的提取和分离过程中:粗分离、纯化和纯度鉴定时,都会用到缓冲溶液,其纯化和纯度鉴定时,都会用到缓冲溶液,其作用是作用是_。(三三)不同的化学物质,其理化特性不同,提取不同的化学物质,其理化特性不同,提取方法也有所差异,如胡萝卜素不溶于水,易方法也有所差异,如胡萝卜素不溶于水,易溶于溶于_,因此可以用,因此可以用_方法进行提取。方法进行提取。【解析解析】(一一

126、)(1)作作DNA分子提取的理想材分子提取的理想材料为富含料为富含DNA的细胞,动物中鸡血红细胞具的细胞,动物中鸡血红细胞具有细胞核,放入蒸馏水中会使细胞涨破释放有细胞核,放入蒸馏水中会使细胞涨破释放出出DNA,而植物细胞中含有细胞壁不能因吸,而植物细胞中含有细胞壁不能因吸水而涨破。水而涨破。(2)实验过程中用到实验过程中用到NaCl溶液,溶液,2 mol/L的的NaCl溶液用于溶解溶液用于溶解DNA,而,而0.14 mol/L的的NaCl溶液会使溶液会使DNA析出。析出。(3)为了防为了防止凝血现象的发生应加入柠檬酸钠。止凝血现象的发生应加入柠檬酸钠。(4)鉴定鉴定DNA所用的试剂为二苯胺。

127、所用的试剂为二苯胺。(二二)为保持蛋白质的生理活性,防止变性,用为保持蛋白质的生理活性,防止变性,用缓冲液保持缓冲液保持pH的稳定。的稳定。(三三)胡萝卜素的化学性质比较稳定,不溶于水,胡萝卜素的化学性质比较稳定,不溶于水,易溶于有机溶剂。因此可以用有机溶剂作为易溶于有机溶剂。因此可以用有机溶剂作为萃取剂,以萃取的方法来提取。萃取剂,以萃取的方法来提取。【答案答案】(一一)(1)植物细胞具有细胞壁,不会植物细胞具有细胞壁,不会吸水涨破,只有通过研磨,才能释放出吸水涨破,只有通过研磨,才能释放出DNA(2)溶解溶解DNA分子,过滤并除去不溶于分子,过滤并除去不溶于NaCl溶液的杂质溶液的杂质使使

128、DNA分子析出,过滤并除分子析出,过滤并除去溶于去溶于NaCl溶液中的杂质溶液中的杂质(3)防止出现凝血防止出现凝血(4)二苯胺二苯胺(二二)维持血红蛋白所处环境中维持血红蛋白所处环境中pH的稳定的稳定(三三)有机溶剂有机溶剂萃取有机溶剂有机溶剂萃取 (2009年高考专家原创题年高考专家原创题)2008年年5月月20日,民政部制订汶川大地震遇难人员遗体处日,民政部制订汶川大地震遇难人员遗体处理意见时指出,无法确认遇难者身份的,由理意见时指出,无法确认遇难者身份的,由公安部门提取可供公安部门提取可供DNA检验的检材以便事后检验的检材以便事后身份辨认。事后的遗体辨认可借助于身份辨认。事后的遗体辨认

129、可借助于DNA杂杂交技术,即从遗体细胞与死者家属提供的死交技术,即从遗体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取者生前生活用品中分别提取DNA,然后借助,然后借助DNA杂交技术对遗体进行确认。请回答下列杂交技术对遗体进行确认。请回答下列问题:问题:(1)为了确保辨认的准确性,需要克隆出较多为了确保辨认的准确性,需要克隆出较多的的DNA样品,这需要借助样品,这需要借助PCR技术。使用技术。使用PCR技术的具体实验操作顺序是:按配方准技术的具体实验操作顺序是:按配方准备好各组分备好各组分_离心使反应液集中在离心管底部离心使反应液集中在离心管底部设计好设计好PCR仪的循环程序仪的循环程序进行进

130、行PCR反应。在该操反应。在该操作过程中应特别注意的问题是作过程中应特别注意的问题是_。(2)如下表所示为分别从死者遗体和死者生前如下表所示为分别从死者遗体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体上的同的生活用品中提取的三条相同染色体上的同一区段一区段DNA单链的碱基序列,根据碱基互补单链的碱基序列,根据碱基互补配对情况进行判断,配对情况进行判断,A、B、C三组三组DNA中不中不是同一人的是是同一人的是_。A组B组C组遗体中的体中的DNA碱基碱基序列序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC家属提供家属提供的的DNA碱碱基序列基序列TGACTGCCAACCGAATAGC

131、ACGGTAAGACG(3)为什么从死者体细胞与死者家属提供的其为什么从死者体细胞与死者家属提供的其生前生活用品中分别提取的生前生活用品中分别提取的DNA可以完全互可以完全互补配对?补配对?_。【解析解析】 从遗体细胞和死者家属提供的从遗体细胞和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取死者生前的生活用品中分别提取DNA,在一,在一定温度下,水浴共热,使定温度下,水浴共热,使DNA氢键断裂,双氢键断裂,双链打开。若两份链打开。若两份DNA样本来自同一个体,在样本来自同一个体,在温度降低时,两份样本中的温度降低时,两份样本中的DNA单链通过氢单链通过氢键连接在一起,若不是来自同一个体,则两键连接

132、在一起,若不是来自同一个体,则两份样本中的份样本中的DNA单链在一定程度上不能互补,单链在一定程度上不能互补,DNA杂交技术就是通过这一过程对面目全非杂交技术就是通过这一过程对面目全非的死者进行辨认的。的死者进行辨认的。【答案答案】(1)用微量移液器在微量离心管中用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分依次加入各组分PCR实验使用的微量离心管、实验使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌行高压灭菌(2)B、C(3)人体所有体细胞均由一个受精卵经有丝分人体所有体细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生,其细胞核中均含有相同的遗传物质裂产生,

133、其细胞核中均含有相同的遗传物质1(2009年江苏高考题年江苏高考题)下列关于下列关于DNA和蛋白和蛋白质提取与分离实验的叙述,正确的有质提取与分离实验的叙述,正确的有(多选多选)()A提取细胞中的提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞涨破细胞B用不同浓度用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质可去除蛋白质C蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去除溶液中的除溶液中的DNAD蛋白质和蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分都可以用电泳的方法进行分离纯化离纯化【解析解析】提取提取DNA需用蒸馏水涨破细胞,需用

134、蒸馏水涨破细胞,提取蛋白质可以直接用豆浆或研磨的大豆;提取蛋白质可以直接用豆浆或研磨的大豆;透析法不能除去透析法不能除去DNA;DNA在不同浓度的在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,在溶液中的溶解度不同,在0.14 mol/l的的NaCl溶液中溶液中DNA的溶解度最低,的溶解度最低,DNA可以析可以析出,通过过滤可以除去蛋白质;用电泳的方出,通过过滤可以除去蛋白质;用电泳的方法可将蛋白质、法可将蛋白质、DNA进行分离纯化。进行分离纯化。【答案答案】BD2(2008年高考江苏卷年高考江苏卷)下列叙述中错误的是下列叙述中错误的是()A改变改变NaCl溶液的浓度只能使溶液的浓度只能使DNA溶解而

135、不溶解而不能使其析出能使其析出B在沸水浴中,在沸水浴中,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝遇二苯胺试剂会呈现蓝色色C用电泳法可分离带电性质、分子大小和形用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质状不同的蛋白质D用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质质【解析解析】本题考查生物技术的应用。本题考查生物技术的应用。DNA在在NaCl溶液中的溶解度是随着溶液中的溶解度是随着NaCl浓度的变浓度的变化而变化。在化而变化。在0.14 mol/L NaCl溶液中溶液中DNA的的溶解度最小,低于或高于溶解度最小,低于或高于0.14 mol/L,DNA的的溶解度都会增大。在溶

136、解度都会增大。在DNA粗提取实验中就是粗提取实验中就是先把核物质溶解在先把核物质溶解在2 mol/L NaCl溶液中,然后溶液中,然后逐渐加水,稀释至逐渐加水,稀释至0.14 mol/L时,使时,使DNA析出。析出。【答案答案】A3(2008年山东高考题年山东高考题)科学家发现家蝇体内科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视。强的抗菌能力,受到研究者重视。(1)分离该抗菌蛋白可用电泳法,其原理是根分离该抗菌蛋白可用电泳法,其原理是根据蛋白质分子的据蛋白质分子的_、大小及形状不同,在、大小及形状不同,在电场中的电场

137、中的_不同而实现分离。不同而实现分离。(2)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性。抗菌实验所用培养基中的牛肉膏抗菌特性。抗菌实验所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供和蛋白胨主要为细菌生长提供_和和_。(3)分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养一定时间后,比较两中接种等量菌液。培养一定时间后,比较两种培养基中菌落的种培养基中菌落的_,确定该蛋白质,确定该蛋白质的抗菌效果。的抗菌效果。(4)细菌培养常用的接种方法有细菌培养常用的接种方法有_和和_。实验结束后,对使用过的培养基。实验结束后,

138、对使用过的培养基应进行应进行_处理。处理。【解析解析】本题综合考查不同生物技术的应本题综合考查不同生物技术的应用。不同蛋白质分子的带电情况、大小及形用。不同蛋白质分子的带电情况、大小及形状不同,导致其在电泳时在电场中的迁移速状不同,导致其在电泳时在电场中的迁移速度不同而实现分离,将抗菌蛋白加入金黄色度不同而实现分离,将抗菌蛋白加入金黄色葡萄球菌培养基后,可根据菌落多少来判断葡萄球菌培养基后,可根据菌落多少来判断其抗菌效果。其抗菌效果。【答案答案】(1)电荷电荷(带电情况带电情况)迁移速度迁移速度(2)碳源氮源碳源氮源(3)数量数量(4)平板划线法稀释涂布平板法平板划线法稀释涂布平板法(稀释混合

139、平稀释混合平板法板法)灭菌灭菌DNA的粗是的粗是提取与提取与鉴定定多聚多聚酶酶链式式反反应扩增增DNA片段片段DNA和和蛋蛋白白质技技术基础知识基础知识血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离实验操作实验操作多聚多聚酶酶链式反式反应扩增增DNA片段片段DNA含量的含量的测定定从生物材料中提取某些特定的成分从生物材料中提取某些特定的成分(1)提取芳香油的三种常用方法及适用范围提取芳香油的三种常用方法及适用范围(2)层析法鉴定胡萝卜素时点样的关键层析法鉴定胡萝卜素时点样的关键一、植物芳香油的提取一、植物芳香油的提取1植物芳香油成分、特点及应用植物芳香油成分、特点及应用(1)成分:主要包括萜类化合物

140、及其衍生物。成分:主要包括萜类化合物及其衍生物。(2)特点:具很强的挥发性、易溶于有机溶剂。特点:具很强的挥发性、易溶于有机溶剂。2玫瑰精油和橘皮精油的提取流程玫瑰精油和橘皮精油的提取流程(1)玫瑰精油的提取玫瑰精油的提取水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法(2)橘皮精油的提取橘皮精油的提取压榨法压榨法石灰水浸泡石灰水浸泡漂洗漂洗压榨压榨过滤过滤静置静置再再次过滤次过滤橘皮油橘皮油3植物芳香油的提取方法的比较植物芳香油的提取方法的比较提取提取方法方法水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法压榨法压榨法有机溶有机溶剂萃取萃取法法实验原理原理利用水蒸气将利用水蒸气将挥发性性较强强的的植物芳香油携植物芳香油携带出来出来通通过机

141、械加机械加压,压榨出果皮中榨出果皮中的芳香油的芳香油使芳香油溶解使芳香油溶解在有机溶在有机溶剂中,中,蒸蒸发溶溶剂获得得芳香油芳香油方法方法步步骤1.水蒸气蒸水蒸气蒸馏2.分离油分离油层3.除水除水过滤1.石灰水浸泡、石灰水浸泡、漂洗漂洗2.压榨、榨、过滤、静置、静置3.再次再次过滤1.粉碎、干燥粉碎、干燥2.萃取、萃取、过滤3.浓缩提取提取方法方法水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法压榨法压榨法有机溶剂萃取法有机溶剂萃取法适用适用范范围适用于提取玫适用于提取玫瑰油、薄荷油瑰油、薄荷油等等挥发性性强强的的芳香油芳香油适用于柑橘、适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料檬等易焦糊原料的提取的提取适用范适用范围广,要广,

142、要求原料的求原料的颗粒要粒要尽可能尽可能细小,能小,能充分浸泡在有机充分浸泡在有机溶液中溶液中优点点简单易行,便易行,便于分离于分离生生产成本低,易成本低,易保持原料原有的保持原料原有的结构和功能构和功能出油率高,易分出油率高,易分离离局限局限性性水中蒸水中蒸馏会会导致原料焦糊和致原料焦糊和有效成分水解有效成分水解等等问题分离分离较为困困难,出油率相出油率相对较低低使用的有机溶使用的有机溶剂处理不当会影响理不当会影响芳香油的芳香油的质量量水蒸气蒸馏三种常用方法比较,基本原理相水蒸气蒸馏三种常用方法比较,基本原理相同,但原料位置不同。同,但原料位置不同。(1)水中蒸馏:原料放于蒸馏容器的水中,水

143、水中蒸馏:原料放于蒸馏容器的水中,水完全浸没原料。完全浸没原料。(2)水上蒸馏:容器中水的上方有筛板,原料水上蒸馏:容器中水的上方有筛板,原料置于筛板上,水量以沸腾时不浸湿原料为宜。置于筛板上,水量以沸腾时不浸湿原料为宜。(3)水气蒸馏:蒸馏容器下方有一排气孔,连水气蒸馏:蒸馏容器下方有一排气孔,连接外源水蒸气,上方有筛板,上面放原料。接外源水蒸气,上方有筛板,上面放原料。二、胡萝卜素的提取二、胡萝卜素的提取1萃取剂的选择与影响萃取的因素萃取剂的选择与影响萃取的因素(1)萃取剂的选择萃取剂的选择有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶,是水

144、溶性有机溶剂;和丙酮能够与水混溶,是水溶性有机溶剂;石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶,是水不溶性有机溶剂。不能与水混溶,是水不溶性有机溶剂。 萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,且不与水混溶。点,能够充分溶解胡萝卜素,且不与水混溶。另外还要考虑对人体是否有毒等安全问题。另外还要考虑对人体是否有毒等安全问题。因乙醚沸点较低,苯和四氯化碳对人体有毒,因乙醚沸点较低,苯和四氯化碳对人体有毒,所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取剂。剂。(2)

145、影响萃取的因素影响萃取的因素主要因素:萃取剂的性质和使用量;主要因素:萃取剂的性质和使用量;次要因素:原料颗粒的大小、紧密程度、含次要因素:原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、萃取的时间等。水量、萃取的温度、萃取的时间等。总之,溶解越充分,效果就越好。总之,溶解越充分,效果就越好。2胡萝卜素的萃取方法胡萝卜素的萃取方法(1)胡萝卜素提取装置的设计胡萝卜素提取装置的设计提取装置:由铁架台、提取装置:由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等构成。安装顺序:冷凝管等构成。安装顺序:从左到右,由下而上。从左到右,由下而上。拆除时相反。装置如右图所示。拆除时相反。装置如右

146、图所示。由于有机溶剂易燃,直接使用明火加热易由于有机溶剂易燃,直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸引起燃烧、爆炸故采用水浴加热法。故采用水浴加热法。为防止加热时有机溶剂的挥发为防止加热时有机溶剂的挥发在加热在加热瓶口安装冷凝回流装置。瓶口安装冷凝回流装置。(2)纸层析操作的注意事项纸层析操作的注意事项层析时注意选择干净的滤纸,为了防止操层析时注意选择干净的滤纸,为了防止操作时对滤纸的污染,应尽量避免用手直接接作时对滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸,可以带手套进行操作。触滤纸,可以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小直径应小于于0.5 cm),如果

147、用吹风机吹干,温度不宜过,如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。高,否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能相互接触,以免因毛细管现象导纸两边不能相互接触,以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。齐,影响结果。(3)成果评价成果评价如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带,说明提取胡萝卜素的实验成功。由于析带,说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质,萃取样品的颜色可能比提取物中含有杂质,萃取样品的颜色可能比标准

148、样品的颜色浅,我们也可以通过颜色的标准样品的颜色浅,我们也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。此处的纸层析是为了探究是否提取到了胡萝此处的纸层析是为了探究是否提取到了胡萝卜素卜素(通过与标准样品中的通过与标准样品中的胡萝卜素作对比胡萝卜素作对比予以确认予以确认),而叶绿体中色素提取与分离时纸,而叶绿体中色素提取与分离时纸层析的目的是提取并分离四种色素,探究色层析的目的是提取并分离四种色素,探究色素种类和颜色。素种类和颜色。 根据提取橘皮精油的实验流程示意图回根据提取橘皮精油的实验流程示意图回答下列问题。答下列问题。石灰水浸泡石灰水浸泡漂洗漂洗压榨压

149、榨过滤过滤静置静置再次过滤再次过滤橘皮油橘皮油第第步之前对橘皮的处理是步之前对橘皮的处理是_。(2)新鲜的橘皮中含有大量的新鲜的橘皮中含有大量的_,如果直接压榨,出油率较低。如果直接压榨,出油率较低。压榨是个机械加压过程,要求是压榨是个机械加压过程,要求是_。(4)为了使橘皮油易与水分离,还要分别加入为了使橘皮油易与水分离,还要分别加入_,并调节,并调节pH至至_。(5)第第步用步用_过滤,目的是除去过滤,目的是除去_。(6)第第步用步用_过滤。过滤。【解析解析】由于鲜橘皮中含有大量的果蜡、由于鲜橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分,若直接压榨,出油率较低,故果胶和水分,若直接压榨,出油率较低,故

150、应先将橘皮干燥去水,并用石灰水破坏细胞,应先将橘皮干燥去水,并用石灰水破坏细胞,水解果胶。压榨中要使橘皮油易与水分离,水解果胶。压榨中要使橘皮油易与水分离,应加入相当于橘皮质量应加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和的小苏打和5%的硫酸钠,并调节的硫酸钠,并调节pH至至78。该过程中两次。该过程中两次过滤的目的不同,第一次过滤是用普通布袋过滤的目的不同,第一次过滤是用普通布袋除去固体物和残渣,第二次则用滤纸除去少除去固体物和残渣,第二次则用滤纸除去少量水分和果蜡等杂质。量水分和果蜡等杂质。【答案答案】(1)干燥去水干燥去水(2)果蜡、果胶和水果蜡、果胶和水分分(3)既要将原料压紧,防止原料滑脱

151、,又既要将原料压紧,防止原料滑脱,又要将油分挤压出来要将油分挤压出来(4)相当于橘皮质量相当于橘皮质量0.25%的小苏打和的小苏打和5%的硫酸钠的硫酸钠78(5)普普通布袋固体物和残渣通布袋固体物和残渣(6)滤纸滤纸 生物组织中有机物的提取方法有很多生物组织中有机物的提取方法有很多种。例如,凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、种。例如,凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等,不同的有机物提取的方压榨法和萃取法等,不同的有机物提取的方法各有不同。法各有不同。(1)玫瑰精油称为玫瑰精油称为“液体黄金液体黄金”,是世界香料,是世界香料工业不可取代的原料,提取出的玫瑰精油要工业不可取代的原料,提取出的玫

152、瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料,其提取方求不含有任何添加剂或化学原料,其提取方法主要是法主要是_。(2)杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂,主要通过轻柔、高渗透性的保湿剂,主要通过_法提取。法提取。(3)萃取胡萝卜素前,要将胡萝卜彻底粉碎的萃取胡萝卜素前,要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是主要目的是_。(4)血红蛋白的提取方法可以采用血红蛋白的提取方法可以采用_,该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的?与其他物质分开的?_。(5)DNA提取时,可以利用提取时,可以利用DNA在在_

153、而析出,为了纯化提而析出,为了纯化提取的取的DNA,向,向DNA滤液中加入嫩肉粉,目的滤液中加入嫩肉粉,目的是是_,DNA鉴定时,可以使用鉴定时,可以使用_试剂并在沸水中加热产生蓝色沉淀。试剂并在沸水中加热产生蓝色沉淀。【解析解析】(1)玫瑰精油不能含有任何化学原玫瑰精油不能含有任何化学原料,所以不能用萃取法,而其又具有挥发性料,所以不能用萃取法,而其又具有挥发性较强等特点,适于用水蒸气蒸馏法。较强等特点,适于用水蒸气蒸馏法。(2)杏仁杏仁油的提取原料为种子,一般用于食用,应采油的提取原料为种子,一般用于食用,应采用压榨法。用压榨法。(3)萃取法的萃取效率在原料相同萃取法的萃取效率在原料相同时

154、决定于萃取剂的性质和使用量。时决定于萃取剂的性质和使用量。(4)血红蛋血红蛋白相对分子质量的大小与成熟红细胞中其他白相对分子质量的大小与成熟红细胞中其他成分相差较大。成分相差较大。(5)DNA在不同在不同NaCl溶液中溶溶液中溶解度不同,可以使解度不同,可以使DNA溶解或析出从而与其溶解或析出从而与其他物质分开。他物质分开。【答案答案】(1)水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法(2)压榨压榨(3)使使原料颗粒变小,提高萃取效率原料颗粒变小,提高萃取效率(4)凝胶色谱凝胶色谱法相对分子质量的大小法相对分子质量的大小(5)浓度为浓度为0.14 mol/L的的NaCl溶液中溶解度小溶液中溶解度小分解蛋白质二苯胺

155、分解蛋白质二苯胺 (2008年宁夏高考年宁夏高考)根据从胡萝卜中提取胡萝根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质,回答下卜素的相关知识及胡萝卜素的性质,回答下列问题。列问题。胡萝卜素是胡萝卜素是_色结晶。从胡萝卜中提色结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用取胡萝卜素,常用_作为溶剂,原因作为溶剂,原因是是_。(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、骤是:粉碎、干燥、_、_、_。(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将将_和和_

156、控制在一定范围内,原因是控制在一定范围内,原因是_。(4)提取的胡萝卜素可通过提取的胡萝卜素可通过_法进行鉴定,法进行鉴定,在鉴定过程中需要用在鉴定过程中需要用_进行对照。进行对照。(5)一般情况下,提取胡萝卜素时,提取效率一般情况下,提取胡萝卜素时,提取效率与原料颗粒的大小成与原料颗粒的大小成_比。比。【解析解析】解答该题应先回忆胡萝卜素的物解答该题应先回忆胡萝卜素的物理性质、萃取过程及注意事项,再逐题回答。理性质、萃取过程及注意事项,再逐题回答。(1)胡萝卜素为橘黄色结晶,是一种脂类物质,胡萝卜素为橘黄色结晶,是一种脂类物质,常用有机溶剂进行提取。常用有机溶剂进行提取。(2)(3)(5)提

157、取胡萝卜素常用的方法为萃取法,提取胡萝卜素常用的方法为萃取法,其主要步骤包括粉碎、干燥、萃取、过滤、其主要步骤包括粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩等。在干燥时要控制好温度和时间,因浓缩等。在干燥时要控制好温度和时间,因为温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解,为温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解,干燥的目的是提高提取效率。干燥的目的是提高提取效率。(4)鉴定胡萝卜素可用纸层析法,在鉴定过程鉴定胡萝卜素可用纸层析法,在鉴定过程中需要用标准样品进行对照。中需要用标准样品进行对照。【答案答案】(1)橘黄亲脂性有机溶剂橘黄亲脂性有机溶剂(或有机或有机溶剂溶剂)胡萝卜素是脂类物质胡萝卜素是脂类物质(2)萃取萃取萃取萃取过滤浓缩过滤浓缩(3)温度时间温度过高和时温度时间温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解间过长会导致胡萝卜素分解(4)纸层析标准样品纸层析标准样品(5)反反植物芳香油植物芳香油的提取的提取胡胡萝卜素的卜素的提取提取植物植物有效有效成分成分的提的提取取基础知识基础知识实验设计实验设计基础知识基础知识实验设计实验设计胡萝卜素成分的鉴定:胡萝卜素成分的鉴定:方法、原理、步骤、分方法、原理、步骤、分析析

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