高中生物教材選修一必背[共13頁]

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1、高中生物選修一生物技術(shù)實踐 知識點總結(jié) 專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 課題一 果酒和果醋的制作 1、果酒菌種:附在葡萄皮上的野生型酵母菌(真菌,兼性厭氧,主要出芽生殖還有孢子生殖) 2、在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖。 在無氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。 3、制酒條件:溫度(18~25℃),發(fā)酵液缺氧 呈酸性(酵母菌可以生長繁殖,而其他微生物無法適應(yīng)這一環(huán)境)。 4、葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因:紅葡萄皮的色素進(jìn)入發(fā)酵液。 5、果醋菌種:醋酸菌(原核生物),代謝類型異養(yǎng)需氧型。 6、有兩條途徑生成醋酸:當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的

2、糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿帷? C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O 7、制醋條件:①深層發(fā)酵時,短時間不通氧,醋酸菌死亡。②溫度:30~35℃。 挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵 果酒 果醋 8、流程: 9、裝置:充氣口制酒時關(guān)閉;制醋時,連續(xù)輸入氧氣。排氣口長而彎曲的膠管目的是防止空氣中微生物的污染;開口向下的目的是排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的二氧化碳。出料口是用來取樣檢測。 葡萄汁只裝2/3,留1/3空間的目的是讓酵母菌先有氧呼吸進(jìn)行繁殖。 10、若用瓶子做裝置:制酒時,要每天擰松瓶蓋2~4次,目的是排二氧

3、化碳;制醋時,將瓶口打開,蓋上紗布。 11、所有用具清洗后晾干或清洗后用70%的酒精消毒。 先沖洗葡萄再除去枝梗,以避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。 12、酒精檢驗:酸性(3mol/L的H2SO4)重鉻酸鉀→灰綠色。醋酸檢驗:嗅味和品嘗(比較pH) 13、從哪些方面防止發(fā)酵液被污染? 榨汁機要清洗干凈,并晾干。發(fā)酵瓶要清洗干凈,用體積分?jǐn)?shù)70%的酒精消毒,或用洗潔精洗滌。裝入葡萄汁后,封閉充氣口。 課題二 腐乳的制作 1、菌種:多種微生物如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,主要是毛霉(真菌,代謝類型是異養(yǎng)需氧型。孢子生殖。)傳統(tǒng)制作毛霉來自空氣;現(xiàn)代生產(chǎn)將優(yōu)質(zhì)毛霉菌種直

4、接接種在豆腐上。 2、原理:毛霉等微生物產(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;脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。 3、實驗流程:讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制(加鹽之前為前期發(fā)酵,目的是創(chuàng)造條件讓毛霉生長,使毛霉形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同作用,生成腐乳的香氣。) 4、所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多則腐乳不易成形。豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。 5、溫度:15~18℃。 6、加鹽:逐層加鹽,隨著層數(shù)的加高而增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些??刂汽}的用量(豆腐:鹽=5:1):鹽的濃度過低,不足以抑制微生物的生

5、長,可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高會影響腐乳的口味。 食鹽的作用:1.抑制微生物生長,避免腐敗變質(zhì)2.析出水分,是豆腐變硬 3.調(diào)味 7、鹵湯:由酒及各種香辛料配制而成的。 8、鹵湯中酒的含量:12%左右。作用:1.防止雜菌污染 2.賦予腐乳風(fēng)味3.酒精含量過高,對蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,不足以抑制微生物生長,導(dǎo)致豆腐腐敗。 9、香辛料的作用:1.調(diào)味 2.殺菌 10、防止雜菌污染的措施:①玻璃瓶,洗凈后用沸水消毒。②加鹵湯后,用膠條將瓶口密封。③封瓶時,將瓶口通過酒精燈的火焰。 11、影響腐乳風(fēng)味的因素:鹽、酒、香辛料、豆腐含水量。

6、12、腐乳外部致密的“皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的毛霉菌絲,它能形成腐乳的“體”,使腐乳成形。 課題三 制作泡菜 1、菌種:乳酸菌(代謝類型異養(yǎng)厭氧,包括乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。 2、流程 修整、洗滌 晾曬、切分 原料加工 條狀或片狀 加鹽 配制鹽水 泡菜鹽水 加入調(diào)味料, 并裝壇 發(fā)酵 成品 測定亞硝酸鹽含量 3、配制鹽水:水:鹽=4:1;煮沸冷卻(殺菌和去除溶解氧) 4、用水封閉壇口起什么作用?(保證發(fā)酵的無氧環(huán)境)不封閉有什么結(jié)果?(①有氧會抑制無氧呼吸,②雜菌污染) 5、泡菜腌制過程中,要注

7、意控制腌制時間、溫度和食鹽用量。溫度過高、食鹽用量過低、腌制時間過短,易造成細(xì)菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加。一般在腌制 10 天后亞硝酸鹽含量開始降低,故在10天之后食用最好。 6、亞硝酸鹽:白色粉末,易溶于水,用作食品添加劑。 膳食中的絕大部分亞硝酸鹽隨尿排出,只有在特定的條件(適宜的pH、溫度和一定的微生物作用),才會轉(zhuǎn)變成致癌物――亞硝胺,它對動物還具有致畸和致突變作用。 7、測定亞硝酸鹽含量的原理:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料,與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液目測比較,估算泡菜中亞硝酸鹽含量。 提取劑:氯化鎘

8、、氯化鋇。 氫氧化鋁乳液:吸附泡菜汁中雜質(zhì),使泡菜汁透明澄清。 氫氧化鈉:中和過多的酸,制造弱堿性環(huán)境 8、含抗生素牛奶不能生產(chǎn)酸奶的原因是抗生素殺死乳酸菌。 9、醋瓶或啤酒瓶內(nèi)形成的白膜是醋酸菌;泡菜壇內(nèi)的白膜是酵母菌。 專題二 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題一 微生物的實驗室培養(yǎng) 1、培養(yǎng)基:人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。 培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基 半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基(加入凝固劑瓊脂,在其表面可形成菌落)。 ·按照用途,可分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基是指允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他種類微生物

9、生長的培養(yǎng)基。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點,在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品,用以鑒別不同類別的微生物。 2、培養(yǎng)基的化學(xué)成分:水、無機鹽、碳源、氮源。還要滿足微生物生長對PH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。 碳源:提供碳元素。如CO2(自養(yǎng)生物用)、糖類(異養(yǎng)微生物用)。 氮源:提供氮元素。如N2(固氮菌)、NH3(硝化細(xì)菌)、NO3-、NH4+(自養(yǎng)微生物)、牛肉膏、蛋白胨(異養(yǎng)微生物)等。 特例:培養(yǎng)乳酸桿菌加維生素,培養(yǎng)霉菌須將pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細(xì)菌將pH調(diào)至中性或微堿性,培養(yǎng)厭氧型微生物需提供無氧條件。 3、無菌技術(shù)——獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵,有效避免操作

10、者自身被微生物感染。 4、消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。分為煮沸消毒法,巴氏消毒法(不耐高溫的液體)、化學(xué)藥劑(如酒精、氯氣、石炭酸等)消毒、紫外線消毒。 5、滅菌是指使用強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。分為灼燒滅菌(接種環(huán)、接種針等金屬工具、試管口)、干熱滅菌(吸管、培養(yǎng)皿等玻璃器皿、金屬用具,所用器械是干熱滅菌箱)、高壓蒸汽滅菌(培養(yǎng)基、無菌水等,所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋)。 滅菌時物品不能擺得太擠,目的是避免妨礙熱氣流通。 6、制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基方法步驟:計算、稱量、溶化(包括定容和調(diào)pH)、

11、滅菌、倒平板?!九囵B(yǎng)基在錐形瓶中則是先分裝再滅菌】 7、倒平板操作的步驟:拔棉塞→瓶口迅速通過火焰→將培養(yǎng)皿打開一條縫,倒培養(yǎng)基(培養(yǎng)皿的皿蓋始終在手中)→冷卻凝固→倒置平板(從此以后一直倒置) 8、平板冷凝后,為什么要將平板倒置? 答:既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā),又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。 9、平板劃線法只能得到單個的菌落,不能計數(shù)。劃線時不要將最后一區(qū)的與第一區(qū)相連。 操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物;每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后,接種環(huán)上殘留的菌種,使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少;劃線操作結(jié)束時,

12、仍然需要灼燒接種環(huán)是為了殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。 在作第二次以及其后的劃線操作時,為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線? 答:劃線后,線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少,每次從上一次劃線的末端開始,能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少,最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。 10、稀釋涂布平板法不僅能得到單個的菌落,還能計數(shù)。 稀釋涂布的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。涂布器浸在酒精中,然后灼燒。 11、菌種保存 頻繁使用:臨時保藏(接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上,4℃冰箱,每3~6個月,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。) 長期保存:甘

13、油管藏(-20℃的冷凍箱中)。 課題二 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 1、尿素:只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后,才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素,是因為他們能合成脲酶。 2、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的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等),同時抑制或阻止其他微生物生長。 3、測定微生物數(shù)量的常用方法:稀釋涂布平板法(一般設(shè)置3~5個平板,選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計數(shù),并取平均值。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低,)和顯微鏡直接計數(shù)、濾膜法。 4、流程:土壤取樣(在距地表約3~8cm的土壤層取樣,取樣用具需滅菌)→樣品的

14、稀釋(稀釋程度細(xì)菌>放線菌>真菌)→微生物的培養(yǎng)與觀察(細(xì)菌30~37℃1~2天;放線菌25~28℃5~7天;霉菌25~28℃3~4天) 5、菌落特征:形狀、大小、隆起程度、顏色。 6、計算公式: 每克樣品中的菌落數(shù)=(C/V)*M 其中,C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(ml),M代表稀釋倍數(shù) 7、鑒別方法:加酚紅指示劑,變紅(細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨,pH升高) 課題三 分解纖維素的微生物的分離 1、棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物,商品纖維素:水溶性的羧甲基纖維素鈉(CMC—Na)、不溶于水的微晶纖維素(Avi

15、cel)。 2、纖維素酶是一種復(fù)合酶,包括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。 3、篩選方法——剛果紅(CR)染色法。 剛果紅與纖維素等多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣,我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。 一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)(先加CR,倒去CR后再加Nacl,目的是洗去結(jié)合不牢的CR);另一種是在倒平板時就加入剛果紅(在培養(yǎng)基中加入CR,混勻后倒平板)。

16、 方法一缺點是操作繁瑣,加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜;其優(yōu)點是顯示出的顏色反應(yīng)的就是纖維素分解菌。方法二的優(yōu)點是操作簡便,不存在菌落混雜問題,缺點是顯示出的顏色反應(yīng)的可能是纖維素分解菌或淀粉分解菌;另一缺點是:有些微生物具有降解色素的能力,它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅形成明顯的透明圈,使纖維素分解菌不易區(qū)分。 4、分離分解纖維素的微生物的實驗流程 土壤取樣(可將濾紙埋在土壤)→選擇培養(yǎng)(此步可省略)→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 5、對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后,只是分離純化的第一步,為確定得到的是纖維素分解菌,還需要進(jìn)行發(fā)

17、酵產(chǎn)纖維素酶的實驗,纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。纖維素酶的測定方法,一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測定。 專題三 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 課題一 菊花的組織培養(yǎng) 1、愈傷組織:細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則,是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。 2、脫分化:由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程,也叫去分化。 3、再分化:脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng),又可以重新分化成根或芽等器官的過程。 4、植物組織培養(yǎng)的基本過程 離體的植物組織、器官或細(xì)胞 組織培養(yǎng) 脫分化 愈傷組織 組織培養(yǎng) 再分化 根、芽等器官 人為使用植物激素

18、控制 移植 ——→試管苗———→完整的植物體 5、影響植物組織培養(yǎng)的因素 ①材料:植物的種類、材料的年齡和保存時間的長短等都會影響實驗結(jié)果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植物的莖上部新萌生的側(cè)枝。培育無病毒作物,選莖尖分生區(qū)細(xì)胞。 ②營養(yǎng):MS培養(yǎng)基(含有大量元素、微量元素、有機物) ③激素: 使用順序 實驗結(jié)果 先生長素, 后細(xì)胞分裂素 有利于分裂但不分化 先細(xì)胞分裂素, 后生長素 細(xì)胞既分裂也分化 同時使用 分化頻率提高 生長素/ 細(xì)胞分裂素比值與結(jié)果 比值高時 促根分化, 抑芽形成 比值低時 促芽分

19、化, 抑根形成 比值適中 促進(jìn)愈傷組織生長 ④環(huán)境條件:PH、溫度、光等。菊花的組織培養(yǎng),pH5.8,溫度18~22℃,并且每日用日光燈照射12h。. 6、菊花組織培養(yǎng)的操作流程 ①配制MS固體培養(yǎng)基(配制各種母液4℃保存,大量元素濃縮10倍,微量元素濃縮100倍,使用時根據(jù)母液的濃縮倍數(shù),計算用量;配制培養(yǎng)基,可以不添加植物激素;高壓蒸汽滅菌)→②外植體的消毒(流水沖洗→洗衣粉+軟刷刷洗→流水沖洗20min→無菌吸水紙吸干外植體表面→體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中搖動2~3次,持續(xù)6~7s→無菌水清洗→無菌吸水紙吸干外植體表面→質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1﹪的氯化汞

20、溶液中1~2min→無菌水中至少清洗3次;既要考慮藥劑的消毒效果,又要考慮植物的耐受能力)→③接種(無菌操作,形態(tài)學(xué)上端朝上)→④培養(yǎng)(無菌箱,18~22℃,光照12h)→⑤移栽(先打開培養(yǎng)瓶的封口膜,生長幾日;然后用流水清洗根部培養(yǎng)基,移植到消過毒的蛭石或珍珠巖中進(jìn)行壯苗。最后露天栽培)→⑥栽培 7、微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)。 專題二 月季的花藥培養(yǎng) 1、花粉發(fā)育過程: 2個精子(n) 小孢子母細(xì)胞(2n) 有絲分裂 減數(shù)分裂 小孢子四分體時期(n) 營養(yǎng)細(xì)胞(n) 生殖細(xì)胞(n) 花粉管細(xì)胞核(n) 生殖細(xì)胞核(n)

21、 單核居中期(n) 有絲分裂 單核靠邊期(n) 雙核期 2、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑:一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植物,另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織,再將其誘導(dǎo)分化成植株。這兩種途徑之間并沒有絕對的界限,主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。 ①先誘導(dǎo)生芽,再誘導(dǎo)生根;②胚狀體又稱為細(xì)胞胚。 3、影響花藥培養(yǎng)的因素:材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素。親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種密度等對誘導(dǎo)成功率都有一定影響 選初花期、完全未開放的花蕾、單核(靠邊)期花粉。 4、月季的花藥培養(yǎng)過程:材料的選取→材料的消毒→接種

22、和培養(yǎng) ①選擇花藥用鏡檢法。最常用醋酸洋紅法(紫紅色)、焙花青-鉻礬法(藍(lán)黑色)。 ②材料的消毒: 70%酒精30s 無菌水 沖洗 0.1%氯化汞 2~4min 無菌吸水紙 吸干水分 花蕾 無菌水 清洗 清洗 ③每瓶接種花藥7~10個,溫度25℃,pH5.8,不需要光照.幼小植株形成后才需要光照。 在剝離花藥時,要盡量不損傷花藥(否則接種后容易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織),同時還要徹底去除花絲,因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。 花藥開裂,若是長出愈傷組織,要將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上,以便進(jìn)一步分化出再生植株。若是胚狀體,則一個花

23、藥內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株,須盡快將其分開,分別移植到新的培養(yǎng)基上,否則這些植株將很難分開。 專題四 酶的研究與應(yīng)用 課題一 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 1、果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。不溶于水,化學(xué)本質(zhì)是半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物。 2、果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶。果膠酶的作用是能夠?qū)⒐z分解成半乳糖醛酸。 3、植物、霉菌、酵母菌、細(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶。霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的果膠酶是食品工業(yè)中使用量最大的酶制劑之一。 課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果 1、加酶洗衣粉是指含酶制劑的洗衣粉,目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶四類

24、。應(yīng)用最廣泛的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。 2、脂肪酶可以將脂肪分解成甘油和脂肪酸;蛋白酶可以將蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸。 課題3 酵母細(xì)胞的固定化 1、酶:對環(huán)境條件敏感,易失活;溶液中的酶很難回收,不能再次利用,提高了生產(chǎn)成本;反應(yīng)后的酶會混合在產(chǎn)物中,影響產(chǎn)品質(zhì)量。 2、固定化酶優(yōu)點:使酶既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離;固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用。 3、固定化細(xì)胞優(yōu)點:成本低,操作更容易,對酶影響小,能同時進(jìn)行一系列反應(yīng)。 4、固定化酶的應(yīng)用實例 ①高果糖漿是指果糖含量為42%左右的糖漿。能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶是葡萄糖異構(gòu)酶。 ②固定化酶技術(shù):

25、將酶固定在一種載體上,再將這些酶顆粒裝到一個反應(yīng)柱內(nèi),柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通小孔,而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中,將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入,使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱,與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸,轉(zhuǎn)化成果糖,從反應(yīng)柱的下端流出。 5、固定化酶及固定化細(xì)胞技術(shù) ①固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法,將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法(對固定酶的作用影響?。?。酶更適合采用后兩種方法固定,而細(xì)胞多采用包埋法固定化。這是因為細(xì)胞個大,而酶分子很?。粋€大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而個小的酶容易從包埋材料中漏出。 ②包埋法固定化細(xì)胞

26、即將微生物細(xì)胞均勻包埋在不溶于水的多孔性載體中。常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。 6、固定化酵母細(xì)胞的流程:制備固定化酵母細(xì)胞→用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵 ①制備固定化酵母細(xì)胞的實驗步驟 酵母菌的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液(小火間斷加熱并不斷攪拌,防止焦糊,是制作成功的關(guān)鍵步驟)→海藻酸鈉溶液與酵母菌細(xì)胞混合(冷卻后)→固定化酵母細(xì)胞(凝膠珠應(yīng)黃色,若白色,說明海藻酸鈉的濃度偏低,固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少;若凝膠珠不是圓形或橢圓形,則說明海藻酸鈉的濃度偏高。) ②用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵 固定好的凝膠珠用蒸餾水沖洗2-3次→凝膠珠加入葡萄糖溶液,溫度

27、25℃,時間24h。 專題五 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題2 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段 1、PCR:(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))。PCR儀實質(zhì)上是一臺能夠自動調(diào)控溫度的儀器(可用3個恒溫水浴鍋替代)。 2、原理:DNA的熱變性、DNA復(fù)制。 3、PCR 與體內(nèi)復(fù)制的區(qū)別 ①無解旋酶;②需耐高溫(Taq)DNA聚合酶;③用加熱代替ATP。 4、PCR的反應(yīng)過程:變性(90℃)→復(fù)性(50℃)→延伸(72℃) 5、引物: DNA的羥基(—OH)末端稱為3’,而磷酸集團(tuán)的末端稱為5’。引物總是以自己的5’端與模板的3’端配對,DNA的合成方向是從子鏈的5’端向3’端延伸(即脫氧核苷酸從引物

28、的3’端連接)。 6、為避免污染,使用的儀器和試劑必須進(jìn)行高壓滅菌。 7、PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分成小份,在—20℃儲存。在冰塊上緩慢融化。 8、DNA在260nm的紫外線波段有一強烈的吸收峰。 計算公式:DNA含量(μL/mL)= 50×(260nm的讀數(shù))×稀釋倍數(shù) 課題3 血紅蛋白的提取和分離 1、凝膠色譜法(分配色譜法):相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道,路程較長,移動速度較慢,而相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道,只能在凝膠外內(nèi)部移動,路程較短,移動速度較快,從而使相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分子得以分離。 2、凝膠:多

29、糖類化合物構(gòu)成的微小的多孔球體,如葡聚糖、瓊脂糖。 3、緩沖液:在一定范圍內(nèi),抵制外界的酸和堿對溶液pH的影響,維持pH基本不變。H2CO3—NaHCO3、NaH2PO4—Na2HPO4、醋酸—醋酸鈉。 4、電泳:利用各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身的的大小、形狀的不同,使帶電分子遷移速度不同,從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。 5、常用的電泳方法有瓊脂糖凝膠電泳法和聚丙烯酰胺凝膠電泳。測定蛋白質(zhì)分子量時通常使用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS所帶負(fù)電荷量大,掩蓋了蛋白質(zhì)的電荷差別,使電泳遷移率只取決分子大?。?。 6、蛋白質(zhì)的提取和分離流程:樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定。 7、

30、樣品處理:紅細(xì)胞的洗滌(①目的:去除雜蛋白;②方法:血液+生理鹽水低速短時離心)→血紅蛋白的釋放(加蒸餾水和40%體積的甲苯,攪拌)→分離血紅蛋白溶液(離心后,試管分4層:從上向下第1層無色透明甲苯層,第2層為白色薄層固體——脂溶性物質(zhì)的沉淀層,第3層是紅色透明液體——血紅蛋白,第4層為其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。濾紙過濾,濾液于分液漏斗中靜置,分出下層的紅色透明液體) 8、粗分離:即透析,目的除去小分子雜質(zhì) 9、純化:即凝膠色譜法分離蛋白質(zhì) 10、純度鑒定:常用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法。 11、交聯(lián)葡聚糖凝膠(SephadexG—75)。G表示凝膠的交聯(lián)程度,膨脹程度及分離范圍

31、,75表示凝膠得水值,即每克凝膠膨脹時吸水7.5g。 12、商品凝膠使用前需直接放在洗脫液中膨脹,并可用沸水浴加熱;裝填凝膠柱時不能有氣泡存在;操作過程中不能發(fā)生洗脫液流干露出凝膠顆粒的現(xiàn)象。 13、加樣前,打開流出口,使緩沖液下降到與凝膠面平齊,關(guān)閉出口。用吸管環(huán)繞管壁加樣,不要破壞凝膠面。 專題六 植物有效成分的提取 課題一 植物芳香油的提取 天然香料的來源:植物、動物(麝、靈貓、海貍、抹香鯨)、真菌。 植物芳香油的組成:萜類化合物及其衍生物。 芳香油的提取方法:蒸餾、壓榨、萃取等。 水蒸氣蒸餾法:(玫瑰精油) 原理:水蒸汽可將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來形成油水混合物,冷

32、卻后水油分層。 方法:水中蒸餾:原料放在沸水中加熱蒸餾。(最簡便易行) 水上蒸餾:原料隔放在沸水上加熱蒸餾。 水汽蒸餾:利用外來高溫水蒸氣加熱蒸餾。 實驗流程: 采集玫瑰花(盛花期),清水清洗瀝干→水蒸氣蒸餾(花:水=1:4)→油水混合 過濾 無水Na2SO4 NaCl 物 分離油層 除水 玫瑰油 蒸餾裝置:安裝按照從左向右、自下到上次序;蒸餾完畢,先撤熱源,然后停止通水,最后拆卸蒸餾裝置,拆卸的順序與安裝時相反。 整套裝置左邊:加熱蒸餾,中部將蒸餾物冷凝,右邊接收。 安裝順序:酒精燈→蒸餾瓶

33、(加沸石,防止過度沸騰)→蒸餾頭→冷凝管→接液管→接收瓶→溫度計(溫度計水銀球的上限與蒸餾頭側(cè)管的下限處在同一水平線上) 油水混合物:乳白色。 氯化鈉作用:增加鹽的濃度,使油水混合物分層。 分離油層用具:分液漏斗 無水硫酸鈉:吸收油層中的水分。 注意事項:蒸餾時間不能過短(油沒出來),溫度不能過高(糊了)。 不足:有些原料不適宜于水中蒸餾,如柑橘、檸檬。易焦糊,有效成分易水解。 萃取法: 原理:芳香油易溶于有機溶劑,溶劑揮發(fā)后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。 不足:有機溶劑中的雜質(zhì)影響芳香油的品質(zhì) 壓榨法(橘皮精油) 橘皮精油:無色,主要成分檸檬烯,主要分布在橘皮中。

34、 流程:石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油 的提取 石灰水:防止壓榨時滑脫,提高出油率,降低壓榨液黏稠度,過濾不堵塞篩眼。 小蘇打、硫酸鈉:促進(jìn)油和水的分離(用量分別為橘皮質(zhì)量的0.25%和5%)。 實驗步驟:①橘皮的處理:將新鮮橘皮用清水清洗瀝干。 ②石灰水浸泡:用7~8%石灰水浸泡橘皮10h。 ③清水漂洗:浸泡好的橘皮用流水徹底漂洗干凈,瀝干。 ④粉碎和壓榨:將橘皮粉碎,加入小蘇打和硫酸鈉后,用壓榨機壓榨得到壓榨液。 ⑤過濾壓榨液:用布袋過濾,濾液再高速離心處理,分離出上層橘皮油。 ⑥靜置處理:將橘皮油在5~10℃冰箱中靜置5~7d,分離出上層澄清橘皮

35、油。 ⑦再次過濾:將下層橘皮油用濾紙過濾,濾液與上層橘皮油合并,得到橘皮精油。 分析:靜置處理目的:除去果蠟和水分。 課題二 胡蘿卜素的提取 依據(jù)碳碳雙鍵的數(shù)目胡蘿卜素劃分為三類。其中最主要的為β-胡蘿卜素。 性質(zhì):橘黃色。 提取β-胡蘿卜素的方法主要有三種:①從植物中提?、趶拇竺娣e養(yǎng)殖的巖藻中獲得③利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)。 實驗流程:粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮 注意事項:①粉碎:顆粒要小。②干燥:溫度太高,干燥時間太長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。 ③萃?。? Ⅰ、萃取劑的選擇:具有較高的沸點,能夠充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶。最好是石油醚。Ⅱ、萃取時溫度要高,時間要長。Ⅲ、裝置:水浴加熱,這是因為有機溶劑都是易燃物,直接使用明火加熱容易引起燃燒爆炸。為了防止加熱時有機溶劑揮發(fā),還要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。④過濾:除去萃取液中的不溶物。 ⑤濃縮:可直接使用蒸餾裝置。蒸發(fā)出有機溶劑。 鑒定:紙層析法 點樣:萃取樣品(上下2個點)和標(biāo)準(zhǔn)樣品 感謝22班趙思明友情校對 14

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