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一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,有效的提高课堂的教学效率。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?下面是小编为大家整理的“生物技术实践”,相信您能找到对自己有用的内容。

生物技术实践

本专题主要是一些生物技术操作与技术实践,与社会现象、生产实际联系密切,在历年高考都有所体现,特别是在实行新课标省份本部分一定出题。在复习是需要注意:
(1)指导学生抓住最主干、最核心的知识来复习,不要刻意追求知识的全面;
(2)正确处理新课程标准、考试大纲和教材的关系。原则是从新课程标准中寻方向,据考试大纲中划定范围,以教材为基本素材,形成同心圆,找到结合点。

纵观近几年的高考,本专题主要考点集中在微生物的培养和利用、植物的组织培养、DNA的粗提取和PCR技术操作,诸如血红蛋白的的提取与分离、酶技术以及植物有效成分的提取等知识点是新课标所增加的知识点,在今后的高考试题中必然会有体现,复习时也应加以重视。本专题重点知识归纳如下:
一.微生物的实验室培养
1.微生物的营养
营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动,保证发育、生殖所需的外源物质。
人及动物的营养物质:水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。
植物的营养物质:矿质元素、水、二氧化碳等三类。
微生物的营养物质:水、无机盐、碳源、氮源及生长因子等五类。
2.培养基
(1)培养基可分为液体培养基和固体培养基(按照物理性质)。在液体培养基中加入凝固剂琼脂后,制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。
(2)各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种营养物质。满足微生物生长还需要适宜的pH、氧气的要求(根据微生物的需求提供有氧或无氧环境)、特殊营养物质等。
碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源;糖类、蛋白质、脂肪等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+、蛋白质、氨基酸等。只有固氮微生物才能利用N2。
(3)培养基配制的原则
目的要明确、PH值要适宜、营养要协调和要经济节约
3.无菌技术
(1)获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,要注意以下几个方面:
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
(2)消毒与灭菌的区别
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物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、红外线消毒。
灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
4.制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
(1)方法步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
(2)倒平板操作的步骤:
①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰。
③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖。
④等待平板冷却凝固,大约需5~10min。然后,将平板倒过来放置,使培养皿盖在下、皿底在上。
5.纯化大肠杆菌
(1)微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
(2)平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。
(3)稀释涂布平板法是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到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(5)平板划线法操作步骤:
①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。
②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。
④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞。
⑥左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养皿。
⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
(6)涂布平板操作的步骤:
①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。
②取少量菌液,滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s。
④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
6.菌种的保存
(1)对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6个月,都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。
②缺点:这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
(2)对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。
7.实验安排及注意事项
(一)从菌种保藏中心购买菌种后,教师首先需要用平板划线法纯化培养所得菌种,并根据学生小组的数目,准备好数个平板。
(二)第1课时完成基础知识的教学,学习各种操作方法,并制备培养基。高压蒸汽灭菌所需要的时间较长,因此需要利用课下时间完成。课下完成后,再于第2课时完成大肠杆菌的纯化培养。此后安排学生连续观察记录3~4d。
(三)配制培养基时,教师需要提示学生按照每个培养基消耗15~20mL的量来估算总用量。全班同学的培养基可以集中起来,分批灭菌。
(四)灭菌后,培养基冷却到55℃后应及时进行倒平板操作。如果不能及时操作,需要将培养基放到55℃左右的电热箱中保温,以防止琼脂凝固。
(五)如果打算做本专题的第2或第3课题,建议此课题不仅要练习平板划线操作,还要练习稀释涂布平板法操作。为此,教师需要提前1天用液体培养基培养大肠杆菌,培养一夜后,于第2天将培养液分发到各小组。
(六)实验后,所有用过的培养基、培养液等都需要统一进行高压蒸汽灭菌后再丢弃,否则将会造成环境污染。
二.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.筛选菌株
(1)实验室中微生物的筛选应用的原理
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
(2)选择性培养基
在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称作选择培养基。
(3)配制选择培养基的依据
根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如,培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物;培养基中不加入氮元素,可以选择培养能固氮的微生物;加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球等。
2.统计菌落数目
(1)测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理
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细菌。为了保证结果准确,一般设置3~5个平板,选择菌落数在30~300的平板进行计数,并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,因此,统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。
3.设置对照
设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。
4.实验设计
实验设计包括实验方案,所需仪器、材料、用具和药品,具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
(1)土壤取样
从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土,在距地表约3~8cm的土壤层取样。
(2)制备培养基
准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基。牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,用来判断选择培养基是否起到了选择作用。
(3)微生物的培养与观察
将土样以1、101、102……依次等比稀释至107稀释度,按照浓度从低到高的顺序涂布平板,不必更换移液管。注明培养基种类、培养日期以及平板培养样品的稀释度。将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养。随着培养时间的延长,会有不同的菌产生。比较牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等,并做好记录。
(4)细菌的计数
当菌落数目稳定时,进行计数,防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。求出平均值,根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
5.实验案例
土壤中某样品细菌的分离与计数。实验的具体操作步骤如下。
⑴土壤取样
从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封中。
⑵制备培养基
准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基将菌液稀释相同的倍数,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,因此,牛肉膏蛋白胨培养基可以作为对照,用来判断选择培养基是否起到了选择作用。由于初次实验,对于稀释的范围没有把握,因此选择了一个较为宽泛的范围:稀释倍数为103~107。每个稀释度下需要3个选择培养基,1个牛肉膏蛋白胨培养基,因此共需要15个选择培养基,5个牛肉膏蛋白胨培养基。此外,还需要准备8个灭菌的试管和1个灭菌的移液管。
⑶微生物的培养与观察
参考课本中图2-7的实验流程示意图,将10g土样加入盛有90mL无菌生理盐水的锥形瓶中(锥形瓶体积为250mL),充分摇匀,吸取上清液1mL,转移至盛有9mL的生理盐水的无菌大试管中,依次等比稀释至107稀释度,并按照由107~103稀释度的顺序分别吸取0.1mL进行平板涂布操作。按照浓度从低到高的顺序涂布平板,不必更换移液管。
将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养。随着培养时间的延长,会有不同的菌落产生。比较牛肉膏培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等,并做好记录。
挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含酚红培养基的斜面中,观察能否产生如课本中图2-10的颜色反应。
⑷细菌的计数
当菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的平板进行计数。在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
三.分解纤维素的微生物的分离
⒈纤维素与纤维素酶
(1)棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,木材、作物秸秆等也富含纤维素。
(2)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,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。纤维素最终被水解成葡萄糖,为微生物的生长提供营养。
⒉纤维素分解菌的筛选
(1)筛选方法
刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
(2)刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理
刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
⒊分离分解纤维素的微生物的实验流程
土壤取样→选择培养(此步是否需要,应根据样品中目的菌株数量的多少来确定)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
(1)土壤采集
选择富含纤维素的环境。
(2)刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤
倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板
(3)刚果红染色法种类
一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红。
⒋分离分解纤维素的微生物的实验案例
土壤中纤维素分解菌的分离实验的具体操作步骤如下。
⑴土样采集
土样采集的方法与本专题课题2类似。土样的采集要选择富含纤维素的环境,这是因为在纤维素含量丰富的环境,通常会聚集较多的分解纤维素的微生物。如果找不到合适的环境,可以将滤纸埋在土壤中,过一个月左右也会有能分解纤维素的微生物生长。
⑵选择培养
选择培养需要的仪器有:250mL锥形瓶、无菌称量瓶、药匙、1mL和10mL的移液管、天平、摇床、温度计等。
培养基的制备参照课本旁栏中的比例配制。在250mL锥形瓶中装入30mL培养基,用8层纱布做成瓶塞,将瓶口塞紧,再在瓶塞外包裹两层包装纸(或报纸),用线绳扎紧,在121℃下高压蒸汽灭菌20min。
选择培养的操作:称取土样20g,在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上,在30℃下振荡培养1~2d,至培养基变混浊。此时可以吸取0.1mL培养液进行梯度稀释和涂布平板,也可以按课本中所述,重复选择培养的步骤一次,然后再进行梯度稀释和涂布平板。
⑶刚果红染色法分离
纤维素分解菌这一步所需要的仪器有:无菌培养皿、涂布器、1mL移液管,装有9mL无菌水的20mL大试管,温箱等。
培养基的制备参照课本旁栏中的比例配制。在500mL三角瓶中装入200mL培养基,在121℃下高压蒸汽灭菌20min。
倒平板操作:将灭菌后的固体培养基熔化,按无菌操作的要求,在无菌的培养皿中倒入15~20mL培养基,凝固后待用。
制备菌悬液:按照本专题课题1的稀释操作方法,将选择培养后的培养基进行等比稀释,稀释最大倍数至106。
涂布平板:将稀释度为104~106的菌悬液各取0.1mL,滴加在平板培养基上,用涂布器将菌液涂布均匀,在30℃倒置培养,至菌落长出。每个稀释度下需涂布3个平板,并注意设置对照。刚果红染色的具体操作步骤参照课本[资料三]。
四.果酒和果醋的制作
(一).实验原理
1.酵母菌的细胞呼吸
酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,反应式:C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量
酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量
2.酵母菌发酵的最佳环境
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
3.醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃
(二).实验步骤
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。
2.取葡萄500g,去除枝梗和腐烂的子粒。
3.用清水冲洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反复多次冲洗。
4.用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后,用洁净的纱布过滤至发酵瓶中,盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置,可以用500mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置,如瓶子(最好选用塑料瓶),每天要拧松瓶盖2~4次,进行排气。
7.10d以后,可以开始进行取样检验工作。例如,可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8.当果酒制成以后,可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至30~35℃的条件下发酵,适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲,可尝试自然接种,但效果不是很好。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口盖上纱布,以减少空气中尘土等的污染。
(三).注意事项
请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置?
充气口排气口

出料口

答:充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。
五.腐乳的制作
(一).实验原理
1.参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉。
2.毛霉是一种丝状真菌,常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上,具有发达的白色菌丝。
3.毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
(二)实验步骤
1.将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70%左右,水分过多则腐乳不易成形。
2.将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内,粽叶可以提供菌种,并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放,周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时,将平盘用保鲜膜包裹,但不要封严,以免湿度太高,不利于毛霉的生长。
3.将平盘放入温度保持在15~18℃的地方。毛霉逐渐生长,大约5d后豆腐表面丛生着直立菌丝。
4.当毛霉生长旺盛,并呈淡黄色时,去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶,使豆腐块的热量和水分能够迅速散失,同时散去霉味。这一过程一般持续36h以上。
5.当豆腐凉透后,将豆腐间连接在一起的菌丝拉断,并整齐排列在容器内,准备腌制。
6.长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边,将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐,并随层加高而增加盐量,在瓶口表面铺盐厚些,以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8d。
〔注〕用盐腌制时,注意盐都用量。盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
7.将黄酒、米酒和糖,按口味不同而配以各种香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12%左右为宜。
〔注〕酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。
8.将广口玻璃瓶刷干净后,用高压锅在100℃蒸汽灭菌30min。将腐乳咸坯摆入瓶中,加入卤汤和辅料后,将瓶口用酒精灯加热灭菌,用胶条密封。在常温情况下,一般六个月可以成熟。
(三).注意事项
1.酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐(白坯)上的生长。发酵的温度为15~18℃,此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长,而适于毛霉慢慢生长。毛霉生长大约5d后使白坯变成毛坯。前期发酵的作用,一是使豆腐表面有一层菌膜包住,形成腐乳的“体”;二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶,有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料(红曲、面曲、酒酿),使蛋白酶作用缓慢,促进其他生化反应,生成腐乳的香气。
2.毛霉是一种低等丝状真菌,有多个细胞核,进行无性繁殖。毛霉是食品加工业中的重要微生物,它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶,常用于制作腐乳和豆豉。M.JAb88.com

六.泡菜制作及亚硝酸盐含量的测定操作指导
(一).泡菜制作及亚硝酸盐含量的测定
1.制备的氢氧化铝胶体能吸附泡菜汁液中的杂质,使泡菜汁透明澄清,以便进行后续的显色反应。在实验进行过程中,
2.泡菜腌制及质量检测指标:成功制作泡菜的关键是营造无氧环境。检测指标有乳酸的含量、泡菜的风味品质,在初期发酵的末期和中期发酵阶段,泡菜的乳酸含量为0.4%~0.8%,风味品质最好,因此,常以这个阶段作为泡菜的成熟期。也可以在显微镜下观察乳酸菌形态,比较不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量。并及时对泡菜中亚硝酸盐含量进行鉴定,一般前1—4天呈上升趋势,然后逐渐下降。
3.亚硝酸盐含量的测定:配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后,目测比色效果如何,是否与标准液的浓度相吻合。如果不吻合,还应在已知浓度范围内,改变浓度梯度,进一步配制标准使用液。
(二).亚硝酸盐与癌症
亚硝胺类亚硝酸盐是最常用的一种食品添加剂,它能抑制肉毒杆菌的生长,同时保持肉色鲜嫩。它主要用于熟肉食品,如火腿、烤肉、香肠、午餐肉、腊肠、咸牛肉罐头、熏鱼、鱼罐头等,有时在腌制鱼、肉时,也使用硝酸盐作为发色剂和防腐剂。在细菌硝酸还原酶作用下,硝酸盐被还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐本身并不致癌,但它与蛋白质代谢后产生的丰富胺类物质结合,形成亚硝胺,后者具有很强的致癌性。硝酸盐可随饮水、进食腌制鱼肉和蔬菜进入人体。硝酸盐除作添加剂使用外,还天然存在于水和某些蔬菜,如菠菜、卷心菜。大白菜中,其含量波动很大,并受栽培方式的影响。过多地使用硝酸胺肥料,尤其在土壤缺钼的地区,都会增加作物和蔬菜中硝酸盐含量。蔬菜中的硝酸盐本身并无害,只是在口腔和胃肠道内被还原成亚硝酸盐,继而与胺类结合成亚硝胺,才产生致癌性。预防亚硝胺致癌应注意以下事项:(1)少吃腌制、熏制肉食及其他亚硝胺或其前体物质丰富的食品尤其是孕妇和儿童,更不宜食用这些食品;(2)腌制的鱼、肉在食用前,应在阳光下曝晒半小时,让阳光中的紫外线把亚硝胺分解掉,或再经过浸泡、冲洗;(3)勤刷牙,保持口腔卫生,减少口腔中因细菌活动可能产生的亚硝胺;(4)维生素c具有阻止亚硝胺合成的作用,同时又是一种抗氧化剂,无毒副作用,可根据情况适量补充。
归纳总结
七.植物组织培养技术
(一)植物组织培养的原理与基本过程
1、原理:细胞全能性。
2、基本过程:外植体愈伤组织胚配装体新植物体
3、MS培养基与微生物培养基的比较
微生物培养基以有机营养为主,而MS培养基则需提供大量无机营养,无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。MS培养基中微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐;蔗糖提供碳源,同时能够维持细胞的渗透压;甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。
4、植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是:培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于:花药培养的选材非常重要,需事先摸索时期适宜的花蕾;花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基;花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。
(二).影响植物组织培养的因素
1、培养基配制:要严格的进行灭菌
2、外植体的选取:生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化。
3、消毒4、接种5、培养6、移栽和栽培:
(三).影响花药培养的因素
选取适宜的材料和培养基组成是花粉植株诱导成功的关键。最适宜的花药发育时期会因植物种类和品种的不同而不同,但对大多数植物而言,适宜进行花药培养的时期是单核居中期或单核靠边期。
(四)实验操作指导
1、无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键
①植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,所以对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染,就会导致实验前功尽弃,因此要进行严格的无菌操作。
②无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料(外植体)的消毒灭菌。对培养材料进行表面灭菌时,一方面要考虑药剂的消毒效果;另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。
③对接种操作中污染情况的分析:接种3~4d后,在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。一般情况下,细菌污染可能是由接种人员造成的,如未戴口罩,接种时说话,或手及器械消毒不严等。真菌污染可能是植物材料灭菌不当。
④妥善处理被污染的培养物:操作后常出现培养物被污染的情况。一旦发现培养材料被污染,特别是真菌性污染,一定不要打开培养瓶。应先将所有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,然后再打开培养瓶,进行清洗。
⑤有毒药品的用后处理:外植体灭菌用过的有毒药品要妥善处理(如氯化汞等),以免引起环境污染。
2、设置对照实验和重复组
通过设置重复组和对照组可以选出最佳的实验材料、最好的培养基配方、找出实验失败的原因。如设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶,与接种操作后的锥形瓶一同培养,用以说明培养基制作是否合格,有没有被杂菌污染。
八.DNA的粗提取与鉴定
(一).实验原理
提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质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NaCl溶液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
此外,DNA不溶于酒精溶液,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
蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80oC的高温,而DNA在80oC以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
3.DNA的鉴定
在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
(二).实验设计
1.实验材料的选取
凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。
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蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
注意:
①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?
蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。
②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?
洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。
③如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?
研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?
可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
3.去除滤液中的杂质
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。
注意:
①为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?
用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
②方案二与方案三的原理有什么不同?
方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。
4.DNA的析出与鉴定
将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,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2mol/L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的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热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的溶液是否变蓝。
(三).实验步骤—以洋葱为实验材料
1.称取30克已切碎的洋葱,放入研钵中,加入少量石英砂助研,倒入10mL2mol/L的氯化钠溶液,充分研磨。
洋葱含有挥发性刺激物,有效减少刺激,才能使实验顺利进行。上课前,教师可先将洋葱放入冰箱冷冻一会儿,使其凉透但又不能结冰;或将洋葱切成几大块,放入清水泡一会儿,让其挥发性刺激物溶于水,可以减轻刺激。然后将洋葱切碎备用。研磨的目的主要是使洋葱细胞破裂,使DNA溶于2mol/L的氯化钠溶液,没必要将洋葱研成粥糊状,后者既浪费时间又影响实验效果。研磨时,切忌使用搅拌器(榨汁机)。使用搅拌器虽可以提高研磨效率,但搅拌器将洋葱切成极细小的颗粒,无法通过过滤将洋葱颗粒剔除。只能将酒精直接倒入滤液中,许多洋葱小颗粒因为轻会漂浮起来,DNA藏在其中,无法分辨。学生看不到白色纤维状粘稠物的DNA。
2.研磨后,用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中,得到滤液。
3.向滤液中加入95%的酒精溶液20mL,沿烧杯壁缓缓倒入,不要震动或搅拌。
此时,烧杯中的液体分为上、下两层,下层较浑浊,上层澄清,很快上层溶液中就会有白色纤维状粘稠物析出,用玻璃棒可将其轻轻卷起。这就是记录生命遗传信息的重要物质——DNA。DNA析出的过程中,切忌震动和搅拌(不震动易于分层,我们就能很容易观察到上清液中的丝状物;搅拌会使非常柔软的DNA断裂成小段,不易取出)。如果用玻璃棒DNA不易卷起,可改用表面打毛的牙签,DNA提取物就缠绕在牙签上了。
4.鉴定:取两支试管,编为1、2号,各加入2mol/L的氯化钠溶液2mL,向1号试管中加入一些白色纤维状物,振荡使其溶解,然后向两支试管中各加入2mL二苯胺试剂,沸水浴加热5分钟。
(四).注意事项
1.以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠防止血液凝固。
2.加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,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,动作要轻缓,以免DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
3.二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。
4.DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:
当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,随浓度的升高,DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随浓度升高,DNA的溶解度升高。
5.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。
鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。因此,实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以减少提取过程的DNA的损失。
九.植物有效成分的提取
1.植物芳香油的来源
天然香料主要来自动物和植物。动物香料主要来自麝香、灵猫、海狸、抹香鲸等,植物香料来源广泛,大约有50多个科的植物中提取。
2、植物芳香油化学组分和用途
植物芳香油是植物有效成份的提取液,其特点是有特殊的植物香味和分子结构。精油中最多的组分是萜类化合物,还有一些酯类成分。所以具有芳香气味。
精油的用途有三种:作为香料,用于化妆品、香水、肥皂等的制作;作为调味品,用于糕点、糖果、饮料等食品生产;作为药物,用于清凉油的生产等。
3.提取植物芳香油的方法
提取植物芳香油的三种基本方法:蒸馏、压榨和萃取。具体采用哪种方法要根据植物的原料特点而定。
植物芳香油具有较强的挥发性,还能随水蒸气蒸发,因此可以利用蒸馏法提取植物芳香油。法国香水业作为一种工业生产,最初就是通过蒸馏法来获得芳香油的。玫瑰油、薄荷油、肉桂油、熏衣草油、檀香油等主要由蒸馏法获得。
压榨法是利用机械压力榨出芳香油。橘子油、柠檬油、甜橙油等都是用压榨法制得的。超市出售的手动榨汁器,其原理与压榨法是类似的;
萃取法的大致过程是,将新鲜的植物材料浸泡在低沸点的有机溶剂中,如乙醚、苯、石油醚等,几小时后,取出残渣,蒸去溶剂,留下蜡质的膏状物。茉莉浸膏、桂花浸膏、白兰花浸膏、玳玳花浸膏等都是用萃取法制成的。
除了上述方法以外,植物芳香油的提取还有吸香法、浸泡法。吸香法利用的是油脂可以吸附油剂的原理。所选用的脂肪要经过特别处理,以防止变质变臭。吸香法采用的脂肪一般都含有猪油和牛油的成分。浸泡法与吸香法类似,但改用液体的油脂而不是吸香法中用到的膏状油脂。浸泡法通常用来提炼树脂、树胶及花瓣中的芳香精油。
4.β-胡萝卜素的应用
1831年,瓦坎罗德尔(Wackenroder)从胡萝卜中分离到了胡萝卜素,但直到20世纪30年代,胡萝卜素的化学结构才得以确定。植物中的胡萝卜素经人体吸收后,可以在体内转变为有生理活性的维生素A。通常,我们把能在体内转变为维生素的物质称为维生素原,胡萝卜素就是维生素A原,其中起主要作用的是β-胡萝卜素。胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。此外,胡萝卜素还能够有效清除体内的自由基,预防和修复细胞损伤,抑制DNA的氧化,预防癌症的发生。
β-胡萝卜素还可以作为禽畜饲料添加剂,能提高鸡的产蛋率,还可以提高牛的生殖能力。β-胡萝卜素具有优良的着色性能,着色范围是黄色、橙红,着色能力强,色泽稳定均匀,能与K、Zn、Ca等元素并存而不变色,尤其适合添加在儿童食品中。因此,被广泛作为食品、饮料及饲料的添加剂使用。β-胡萝卜素本身是油溶性的,非常适合油性产品或蛋白质类产品的开发,如人造奶油、胶囊、鱼浆制品、素食产品、速食面、调理包,等等。因此,β-胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂。研究还表明,将抗氧化维生素涂抹在皮肤上,不仅能防止紫外线的伤害,还能促进对已被伤害皮肤的修复,使皮肤保持弹性,β-胡萝卜素因而也逐渐应用于化妆品等新兴市场。
5.胡萝卜素的理化性质
胡萝卜素为紫红色或暗红色结晶粉末,稍有臭味,不溶于水和甘油,溶于石油醚,在橄榄油和苯中的溶解度为0.1g/100mL,在氯仿中溶解度为4.3g/100mL。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定,在酸中不稳定,在光照和含氧条件下也不稳定。胡萝卜素低浓度时为黄色,高浓度时为橙红色。重金属离子,特别是铁离子,可促使胡萝卜素褪色。除胡萝卜外,绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。
6、胡萝卜素的提取
提取胡萝卜素的主要步骤如下。
(1)选取500g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、切碎,然后在40℃的烘箱中烘干,时间约需2h,将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。
(2)将样品放入500mL圆底烧瓶中,加入200mL石油醚混匀,用萃取方法提取,萃取30min,然后过滤萃取液,除去固体物质。
(3)用蒸馏装置,对萃取的样品进行浓缩。
(4)收集接受器中的样品,观察样品的颜色和气味,并通过纸层析进行鉴定。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(直径应小于0.5cm),如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触,以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。
(5)确定提取胡萝卜素的最佳方案的实验设计
采用不同的有机溶剂和时间进行萃取,比较各组的实验结果,确定提取胡萝卜素的最佳方案。
7、几种植物芳香油:
玫瑰油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料,多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰油不含有任何添加剂或化学原料,是纯天然的护肤品,具有极好的抗衰老和止痒作用,能够促进细胞再生、防止肌肤老化、平抚肌肤细纹,还具有使人放松、愉悦心情的功效。
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。
熏衣草精油取自熏衣草花,具有怡神、助睡眠、舒缓压力的作用,此外它还具有降压、止痛、促进细胞再生的功能,可以用于治疗烫伤和蚊虫叮咬、预防和改善脱发。
柠檬精油取自柠檬果皮,具有消除紧张、焦虑、振奋精神的作用,可用于治疗神经衰弱、关节炎,还具有促进血液循环、杀菌止痛、平衡油脂分泌、舒缓肌肤老化、滋养头发的功效。
茶树精油具有新鲜、强烈的药草香味,能改善毛孔阻塞,净化肌肤,抗感染,对治疗青春痘有奇效。它也能消除疲劳、缓解压力。
天竺葵精油能收敛皮肤,平衡、调理、润滑中干性皮肤和敏感性皮肤,改善橘皮样表皮,还有助于恢复精力,平缓心情。
茉莉精油能防止肌肤老化,对中干性皮肤和敏感性皮肤具有良好的保湿和滋润作用,尤其对女性的妊娠纹和内分泌有独特的改善效果。
橙花精油具有清新的水果香味,不但能使人镇静,还能防止中干性肌肤的老化现象发生,给肌肤赋予青春活力,促进皮肤再生。
十.植物有效成分的提取要根据原料特点的不同,采用适宜的提取方法

提取方法方法步骤适用范围
水蒸气蒸馏1.水蒸气蒸馏
2.分离油层
3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法1.石灰水浸泡、漂洗
2.压榨、过滤、静置
3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶剂萃取1.粉碎、干燥
2.萃取、过滤
3.浓缩适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中

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高考生物二轮复习生物技术实践-酶的应用和生物技术的应用名师讲义


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。怎么才能让教案写的更加全面呢?小编收集并整理了“高考生物二轮复习生物技术实践-酶的应用和生物技术的应用名师讲义”,相信您能找到对自己有用的内容。

酶的应用和生物技术在其他方面的应用
1.用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。()
 √ 分析:DNA复制沿着模板进行,不必知道基因的全部序列。
2.关于高中生物学实验的基本原理,提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异。()
 √ 分析:DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低,使DNA析出;DNA不溶于酒精,而细胞中某些蛋白质溶于酒精,从而得到含杂质较少的DNA。
3.探讨加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果时,在相同pH时,加酶洗衣粉效果好于普通洗衣粉。()
 × 分析:酶的活性受温度、pH等其他因素的影响,所以只有pH相同时加酶洗衣粉的洗涤效果不一定好于普通洗衣粉。
4.在植物组织培养中,为了诱导菊花试管苗生根,培养基中一般不加入IAA。()
 × 分析:在植物组织培养中,为了诱导菊花试管苗生根,培养基中一般加入生长素和细胞分裂素。
5.在酶的制备和应用中,透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离和纯化。()
 × 分析:多数酶的本质是蛋白质,所以透析和电泳法可用于酶的分离和纯化,但酸解会破坏酶的结构。
6.在植物组织培养中,二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。()
 × 分析:二倍体植株的花粉细胞中只含有一个染色体组,培养得到的个体为单倍体,高度不育,其幼苗需用秋水仙素或低温处理后才能稳定遗传。
7.在植物组织培养中,以花粉作为外植体可得到单倍体植株。()
 √ 分析:以单个花粉粒作为外植体进行离体培养,由于花粉已是单倍体细胞,诱发它经愈伤组织或胚状体发育而成的植株都是单倍体。
8.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。()
 × 分析:利用固定化酵母细胞进行发酵时,糖类的作用除作为反应底物外,还为酵母菌的生长繁殖提供物质和能量。


酶的应用及固定化技术在食品加工中的应用
 (2014哈尔滨模拟)下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答:
酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞
(1)在________状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________________________状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时________。固定化细胞技术一般采用________法,而固定化酶常用________法和________法。
(2)影响实验成败的关键步骤是________。海藻酸钠溶化过程的注意事项是________。如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目____________。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明____________。
(3)该实验中CaCl2溶液的作用是_____________________________________
_______________________________________________________________。

 (1)在缺水的状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时体积会增大,以免涨破容器或溢出。固定化细胞技术一般采用包埋法,固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
(2)影响实验成败的关键是配制海藻酸钠溶液,这是因为如果海藻酸钠浓度过高,很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。
(3)CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。
 (1)缺水 正常的生活 体积会增大 包埋 化学结合 物理吸附
(2)配制海藻酸钠溶液 小火加热(或间断加热或小火间断加热)不断搅拌 较少 (海藻酸钠浓度偏高)制作失败
(3)使胶体聚沉(或形成稳定的结构)
(1)固定化酶和固定化细胞技术常用的方法有哪些?
(2)加热海藻酸钠溶解的过程中,加热方法有何要求?
 (1)提示:包埋法、化学结合法和物理吸附法。
(2)提示:使用小火加热或间断加热(小火间断加热),防止加热过快使海藻酸钠焦糊,难以制成合适的凝胶珠。

固定化酶和固定化细胞
(1)通常情况下,酶都是在水溶液中与底物进行反应,因此酶在反应系统中是与底物、产物混合在一起的,反应结束后,即使酶仍具有较高活力,也很难回收,同时给产品进一步纯化带来了困难。而固定化酶则克服了这种不足,且酶可反复利用。
(2)固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢,可以像游离的细胞一样用于发酵生产。

植物组织培养技术在生产中的应用
 (2014江苏单科)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题:
(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________________________________________________________________________。
(2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如上图所示。细胞干重在12d后下降的原因有__________________________;培养液中蔗糖的作用是____________、____________。
(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,合理的解释是______________、____________。
(4)为了更好地获得次生代谢产物,生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有____________(填序号)。
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋
②必须在光照条件下培养
③培养过程中需通空气
④固定化后植物细胞生长会变慢
 (1)外植体是植物体离体的组织、器官或细胞,诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化。(2)在培养过程中,蔗糖为细胞提供能源。随着蔗糖的消耗,营养供应减少,同时,细胞代谢产物、废物增加,使pH降低(偏酸),不利于细胞生长。培养基中的蔗糖还具有调节渗透压的作用。(3)秋水仙素或低温处理都可诱导细胞染色体数目加倍。纤维素酶和果胶酶处理细胞壁,可以使细胞之间易于分离(解离)。(4)获得植物次生代谢产物应选用生长旺盛的愈伤组织;愈伤组织细胞进行有氧呼吸,故需要通气;愈伤组织没有叶绿体,产生次生代谢产物的过程不需要光照,固定化细胞所用包埋材料会影响营养物质和氧气的扩散。使固定化后的植物细胞生长速度变慢。
 (1)脱分化 (2)蔗糖浓度下降,pH降低 提供能源 调节渗透压 (3)秋水仙素(低温) 果胶 经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期 经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期 (4)①③④
(1)植物组织培养的基本过程主要包括________________和________________。
(2)在植物培养过程中起重要调节作用的物质是植物激素,主要包括________________和________________。
(3)植物激素的用量和使用顺序对植物影响相同吗?
 (1)提示:脱分化 再分化
(2)提示:生长素 细胞分裂素
(3)提示:不同。

影响植物组织培养的因素及成功的关键
(1)影响因素。
①内部因素:材料的选取。
②外部因素:营养成分的种类及配比,植物激素的用量及使用顺序,pH、温度、光照等。
(2)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、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,就会导致实验失败。
③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。

生物技术在物质提取及分离方面的应用
 下列是与芳香油提取相关的问题,请回答。
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方,目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________天左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是________________________________________________________。
 (1)因为玫瑰精油的化学性质稳定(耐一定程度高温)、易挥发(水蒸气可以将精油携带出来)、难溶于水(冷却后油水会重新分层),所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取。(2)当水和原料量一定时,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度,在一定的时间内随着蒸馏时间的延长提取量不断增加,一定时间后不再增加。如果蒸馏温度过高,提取量也会减少。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,部分精油会随水蒸气挥发,则精油提取量会下降。(4)玫瑰精油具有挥发性,瓶装精油若密封不严,需要低温保存,以减少挥发。(5)分析图示可知,在该植物花的蓓蕾期与开放期之间(即a天)精油含量最高。(6)由于薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似,易挥发、难溶于水、化学性质稳定,故可以用水蒸气蒸馏法提取。
 (1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物
(2)蒸馏温度 在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后提取量不再增加
(3)下降 部分精油会随水蒸气挥发而流失
(4)较低 减少挥发(或防止挥发)
(5)a (6)能 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有________________、________________和________________。
(2)提取玫瑰精油的实验流程是:鲜玫瑰花和水→水蒸气蒸馏→________________――→加NaCl分离油层――→无水Na2SO4____________→玫瑰精油。
(3)植物芳香油提取的常用方法是什么,它的原理是什么?
 (1)提示:蒸馏 压榨 萃取
(2)提示:油水混合物 除水、过滤
(3)提示:水蒸气蒸馏法,即利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。

水蒸气蒸馏三种常用的方法比较
基本原理相同,但原料位置不同。
(1)水中蒸溜:原料放于蒸馏容器的水中,水完全浸没原料。
(2)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。
(3)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。
1.(2014江苏南通二调)为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件,科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响,结果如下图。请回答:
(1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有____________________________。
(2)本实验结果表明,随氯化钙浓度的增大,凝胶珠机械强度增大,完整率__________。
(3)结合发酵性能分析,制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为__________。当氯化钙浓度过高时,发酵液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响,原因是______________________________________________________________________。
(4)用海藻酸钠作为载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用__________________的方法,以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应__________后,再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低,会导致____________________,固定效果大大降低。
 (2)由曲线知,随着氯化钙浓度的增大,凝胶珠的完整率增加。(3)氯化钙浓度为2.0mol/L时,发酵产生的酒精度最高;当氯化钙浓度过高时会使凝胶珠机械强度过大,影响凝胶珠的通透性从而影响糖进入颗粒内部。(4)为防止发生焦糊,溶解海藻酸钠时最好采用小火或间断加热的方法;为保护活化的酵母细胞的活性,溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却到室温后再与酵母细胞混合。
 (1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等
(2)增加
(3)2.0mol/L 凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部
(4)小火或间断加热 冷却至室温 酵母细胞从颗粒中漏出
2.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。请据图回答下列问题:
(1)图中的A是________,c过程是指________,B指________。
(2)这两种途径之间没有绝对的界限,主要取决于_______________________________________________________________________________。
(3)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因是________________________________________________________________________。
 (1)胚状体 诱导 生根
(2)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,有利于外植体的生长
(4)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
3.(2014苏州模拟)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,负责血液中O2或CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。
(1)将实验流程补充完整。凝胶色谱法的基本原理是根据________________________________分离蛋白质的有效方法。
(2)洗涤红细胞的目的是去除________,洗涤干净的标志是________。
(3)分离血红蛋白时,由上到下第________层是血红蛋白水溶液。
(4)下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图,正确的加样顺序是________________________________________________________________________。
(5)如果红色区带________,说明色谱柱制作成功。
 (1)样品处理及粗分离包括:红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析,凝胶色谱操作包括:凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。
(2)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,洗涤干净的标志是上清液中没有黄色。
(3)分离血红蛋白时,可明显看到试管中的溶液分为4层:第1层为无色透明的甲苯层;第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层;第3层是红色透明液体,是血红蛋白的水溶液;第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。
(4)加样顺序是:调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面。
(5)如果红色区带均匀一致地移动,说明色谱柱制作成功。
 (1)血红蛋白的释放 凝胶色谱柱的装填 相对分子质量的大小
(2)杂蛋白(或血浆蛋白) 离心后的上清液中没有黄色
(3)三 (4)④①②③
(5)均匀一致地移动
4.(2013山东高考)胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得,流程如下:
(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用________________________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需要先灼烧接种环,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌R提供________和________。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和________________,以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用________________方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为________________________________________________________________________。
 (1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法) 灭菌(或防止杂菌污染)
(2)碳源 氮源
(3)时间 水浴 滤去不溶物
(4)(实验)

2011届高考生物知识点复习生物技术实践


专题八生物技术实践(新课标)

1、微生物的分离和培养。
2、某种微生物数量的测定。
3、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生物在其他方面的应用。
5、运用发酵加工食品的基本方法。
6、测定食品加工中可能产生的有害物质。
7、从生物材料中提取某些特定的成分。
8、植物的组织培养。
9、酶的存在于简单制作方法
10、酶活力测定的一般原理和方法。
11、酶在食品制造和洗涤等方面的应用。
12、制备和应用固定化酶。
13、PCR技术的基本操作和应用。
14、蛋白质的提取和分离

一、微生物的培养与应用
1、培养
(1)培养基的主要种类
划分标准培养基种类特点用途
物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产
半固体培养基加凝固剂,如琼脂观察微生物的运动、分类鉴定
固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种
用途选择培养基培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物
鉴别培养基根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物

(2)消毒和灭菌的区别
条件结果常用的方法
消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物质表面或内部一部分对人体有害的微生物煮沸消毒法
巴氏消毒法
化学药剂消毒法
灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌
干热灭菌
高压蒸汽灭菌

(3)微生物的纯化培养
常用方法:平板划线法、稀释涂布平板法
2、微生物的分离与计数
(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
①筛选菌株:利用选择培养基筛选菌株。
②测定微生物数量的常用方法:活菌计数法和显微镜直接计数
③过程:土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。
(2)分解纤维素的微生物的分离
①实验原理
即:科通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
②流程:土壤取样→选择培养→梯度浓度→涂布平板→挑选菌落。
(2010全国卷ⅠT34)下列是与微生物培养有关的问题,请回答:
⑴某细菌固体培养基的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水,其中凝固剂是,碳源是,氮源是。已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长,故该培养基属于培养基。按照化学成分分类,该培养基属于培养基。从同化作用类型看,用该培养的细菌属于。
⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中,适宜条件下培养,定时取样测定菌体数目,以时间为横坐标,以菌体数目的对数为纵坐标,可以得到细菌的曲线。该曲线中以菌体数目的对数作为纵坐标的原因是。实验室中,为了获得形态和生理特征一致的菌体,一般应在期取材;在生产中,常收集培养至期的细菌用于次生代谢产物的提取。
⑴固体/半固体培养基常用的凝固剂是琼脂。该培养基上只有能合成脲酶的细菌才能生长,其他细菌受到抑制不能生长。这种培养基是选择培养基。该培养基除凝固剂琼脂外,其他化学成分都是由已知明确的化学物质配成,没有天然物质配成,属于合成培养基。培养基中的碳源是有机碳源,不是无机碳源,判断该细菌不能自己合成有机物,是异养型的。
⑵将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中,适宜条件下培养,定时取样测定菌体数目,以时间为横坐标,以菌体数目的对数为纵坐标,就可以得到反映细菌生长规律的曲线,这种曲线叫做生长曲线。培养中的细菌以二分裂进行增殖,细菌数目以等比数列的形式增加,一个细菌繁殖n代,可以产生2的n次方个细菌。因此以菌体数目的对数作为纵坐标便于反映细菌群体的生长规律。若直接以菌体数目为纵坐标,会因细菌数目大,变化率高,不利于作图。对数期的细菌代谢旺盛,个体的形态和生理特性比较稳定,常作为实验的菌种和科研的材料;稳定期细菌数量达到最高峰,细胞内大量积累代谢产物,特别是次级代谢产物。

(1)琼脂葡萄糖尿素选择合成异养型
(2)生长培养中的细菌以指数形式增殖,取对数便于反映细菌群体的生长规律(其他合理答案也给分)对数稳定
二、传统发酵技术的应用
果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程比较
果酒和果醋的制作腐乳的制作制作泡菜
所需菌种果酒:酵母菌;果醋:醋酸菌毛霉乳酸菌
制作原理果酒:无氧呼吸
果醋:有氧呼吸多种微生物发酵乳酸菌无氧呼吸
实验流程图挑选葡萄→冲洗→榨汁→
酒精发酵→醋酸发酵
↓↓
果酒醋酸让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
(2010北京理综T1)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是
A.让发酵装置接受光照B.给发酵装置适时排气
C.向发酵装置通入空气D.将发酵装置放在45℃处
选B。在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,发酵装置不需要接受光照,也不能通入空气,发酵过程中会产生CO2气体,所以要适时给装置排气;发酵时一般将温度控制在18℃~25℃
三、植物的组织培养技术
1、植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较
菊花茎的组织培养月季的花药培养
理论依据细胞的全能性
基本过程脱分化、再分化
影响因素材料、营养、激素、pH、温度、光照等
选择材料体细胞花药(生殖细胞)
操作流程制备培养基→外植体消毒→接种→
培养→移栽→栽培选材→材料消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育
2、植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术比较
植物组织培养微生物培养无土栽培
含义在无菌条件下,将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养,最终发育成完整植物体在无菌条件下,在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养将植物生长发育过程中所需各种矿质元素按一定比例配成营养液,并利用这种营养液栽培植物
培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳源、氮源等水、必需矿质元素
特殊操作要求严格控制无菌操作,在培养过程中要更换培养基,调节细胞分裂素和生长素的比例严格控制无菌操作,整个培养过程无需更换培养基适宜的环境条件,基质垫底并固定幼苗,不需要保证无菌条件
四、酶的研究与应用
1、果胶酶在果汁生产中的作用:分解细胞壁及胞间层的主要成分——果胶,使其变成可溶性的半乳糖醛酸,易于榨取果汁。
2、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
(1)加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。
(2)实验过程要遵循单一变量原则和对照原则,严格控制无关变量。同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题。
3、酵母细胞的固定化
(1)包埋法:适合于较大的细胞
化学结合法
物理吸附法
(2)固定化酶和固定化细胞技术的比较
类型固定酶的种类适用方法优点及不足
固定化酶一种化学结合法、物理吸附法可反复利用,但只催化一种或一类化学反应
固定化细胞一系列包埋法成本低、操作容易,但反映效果下降
(3)制备固定化酵母细胞成功的关键
加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,如果浓度过高,将很难形成凝胶珠,如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少,都会影响实验效果,同时对海藻酸钠溶化时要用小火间断加热,避免海藻酸钠发生焦糊。
(2010江苏高考T25)右图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,下列叙述正确的是
A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液
B.图1中X溶液为CaCl2溶液,其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C.图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触
D.图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
选BCD。刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温,才能与活化的酵母菌混合制备混合液,以免高温使酵母菌失活;混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞,CaCl2作用是使海藻酸钠形成凝胶珠;发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触,以利于发酵过程的顺利进行;制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵。
五、多聚酶链式反应扩增DNA片段
细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR技术)比较
细胞内DNA复制PCR

点解旋解旋酶,边解旋边复制80℃~100℃高温解旋,双链完全分开
酶DNA解旋酶,DNA聚合酶,DNA连接酶TaqDNA聚合酶
引物RNADNA或RNA
能量ATP不加
温度体内温和条件高温
子链合成一条链连续(先导链),另一条链不连续,先合成片段,再由DNA连接酶链接(滞后链)两条子链均连续合成
循环次数受生物体自身控制30多


点①提供DNA模板
②四种脱氧核苷酸作原料
③子链延伸的方向相同
④都需在一定的缓冲溶液中进行
六、重要物质的提取
1、植物芳香油三种提取方法的比较
方法提取原理步骤提取物质
水蒸气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来①水蒸气蒸馏;②分离油层;③除水过滤玫瑰精油、薄荷油等
压榨法通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗;②压榨、过滤、静置;③再次过滤橘皮、柠檬精油等
萃取法使提取物溶解在有机溶剂中,蒸发后得到提取物①粉碎、干燥;②萃取、过滤;③浓缩胡萝卜素
2、DNA粗提取与鉴定
(1)原理:①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同;
②DNA不溶于酒精,但某些蛋白质则溶于酒精;
③DNA可被二苯胺染成蓝色
(2)注意事项:
①哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核,不适于作DNA提取的材料,但却是提取血红蛋白的理想材料。
②实验过程中两次用到蒸馏水:第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA,第二次目的是稀释NaCl溶液。
③鉴定DNA加入二苯胺试剂并沸水浴加热,观察是否出现蓝色。
3、血红蛋白的提取和分离过程
(1)原理:根据相对分子质量的大小、各种分子带电性质差异及分子本身大小、形状的不同可以将不同种类的蛋白质分离。
(2)方法:凝胶色谱法、电泳
(3)步骤:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
(2010山东高考T34)
生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗,科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发,宜选用_____、_____方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时,选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供____,培养基灭菌采用的最适方法是____法。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用_____法直接计数;从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测______,以确定其应用价值;为降低生物柴油生产技术,可利用______技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可应用耐热DNA聚合酶催化的_____技术。
(1)植物油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定,用于生产生物柴油的植物油不易挥发,提取时不宜采用蒸馏法,而一般采用压榨、萃取法。
(2).微生物生长需要碳源、氮源、矿质元素、生长因子和水。脂肪中只含碳不含氮,故属于碳源;高压蒸汽灭菌是培养基灭菌采用的最适方法。
(3).测定培养液中微生物数量,一般采用平板记数法和显微镜直接计数法。具有活性的酶才有价值,所以,刚分离的酶应进行活性检测。使酶能够重复使用的方法是固定化酶技术。所以,(3)题三空答案依次为:显微镜直接计数、酶活性、固定化酶。
(4).DNA扩增常用的技术是:PCR扩增技术。

(1)压榨;萃取。(注:两空顺序无先后)
(2)碳源;高压蒸汽灭菌(3)显微镜直接计数;酶活性(或:酶活力)
固定化酶(或:固定化细胞)(4)PCR(或:多聚酶链式反应,聚合酶链式反应)

1、(2010广东高考T25)(多选)小李尝试制作果酒,他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验(见图10),恰当的做法是
A.加入适量的酵母菌
B.一直打开阀b通气
C.一直关紧阀a,偶尔打开阀b几秒钟
D.把发酵装置放到4℃冰箱中进行试验
本题以制作果酒为材料,主要考查发酵技术和运用生物学知识解决生产实际问题的能力。
解决本题的要点是:发酵的原理和操作。发酵的原理是:在合适的温度下,在无氧环境下,用酵母菌分解葡萄糖产生酒精。酵母菌发酵产生酒精的同时,还产生二氧化碳,为使二氧化碳不影响发酵,多余的二氧化碳必须及时放出。
选AC。在该发酵装置中有发酵底物(葡萄糖),但没有发酵生物(酵母菌),故应在装置中放入适量的酵母菌。所以,A正确。将阀门a一直关紧是为了防止氧气进入发酵装置;偶尔打开阀b几秒钟,是为了排除发酵产生的过多二氧化碳。所以,C正确。如果一直打开阀b通气,则可使氧气进入发酵装置而影响发酵,所以,B错误。酵母菌发酵需要的温度在18℃~25℃之间,4℃时温度太低,将影响发酵的速度。所以,D错误。
2、(2010江苏高考T7)右图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,下列叙述正确的是
A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B.过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中
C.过程③和④都需要氧气的参与
D.过程①~④所需的最适温度基本相同
本题以果酒和果醋制作过程为载体,主要考查学生对细胞呼吸相关知识的识记和分析能力。
解答此题应注意以下关键点:
(1)果酒和果醋制作的原理、条件和过程。
(2)区别果酒和果醋制作。
(3)比较有氧呼吸和无氧呼吸
选C。据图分析,过程①是呼吸作用的第一阶段,过程②是无氧呼吸的第二阶段,过程③是有氧呼吸的第二、三阶段,过程④是果醋制作。其中过程①是细胞呼吸的第一阶段,反应场所是细胞质基质,有氧和无氧条件下均能进行,因此判断A、B项错误;过程③是有氧呼吸的第二、三阶段,需要氧气参与,过程④是果醋制作,其中醋酸菌是好氧菌,在将酒精转变为醋酸时需要氧的参与,由此判断C项正确;酵母菌生长繁殖温度在18~25℃,醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为30~35℃,由此判断D项错误。
3、(2010海南高考T25)[选修模块1:生物技术实践]
葡萄发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答问题:
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解_____,产生的终产物是____和_____。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是______,导致发酵中出现的主要异常现象是________。丙同学的错误是_______,导致发酵中出现的主要异常现象是_________。上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是____、____、____。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中,假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作错误是___________。
本题通过图示的形式展示了甲、乙、丙三位同学发酵产酵母菌的实验操作,考察了学生识图、析图能力和实验评价能力。
酵母菌能够既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,且只有无氧下发酵产生酒精,欲用酵母菌发酵产葡萄酒需要提供无氧的环境,所以对于实验的装置应严格控制为无氧环境。
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是酵母菌;(2)酵母菌能够利用葡萄糖进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管,酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸,所以发酵液从充气管流出,发酵液变酸;丙同学错在瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口,这样发酵液会从排气管流出;甲中乙醇被氧化成乙酸、乙和丙中都能产生乙醇,所以甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是果醋、果酒、果酒;乙同学由于未及时排气,导致发酵瓶中气压过大而冲开瓶塞。

(1)酵母菌
(2)葡萄糖乙醇 CO2
(3)未夹住发酵瓶的充气管发酵液从充气管流出,发酵液变酸
 瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口排气时发酵液从排气管流出
 葡萄醋(或果醋)葡萄酒(或果酒)葡萄酒(或果酒)
(1)未及时排气
4、(2010江苏高考T32)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下:
材料处理:称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份.每份l0g。剪碎后分成两组,一组置于20℃、另一组置于–20℃条件下保存24h。
DNA粗提取:
第一步:将上述材料分别放入研钵中,各加入l5mL研磨液,充分研磨。用两层纱布过滤,取滤液备用。
第二步:先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液,再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌,使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步:取6支试管,分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测:在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂,混合均匀后,置于沸水中加热5min,待试管冷却后比较溶液的颜色深浅,结果如下表。

分析上述实验过程,回答下列问题:
(1)该探究性实验课题名称是。
(2)第二步中”缓缓地”搅拌,这是为了减少。
(3)根据实验结果,得出结论并分析。
①结论1:与20℃相比,相同实验材料在-20℃条件下保存,DNA的提取量较多。
结论2:。
②针对结论1.请提出合理的解释:。
(4)氯仿密度大于水,能使蛋白质变性沉淀,与水和DNA均不相溶,且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度,依据氯仿的特性.在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是:。然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
本题主要考查的是实验探究的能力,包括明确实验课题、处理和解释实验步骤、设计可行的实验步骤等。
解答本题的思路图示如下:

(1)据题意,该探究实验的自变量有实验材料的种类和温度,因变量为DNA提取量,则该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。
(2)搅拌过程中常常会发生DNA的断裂,因而该步骤需要”缓缓地”进行。
(3)①据表分析,不同自变量条件下的因变量情况,则可得结论2:等质量的不同实验材料,在相同的保存温度下,从蒜黄提取的DNA量最多。
②低温能使DNA酶的活性受到抑制,从而降低了DNA的降解速率,使DNA提取量增多。
(4)根据氯仿的理化性质,可采用氯仿与提取液混合,后去除上清液。

(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)DNA断裂
(3)①等质量的不同实验材料,在相同的保存温度下,从蒜黄提取的DNA量最多
②低温抑制了相关酶的活性,DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混和.静置一段时问,吸取上清液
5、(2010新课标全国高考T37)
下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有的性质。蒸馏时收集的蒸馏液(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会,原因是。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度的地方,目的是。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为天左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是。
本题考查芳香油的性质、提取、保存、影响提取量的因素等问题。
芳香油的性质决定了提取方法、保存、影响提取量的因素等问题。
(1)玫瑰精油属于芳香类化合物,具有芳香类化合物的通性,即易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和温度;当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是一定时间内随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后蒸馏量不再增加。
(3)蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,如果不进行冷却,部分精油会随水蒸气蒸发而流失。
(4)玫瑰精油易于挥发,应保存在温度较低的地方。
(5)根据图示可以确定提取精油时采摘花的最合适时间为a天左右,此时精油含量最高。
(6)薄荷油与玫瑰精油化学性质相似,同样可以采用水蒸气蒸馏法提取。

(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,得到的是油水混合物
(2)温度一定时间内随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后蒸馏量不再增加
(3)下降部分精油会随水蒸气蒸发而流失
(4)较低减少挥发(或防止挥发)
(5)a
(6)能薄荷油与玫瑰精油化学性质相似
6、(2010全国卷ⅡT34)某种细菌体内某氨基酸(x)的生物合成途径如图:
这种细菌的野生型能在基本培养基(满足野生型细菌生长的简单培养基)上生长,而由该种细菌野生型得到的两种突变型(甲、乙)都不能在基本培养基上生长;在基本培养基上若添加中间产物2,则甲、乙都能生长;若添加中间产物l,则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量X,甲能积累中间产物l,而乙不能积累。请回答:
(1)根据上述资料可推论:甲中酶____的功能丧失;乙中酶______的功能都正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的_____(同一、不同)菌体中的不同______发生了突变,从而导致不同酶的功能丧失,如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物l,则应选用_____(野生型、甲、乙)。
(2)将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落,再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先行成菌落,其原因是_____⑦__________.
(3)在发酵过程中,菌体中X含量过高时,其后成速率下降。若要保持其合成速率,可采取的措施是改变菌体细胞膜的_______⑧____.使X排出菌体外。
本题以微生物的代谢和调节为基础,主要考查考生的分析判断能力。
(1)加中间产物2→不能正常生长→酶c不能合成→控制酶c合成的基因突变;
(2)加中间产物1→不能正常生长→酶b或酶c不能合成→控制酶b或酶c合成的基因突变。再加中间产物2→正常生长→酶c能合成,而酶b不能合成→控制酶b合成的基因突变;……
(1)①根据题意,“在基本培养基若添加中间产物2,则甲、乙都能生长”,说明甲、乙的突变都不会导致酶c的缺失;②“若添加中间产物1,则乙能生长而甲不能生长”,说明乙突变导致酶a缺失,甲的突变导致酶b缺失;③“在培养基上添加少量的X,甲能积累中间产物1,而乙不能积累”,更加证明②的判断正确。产生甲、乙两种突变型的原因是野生型的不同菌体产生突变,导致不同酶的功能丧失;根据(1)③可知,如果向在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1,则应选用甲类型的突变菌。
(2)由于乙的突变是导致酶a缺失,而甲的突变是导致酶b缺失,所以二者混合培养,乙首先利用中间产物1,而形成菌落,而甲需等到中间产物2形成后才可完成新陈代谢,所以乙先形成菌落。
(3)发酵过程中,为提高发酵产物的产量,常采用改变菌体细胞膜透性的方法,使代谢产物排出菌体外。

(1)bac不同基因甲
(2)甲产生的中间产物1供给乙,保证自身生长产生菌落(其他合理答案叶给分)
(3)通透性


一、选择题
1.(2011北京大兴一中高三月考)下列关于果醋的制作,错误的是
A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需通氧气
B.醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求较高,一般在50℃左右
C.醋酸菌能将果酒变成果醋
D.当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸
2.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CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是
A.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
C.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
3.在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干,抽样镜检,视野如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜条件下恒温培养5小时后,稀释100倍,再抽样镜检,视野下如图乙所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是
A.培养过程中,酵母菌的无氧呼吸占优势
B.5小时内,酵母菌经历了约1个细胞周期
C.培养5小时后,酵母菌种群密度约为原来的200倍
D.培养5小时后,酵母菌种群数量已经达到K值
4.下列有关果酒,果醋和腐乳制作的叙述,正确的是
A参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体
B果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
C在腐乳制作过程中必须有能生产蛋白质的微生物参与
D在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量
5.腐乳制作过程中,豆腐含水量、盐的用量、发酵温度和酒的用量等均会影响腐乳风味和质量。下列相关叙述正确的是
A.豆腐含水量过高,腐乳不易成形
B.加盐量过多,腐乳硬度会增大
C.前期发酵温度过低,腐乳“皮”不易形成
D.酒的用量过多,后期成熟时间延长
6.下列关于酵母菌的有关说法正确的是
A.酵母菌产生酒精的条件与醋酸菌发酵产生醋酸的条件相同
B.利用酵母菌生产酒精的过程中固定化酶技术比固定化酵母细胞更好
C.培养液中是否产生酒精可用溴麝香草酚蓝检验
D.若要测定培养液中酵母菌的数量,采用稀释涂布平板法比平板划线法误差要小一些
7.(2011安徽“皖南八校”第二次联考)微生物培养过程中,要十分注意无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染,请分析下列问题,错误的是
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢②接种操作要在酒精灯火焰附近进行③无菌繁殖脱毒苗时,植物的外植体要进行消毒④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
A.①③B.②④C.③⑤D.④⑥
8.下图为利用生长在麦麸上的黑曲霉制备纤维素酶的流程图。下列有关叙述正确的是
A.菌体培养中应做好灭菌操作以确保培养菌体的单一性
B.透析后的弃去物其主要成分是大分子杂质
C.含酶的粗提取物中含多种蛋白质
D.纯化常用的方法是凝胶色谱法
9.目前,酶已经大规模地应用于各个领域,下列属于酶应用中面临的实际问题的是
A.酶对有机溶剂不敏感,但对高温、强酸、强碱非常敏感
B.加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂,比普通洗衣粉更易污染环境
C.固定化酶可以反复利用,但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D.酶的催化功能很强,但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
10.酵母细胞固定化的实验中,实验操作与目的不相符的是
A.干酵母加入蒸馏水搅拌均匀,放置1小时左右,使酵母细胞活化
B.采用小火间断回执的方法,防止海藻酸钠发生焦糊
C.将活化的酵母细胞加入海藻酸钠溶液,轻轻搅拌,以免产生气泡
D.用注射器滴加溶液时要接近CaCl2溶液的液面,防止凝胶珠出现“尾巴”
11.某学生为研究加酶洗衣粉的洗涤效果,设计了如下实验:①制备不同洗衣粉含量的洗涤液。②按下表设置试验组。③每只烧杯加入等量的洗涤液、相同的污染布料,并设置相同且适宜的浓度。
④以污染布料洗净所用的时间为实验结果。下列实验结果预测及其分析,不正确的是
A.当洗衣粉含量为任一固定值时,都能发现酶的最适pH值的估计值
B.当pH为任一固定值时,都能证明酶影响反应速率
C.无论洗衣粉含量为何值,根据实验结果作出的曲线图形近似“V”字形
D.此实验涉及2个自变量,1个因变量
12.(2011浙江温州十校联合体高三联考)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是

13.下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述,不正确的是
A.提取动物细胞中的DNA和蛋白质都可以采用蒸馏水涨破细胞的方法
B.采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质
C.蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的小分子杂质
D.血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化,DNA则可采用电泳、盐析等方法纯化
14.在“DNA的粗提取和鉴定”实验中,甲、乙、丙、丁四个小组除下表中所列处理方法不同外,其他操作步骤均正确,但实验结果却不同。下列有关叙述不正确的是
A.实验材料选择错误的组别是丙
B.沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁
C.甲组实验现象差的原因是25℃的酒精对DNA的凝集效果差
D.乙组实验不成功仅因为在鉴定时加入了双缩脲试剂
15.下列关于生物技术实践的叙述中,不正确的是
A.加酶洗衣粉中添加的酶可能有纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶和碱性蛋白酶等
B.利用PCR技术扩增目的基因时,引物Ⅰ和引物Ⅱ的碱基序列一定互补配对
C.与斐林试剂检测相比,用尿糖试纸检测尿液中的葡萄糖,特异性更强、灵敏度更高
D.腐乳制作过程中,添加料酒、香辛料和盐,均可以抑制杂菌的生长
二、非选择题
16.2007年,我国利用秸秆生产车用燃料乙醇的关键技术获得了重大突破,目前已顺利进入工业化实验阶段。实验显示,每4吨秸秆(玉米、麦草秸秆等)可生产1吨燃料乙醇。秸秆的主要成分是纤维素,通过自主创新,我国已经掌握了纤维素的水解技术。请回答:
(1)利用玉米秸秆生产乙醇首先选用_______________酶处理秸秆,使之转化为发酵所需的_________等物质,然后进行发酵,获得乙醇。
(2)在培养分离纤维素分解菌的过程中,接种微生物可以采用平板划线法和____________________法。进行平板划线时,在划线结束后仍然要灼烧接种环,原因是__________________________________________________。
(3)在筛选纤维素分解菌的过程中,通常采用____________染色法,这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。从物理状态看,培养基应使用____________培养基。
(4)在酒精发酵过程中,在不同时间内对发酵液样品进行检测,发现发酵液的pH一直下降,原因是_______________________________________________________________。
(5)为了提高乙醇的品质和降低生产成本,研究人员提出可以使用固定化酵母细胞。制备固定化酵母细胞多采用_______________法。
17.果酒、果醋等是日常生活中常用的一类饮料。红葡萄酒中的色素主要来自红葡萄皮中,它不仅给葡萄酒以美的红色,还具有酸碱指示剂的作用,如遇小苏打(碱性)会变颜色。
(1)在葡萄酒的自然发酵过程中,菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。从呼吸角度看,酵母菌属于__________菌,可用酸性条件下的__________溶液检验呼吸产生酒精。
(2)某同学在用带盖的瓶子进行葡萄酿酒时,在发酵过程中,每隔一段时间应__________,以防瓶子爆裂。
(3)制作果醋时,需通气,可以说明醋酸杆菌为__________菌。
(4)为提高果酒的品质及节约生产成本,厂家已尝试使用固定化细胞技术。酵母细胞的固定多采用__________法。在用此法制备固定化酵母过程中,为加快海藻酸钠在水中的溶解速度,最好采用__________加热的方法,以防海藻酸钠发生焦糊。
(5)现有两个品牌颜色一样的红葡萄酒,其中一个是用100%红葡萄汁酿造,另一个是以化学物质用人工方法勾兑而成。现提供小苏打、小烧杯若干,请简述能鉴别出两个品牌红葡萄酒的实验思路。
18.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题:
(1)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果关系,某同学通过实验获得右图所示的结果。由图可知,加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是%,本实验的自变量是。
(2)下表是围绕加酶洗衣粉的一项研究结果:
上述实验结果可以得出的结论有:①;②。
(3)在使用加酶洗衣粉过程中,对于特别脏的衣服、较大的洗衣量,写出两项提高洗涤效果的措施:①__________________________;②__________________________。
19.CTAB法是一种从高等真核生物细胞中制备基因组DNA(总DNA)的技术。CTAB能跟核酸形成复合物,在高盐溶液(>0.7mol/L的NaCl溶液)中可溶并且稳定存在,当降低溶液中盐的浓度(<0.3mol/L的NaCl溶液),CTAB-核酸的复合物就会因溶解度降低而沉淀,再用70%酒精浸泡可洗脱掉CTAB;氯仿能使蛋白质发生变性而沉淀。提取和检测水稻基因组DNA的操作步骤如下:
①在50ml离心管中加入20mlCTAB抽提缓冲液(主要成分是1.4mol/L的NaCl、2%的CTAB),于65℃水浴中预热;
②将20g新鲜的水稻幼嫩叶片剪成小段后放于研钵中,用液氮速冻并研磨成粉末,加入上述离心管中,于65℃水浴中保温30min;
③取出离心管中,冷却至室温,加入20ml的氯仿,轻轻混匀20min;
④在室温下以12000r/min的转速离心10-20min;
⑤将上清液移入另一个离心管中,加入2/3体积的经冷却的异丙醇,用玻璃棒轻轻搅动,小心取出聚集于玻璃棒上的CTAB-核酸的复合物沉淀;
⑥将沉淀移入另一个离心管中,加入70%乙醇洗涤,重复洗涤1-2次;
⑦吹干乙醇后,将DNA溶于适量的TE缓冲液中,在0.8%的琼脂糖凝胶上电泳分离并在核酸紫外检测仪上观察。
请回答下列问题:
(1)植物基因组DNA(总DNA)的提取通常采用机械研磨的方法,常温下研磨时,植物细胞匀浆含有多种酶类对DNA的提取产生不利的影响。用液氮速冻研磨,材料易于破碎,同时还具有▲的作用。
(2)实验步骤③、④的目的是▲。
(3)实验步骤⑤中,玻璃棒上出现沉淀的主要原因是▲。
(4)对DNA进行定性检测常用的试剂是▲。琼脂糖凝胶电泳是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及▲、▲,使带电分子产生▲而实现分离。DNA在260nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰,利用核酸紫外检测仪可以进行▲。
20.美国科学家Sanger因发明了链终止.DNA测序法而再获诺贝尔奖。通过向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物,可以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链,再通过电泳呈带(按分子量大小排列),从而读出对应碱基的位置。下图表示测定DNA新链中腺嘌呤位置的操作方法,据图作答:
(1)操作的第一步是通过加热破坏从而使DNA分子的双链打开,在细胞中这是在酶的作用下完成的。
(2)根据图中的模板链,对应合成的最长新链的碱基序列是(自上而下读出):。
(3)要通过以上操作精确地测出DNA链上每一个碱基的位置,电泳分离结果必须能把区分开来。
(4)为了能够从电泳结果直接读出模板链中鸟嘌呤的位置,进行以上操作时,应加入什么标记物?。扩增后将产生几种带标记的新链?
21.请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题:
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、和。
(2)芳香油溶解性的特点是不溶于,易溶于,因此可用作为提取剂来提取芳香油。
(3)橘子果实含有芳香油,通常可用作为材料提取芳香油,而且提取时往往选用新鲜的材料,理由是。
(4)对材料压榨后可得到糊状液体,为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是。
(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后,芳香油将分布于液体的层,原因是。加入氯化钠的作用是。
(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠,此剂的作用是。

一、选择题
1-5BBCC(5ABCD)6-10DD(8ACD)CD
11-15BBDDB

二、非选择题
16、答案:(1)纤维素葡萄糖
(2)稀释涂布平板法及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境或感染实验操作者
(3)刚果红固体
(4)酵母菌在进行发酵过程中产生CO2溶于发酵液中,使pH下降。
(5)包埋
17、答案:
18、答案:(1)0.6%碱性蛋白酶的浓度
(2)①在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高②使用加酶洗衣粉时的适宜温度为45℃左右(或40~50℃)
(3)用温水浸泡延长浸泡时间增加洗衣粉的用量等
19、答案:(1)降低细胞匀浆中酶的活性,避免对DNA的提取产生不利影响
(2)去除溶液中的蛋白质
(3)溶液中NaCl的浓度<0.3mol/L,CTAB-核酸的复合物因溶解度降低而沉淀
(4)二苯胺分子大小形状的不同不同的迁移速度
DNA含量的测定(或检测DNA)
20、答案:(1)氢键解旋(2)TACTAGGAC
(3)长度只差一个碱基(或脱氧核苷酸)的DNA链
(4)加入胞嘧啶脱氧核苷酸类似物(或ddCMP)2种
21、答案:(1)蒸馏法萃取法(每空1分,共2分)
(2)水有机溶剂有机溶剂(每空1分,共3分,其他合理答案也给分)
(3)橘子皮芳香油含量较高(每空1分,共2分)
(4)过滤(1分,其他合理答案也给分)
(5)上(1分)油层的密度比水层小(2分,其他合理答案也给分)增加水层密度,使油和水分层(2分)
(6)吸收芳香油中残留的水分(2分)

生物技术药物与疫苗


作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,减轻高中教师们在教学时的教学压力。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是由小编为大家整理的“生物技术药物与疫苗”,仅供参考,大家一起来看看吧。

第3节生物技术药物与疫苗

知识与能力方面:
1.简述生物技术药物的概念。
2.举例说明基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义。
3.举例说明生物技术疫苗的生产原理和意义。
4.进一步体验科学技术是一个不断发展的过程及理解科学、技术、社会三者间的关系。过程与方法方面:
本节课主要采取学生通过小组合作探究的方法,并通过浏览网站资料来了解当前在生物技术药物和疫苗技术的科学进展。能够说书生物技术药物的各个种类及生产过程,在小组合作探究中理解科学、技术、社会三者的关系。培养学生的合作探究精神,和自我学习、搜集信息和处理信息的能力。
情感态度、价值观方面:

1.基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义。
2.生物技术疫苗的生产原理和意义。

细胞工程药物的生产原理。

讲授法和学生合作学习相结合

2课时。

(导入新课)师:教师用课件展示资料介绍中国发生的SARS对国民的危害,激发学生的学习兴趣。教师提出问题:目前有没有治疗SARS的方法?学生围绕着这个问题展开讨论,然后小组汇报交流。
教师:生物技术药物内容是什么?目前主要的方法有哪些?
(学生活动)学生阅读教材解答以上两个问题。
生物技术药物的内容是:生物技术药物一般是利用DNA重组技术或其他生物技术的药物。包括基因工程药物、酶工程药物、发酵工程药物、细胞工程药物等等。
教师:生产各种生物技术药物的过程分别是什么?教师对学生进行分组,不同的组承担不同的药物生产过程内容的探究。(主要探究基因工程和细胞工程研制的药物)
学生分组探究学习结束后,进行交流。解答以下问题并展示:
1.基因工程药物
(1)过程

(2)常见的基因工程药物(教师用多媒体展示)


(3)在基因工程药物的生产的过程中,最主要的环节是构建工程菌,即通过转基因工程技术将目的基因转入细菌(大肠杆菌)中,形成基因重组工程细菌。

2.细胞工程的大致过程

(1)植物细胞培养制备药物的流程
(2)动物细胞培养过程

教师:(提出问题)何为生物技术疫苗?目前常见的生物技术疫苗有哪些?
学生活动(自主看书)
目前常见的疫苗有:
1.利用基因工程将病原体的某个抗原基因或某几个抗原基因转入适当的宿主,进行表达,获得的表达产物作为免疫原使用,这称为基因工程疫苗。例如,乙型肝炎抗原疫苗,就是将乙肝抗原基因转入到酵母菌或动物细胞。
2.核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗,是近年备受人们关注的新型疫苗。它是由编码能够引起保护性免疫反应的病原体抗原的基因片段和载体构建而成,然后导入人体进行表达,产生抗原,引起免疫反应。


1.在基因工程药物的生产过程中,最重要的一步是:
A.从受体细胞获得目的基因
B.目的基因的检测
C.目的基因导入受体细胞
D.工程菌大规模繁殖
2.通过基因工程,把乙型肝炎抗原基因转移到番茄中,人吃这种番茄能够预防乙肝。下列说法正确的是:
A.番茄的体细胞中含有青霉素,是青霉素其主要作用。
B.番茄能够通过体液免疫产生对抗异性肝炎病毒的抗体。
C.番茄在生长发育中,发生了基因突变,产生了抗体。
D.转入的乙型肝炎抗原基因在番茄的体细胞中合成了对抗乙肝病毒的物质。
3.在动物细胞培养的过程中要加入胰蛋白酶,加入胰蛋白酶的作用是
A.分解蛋白质,为细胞的繁殖提供营养。
B.使细胞分散开,便于充分接触培养液,
C.是为了保证细胞的活性
D.为细胞进行新陈代谢提供酶。
4.利用基因工程产生的胰岛素的作用是
A.治疗冠心病
B.对胰脏患者起一定的疗效
C.治疗糖尿病
D.进入细胞内,催化葡萄糖分解
5.下列物质是核酸疫苗的是
A.DNAB.氨基酸C.胰岛素D.乙酰胆碱
做学案上的练习题

生物技术药物和疫苗这一节内容是比较前沿的知识,学生在学习过程中比较感兴趣。加上本节课有大量的生活实例都与基因工程及疫苗有关。所以,在授课过程中,学生参与的比较高,加上采取了合作教学,学生讨论的很热烈。但由于本节课介绍的知识很宽泛,具体的操作流程,还需要教师帮助学生所搜集一些相关的知识以及典型题目,对所学的知识进行加深、巩固和升华。

生物技术的伦理问题


一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,有效的提高课堂的教学效率。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?小编经过搜集和处理,为您提供生物技术的伦理问题,相信能对大家有所帮助。

4.2生物技术的伦理问题
一、知识与技能目标
简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的利和弊。
二、过程与方法目标
通过讨论、阅读、查找资料等活动,关注上述问题可能给人类生活带来的影响,形成自身的心理准备和理性的思考。
三、情感与价值观目标
认同对生物技术伦理问题讨论的必要性。
四、教学过程
(一)克隆技术引发的伦理问题
(二)设计试管婴儿技术引发的伦理问题
(三)基因检测引发的伦理问题
1.基因身份证:把个人的基因和基因检测出来,记录在磁卡上,做成个人基因身份证。
2.基因检测的优点:通过基因检测可及早采取措施,适时治疗,挽救患者生命。
3.基因检测引发的问题及解决办法
(1)问题:①目前,人类对基因结构及基因相互作用尚缺乏足够认识,要想通过达到预防疾病的目的是困难的;②基因检测结果本身会给受检者带来巨大的;③个人基因资讯泄露会造成,导致失业、婚姻困难、人际关系疏远等。
(2)解决办法:对于基因歧视现象,可以通过正确的、教育和立法得以解决。
五、例题分析
例1英国爱丁堡卢斯林研究所胚胎学家维尔莫特博士于1996年8月成功地繁殖出世界上第一只克隆绵羊多利。据有关背景材料回答问题。
背景材料:1997年2月7日,《自然》杂志报道,英国爱丁堡大学的卢斯林研究所将一只6岁母羊(A羊)的乳腺上皮细胞核导入另一只母羊(B羊)的去核卵细胞中,经体外培养并胚胎移植到第三只母羊(C羊)的子宫内,终于培育出一只名为多利(DolIy)的小绵羊,它就是提供细胞核的那只6岁母羊的克隆或拷贝。这是在哺乳动物中首次利用体细胞核作为核供体获得自体复制的成功实例。这一消息一公布立即轰动了整个世界。克隆绵羊被列为1997年的世界十大科技新闻的榜首。
(1)克隆羊多利的遗传性状基本与A绵羊一致。
(2)三只绵羊中哪一只羊没有为多利提供遗传物质?
第三只羊
(3)克隆羊多利的成功,在技术上突破之处是()
A.供核细胞是体细胞B.供核细胞是胚胎细胞
C.胚胎移植技术D.细胞核移植技术
(4)克隆多利的过程是否遵循孟德尔的遗传分离规律?为什么?
克隆为无性繁殖过程,而孟德尔的遗传规律仅在进行有性生殖的有性生物的减数分裂过程中起作用。
(5)你是否赞同克隆人?谈谈你的看法。
不赞同,赞同治疗性克隆,反对生殖性克隆。
2.下列哪种技术或过程与试管婴儿的形成无关()E
A.体外培养B.人工授精
C.胚胎移植D.正常妊娠
E.克隆技术
3.下列哪项不是解决基因歧视的正确方法()B
A.通过正确的科学知识传播和伦理道理教育
B.杜绝基因检测
C.保护个人遗传信息隐私权
D.建立完善的法规,通过立法解决
4.所谓的“设计试管婴儿”比一般所说的试管婴儿要多一步骤,是哪一步()C
A.体外受精B.胚胎移植
C.基因检测D.细胞核移植
六、课后巩固
一、单选题
1.严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是()C
A.基因检测B.设计试管婴儿性别
C.克隆人D.植入前胚胎遗传学诊断
2.提供骨髓中的造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤,其原因是()C
A.骨髓造血干细胞可以无限再生
B.骨髓造血干细胞完成功能后不再发挥作用
C.骨髓造血干细胞具有再生能力,捐献后可刺激骨髓加速造血
D.骨髓造血干细胞已高度分化
3.我国卫生部在《体外受精~胚胎移植及其衍生技术规范》中规定:“实施体外受精一胚胎移植及其衍生技术规范必须获得卫生部的批准证书”。这说明()D
A.我国是一个十分重视伦理道德的国家
B.我国的法律、法规比较健全
C.我国倡导克隆技术和试管婴儿技术
D.我国对试管婴儿技术有严格的规范(分析:允许设计婴儿的性别,但要有定格的证书,严防滥用)
4.基因身份证是指()A
A.记录个人某些基因资讯的证件
B.能够提供个人完整遗传信息的证件
C.能够证明个人全部基因结构的证件
D.用于进行遗传咨询和基因检测的证件
5.基因不是疾病的唯一决定者,下列哪项不是其原因()B
A.由遗传因素和环境共同决定B.个别病症由隐性基因控制
C.疾病还与生活习惯及环境有关D.有许多疾病是多基因病
6.基因检测的好处在于()A
A.及早采取预防措施,适时进行治疗B.受检者带来巨大的心理压力
C.利于基因治疗D.可以预知未来
7.中国政府的“四不原则”是针对下列哪项技术来讲的()C
A.转基因动物B.设计试管婴儿C.克隆人D.人类基因组计划
二、多选题
8.有的伦理学家极力反对克隆人,他们认为克隆人严重地违反了人类伦理道德(ABC)
A.严重地违反了人类伦理道德
B.冲击了现有的伦理道德观念
C.是人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人
D.有基因缺陷
9.下列属于哺乳动物克隆实验缺点的是(ABC)
A.流产率高B.重构胚胎成功率低
C.胎儿畸形率高D.克隆后的胚胎着床率高
10.个人基因资讯的泄露会造成的基因歧视,可能涉及的方面包括(ACD)
A.人际关系B.宗教C.婚姻D.就业
三、简答题
11.2001年5月,英国广播公司(BBC)报道,“美国科学家创造了世界上第一批转基因婴儿。他们从年轻的健康妇女的卵细胞中提取出细胞质,然后注入年纪较大的不育妇女的卵细胞,主要是为了卵细胞注入健康的线粒体,以增加不育妇女的受孕机会。”
请分析回答:
(1)为什么在卵细胞内注入健康的线粒体,会增加年龄较大的不育妇女的受孕机会?

线粒体是细胞能量的“动力工厂”,能为卵细胞提供足够能量。

(2)由此培育的婴儿的核遗传物质来自一父二母。这种说法对吗?为什么?

不对,虽然卵细胞的细胞质中具有来自捐赠妇女的线粒体DNA,但受精卵的核遗传物质来自父母双方各一半。
(3)2000年9月,美国有一位名叫玛尼的女孩患上了一种致命的贫血病,需要进行造血干细胞移植,这个女孩的父母也通过设计试管婴儿的办法,生下了一位名叫安蒂姆的男婴,医生用其脐带血中的造血干细胞挽救了玛尼的生命。设计试管婴儿技术的问世,引起了全球各界的激烈争论。你是支持还是反对?试说明理由。
分析:
反对:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;抛弃或杀死配型不合适的胚胎,无异于“谋杀”。
支持:①符合人类伦理道德,体现了父母强烈的爱子之心;是救治患者最好,最快捷的方法之一;②提供骨髓中造血干细胞不会对试管婴儿造成损伤。

文章来源:http://m.jab88.com/j/73476.html

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