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文档简介
(共16套)新人教版高中生物选修1(全套)导学案汇总专题1课题1果酒和果醋和制作【补充知识】发酵1、概念:利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。2、类型:(1)根据是否需要氧气分为:和。(2)根据产生的产物可分为:、、等。一、基础知识(一)果酒制作的原理1.菌种是,属于生物,新陈代谢类型,有氧时,进行,大量繁殖,反应式为;无氧时,能进行,反应式为。2.酵母菌繁殖的最适温度℃左右,且为有氧条件;酒精发酵一般控制在℃,缺氧酸性条件。(原因:)3.自然发酵过程中,起作用的主要是附着于上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。4.葡萄酒呈深红色的原因:(二)果醋制作的原理1.菌种是,属于生物,新陈代谢类型为。只有在氧气充足时,才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是在液面大量繁殖形成的。2.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的分解成,当缺少糖源时,醋酸菌将变为,再将乙醛变为,反应简式为。3.醋酸菌的最适合生长温度为℃。4.菌种来源:到或购买,或从中分离醋酸菌。二、实验设计1、流程图葡萄发酵发酵 2、制作实例实验材料葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌(或醋曲)、发酵瓶(如右图)、气泵、体积分数为70%的酒精等。实验步骤1.对发酵瓶、纱布、榨汁机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。)4.用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中。(如果没有合适的发酵装置,可用500mL的__________替代。但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的_____。)5.将发酵瓶置于适宜的温度(________℃)下发酵。6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常多,因此需要及时______,以防止发酵瓶爆裂。(如果是简易发酵装置,每天______瓶盖2~4次。进行排气。)7.10天后,取样检验。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,可在发酵液中加入醋酸菌(或醋曲),然后移至_________℃条件下发酵,适时用气泵向发酵液中_______。(如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口上盖上_____。)三、操作提示(一)材料的选择与处理选择______的葡萄,榨汁前先将葡萄进行_______,然后再除去_______。(二)防止发酵液被污染1、榨汁机要清洗_______,并_______。2、发酵瓶要清洗_________,用体积分数________的酒精消毒。3、装入葡萄汁后,_________充气口。(三)控制好发酵条件1、葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约______的空间。2、制作葡萄酒过程中,将温度严格控制在_________℃,时间控制在_________d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。3、制作葡萄醋的过程中,将温度严格控制在__________℃,时间控制在_______d左右,并注意适时通过充气口_________。四、课题延伸果汁发酵后是否有酒精产生,可以用____________来检验。在________条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现____________。检测时,先在试管中加入发酵液2mL,再滴入物质的量的浓度为3mol/L的_______3滴,振荡混匀,最后滴加常温下______________________3滴。【教材答案】(一)旁栏思考题1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么?答:应该先_______,然后再____________,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?提示:需要从发酵制作的过程进行______的考虑。例如,榨汁机、发酵装置要______干净;每次排气时只需________瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。3.制葡萄酒时,为什么要将温度控制在18~25℃?制葡萄醋时,为什么要将温度控制在30~35℃?答:温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。_______℃最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为________℃,因此要将温度控制在30~35℃。4.制葡萄醋时,为什么要适时通过充气口充气?答:醋酸菌是______菌,在将酒精变为醋酸时需要______的参与,因此要适时向发酵液中充气。(二)[资料]发酵装置的设计讨论题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?答:充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行用的;排气口是在酒精发酵时用来排出的;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,其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时,应该充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入。专题1课题2腐乳的制作一、基础知识腐乳制作的原理1.腐乳的发酵有多种微生物的,其中起主要作用的是,它是一种生物,新陈代谢类型是。2.毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的分解成小分子的和;脂肪酶可以将水解成和。3.现代的腐乳生产是在严格的条件下,将优良菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免的污染,保证产品的质量。二、实验设计1、实验流程让豆腐→加腌制→加装瓶→腌制。2、制作实例实验材料:含水量70%的豆腐,粽叶,盘子,盐,黄酒,米酒,糖,香辛料等,广口玻璃瓶,高压锅等。实验步骤1.将豆腐切成3cm×3cm×1cm若干块。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,周围留一定的。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.将平盘放在温度为℃的地方,毛霉逐渐生长,大约5d后,豆腐表面丛生直立菌丝。4.当毛霉生长旺盛,并呈时,去除保鲜膜及铺在上面的粽叶,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.豆腐凉透后,将豆腐间的连在一起的菌丝拉断,并整齐排在容器内,准备腌制。6.长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)分层摆放,分层加盐,并随层高而,在接近瓶口表面盐要铺厚一些,以防止杂菌污染,约腌制8d。(豆腐与盐质量分数比为5︰1)7.将黄酒、米酒和糖、香辛料等混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在左右为宜。8.将广口玻璃瓶刷洗干净,用高压锅在1000C蒸汽灭菌30min,将腐乳成坯摆入瓶中,加入卤汤和辅料后,将瓶口用加热灭菌,用胶条三、操作提示(一)控制好材料的用量1、用盐腌制时,注意控制盐的用量。盐的浓度过低,,可能导致豆腐腐败;盐的浓度过高,会。2、乳汤中酒的含量应控制在左右。酒精含量过低,,可能导致豆腐腐败;酒精含量过高,腐乳成熟的时间将会。(二)防止杂菌污染1、用来腌制腐乳的玻璃瓶,刷干净后要用消毒。2、装瓶时要;加入卤汤后要用胶条将瓶口;封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被。【教材答案】(一)旁栏思考题1.你能利用所学的生物学知识,解释豆腐长白毛是怎么一回事?答:豆腐上生长的白毛是毛霉的。严格地说是直立菌丝,在豆腐中还有匍匐菌丝。2.王致和为什么要撒许多盐,将长毛的豆腐腌起来?答:盐能,避免豆腐腐败。3.我们平常吃的豆腐,哪种适合用来做腐乳?答:含水量为的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形。4.吃腐乳时,你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢?它对人体有害吗?它的作用是什么?答:“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的(匍匐菌丝),它能形成腐乳的“体”,使腐乳成形。“皮”对人体无害。(二)练习1.答:,因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量,在接近瓶口的表面,盐要铺厚一些,以有效防止杂菌污染。专题1课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量一乳酸菌1.代谢类型为异养厌氧型,在情况下,将葡萄糖分解成乳酸2.常见种类:和3.分布:分布广泛,、土壤、植物、人或动物的内等均有分布。4.应用:常用于生产二亚硝酸盐1.物理性质粉末、易溶于。2.应用在食品生产中常用作食品3.分布自然界中分布广泛。据统计,亚硝酸盐在蔬菜中的平均含量约为,咸菜中平均含量在以上,而豆粉中的平均含量可达4.对人体的影响膳食中的亚硝酸盐一般不危害人体健康,当人体摄入总量达时,会引起中毒;当摄入总量达时,会引起死亡5.我国卫生标准亚硝酸盐残留量在肉制品中不得超过,酱腌菜中不超过,婴儿奶粉中不得超过。6.代谢绝大多数亚硝酸盐随排出,但在特定条件下,即适宜的和一定的作用,会转变成致癌物质---三泡菜腌制过程1.泡菜坛的选择(1)应选用火候好、无砂眼、、坛沿深、好的泡菜坛(2)检查时可将坛口压入水中,看坛内有无现象2.腌制(1)过程:将清水和盐以的质量比例配制盐水。将盐水后备用。将蔬菜装至时加入香辛料,装至时,加入盐水,要使盐水盖好坛盖。将坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内的环境(2)条件:控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度、食盐用量不足,腌制时间,容易造成细胞大量繁殖,含量增加四亚硝酸盐的测定1.原理(1)在条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后,与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。(2)将显色反应后的样品与已知浓度的进行比较,可以大致出泡菜中亚硝酸盐的含量2.测定步骤配制溶液→→制备样品处理液→思考:亚硝酸盐可转化成致癌物质,为什么在食品生产中还可作为添加剂?专题2课题1微生物的实验室培养一基础知识1.培养基(1)培养基的种类包括培养基和培养基等。(2)培养基的化学成分一般都含有、、、四类营养成分,(3)在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对、以及等的要求。例如:培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加;培养霉菌时需要将培养基的PH调至;培养细菌时需要将培养基的PH调至;培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件【思考】为什么各种营养基的具体配方不同,但一般都有水、无机盐、碳源和氮源?2.无菌技术(1)获得纯净培养物的关键是。避免杂菌污染的方法主要包括以下四个内容:①②③④(2)消毒是指灭菌是指【思考】消毒与灭菌的相同点与区别分别是什么?(3)实验室常用的消毒方法是,此外,人们也常使用化学药剂进行消毒,如用、等。常用的灭菌方法有、、,此外,实验室里还用或进行消毒。二实验操作1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤:→→→→倒平板【思考】⑴培养基灭菌后,需要冷却到50左右,才能用来倒平板。你用什么方法来估计培养基的温度?⑵为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?⑶平板冷凝后,为什么要将平板倒置?⑷在倒平板的过程中,如果不小心瘵培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?2.纯化大肠杆菌(1)微生物接种的方法中最常用的是和。平板划线法是指。稀释涂布平板法是指。【思考】①为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么?②在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?③在作第二次以及其后的划线操作是赤什么总是从上一次划线的末端开始划线?(3)平板划线法和稀释涂布平板法的优缺点:(4)平板划线法和稀释涂布平板法的适用范围:菌种的保存为了保持菌种的纯净,需对菌种进行保藏。对于频繁使用的菌种,我们可以采用法;对于需要长期保存的菌种,可以采用法。将菌种放在低温环境中保藏的目的是,但时间长了菌种还是要老化的,因此对临时保存的菌种个月后需重新接种【疑难点拨】1.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。在人及动物,营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类;在植物,营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳等三类;在微生物,则有水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。2.培养基的制作是否合格如果未接种的培养基在恒温箱中保温1~2天后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。3.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么目的?无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。4.平板冷凝后,为什么要将平板倒置?平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。5.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么?操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。专题2课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1.尿素只有被分解成之后,才能被植物吸收利用。2.以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象,要达到的两个主要目的是:⑴;⑵。3.PCR()是一种在体外将。此项技术的自动化,要求使用耐高温的DNA聚合酶。思考:怎样找耐高温的酶呢?4.实验室中微生物的筛选应用的原理是:人为提供有利于生长的条件(包括等),同时抑制或阻止其他微生物生长。5.选择培养基是指。6.常用来统计样品中活菌数目的方法是。即当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数在的平板进行计数。另外,也是测定微生物数量的常用方法。7.比较教材中两位同学的操作方法,哪位同学的结果接近真实值?你认为这两位同学的实验需要改进呢?如需要,如何改进?8.一般来说,统计的菌落数往往比活菌的实际数目。这是因为。因此,统计结果一般用而不是活菌数来表示。9.设置对照实验的主要目的是,提高实验结果的可信度。10.对照实验是。11.实验设计包括的内容有:、、和,具体的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。12.不同种类的微生物,往往需要不同的培养和培养。在实验过程中,一般每隔24小时统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以。13.无菌操作应注意什么问题?⑴⑵⑶14.在进行多组实验过程中,应注意做好标记,其目的是。思考:应标记哪些内容?怎样操作更有利于实验的进行?15.对所需的微生物进行初步筛选,只是分离纯化菌种的第一步,要对分离的菌种进行一步的鉴定,还需要借助的方法。思考:有哪些方法可以对菌种进行鉴定?【疑难点拨】1.选择培养基选择培养基的含义是:在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,促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。在培养基中加入某种化学物质可以做到这一点,如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在培养的培养成分的基础上加入的。培养基中的营养成分的改变也可达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时,可以分离固氮微生物,因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。如石油是唯一碳源时,可以抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能消除石油污染的微生物的目的。改变微生物的培养条件,也可以达到分离微生物的目的,如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。2.如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数?统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好能统计3个平板,计算出平板菌落数的平均值,然后按课本旁栏的公式进行计算。3.为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度?测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释范围相同吗?这是因为土壤中各类微生物的数量(单位:株/Kg)是不同的,例如在干旱土壤中的上层样本中:好氧及兼性厌氧型细菌数约为2185万,放线菌数约为477万,霉菌数约为23.1万。因此,为获得不同类型的微生物,就需要按不同的稀释度进行分离,同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。专题2课题3分解纤维素的微生物的分离一、课题背景分析纤维素是一种由首尾相连而成的高分子化合物,植物每年产生的纤维素能被土壤中的某些微生物分解利用,是因为它们能产生。对这些微生物的研究与利用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产,用处理服装面料等。二.基础知识:(一)纤维素和纤维素酶阅读课本27页基础知识部分第一、二段,回答下列问题:1、纤维素在生物圈的分布状况?纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中是自然界中纤维素含量最高的天然产物。2、纤维素酶的组成及作用?纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即、和,前两种酶使纤维素分解成,第三种酶将分解成葡萄糖。(二)纤维素分解菌的筛选阅读课本课本28页相关部分,回答下列问题:1、纤维素分解菌的筛选方法--,这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选2、纤维素分解菌的筛选方法的原理刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成,但并不和、发生这种反应。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为中心的。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌三、实验操作分离分解纤维素的微生物实验流程:土壤取样→→梯度稀释→→。〖旁栏思考题〗本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同?提示:本实验流程与课题2的流程的区别如下。课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为惟一氮源的选择性培养基上,直接分离得到菌落。本课题通过选择培养,使纤维素分解菌得到增殖后,再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。土壤取样采集土样时,应选择富含纤维素的环境。若找不到合适环境,可将滤纸埋在土壤中一个月左右,也会有能分解纤维素的微生物生长。〖旁栏思考题〗取样的环境是怎样的,作出这种选择的理由是什么?选择的环境,如树林中多年落叶形成的腐殖土,多年积累的枯枝败叶等等。根据生物与环境的互相依存关系,在富含纤维素的环境中的含量相对提高,因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。〖旁栏思考题〗将滤纸埋在土壤中有什么作用?你认为滤纸应该埋进土壤多深?提示:将滤纸埋在土壤中能使,实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约cm左右腐殖土壤中。(二)选择培养1.选择培养的目的:增加,以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。2.制备选择培养基:参照课本29页旁栏中的比例配置,回答下列问题:①旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基?为什么?是液体培养基,原因是配方中无凝固剂。②这个培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有,是如何进行选择的?有选择作用,本配方中的碳源是纤维素,所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。③你能否设计一个对照实验,说明选择培养基的作用用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照。3、选择培养将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中,将锥形瓶固定在摇床上,在一定温度下震荡培养1~2天,直至培养液变浑浊。也可重复选择培养〖旁栏思考题〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物?提示:在选择培养的条件下,可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖,而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“浓缩”的作用(三)梯度稀释按照课题1的稀释操作方法,将选择培养后的培养基进行等比稀释101~107倍。将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。(四)将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上1.制备培养基:参照课本旁栏中的比例配制。2.倒平板操作。3.涂布平板:将稀释度为104~106的菌悬液各取0.1ml涂布到平板培养基上,30℃4.挑选产生透明圈的菌落(参照课本刚果红染色法,挑选产生透明圈的菌落,一般即为分解纤维素的菌落。)(五)刚果红染色法方法一:先,再加入刚果红进行颜色反应。方法二:在时就加入刚果红。〖旁栏思考题〗这两种方法各有哪些优点与不足?提示:方法一缺点是操作烦琐,加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂;优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二优点是操作简便,不存在菌落混杂问题。缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质,可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应;缺点二有些微生物具有降解色素的能力,它们在长时间培养过程中会降解刚果红,形成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分。四、结果分析与评价(一)培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落?设置对照,若对照的培养基在培养过程中无菌落生长则说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落,则说明可能获得了分解纤维素的微生物。(二)分离的结果是否一致如果不同,分析产生不同结果的原因。五、课题延伸本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选,但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行的实验,纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的进行定量的测定。专题3课题1菊花的组织培养植物组织培养的相关概念和基本过程植物组织培养的相关概念(1)细胞分化:植物的个体发育过程中,细胞在__________、__________和__________上都会出现稳定性的差异,形成这些差异的过程就叫做细胞分化。细胞分化是基因__________的结果。(2)细胞的全能性:__________的植物细胞仍然具有发育成为__________的潜能。细胞全能性是组织培养的基本原理。(3)愈伤组织:由离体的植物器官、组织或细胞在一定的培养条件下经过__________过程形成的组织,就叫愈伤组织,愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种__________的呈无定形状态的__________。(4)脱分化:由__________的植物组织或细胞产生__________的过程,称为脱分化,又叫去分化。(5)再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成__________,这个过程叫做再分化。(6)外植体:用于离体培养的植物器官或组织片段。植物组织培养的基本过程离体的植物组织、器官或细胞离体的植物组织、器官或细胞组织培养脱分化愈伤组织组织培养再分化根、芽等器官人为使用植物激素控制移植——→试管苗———→完整的植物体影响植物组织培养的因素1.内部因素:不同的植物组织,培养的难易程度差别很大。同种植物材料,__________,__________等也会影响实验结果。菊花的组织培养,一般选择__________的茎上部新萌生的侧枝。2.外部因素:(1)营养条件常用的是__________培养基,其主要成分包括:__________,如_____________________________;__________,如______________________________;__________等。(2)植物激素植物激素中__________和__________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。____________________、____________________以及__________等,都会影响实验结果。(3)环境因素__________、__________、__________等条件也能影响植物组织培养。菊花组织培养,一般PH控制在__________;温度控制在__________;每天用日光灯照射__________小时。【思考】(1)MS培养基中,各种营养成分各有什么作用?与微生物培养基的配方相比,有什么不同?(2)生长素使用的先后顺序、用量比例不同分别会造成哪些影响?三、实验操作过程1.制备MS固体培养基实验室一般使用4℃保存的配制好的培养基母液来制备(1)配制各种母液。配制母液时,大量元素浓缩__________,微量元素浓缩__________。常温保存。激素类、维生素类以及用量比较小的有机物可以按照1mg/ml的质量浓度单独配制母液。用母液配制培养基时,需要根据各种母液的浓缩倍数,计算用量。(2)配制培养基。配制1LMS培养基时,将称量好的琼脂加入800mL蒸馏水,加热熔化,然后加入蔗糖30g,依次加入母液,定容至1000mL。__________,然后分装到锥形瓶中,每瓶分装__________。(3)灭菌。高压蒸汽灭菌2、外植体消毒选取菊花茎段时,要取____________________。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_______________;另一方面还要考虑植物材料的__________。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。一般情况下,细菌污染可能是由接种人员造成的,真菌污染可能是_________灭菌不当。过程:流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗①过程流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗__________→无菌吸水纸吸干外植体表面→体积分数为__________的酒精中摇动2~3次,持续__________→无菌水清洗→无菌吸水纸吸干外植体表面→质量分数为0.1﹪的__________溶液中1~2min→无菌水中至少清洗3次3、接种接种前,用体积分数70%的酒精将工作台擦拭,然后点燃酒精灯。所有的接种操作必须在酒精灯旁进行,并且每次使用器械后,都要用火焰灼烧灭菌4、培养接种后的锥形瓶最好放在__________中培养。培养期间定期消毒,温度控制在18-22℃,并且每天用日光灯光照12h5、移栽6、栽培附:一般来说,容易进行_________的植物,也容易进行组织培养。【思考】:实验操作过程中为什么要进行一系列的消毒、灭菌,实验中是如何做到无菌操作的?【知识补充】无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键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,对无菌操作的要求非常严格。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。2.妥善处理被污染的培养物即使对于有经验的操作人员,操作后出现培养物被污染的情况也常有。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。3.你能说出各种营养物质的作用吗?同专题2中微生物培养基的配方相比,MS培养基的配方有哪些明显的不同?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。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同,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。植物组织培养技术的应用植物组织培养技术的应用范围是很广的,除了快速繁殖、培育无病毒植物外,还可以通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等。例如,从大量培养的紫草愈伤组织中提取的紫草素,是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构,包裹上人造种皮,制成人工种子,可以解决有些作物品种繁殖能力差,结子困难或发芽率低等问题。此外,转基因植物的培育,也要用到植物组织培养的方法。专题3课题2月季的花药培养一.被子植物花粉发育过程1.被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。所以,花粉是的生殖细胞。2.结合教材内容填下列示意图:小孢子母细胞(小孢子母细胞(2n)()时期(n)单核()期(n)双核期()细胞核(n)()细胞核(n)()细胞(n)()细胞(n)()个精子(n)()分裂()分裂单核()期(n)()分裂[思考1]由此可见,被子植物的花粉的发育要经历时期,期和期等阶段。[思考2]在正常情况下,一个小孢子母细胞可以产生个精子;在一枚花药中可以产生个花粉。二.产生花粉植株的两条途径1.产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径:一是花粉通过阶段发育为植株,二是通过阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中的种类及其的配比。2.填写培育花粉植株的途径图解:(()花药中的花粉()()(胚状体)(愈伤组织)()丛芽生根移栽3.胚状体的结构及其发育过程与种子相似,所以把胚状体到从芽的过程称为,而把从愈伤组织到从芽的过程称为。4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫,花粉发育而来的胚状体叫,可发育为植物,要使其成为纯合的正常植株,可用处理发育中的幼苗。三.影响花药培养的因素1.影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素:和等。2.材料的选择:①从花药来看,应当选择(初花期、盛花期、晚花期)的花药;②从花粉来看,应当选择(四分体期、单核期、双核期、萌发期)的花粉,因为单核期以前的花药,选择单核期以后的花药接种,。;③从花蕾来看,应当选择(完全未开放、略微开放、完全盛开)的花蕾。[思考3]除此之外,你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些?植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。[思考4]为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难?花瓣松动后,微生物就可能已经侵入到花药,给材料消毒带来困难。四.实验设计1.材料的选择选择花药时一般通过确定花粉发育时期,此时需要对花粉细胞核进行染色,最常用的染色剂是和,它们分别可以将细胞核染成色和色。2.材料的消毒花蕾花蕾(无菌水)清洗(无菌吸水纸)吸干水分(无菌水)冲洗3.接种和培养(1).剥取花药:消毒后的花蕾,要在条件下除去花萼、花瓣。在剥离花药时,要尽量不损伤花药,否则还要彻底除去花丝,因为。(2).接种花药:剥取的花药要立刻接种到上。每个培养瓶接种个花药。(3).培养:花药培养利用的培养基是培养基,pH为,温度为℃,幼苗形成之前(需要、不需要)光照。(4).培养20-30d后,花药开裂,长出或释放出。前者还要转移到上进行分化培养成再生植株;后者要尽快并转移到新的培养基上。(5).通过愈伤组织形成的植株,常常会出现的变化,因而需要鉴定和筛选。【疑难点拨】植物组织培养技术与花药培养技术有何区别?相同之处:培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。不同之处: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;花北培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。专题4课题1果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶与果胶酶的作用1.果胶是植物及的主要组成成分之一,由聚合而成的一种高分子化合物,不溶于。2.果胶酶(1)果胶酶的作用是分解变成可溶性的。(2)果胶酶不是特指某一种酶,而是分解的一类酶的总称,包括酶、酶和酶等;果胶酶的化学本质是蛋白质,也能被蛋白酶水解掉;(3)胶酶具有酶的通性:只改变反应,不改变反应的平衡点。二、酶的活性与影响酶活性的因素1.酶的活性是指酶一定化学反应的能力,其高低用一定条件下酶所催化的某一化学反应的来表示。酶反应速度用内,中反应物的或产物的表示。2.影响酶活性的因素常提的是、和酶的抑制剂等。3.探究温度和pH对酶活性的影响及探究果胶酶用量的两个实验都要注意实验的基本原则:原则和原则,理解实验中温度梯度或pH梯度的变化在分析问题时也要用原则分析。三、果胶酶的用量生产果胶时.为了使果胶酶得到充分利用,控制好酶的用量,用量多少常通过手段探究。四、实验设计1.探究温度和PH对果胶酶活性的影响(1)实验六成热那个包括、设置具有一系列梯度的和、加入果胶酶反应一段时间、。(2)该实验的自变量事或,因变量是,检测因变量是通过测定果汁的或来实现的。思考1:为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?提示:将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性的问题。思考2:为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低?提示:果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下,果胶酶的活性越大,苹果汁的体积就越大。2.探究果胶酶的用量(1)该实验的自变量是,除此之外,影响果汁产生的因素还有、PH、、苹果泥等无关变量。(2)判断的思路是:如果随着酶的用量增加,过滤到果汁的体积也增加,说明,如果当酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明。专题4课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、基础知识1.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:、、和。其中,应用最广泛、效果最明显的是和。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子水解成可溶性的或小分子的,使污迹从衣物上脱落。同样道理,其他酶也是将大分子物质分解为物质,从而使洗衣粉具有更好的去污能力。2、使用加酶洗衣粉时,影响酶活性的因素有、、等,为此,科学家通过生产出了特殊的酶,并制成酶制剂,解决了这个问题。3、加酶洗衣粉可以降低和的用量,使洗涤剂朝的方向发展,减少对环境的污染。二、实验设计实例1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果实验原理:加酶洗衣粉中含有一种或多种酶,可以将相应的大分子物质分解为物质,从而使污迹容易从衣物上脱落,这是普通洗衣粉难以做到的。实验材料1000mL大烧杯2只,量筒,水浴锅,2块相同的污染布(同种布料、同样大小、滴入等量、同种的污染物),玻璃棒,秒表、普通洗衣粉、加酶洗衣粉等。实验过程:①取2只1000mL大烧杯,编号为1、2。②用量筒分别量取500mL蒸馏水分别放入2只烧杯中,将烧杯放入400C的水浴锅中保温。③将2块的污染布分别放入2只烧杯中浸泡时间,然后分别同时在1、2号烧杯中加入等量的洗衣粉和洗衣粉。④用玻璃棒同时、同样强度搅拌时间。⑤观察并记录1、2号烧杯中污染布上的污迹残留情况。(注:或分别将污迹洗净,记录洗涤所需时间。)实例2.探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响实验原理:酶的活性受温度影响,在温度时,酶的活性最高,高于或低于温度时,酶的活性下降。实验材料1000mL大烧杯4只、量筒、冰箱、水浴锅、4块相同的污染布(同种布料、同样大小、滴入等量、同种的污染物),玻璃棒,秒表、加酶洗衣粉等。实验过程:①取4只1000mL烧杯,,编号为1、2、3、4。②用量筒分别量取500mL蒸馏水放入4只烧杯中,将烧杯分别放在0C、0C、0C、0③将4块的污染布同时放入4只烧杯中浸泡时间,然后分别同时加入的加酶洗衣粉。④用玻璃棒同时、同样强度充分搅拌时间。⑤观察并记录1、2、3、4号烧杯中污染布上的污迹残留情况。(注:或分别将污迹洗净,记录洗涤所需时间。)实例3.不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果实验原理:不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同,而酶具有,所以对不同污渍的洗涤效果不同。实验材料1000mL大烧杯5只、量筒、水浴锅、5块相同的污染布(同种布料、同样大小、滴入等量、同种的奶渍、油渍或番茄汁),玻璃棒,秒表、5种洗衣粉(蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉、复合酶洗衣粉和普通洗衣粉)等。实验过程:①取5只1000mL烧杯,,编号为1、2、3、4、5。②用量筒分别量取500mL蒸馏水放入5只烧杯中,并将烧杯放在400C的水浴锅中保温。③将4块滴入奶渍的污染布同时放入5只烧杯中浸泡相同时间,然后分别在1、2、3、4、5号烧杯中同时分别加入等量的蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉、复合酶洗衣粉和普通洗衣粉。④用玻璃棒同时、同样强度充分搅拌相同时间。⑤观察并记录1、2、3、4、5号烧杯中污染布上的污迹残留情况,填入下表。(注:或分别将污迹洗净,记录洗涤所需时间。)组别污渍类型洗衣粉类型蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉淀粉酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉1奶渍2油渍3番茄汁结果分析思考:将不同小组的实验结果都作统计并记入上表后,可以得到哪些结论?【教材答案】(一)旁栏思考题1.查阅资料,看看普通洗衣粉中包含哪些化学成分?提示:普通洗衣粉中通常包含有:、、碱剂、漂白剂等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。2.在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果?提示:可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等,最好能进行定量的比较。(二)练习1.答:列表比较如下。
普通洗衣粉加酶洗衣粉相同点可以产生泡沫,可以将油脂分子分散开;可以分散污垢;等等。不同点酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易于溶于水,从而与纤维分开。2.答:不合适。因为丝绸的主要成分是,它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,损坏衣物。专题4课题3酵母细胞的固定化课题背景1、问题:酶对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。设想:将酶固定在的上。优点:使酶既能与反应物,又能与产物,同时,固定在载体上的酶还可以。2、问题:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的。设想:将合成酶的直接固定。优点:成本,操作。一、基础知识(一)固定化酶的应用实例1、高果糖浆是指含量为左右的糖浆,能将葡萄糖转化为果糖的酶是。2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与接触,转化成果糖,从反应柱的流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。(二)固定化细胞技术1、固定化酶和固定化细胞是利用或方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括、和。2、一般来说,酶更适合采用和固定,而细胞多采用固定化。这是因为细胞体积比酶分子的体积大;体积大的细胞难以被或,而个小的酶容易从包埋材料中。3、包埋法法固定化细胞,即将微生物细胞包埋在不溶于水的的载体中。常用的载体有、、、和等。二、实验操作(一)制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化活化就是处于状态的微生物重新恢复正常的生活状态。2.配制物质的量的浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3.配制海藻酸钠溶液加热溶化海藻酸钠时要注意加热,几次,并不断,直到海藻酸钠为止。如果加热太快,海藻酸钠会发生。4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合将海藻酸钠溶液冷却至,加入已活化的海藻酸钠溶液,进行充分搅拌,使其混合,在转移至。(二)用固定化酵母细胞发酵1.将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次。2.将10%葡萄糖溶液转移至锥形瓶中,加入固定好的酵母细胞,置于℃下发酵(时间)。三、结果分析与评价(一)观察凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠浓度浓度,该种凝胶珠包埋的酵母细胞数目,影响实验效果;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠浓度浓度,制作失败,需要再作尝试。(二)观察发酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多,同时会闻到。四、课题延伸工业生产中,细胞的固定化技术是在的条件下进行的。【教材答案】练习1.答:直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。类型优点不足直接使用酶催化,、等。对环境条件非常,容易;溶液中的酶,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能。固定化酶酶既能,又能,同时,固定在载体上的酶还可以被。一种酶只能催化化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。固定化细胞成本,操作。固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致等。3.提示:可以从酶的结构的多样性,对理化条件的敏感程度等角度思考。【知识拓展】1、酵母细胞的活化。在缺水的状态下,微生物会处于状态。活化就是让处于休眠状态的微生物。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要0.5~1h,教师需要提前做好准备。此外,酵母细胞活化时体积会变大,因此活化前应该选择体积足够大的容器,以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。2、是操作中最重要的一环,涉及到实验的成败,教师一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,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目少,影响实验效果。3、刚形成的凝胶珠应在中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格,可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。专题5课题1DNA的粗提取与鉴定一、基础知识(一)提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是选用一定的或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、蛋白质和脂质等在和性质方面的差异,提取,去除其他成分。(1)DNA的溶解性:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。此外,DNA不溶于溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。(2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性:蛋白酶能水解,但是对DNA影响。大多数蛋白质不能忍受60—80oC的高温,而DNA在℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解,但对DNA影响。(二)DNA的鉴定在条件下,DNA遇会被染成色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。二、实验设计(一)实验材料的选取凡是含有的生物材料都可以考虑,但是使用的生物组织,成功的可能性更大。(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的,同时用
玻璃棒,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的和,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。(三)去除滤液中的杂质方案一利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。方案二直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10~15min,嫩肉粉中的能够分解蛋白质。方案三将滤液放在℃的恒温水浴箱保温10~15min,注意范围。(四)DNA的析出与鉴定1、将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积、的酒精溶液(体积分数为),静置min,溶液中会出现,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。2、取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4ml的试剂。混合均匀后,将试管置于中加热5min,待试管后,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。实例:用鸡血细胞液粗提取DNA并鉴定(苏教版必修2)步骤操作图示1、提取鸡血细胞的细胞核物质将制备好的鸡血细胞液(已在课前配好)5~10mL,注入到50ml烧杯中。向烧杯中加入20mL,同时用玻璃棒沿一个方向快速搅拌5min,然后,用放有纱布的漏斗将血细胞过滤至1000mL的烧杯中,取其滤液。2、溶解细胞核内的DNA将物质的量浓度为40mL加入到滤液中,并作玻璃棒沿一个方向搅拌1min,使其混合均匀,这时DNA在溶液中呈溶解状态。3、析出含DNA的粘稠物沿烧杯内壁缓缓加入,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌,这时烧杯中有丝状物出现。继续加入蒸馏水,溶液中出现的黏稠物会越来越多。当黏稠物不再增加时停止加入蒸馏水。4、滤取含DNA的粘稠物用放多层纱布的漏斗,过滤溶液至1000mL的烧杯中。取纱布上的。5、将DNA的粘稠物再溶解取一个50mL烧杯,向烧杯内注入物质的量浓度为20mL。用钝头镊子将纱布上的黏稠物夹至NaCl溶液中,用玻璃棒沿一个方向不停地搅拌3min,使黏稠物尽可能多地溶解于溶液中。6、过滤含DNA的氯化钠溶液取一个100mL烧杯,用放有两层纱布的漏斗过滤以上溶液。取其滤液(DNA溶于中)。7、提取含杂质较少的DNA在上述滤过的溶液中,加入的、体积分数为50mL(加入时动作要慢),并作用玻璃棒沿一个方向搅拌,溶液中会出现含杂质较少的丝状物。当玻璃棒上出现丝状物缠绕时,继续慢慢搅拌,至不再增加时,用玻璃棒将丝状物卷起,并用滤纸吸取上面的水分。8、DNA的鉴定取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为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,等试管冷却后,观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化。三、操作提示1、以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g,防止。2、加入洗涤剂后,动作要、,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要,以免加剧,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。3、二苯胺试剂要,否则会影响鉴定的效果。四、课题成果评价1、是否提取出了DNA观察你提取的DNA颜色,如果不是白色丝状物,说明DNA中的较多;二苯胺鉴定出现蓝色说明实验,如果不呈现蓝色,可能所提取的DNA,或是实验操作中出现,需要重新制备。2、分析DNA中的杂质本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有、、等杂质。3、不同实验方法的比较对于不同的实验方法,本课题可以采用分组的方法进行研究。首先选取不同的实验材料,其次同种材料还可以采用不同方法,从多方面比较实验结果,如DNA的、,二苯胺显色的等,看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。五、课题延伸本课题使用的洗涤剂是多组分的混合物,在严格的科学实验中很少使用。实验室提取高纯度的DAN时,通常使用、或等化学试剂。【教材答案】(一)旁栏思考题1.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?答:蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞,再加上搅拌的,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?答:洗涤剂是一些离子去污剂,能,有利于DNA的;食盐的主要成分是NaCl,有利于。3.如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?答:研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量,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?答:可能含有、和等杂质。5.为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?答:用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去;用低盐浓度使DNA析出,能除去。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。6.方案二与方案三的原理有什么不同?答:方案二是利用分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对耐受性的不同,从而使蛋白质,与DNA分离。(二)讨论题图5-1是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线,请根据曲线图,思考下面的问题1.在什么浓度下,DNA的溶解度最小?DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的?答:在NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最小;当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,随着NaCl溶液浓度的升高,DNA的溶解度;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随着NaCl溶液浓度的升高,DNA的溶解度。2.如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出?答:根据DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最小的特性,一般先用较高浓度的NaCl溶液使DNA溶解,然后再用蒸馏水稀释至使DNA析出。(三)练习1.答:提取DNA的第一步是材料的选取,其目的是一定要选取DNA含量的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难;第二步是DNA的释放和溶解,这一步是实验成功与否的关键,要;第三步是DNA的纯化,即根据DNA的、对及的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开;最后一步是对DNA进行鉴定,这是对整个实验的结果的检测。2.答:提取蛋白质比提取DNA的难度大。这是因为,与DNA相比,蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏感得多,很容易;并且蛋白质的空间结构,理化性质,使得蛋白质的提取没有一种统一的方法,只能根据特定蛋白质的特性摸索提
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