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課時(shí)作業(yè)20 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 1．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)課前從學(xué)校附近的屠宰場(chǎng)取新鮮的豬血，并在采血容器中預(yù)先加入了抗凝血?jiǎng)幟仕徕c，取血回來(lái)馬上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答紅細(xì)胞洗滌的有關(guān)問(wèn)題： (1)洗滌紅細(xì)胞的目的是________________________________。 (2)你如何知道紅細(xì)胞已洗滌干凈？ _________________________________________________________。 (3)分離紅細(xì)胞時(shí)的離心速度及離心時(shí)間分別是_________________ ____________________________________________________。 (4)如若離心速度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則結(jié)果會(huì)怎樣？ _______________________________________________________。 答案　(1)去除血漿蛋白 (2)離心后的上清液沒(méi)有黃色 (3)低速如500 r/min，短時(shí)間如2 min (4)離心速度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀，得不到純凈的紅細(xì)胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提純 2．下面是凝膠色譜法分離血紅蛋白時(shí)樣品的加入(圖Ⅰ)和洗脫(圖Ⅱ)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)在加樣示意圖中，正確的加樣順序是________________________ __________________________________________________________。 (2)用吸管加樣時(shí)，應(yīng)注意正確操作，分別是①______________。②貼著管壁加樣。③______________。 (3)等樣品______________時(shí)，才加入緩沖液。待______________接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液，每______________mL收集一管，連續(xù)收集。 答案　(1)④→①→②→③ (2)不要觸及破壞凝膠面　使吸管管口沿管壁環(huán)繞移動(dòng) (3)完全進(jìn)入凝膠層　紅色的蛋白質(zhì)　5 3．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)家蠅體內(nèi)存在一種抗菌活性蛋白。這種蛋白質(zhì)具有極強(qiáng)的抗菌能力，受到研究者重視。 (1)分離該抗菌蛋白可用電泳法，其原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的________、大小及形狀不同，在電場(chǎng)中的________不同而實(shí)現(xiàn)分離。 (2)可用金黃色葡萄球菌來(lái)檢驗(yàn)該蛋白的體外抗菌特性?？咕鷮?shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨主要為細(xì)菌生長(zhǎng)提供________和________。 (3)分別在加入和未加入該抗菌蛋白的培養(yǎng)基中接種等量菌液。培養(yǎng)一定時(shí)間后，比較兩種培養(yǎng)基中菌落的________，確定該蛋白質(zhì)的抗菌效果。 (4)細(xì)菌培養(yǎng)常用的接種方法有________和________。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行________處理。 答案　(1)電荷(帶電情況)　遷移速度　(2)碳源　氮源　(3)數(shù)量　(4)平板劃線(xiàn)法 稀釋涂布平板法　滅菌 解析　(1)抗菌活性蛋白是一種蛋白質(zhì)，可利用電泳法分離蛋白質(zhì)的原理進(jìn)行分離，其原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的電荷(帶電情況)、大小及形狀不同，在電場(chǎng)中的遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)分離的，分子量越大，其遷移速度越快。 (2)金黃色葡萄球菌屬于細(xì)菌，作為培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基，必須有碳源和氮源，牛肉膏和蛋白胨主要為細(xì)菌生長(zhǎng)提供碳源和氮源。 (3)確定該蛋白質(zhì)的抗菌效果，可以通過(guò)比較加入和未加入抗菌蛋白的培養(yǎng)基中菌落的數(shù)量來(lái)檢驗(yàn)，若加入抗菌蛋白的培養(yǎng)基中菌落的數(shù)量少，說(shuō)明該蛋白質(zhì)的抗菌效果好。 (4)在微生物實(shí)驗(yàn)室，細(xì)菌培養(yǎng)常用的接種方法有平板劃線(xiàn)法和稀釋涂布平板法．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理。 4．(2016濰坊市模擬)[生物——選修1：生物技術(shù)實(shí)踐專(zhuān)題] 中國(guó)女科學(xué)家屠呦呦發(fā)現(xiàn)并提取青蒿素挽救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。研究表明，青蒿素易溶于丙酮、乙酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸，可溶于甲醇、乙醇、乙醚及石油醚，幾乎不溶于水。 (1)應(yīng)采用________法從植物黃花蒿中提取青蒿素，其中的揮發(fā)性油應(yīng)采用________法提取。 (2)選用青蒿芽等運(yùn)用________技術(shù)可獲得大量用于提煉青蒿素的幼苗，該過(guò)程的原理是________，該過(guò)程所需的MS培養(yǎng)基含有________、________和有機(jī)物等，此外還需要加入________。 (3)在MS培養(yǎng)基中添加有機(jī)物，用蔗糖作為碳源，若換用葡萄糖會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞________而生長(zhǎng)不良好，同時(shí)葡萄糖可作為微生物直接利用的碳源，而蔗糖可以________。 答案　(1)萃取　水蒸氣蒸餾 (2)植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞的全能性　大量元素　微量元素　植物激素 (3)失水　抑制微生物的生長(zhǎng)，減少微生物污染 解析　(1)依題意可知：青蒿素能溶于有機(jī)溶劑，幾乎不溶于水，因此可采用萃取法從植物黃花蒿中提取，其中的揮發(fā)性油應(yīng)采用水蒸氣蒸餾法提取。(2)欲獲得大量用于提煉青蒿素的幼苗，可采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。MS培養(yǎng)基含有大量元素、微量元素和有機(jī)物等，此外還需要加入植物激素。(3)若將MS培養(yǎng)基中添加的蔗糖換用葡萄糖，則會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞因失水而不能良好生長(zhǎng)，同時(shí)葡萄糖可作為微生物直接利用的碳源，而蔗糖不能被微生物直接利用，所以可抑制微生物的生長(zhǎng)，減少微生物污染。 5．(2016濰坊市二模)[生物——選修1：生物技術(shù)實(shí)踐] 請(qǐng)根據(jù)所學(xué)內(nèi)容回答下列與物質(zhì)提取、分離有關(guān)的問(wèn)題： (1)提取玫瑰精油常用的方法是________；為去除分離后油層中的水分，可加________放置過(guò)夜后，過(guò)濾即得到玫瑰油。 (2)根據(jù)胡蘿卜素的特點(diǎn)，可用________方法進(jìn)行提??；在提取前需進(jìn)行干燥，干燥處理的溫度不能太高、時(shí)間不能太長(zhǎng)，目的是_________________________________________________________。 答案　(1)水蒸汽蒸餾法　無(wú)水硫酸鈉 (2)(有機(jī)溶劑)萃取　防止胡蘿卜素分解 解析　(1)因?yàn)槊倒寰鸵讚]發(fā)，所以常用水蒸汽蒸餾法提取，為去除分離后油層中的水分，可以加入無(wú)水硫酸鈉放置后過(guò)夜然后過(guò)濾。(2)胡蘿卜素不溶于水，可以用萃取法進(jìn)行提取，在提取前需進(jìn)行干燥，干燥時(shí)溫度不能太高，時(shí)間不能太長(zhǎng)，目的是防止胡蘿卜素分解。 6．(2016淄博市一模)請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)用胡蘿卜進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，胡蘿卜根經(jīng)清洗、消毒、切塊處理后選取帶有形成層的小塊作為組織培養(yǎng)的________，接種到MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)。該培養(yǎng)基除必要營(yíng)養(yǎng)成分外，還需添加________。 (2)用新鮮胡蘿卜提取胡蘿卜素時(shí)，在干燥處理過(guò)程中控制溫度和時(shí)間的原因是________。胡蘿卜素萃取劑宜選用不溶于________的有機(jī)溶劑，萃取過(guò)程的加熱采用________法。 (3)鑒定胡蘿卜素粗品的常用方法是________，鑒定過(guò)程需與________進(jìn)行比對(duì)。 (4)β－胡蘿卜素可從生活在鹽湖中的杜氏鹽藻中提取，由于杜氏鹽藻的細(xì)胞壁不含纖維素，因此提高了β－胡蘿卜素的________。與細(xì)菌培養(yǎng)基相比，培養(yǎng)杜氏鹽藻的液體培養(yǎng)基在成分上的主要特點(diǎn)是含有_______________________________________________________。 答案　(1)外植體　一定量的植物激素 (2)溫度太高、干燥時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解　水　水浴加熱 (3)紙層析法　標(biāo)準(zhǔn)樣品 (4)提取效率　大量元素和微量元素 解析　(1)用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段，叫做外植體。MS培養(yǎng)基除必要營(yíng)養(yǎng)成分外，還需添加一定量的植物激素。(2)胡蘿卜粉碎后進(jìn)行干燥，需要控制溫度和時(shí)間，因?yàn)闇囟忍?、干燥時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑，因此萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，同時(shí)萃取劑不與水相溶。萃取過(guò)程的加熱采用水浴加熱。(3)鑒定胡蘿卜素粗品的常用方法是紙層析法，鑒定過(guò)程需與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)。(4)杜氏鹽藻的細(xì)胞壁不含纖維素，因此提高了β—胡蘿卜素的提取效率。細(xì)菌是異養(yǎng)生物，杜氏鹽藻是自養(yǎng)生物，所以與細(xì)菌培養(yǎng)基相比，培養(yǎng)杜氏鹽藻的液體培養(yǎng)基在成分上的主要特點(diǎn)是含有大量元素和微量元素。