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1、 高中生物選修一生物技術(shù)實(shí)踐 知識(shí)點(diǎn)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、發(fā)酵：通過(guò)微生物技術(shù)的培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)大量代謝產(chǎn)物的過(guò)程。 2、有氧發(fā)酵：醋酸發(fā)酵 谷氨酸發(fā)酵 ?無(wú)氧發(fā)酵：酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵 3、酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌 ?酵母菌的生殖方式：出芽生殖 (主要)分裂生殖 池子生殖 4、在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。 C6Hl2O6+6Q-6CQ+6H2O 5、在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。 C6H2O6-2C2H5OM 6CO 6、20 C左右最適宜酵母菌繁殖 酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在 18 C -25 c 7、在葡

2、萄酒自然發(fā)酵的過(guò)程中 ，起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型酵母菌 .在發(fā)酵過(guò)程中， 隨著酒精濃度的提高，紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液 ，使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色.在缺氧 呈酸性的發(fā) 酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到制約。 8、醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)菌(原核生物工代謝類型是異養(yǎng)需氧型，生殖方式為二分裂 9、當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變 為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?C2H5O* Q-CaCOOHHO 10、控制發(fā)酵條件的作用①醋酸菌對(duì)氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使只是短時(shí)間中 斷通入氧氣，

3、也會(huì)引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最適生長(zhǎng)溫度為 30?35C,控制好發(fā)酵溫度，使 發(fā)酵時(shí)間縮短，又減少雜菌污染的機(jī)會(huì)。③有兩條途徑生成醋酸：直接氧化和以酒精為底物的 氧化。 11、實(shí)驗(yàn)流程：挑選葡萄一沖洗一榨汁一酒精發(fā)酵一果酒(一醋酸發(fā)酵一果醋) 12、酒精檢驗(yàn)：果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用重銘酸鉀來(lái)檢驗(yàn)。在酸性條件下，重銘酸鉀與 酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。先在試管中加入發(fā)酵液 2mL,再滴入物質(zhì)的量濃度為 3mol/L的H2SQ3 滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的重銘酸鉀溶液 3滴，振蕩試管，觀察顏色 13、充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒 精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出二

4、氧化碳的；出料口是用來(lái)取樣的。排氣口要通過(guò) 一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連接，其目的是防止空氣中微生物的污 染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時(shí)， 應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)該充氣口連接氣泵，輸入氧氣。 (1)你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？ 應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。 (2)你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？ 如：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈，并進(jìn)行酒精消毒；每次排氣 時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。 (3)制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在 18?25 C?制葡萄醋

5、時(shí)，為什么要將溫度控制在 30 ?35 C? 溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。 20 ℃左右最適合酵母菌的繁殖。因此需要將溫度控制在其最 適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長(zhǎng)溫度為 30?35 C,因此要將溫度控制在 30?35 C。 課題二 腐乳的制作 1 、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛 霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養(yǎng)需氧型。生殖方式是孢子生殖。營(yíng)腐生生活。 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(shí)驗(yàn)流程：讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉-加鹽腌制

6、-加鹵湯裝瓶-密封腌制 4、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。 前期發(fā)酵的主要作用： 1. 創(chuàng)造條件讓毛霉生長(zhǎng)。 2. 使毛酶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)同參與生化反應(yīng)的過(guò)程。通過(guò)各種輔料與酶的緩解作用，生成腐乳 的香氣。 5、將豆腐切成 3cmX3cmX1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為 70%左右，水分過(guò)多則腐乳不易成 形。 ? 毛霉的生長(zhǎng)：條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，將籠屜中的控制在 15?18C,并保持一定的溫 度。 來(lái)源： 1. 來(lái)自空氣中的毛霉孢子， 2. 直接接種優(yōu)良毛霉菌種 時(shí)間： 5 天 ? 加鹽腌制：將長(zhǎng)

7、滿毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中，同時(shí)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。加鹽腌制的時(shí)間約為 8 天左右。 ? 用鹽腌制時(shí)，注意控制鹽的用量：鹽的濃度過(guò)低，不足以抑制微生物的生長(zhǎng)，可能導(dǎo)致豆腐腐敗 變質(zhì)；鹽的濃度過(guò)高會(huì)影響腐乳的口味 ? 食鹽的作用：1.抑制微生物的生長(zhǎng)，避免腐敗變質(zhì) 2.析出水分，是豆腐變硬，在后期制作過(guò)程 中不易酥爛 3. 調(diào)味作用，給腐乳以必要的咸味 4. 浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。 ? 配制鹵湯：鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒 的含量一般控制在 12%左右。 ? 酒的作用：1.防止

8、雜菌污染以防腐 2.與有機(jī)酸結(jié)合形成酯，賦予腐乳風(fēng)味 3.酒精含量的高低與 腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系，酒精含量越高，對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期 延長(zhǎng)；酒精含量過(guò)低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成 塊。 ? 香辛料的作用：1.調(diào)味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進(jìn)發(fā)酵過(guò)程 ? 防止雜菌污染：①用來(lái)腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時(shí)，操作要迅速小 心。整齊地?cái)[放好豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時(shí)，最好將瓶口通過(guò)酒精燈的火 焰，防止瓶口被污染。 疑難解答 ? 1)利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，解釋豆腐長(zhǎng)白毛是

9、怎么一回事？ 豆腐生長(zhǎng)的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說(shuō)是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。 ? 2)為什么要撒許多鹽，將長(zhǎng)毛的豆腐腌起來(lái)？ 鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。 ? 3)我們平常吃的豆腐，哪種適合用來(lái)做腐乳？ 含水量為70吐右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。 ? 4)吃腐乳時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對(duì) 人體有害嗎？它的作用是什么？ “皮”是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐表面上生長(zhǎng)的菌絲(匍匐菌絲)，對(duì)人體無(wú)害。它能形成腐乳的 “體”，使腐乳成形。 課題三制作泡菜 ? 制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ，其代謝類型是異養(yǎng)

10、厭氧 型。在無(wú)氧條件下，降糖分解為乳 酶 酸。分裂方式是二分裂。反應(yīng)式為： QH12O6 2c3偉Q+能量 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。常見(jiàn)的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。 ? 亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。 ? 膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健康，國(guó)家規(guī)定肉制品中不超過(guò) 30mg/kg,醬腌菜中不超過(guò) 20mg/kg ,嬰兒奶粉中不超過(guò) 2mg/kg。亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外，但在適宜 pH、溫度和 一定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞硝胺。 生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 ? 培養(yǎng)基按照 物理性質(zhì)

11、可分為液體培養(yǎng)基 半固體培養(yǎng)基 和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固 劑瓊脂(是從紅藻中提取的一種多糖，在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑)后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微 生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)，可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。 液 體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的分離和鑒定， 半固體培養(yǎng)基則常用于 觀察微生物的運(yùn)動(dòng)及菌種保藏等。 ? 按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是用成分已知的化學(xué)物質(zhì)配制 而成，其中成分的種類比例明確，常用于微生物的分離鑒定。 天然培養(yǎng)基是用化學(xué)成分不明的天然 物質(zhì)配制而成，常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。 ? 按照

12、培養(yǎng)基的 用途，可將培養(yǎng)基分為 選擇培養(yǎng)基 和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基 是指在培養(yǎng)基中加入 某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物生長(zhǎng)，促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)。 鑒別培養(yǎng)基 是根據(jù)微生 物的特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的，用以鑒別不同類別的微生物。 ? 培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括 水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等。 ? 碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如 CO、NaHCO等無(wú)機(jī)碳源；糖類、石油、花生粉 餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。 單質(zhì)碳不能作為碳源。 ? 氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如 N2、NK、NO-、NH+ （無(wú)機(jī)氮源）蛋白質(zhì)、氨基

13、 酸、尿素、牛肉膏、蛋白陳（有機(jī)氮源）等。 只有固氮微生物才能利用 N2o ? 培養(yǎng)基還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì) PH特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如，培養(yǎng) 乳酸桿菌時(shí)需要 在培養(yǎng)基中添加 維生素，培養(yǎng)霉菌時(shí)須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌是需要將pH調(diào)至中性或 微堿性，培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無(wú)氧的條件 ? 無(wú)菌技術(shù)?獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵，要注意以下幾個(gè)方面： ①對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。 ②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。 ③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。 ④實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免

14、已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。 無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外，還有什么目的？ 答：無(wú)菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。 ? 消毒與滅菌的區(qū)別 消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物（不 包括芽抱和抱子）。消毒方法常用 煮沸消毒法，巴氏消毒法（對(duì)于一些不耐高溫的液體）還有 化學(xué) 藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、 紫外線消毒。 滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽抱和抱子。滅菌方法有 灼 燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。 滅菌方法： ①接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒

15、滅菌法； ②玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱 ； ③培養(yǎng)基、無(wú)菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋 。 ④表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈 。 比較項(xiàng) 理化因素的作用強(qiáng)度 消滅微生物的數(shù)量 芽抱和抱子能否被消滅 較為溫和 部分生活狀態(tài)的微生物 不能 滅菌 強(qiáng)烈 全部微生物 能 制作牛肉膏蛋白豚固體培養(yǎng)基 （1）方法步驟：計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。 （2）倒平板操作的步驟： ①將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。 ②右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過(guò)火

16、焰。 ③用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基（約 10?20mD倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。 ④等待平板冷卻凝固，大約需 5?10min。然后，將平板倒過(guò)來(lái)放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底 在上。 ? 倒平板操作的討論 1 . 培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到 50℃左右時(shí)，才能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？ 提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺(jué)錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí)，就可以進(jìn) 行倒平板了。 2 .為什么需要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰？ 答：通過(guò)灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。 3 .平板冷凝后，為什么要將平

17、板倒置？ 答：平板冷凝后，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，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。 4 .在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微 生物嗎？為什么？ 答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微 生物。 純化大腸桿菌 （ 1 ）微生物接種的方法最常用的是 平板劃線法 和 稀釋涂布平板法 。 （ 2 ）平板劃線法是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。將聚集的菌種 逐步稀釋 分 散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)

18、次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群 體，這就是菌落。 （ 3 ）稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂 固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。分為系列 稀釋操作 和 涂布平板操作 兩步。 （ 4 ）用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的 目的 是：使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從 而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落，以便于純化菌種。 （ 5 ）平板劃線法操作步驟： ①將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。②在火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開棉塞。 ③將試管口通過(guò)火焰。④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。 ⑤將試管通過(guò)火

19、焰，并塞上棉塞。⑥左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速 伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后， 從第 一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注 意不要將最 后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。⑧將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 ?平板劃線操作的討論 1 . 為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼 燒接種環(huán)嗎？為什么？ 答：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；每次劃線前 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

20、種，使下一次劃線時(shí)，接種環(huán)上的菌種 直接來(lái)源于上次劃線的末端，從而通過(guò)劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便 得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時(shí)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。 2 .在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？ 答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。 3 .在作第二次以及其后的劃線操作時(shí)，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(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。 （ 6 ）涂布平板操作的步驟：

21、 ①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。②取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。 ③將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻 8?10s。 ④用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。 涂布平板操作的討論 涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無(wú)菌操作要求，想一 想，第 2 步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作？ 提示：應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證 “無(wú)菌 ” 。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接 觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；等等。 菌種的保存 （ 1 ）對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用 臨時(shí)保藏 的方法。 ①臨時(shí)保藏方法 將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)

22、基上，在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌落長(zhǎng)成后，將試管放入 4c的冰箱中保藏。以后每 3?6個(gè)月，都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。 ② 缺點(diǎn) ：這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng)，菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。 （ 2 ）對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用 甘油管藏 的方法。 在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混 勻后，放在 － 20℃ 的冷凍箱中保存。 疑難解答 （ 1 ）生物的營(yíng)養(yǎng) 營(yíng)養(yǎng)是指生物攝取、利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng)，保證發(fā)育、生殖 所需的外源物質(zhì)。 人及動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋

23、白質(zhì)、維生素六類。 植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。 微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)五類。 （ 2 ）確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法 將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫 1?2天，無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則 需要重新制備。 專題三植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 專題五 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題一 D N A的粗提取與鑒定 ?提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？ DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同； DN%溶于酒精。 ? DNAS不同濃度NaCl溶液中溶解度有何特點(diǎn)？要使 DNA溶解，需要使用什么濃度？要使 DNA析 0.14

24、 K式1濃度Gol/L) 出，又需要使用什么濃度？ 在0.14mol/L時(shí)溶解度最小；較高濃度可使 DNA^^ff; 0.14mol/L可使 DNAW出。 ? 在溶解細(xì)胞中的 DNA寸，人們通常選用 2mol/LNaCl溶液；將DNA分子析 出的方法是向溶有 DNA勺NaCl溶液中緩慢注入蒸儲(chǔ)水，以稀釋 NaCl溶液。 酒精是一種常用有機(jī)溶劑，但 DNA^不能溶于酒精（特別是 95%冷卻酒 精），但細(xì)胞中蛋白質(zhì)可溶于酒精。 從理論上分析，預(yù)冷的乙醇溶液具有以下優(yōu)點(diǎn)。一是抑制核酸水解酶活性，防止 DNA降解；二是 降低分子運(yùn)動(dòng)，易于形成沉淀析出；三是低溫有利于增加 DNA分子柔韌性

25、，減少斷裂。 ? 采用DNA不溶于酒精的原理，可以達(dá)到什么目的？ 將DN用口蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。 ? 提取DNA還可以利用DNA寸酶、高溫和洗滌劑的耐受性原理。利用該原理時(shí)，應(yīng)選用怎樣的酶和 怎樣的溫度值？ 蛋白酶，因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍?，蛋白酶只水解蛋白質(zhì)而不會(huì)對(duì) DNAT生影響。溫度值為 60? 80 C,因?yàn)樵摐囟戎档鞍踪|(zhì)變性沉淀，而 DN心會(huì)變性。 補(bǔ)充：DNA的變性是指DNA^子在高溫下解螺旋，其溫度在 80c以上，如在PC叱術(shù)中DN儂 性溫度在95 Co ? 洗滌劑在提取DNA中有何作用？ 洗滌劑將細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，從而瓦解細(xì)胞膜。 ? 當(dāng)鑒定提取出的物質(zhì)是否是 DNA

26、寸，需要使用什么指示劑進(jìn)行鑒定？ 在沸水浴條件下，DNAM二苯胺呈現(xiàn)藍(lán)色。 原理總結(jié)：通過(guò)利用不同濃度 NaCl溶液溶解或析出 DNA可以從細(xì)胞中提取和提純 DNA再利 用酒精進(jìn)一步將 DNAW蛋白質(zhì)分離開來(lái)，達(dá)到提純的目的；最后利用二苯胺試劑鑒定提取的物質(zhì)是 否是DNA 實(shí)驗(yàn)材料的選取 不同生物的組織中 DNA含量不同。在選取材料時(shí)，應(yīng)本著 DNA含量高、材料易得、便于提取的 原則。 本實(shí)驗(yàn)用雞血細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料有兩個(gè)原因。一是因?yàn)殡u血細(xì)胞核的 DNA含量豐富，材料易 得；二是雞血細(xì)胞極易吸水脹破，而用動(dòng)物肝臟細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料常常需要?jiǎng)驖{和離心，對(duì)設(shè)備要求 較高，操作繁瑣，歷時(shí)較長(zhǎng)。

27、 雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的 DNA ,容易被玻璃容器吸附，所以在提取過(guò)程中為了減少 DNA的 損失，最好使用塑料的燒杯和試管盛放雞血細(xì)胞液。 破碎細(xì)胞，獲取含 DNA的濾液 ? 若選用雞血和洋蔥作實(shí)驗(yàn)材料，則怎樣獲取含 DNA勺濾液？ 在雞血細(xì)胞液中加入一定量蒸儲(chǔ)水并用玻棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液；切碎洋蔥，加入一定量洗 滌劑和食鹽，攪拌研磨，過(guò)濾后收集濾液。 ? 為什么加入蒸儲(chǔ)水能使雞血細(xì)胞破裂？ 答：蒸儲(chǔ)水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲液體，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂，再加 上攪拌的機(jī)械作用，就加速了雞血細(xì)胞的破裂 （細(xì)胞膜和核膜的破裂），從而釋放出DNA。 ? 在以

28、上實(shí)驗(yàn)中，加入蒸儲(chǔ)水、洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？過(guò)濾時(shí)應(yīng)當(dāng)選用（濾紙、尼龍 布）。血細(xì)胞在蒸儲(chǔ)水中大量吸水而張裂；洗滌劑瓦解細(xì)胞膜；食鹽溶解 DNA物質(zhì)；選用尼龍布進(jìn) 行過(guò)濾。 ? 在處理植物組織時(shí)需要進(jìn)行研磨，其目的是什么？研磨不充分產(chǎn)生什么結(jié)果？ 破碎細(xì)胞壁，使核物質(zhì)容易溶解在 NaCl溶液中；研磨不充分會(huì)使 DNA的提取量減少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié) 果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。 。具體做法。10mL雞血+ 20mL蒸儲(chǔ)水一同方向攪拌一 3層尼龍布過(guò)濾一濾液 去除濾液中的雜質(zhì) 為什么反復(fù)地溶解與析出 DNA ,能夠去除雜質(zhì)？ 用高鹽濃度的溶液溶解 DNA ,

29、能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽濃度使 DNA析出，能 除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶解與析出 DNA ,就能夠除去與 DNA溶解度不同 的多種雜質(zhì)。 最初獲得的DN屣液含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì)，需要進(jìn)一步提純 DNA 方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白 質(zhì)，不分解DNA方案三的原理是蛋白質(zhì)和 DNA的變性溫度不同。 方案二與方案三的原理有什么不同？ 答：方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的 DNA與蛋白質(zhì)分開；方案三利用的是 DNA 和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與 DNA分離。 析出與鑒

30、定 ? 在濾液中仍然含有一些雜質(zhì)，怎樣除去這些雜質(zhì)呢？得到的 DNA呈何顏色？ 濾液與等體積的冷卻酒精混合均勻，靜置 2?3分鐘，析出的白色絲 狀物就是DNA DNA呈白色。 ? 怎樣鑒定析出的白色絲狀物就是 DNA呢？ 具體做法。試管2支，編號(hào)甲乙一各加等量 5mLNaCl溶液-甲中放 入少量白色絲狀物，使之溶解一各加 4mL二苯胺，混合均勻一沸水浴 5min 一觀察顏色變化 實(shí)驗(yàn)操作 制備雞血細(xì)胞液 加檸檬酸鈉，靜置或離心 破碎細(xì)胞，釋放 DNA-加蒸儲(chǔ)水，同一方向快速通方向攪拌 J 一過(guò)濾，除去細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等。 溶解核內(nèi)DNA 加入NaCl至2mol/L ,同一方向緩慢攪拌 DNA析出 加蒸儲(chǔ)水至0.14mol/L ,過(guò)濾，在溶解到 2mol/L溶液中 J 一除去細(xì)胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。 DNA初步純化 與等體積95%冷卻酒精混合，析出白色絲狀物 J 一除去核蛋白、RNA多糖等。 DN琳定 二苯胺，沸水浴，呈現(xiàn)藍(lán)色 注意事項(xiàng)：在雞血中加入檸檬酸鈉防止凝固；雞血靜置或離心以提高細(xì)胞懸液濃度；使用塑料燒 杯；使用尼龍布過(guò)濾；玻棒沿同一方向攪拌；玻棒攪拌要緩慢（細(xì)胞破裂快速攪拌）；玻棒不要碰 到燒杯壁；二苯胺試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配等。