幻灯片 1选修1 生物技术实践
第一讲 传统发酵技术的应用
第二讲 微生物的培养与应用
第三讲 植物组织的培养和酶的研究与应用
第四讲 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取
目 录
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幻灯片 2[教材知识问题化梳理]
一、果酒和果醋的制作
1.制作原理
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幻灯片 3酵母菌
有氧呼吸
酒精发酵
醋酸
乙酸
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幻灯片 42.制作流程
二、腐乳的制作
1.原理
(1)菌种:主要是 。
(2)作用特点:
毛霉
小分子肽和氨基酸
甘油和脂肪酸
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幻灯片 5 2.影响条件
(1)卤汤配制:卤汤是由酒及各种______配制而成的。加酒既能_____微生物的生长,又能使腐乳具有独特的香味。香辛料不但能调制腐乳的风味,还具有________作用。
(2)材料用量:
①控制盐的用量:盐的浓度过低,不足以_____微生物生长,可能导致豆腐_________;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
②酒的含量一般控制在____左右。
香辛料
抑制
防腐杀菌
抑制
腐败变质
12%
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幻灯片 6 三、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
1.泡菜制作
(1)制作原理:在无氧条件下, 将葡萄糖分解成 。
(2)制作流程:
乳酸菌
乳酸
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幻灯片 7
2.亚硝酸盐含量的测定
(1)亚硝酸盐+对氨基苯磺酸―→反应物;
(2)亚硝酸盐溶液的浓度越高,颜色 ;溶液浓度越低,颜色 。
(3)用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行 ,并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。
越深
越浅
对比
玫瑰红
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幻灯片 8 [效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
(1)在果酒自然发酵中,需人工添加酵母菌种。( )
(2)红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的。 ( )
(3)变酸的酒的表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的。 ( )
(4)在葡萄酒制作中,采摘的葡萄应反复冲洗,且要先除枝梗再冲洗。 ( )
×
√
×
×
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幻灯片 9(5)制作腐乳的菌种只有毛霉。 ( )
(6)在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味,还具有防腐杀菌作用。 ( )
(7)在腐乳制作过程中,盐的用量要适宜,酒的含量一般控制在12%左右。 ( )
(8)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。 ( )
(9)泡菜制作的前期通氧,后期应严格厌氧。 ( )
(10)配制盐水时,盐与水的质量比为4∶1。 ( )
×
√
√
×
×
×
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幻灯片 10二、在回顾教材图表中强化学科能力
据腐乳制作的实验流程回答下列问题:
(1)腐乳制作的原理是什么?
答案:毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶等将蛋白质、脂肪等水解为氨基酸、甘油和脂肪酸。
(2)豆腐中生长的毛霉来源于哪里?
答案:空气中的毛霉孢子。
(3)加盐腌制的目的是什么?
答案:①析出豆腐中的水分,②抑制微生物的生长。
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幻灯片 11
1.原理
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幻灯片 122.制作流程
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幻灯片 13 3.影响腐乳品质的因素
(1)盐:长满毛霉的豆腐块(毛坯)与盐的质量分数比为5∶1,盐的浓度过高,影响口味,浓度过低,不足以抑制微生物生长,腐乳易腐败变质。
(2)酒:配制制作腐乳所需的卤汤要加适量的酒(12%左右),其目的是杀死微生物,酒精过少达不到目的,若过多,不但杀死微生物,而且会因酒精过高抑制酶的活性,影响腐乳的成熟,同时影响腐乳的风味。
(3)香辛料:具有调味和杀菌的作用,也会影响腐乳风味或质量。
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幻灯片 14 (4)发酵的温度:前期发酵温度应保持在15~18℃,并保持一定的时间,利于毛霉生长。
[例1] (2012·海南高考)回答下列关于腐乳制作的问题:
(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是________,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为________和________;其产生的________能将豆腐中的脂肪水解为________和________。
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幻灯片 15 (2)发酵完成后需加盐腌制,加盐还可以抑制________生长。
(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外,还能使腐乳具有独特的________。
[解析] 本题考查腐乳制作过程的相关知识。
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幻灯片 16
(1)腐乳是以豆腐为原料,在毛霉以及多种微生物参与下发酵而制成的食品,富含易被人体吸收的多种营养物质,如多肽、氨基酸等。腐乳制作过程中,豆腐中的蛋白质在蛋白酶的作用下被水解为多肽,进而在肽酶的作用下被水解为各种氨基酸;脂肪在脂肪酶的作用下被分解为甘油和脂肪酸。
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幻灯片 17 (2)在发酵完成后的腌制过程中,盐能抑制微生物的生长,防止豆腐块腐败变质。
(3)卤汤除能防腐外,还可使腐乳具有独特的风味。
[答案] (1)毛霉 肽 氨基酸 脂肪酶 甘油 脂肪酸 (2)微生物 (3)风味
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幻灯片 181.菌种
所需菌种主要是乳酸菌。
2.原理
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,反应式如下:
3.操作流程
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幻灯片 19----
幻灯片 20 4.泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析
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幻灯片 21 [例2] 下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图,请据图回答:
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幻灯片 22 (1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是__________________________________________________
________________________。
(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为______,盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是_______________。
(3)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,试分析可能的原因:________________________________
_______________________________________。
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幻灯片 23 [解析] 新鲜的蔬菜中亚硝酸盐的含量低,蔬菜在腐烂过程中亚硝酸盐含量会增高,在制备泡菜时盐水中盐与水的比例为1∶4,盐水煮沸是为了杀菌消毒,也能去除盐水中的O2,若不冷却就加入乳酸菌,会导致乳酸菌死亡。
[答案] (1)亚硝酸盐的含量低 (2)4∶1 加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 (3)泡菜坛子密封不严、取食工具不卫生或盐的比例过小,都会引起杂菌滋生,从而造成泡菜变质
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幻灯片 24 果酒和果醋制作步骤的比较
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幻灯片 25----
幻灯片 26----
幻灯片 27[设误角度]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)综合考查果酒、果醋制作的原理和操作步骤。
(2)结合原核生物与真核生物的区别,考查酵母菌和
醋酸菌的有关知识。
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幻灯片 281.(2012·江苏高考)下列关于制作果酒、果醋和腐乳的
叙述,合理的是(多选) ( )
A.在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长
B.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
C.果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小
D.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处
需加大用盐量
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幻灯片 29解析:在果酒发酵的后期,酵母菌无氧呼吸产生的CO2量较前期有氧呼吸产生的CO2量少;当O2、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;果酒发酵过程中葡萄糖逐渐被分解并释放CO2,发酵液密度会逐渐减小;选项D中,腐乳制作过程中应随层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面要铺厚一些。
答案:ABC
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幻灯片 302.(2011·江苏高考)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关
的叙述,正确的是 ( )
A.腐乳制作所需要的适宜温度最高
B.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
解析:果酒制作用的是酵母菌,酵母菌发酵时,最适温度在18~25℃;制果醋时用到的醋酸菌是一种好氧菌,最适生长温度为30~35℃;制腐乳时主要用的菌种是毛霉,其最适温度在15~18℃;酵母菌、醋酸菌和毛霉都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA。
答案:D
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幻灯片 31[课堂考点集训]
考点一 果酒和果醋的制作
1.(2013·辽宁六校联考)果酒以其独特的风味、制作方
便和绿色环保等特点深受人们的欢迎。下列有关果酒制作的叙述中,正确的是 ( )
A.为使葡萄更干净,应该去梗清洗
B.酵母菌在无氧条件下产生酒精,发酵过程始终要严
格密封
C.为防止葡萄腐烂,可将发酵装置存放在4℃的环境中
D.果酒制作过程中酵母菌的代谢类型不唯一
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幻灯片 32解析:应该先冲洗葡萄,再除去枝梗,避免因除去枝梗而引起葡萄破损,以减小葡萄被杂菌污染的机会;无氧条件下,酵母菌发酵产生酒精,同时也会产生二氧化碳,故在发酵过程中要排出废气,不能始终密封;制作葡萄酒时,当温度控制在18~25℃时,相应酶的活性能达到最大,因此温度不能太低;利用酵母菌制作果酒时,酵母菌在初始阶段进行有氧呼吸,快速进行出芽生殖,增加数量,后期进行无氧呼吸产生酒精。
答案:D
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幻灯片 332.(2013·盐城二模)若利用如图
所示的装置直接制作果醋,将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置后,下列做法合理的是( )
A.加入适量的酵母菌
B.一直打开阀a和阀b进行通气
C.一直关紧阀a,偶尔打开阀b几秒钟
D.把发酵装置放到15℃的恒温箱中进行发酵
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幻灯片 34答案:B
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幻灯片 35考点二 泡菜的制作
3.关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述,正确的
是 ( )
A.泡菜制作需要配制盐水,其中盐与水的质量比为
4∶1
B.在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生
重氮化反应形成玫瑰红色染料
C.制备样品处理液,加入氢氧化铝乳液的目的是除去
色素等杂质,得到澄清溶液
D.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量,但温度和
食盐的用量不影响其含量
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幻灯片 36解析:泡菜制作中盐与水比例为1∶4;在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。温度和食盐用量也会影响亚硝酸盐含量。
答案:C
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幻灯片 37考点三 腐乳的制作
4.(2013·皖南八校联考)腐乳以口感好、营养丰富等特
点,成为人们喜爱的食品之一。下列有关腐乳制备的操作正确的是 ( )
A.逐层增加盐的用量可以析出豆腐中的水分也可以
防止杂菌污染
B.制作腐乳时,容器要进行灭菌,装豆腐时操作要
缓慢以防止豆腐碎裂
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幻灯片 38C.毛霉菌丝大量繁殖时可形成有害的“硬皮”,不能
食用
D.不同颜色的腐乳制备过程有很大不同
解析:豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期制作过程中不会过早酥烂,同时,盐能抑制微生物生长,避免豆腐块腐败变质;装豆腐时操作要快速,以防止微生物污染;毛霉菌丝大量繁殖时形成的“硬皮”可以食用;不同颜色的腐乳都是通过发酵制作成的,制备过程基本相同,只是加入的辅料有所区别。
答案:A
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幻灯片 395.腐乳是我国古代劳动人民创造的一种经过微生物发酵
的大豆食品。腐乳味道鲜美,易于消化吸收,所以一直受到人们的喜爱。请结合腐乳制作的原理及流程示意图回答下列问题:
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幻灯片 40(1)图中a、b分别表示的是______________,它们的来源是____________,作用___________________。
(2)过程一中,为保证产品的质量,应采取的措施是_________________________________________。
(3)过程二具体应如何操作?____________________
__________________________________________。
这样,既不使豆腐块过早酥烂,又能避免豆腐块腐败变质。
(4)过程三中卤汤配制所需的材料有_______________
__________________________________________。
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幻灯片 41答案:(1)蛋白酶和脂肪酶 毛霉等微生物 将蛋白质分解为肽和氨基酸,将脂肪水解为甘油和脂肪酸 (2)在严格无菌的条件下,将优良毛霉菌种接种在豆腐上 (3)将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,并逐层加盐,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些(4)12%左右的酒(如料酒、黄酒、米酒、高粱酒等)和香辛料(如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等)
“课下综合检测”见“课时跟踪检测(三十七)”
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幻灯片 421.(2010·广东高考)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实验,恰当的做法是(双选)( )
A.加入适量的酵母菌
B.一直打开阀a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℃冰箱中进行实验
教师备选题库(给有能力的学生加餐)
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幻灯片 43解析: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排出。在该发酵装置中有发酵底物(葡萄糖),但没有发酵微生物(酵母菌),故应在装置中加入适量的酵母菌。将阀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,是为了排出发酵过程中产生的过多二氧化碳。如果一直打开阀a通气,则可使氧气进入发酵装置而影响发酵。酵母菌发酵需要的温度在18~25℃,4℃时温度太低,将影响发酵的速度。
答案:AC
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幻灯片 442.(2010·海南高考)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____________。
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幻灯片 45(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,每隔一段时间均需要排气一次。据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误___________,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________、________、________。
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幻灯片 46(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______________________________________。
解析:葡萄酒制作利用酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2。甲同学的错误是未夹住发酵瓶的充气管,导致发酵液从充气管流出,并且空气会进入发酵瓶,抑制了酵母菌发酵;醋酸杆菌利用乙醇有氧发酵生成果醋。乙同学操作正确,得到果酒。丙同学的错误是瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口,使生成的CO2不能排出,产品也是果酒。
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幻灯片 47答案:(1)酵母菌 (2)葡萄糖 酒精 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)
(4)未及时排气
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幻灯片 48 [教材知识问题化梳理]
一、微生物的实验室培养
1.培养基
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幻灯片 49 (1)概念:人们按照微生物对 的不同需求,配制出供其生长繁殖的 。
营养物质
营养物质
水、碳源、氮源、无机盐
pH
氧气
固体培养基
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幻灯片 502.无菌技术
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幻灯片 513.纯化大肠杆菌
(1)制备固体培养基的流程:
二、土壤中分解尿素细菌的分离和计数
(1)菌种筛选:使用 是唯一氮源的选择培养基培养。
(2)统计菌落数目:常用方法有 、显微镜直接计数法。
(3)细菌分离与计数的实验流程:土壤取样→___________→微生物的培养与观察→细菌的计数。
尿素
稀释涂布平板法
配制培养基
称量
灭菌
倒平板
平板划线法
稀释涂布平板法
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幻灯片 52 三、分解纤维素的微生物的分离
1.纤维素酶
(1)组成:一种 酶,它至少包括三种组分,
即 。
纤维二糖
2.筛选方法
(1)方法:刚果红染色法,即通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。
(2)培养基:以 为唯一碳源的选择培养基。
透明圈
纤维素
复合
C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶
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幻灯片 53土壤取样:富含 的环境
选择培养
:用 培养,以增加纤维素分解菌的数量
梯度稀释
涂布平板
: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:产生 的菌落周围出现透
明圈
纤维素
选择培养基
纤维素酶
3.实验流程
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幻灯片 54 [效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
(1)根据物理状态的不同,培养基只有液体培养基和固
体培养基两种类型。 ( )
(2)培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种
成分。 ( )
(3)在配制培养基时,除满足营养需求外,还应考虑pH、
O2及特殊营养物质的需求。 ( )
(4)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。 ( )
×
√
√
√
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幻灯片 55(5)筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培养基中的唯一氮源。
( )
(6)统计样品中的活菌一般用平板划线法。 ( )
(7)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变蓝,则说明筛选到分解尿素的细菌。 ( )
(8)刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。 ( )
(9)纤维素酶只包括三种组分:C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。
( )
(10)筛选分解纤维素的微生物的培养基中是以纤维素为唯一碳源的选择培养基。 ( )
√
×
×
√
×
√
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幻灯片 56二、在回顾教材图表中强化学科能力
下表为筛选分解尿素细菌的培养基,据此回答问题:
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幻灯片 57(1)在该培养基中尿素的作用是什么?琼脂的作用是什么?
答案:尿素作唯一氮源,起选择作用;琼脂作为凝固剂,用于制备固体培养基。
(2)对筛选出的细菌要进行进一步的鉴定,如何鉴定?
答案:在培养基中再加入酚红指示剂,培养细菌后,pH升高,指示剂将变红。
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幻灯片 581.培养基的种类
(1)按物理状态分类:
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幻灯片 59(2)按功能分类:
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幻灯片 602.微生物的纯化培养
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幻灯片 612.微生物的纯化培养
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幻灯片 62 [例1] 用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时 ( )
①可以用相同的培养基 ②都需要使用接种针进行接种
③都需要在火焰旁进行接种 ④都可以用来计数活菌
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
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幻灯片 63 [解析] 平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基,故①正确;平板划线法采用接种针进行操作,而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作,故②错误;纯化时,要进行无菌操作,需要在火焰旁接种,避免空气中的微生物混入培养基,故③正确;平板划线法一般用于分离而不是计数,故④错误。
[答案] C
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幻灯片 64 1.筛选菌株
(1)原则:人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长。
(2)菌株筛选原理的比较:
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幻灯片 65----
幻灯片 66 2.统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法:
①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。
②方法:用计数板计数。
③缺点:不能区分死菌与活菌。
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幻灯片 67 (2)间接计数法(活菌计数法):
①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菌。
②计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中,C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
③操作:设置重复组,增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300 的平板进行计数。
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幻灯片 68 [例2] (2012·海淀期中)从土壤中分离以尿素为氮源的细菌,下列实验操作不正确的 ( )
A.将土壤用无菌水稀释,制备10-3~10-5土壤稀释液
B.将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上
C.用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌
D.从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株
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幻灯片 69 [解析] 从土壤中分离以尿素为氮源的细菌时,将土壤用无菌水稀释,制备土壤稀释液,将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上,用加入酚红指示剂的鉴别培养基可以鉴别分解尿素的细菌;从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株。
[答案] C
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幻灯片 70消毒和灭菌的比较
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幻灯片 71----
幻灯片 72高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)从各种相近的选项中直接筛选消毒或灭菌的方法。
(2)给定操作对象,据此选择合适的消毒、灭菌方法。
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幻灯片 731.除了高温加热以外,其他灭菌方法还有 ( )
A.紫外线照射 B.真空包装
C.用保鲜膜密闭 D.添加防腐剂
解析:灭菌是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)。本题中真空包装、添加防腐剂、用保鲜膜密闭都起到了抑菌作用,紫外线照射使细菌的蛋白质变性,核酸受破坏,是灭菌方法。
答案:A
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幻灯片 742.细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧
等几种不同的处理,这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌 ( )
A.接种环、手、培养基 B.高压锅、手、接种环
C.培养基、手、接种环 D.接种环、手、高压锅
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幻灯片 75
解析:一般说来灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力,对于培养基、操作器皿和接种环等都需要灭菌。消毒仅指杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害,操作者的手臂需要消毒。高压蒸汽灭菌锅是灭菌设备,通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧,可以迅速彻底地灭菌,适用于微生物的接种工具,如接种环。
答案:C
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幻灯片 76 [课堂考点集训]
考点一 微生物的培养和纯化
1.下列关于灭菌和消毒的理解不正确的是 ( )
A.灭菌是指杀灭物体内外所有的微生物,包括芽孢和
孢子
B.消毒和灭菌的条件、结果、方法是相同的
C.接种环用灼烧法灭菌
D.常用灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭
菌等
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幻灯片 77解析:消毒是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)。灭菌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)。
答案:B
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幻灯片 782.平板划线操作时划出了五个区域,在适宜条件下培养后,
观察到的结果是 ( )
A.从第一区域到第五区域菌落数逐渐增加
B.从第一区域到第五区域菌落数逐渐减少
C.五个区域内的菌落数差不多
D.中间区域菌落数较多,两端区域菌落数较少
解析:在划线过程中,微生物细胞数量随着划线次数的增加而减少。
答案:B
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幻灯片 79考点二 微生物的筛选
3.下列关于分离纤维素分解菌的实验操作有误的是( )
A.经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培
养基上
B.选择培养这一步可省略,但得到的纤维素分解菌会
较少
C.可通过定时测定葡萄糖产量的变化来衡量纤维素分
解菌培养液中的纤维素酶产量
D.对照组可用等量的纤维素分解菌培养液涂布到不含
纤维素的培养基上
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幻灯片 80解析:经选择培养后,需经稀释后才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。
答案:A
4.在做分离分解尿素的细菌实验时,甲同学从对应的培
养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只筛选出大约50个菌落。下列有关叙述不正确的是 ( )
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幻灯片 81A.甲同学出现这种结果的原因可能是土样不同,也可能
是操作过程出了问题
B.可以将甲同学配制的培养基在不加土样的情况下进行
培养作为空白对照,以证明培养基是否受到污染
C.让其他同学用与甲同学一样的土壤进行实验,如果结
果与甲同学一致,则可以证明甲同学操作无误
D.甲同学培养的细菌可能产生了染色体变异
解析:细菌细胞中无染色体,不可能产生染色体变异。
答案:D
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幻灯片 825.当今世界,能源和资源日趋危机,人们希望能借助纤
维素酶将地球上最丰富(占全球总生物量80%)、最廉价的可再生资源纤维素转化为能直接利用的能源和资源。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养→( )→鉴别培养
(1)请补充实验流程:___________________________;
找不到合适的取样环境,可采取的办法是__________
______________________________________________。
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幻灯片 83(2)选择培养的目的是______________________;研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基进行选择培养,该培养基为________(填“液体”或“固体”)培养基,其中加入的化合物A是________,为微生物的生长提供________。
(3)为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入________染液,将筛选获得的菌液稀释后用________法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生________的菌落作为菌种进行扩大培养。
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幻灯片 84解析:(1)经选择培养后,需经稀释后才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。(2)可用含纤维素的液体培养基进行选择培养来增加纤维素分解菌的浓度。(3)刚果红是一种染料,可与纤维素反应形成红色复合物;培养基中有分解纤维素微生物存在的区域,纤维素会被分解,将出现透明圈。
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幻灯片 85答案:(1)梯度稀释 将富含纤维素的物质埋在土壤中 (2)增加纤维素分解菌的浓度 液体 纤维素 碳源
(3)刚果红 涂布平板 透明圈
“课下综合检测”见“课时跟踪检测(三十八)”
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幻灯片 861.(2011·重庆高考)下列有关细菌培养的叙述,正确的
是 ( )
A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌
B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长
C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动
解析:单个菌落中只含有一种细菌;青霉素能抑制细菌生长,而对真菌没有影响;破伤风杆菌是厌氧型细菌,通入氧气会抑制其生长。
答案:D
教师备选题库(给有能力的学生加餐)
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幻灯片 872.(2011·新课标全国卷)有些细菌可分解原油,从而消除
由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题:
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲,该培养基属于__________培养基。
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即________________和________________。
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幻灯片 88(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力________。
(4)通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、____________和______________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。
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幻灯片 89解析:(1)欲筛选出能高效降解原油的菌株,培养基中应只含有原油而无其他碳源,这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存,这类培养基属于选择培养基。(2)分离纯化菌种时,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,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菌落,以便于纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株,在菌落周围形成的分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)和高压蒸汽灭菌(如培养基)等。无菌技术要求在整个实验过程中操作都在酒精灯火焰附近进行,以避免周围微生物的污染。
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幻灯片 90答案:(1)原油 选择
(2)平板划线法 稀释涂布平板法
(3)强 (4)干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰
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幻灯片 913.(2010·重庆高考)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜
共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列,菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者,可根据噬菌体的宿主专一性,通过实验确诊。
(1)细菌培养:采集疑似患者的样本,分离培养,获得可疑菌落。
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幻灯片 92(2)细菌鉴定:实验流程如图所示:
①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌;实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。
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幻灯片 93②挑选可疑菌落制片后,用____________观察,可看到呈竹节状排列的杆菌。
③接种可疑菌后,35 ℃培养24小时,液体培养基变浑浊,原因是________________。对照组试管中应加入________,与实验组同时培养6小时后,若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”),则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染;反之则排除。
④对排除的疑似患者及易感人群,可接种炭疽杆菌疫苗,刺激机体产生相应抗体,与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外,还有________________________。
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幻灯片 94解析:①培养基应用高压蒸汽方法进行灭菌。炭疽杆菌同化类型为异养型,应选有机碳作为其碳源。②微生物个体小,肉眼观察不到,必须借助显微镜才能观察到菌体特征。③在液体培养基中,细菌大量繁殖会导致培养液变浑浊;该实验中实验变量为是否加入噬菌体,所以对照组除不加噬菌体外,其他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬菌体的生理盐水)。噬菌体可破坏细菌细胞,从而使培养液变清。④在特异性免疫的感应阶段,吞噬细胞参与了抗原的呈递,浆细胞是直接产生抗体的细胞。
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幻灯片 95答案:(2)①高压蒸汽(100 kPa蒸汽) 有机碳
②显微镜 ③细菌大量繁殖 等量生理盐水 低
④吞噬细胞、浆细胞
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幻灯片 96 [教材知识问题化梳理]
一、植物组织培养
1.植物组织培养的基本过程
脱分化
再分化
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幻灯片 972.菊花组织培养过程
(1)影响植物组织培养的主要因素:
①选材:一般选择______植株的茎上部新生的侧枝。
MS培养基
植物激素
未开花
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幻灯片 98(2)实验操作过程:
制备
MS固体培养基:配制好的培养基进行高压蒸汽灭菌
外植体消毒:
70%酒精
无菌水
接种
:始终在__________旁进行,对接种工具要用
_______灭菌, 将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插
培养与移栽
:在18 ℃~22 ℃的______中培养,得到试管苗后进行移栽
酒精灯火焰
火焰灼烧
无菌箱
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幻灯片 993.月季的花药培养
(1)被子植物的花粉发育过程:
四分体时期
单核期
(2)产生花粉植株的两条途径:
(3)影响花药培养的因素:
①主要因素:__________和_____________
②月季花药培养一般选择_____期。
材料的选择
培养基的组成。
单核
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幻灯片 100 二、果胶酶在果汁生产中的作用
1.果胶酶的组成及作用
果胶酶包括________________、__________和果胶酯酶,能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,瓦解__________和胞间层。
2.酶的活性及影响酶活性的因素
(1)酶的活性:指酶催化一定化学反应的能力,可用 ________来表示。
(2)影响酶活性的因素:温度、pH和__________等条件都会影响酶的
多聚半乳糖醛酸酶
果胶分解酶
植物细胞壁
反应速度
酶的抑制剂
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幻灯片 101 三、酵母细胞的固定化
(1)概念:固定化酶和固定化细胞技术是利用__________方法将酶或细胞固定在__________的技术。
(2)方法:包埋法、_________法和物理吸附法。
(3)实验操作:
酵母细胞的____
配制物质的量浓度为0.05 mol/L的_________
配制_______溶液
海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
______酵母细胞
物理或化学
一定空间内
化学结合
活化
CaCl2溶液
海藻酸钠
固定化
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幻灯片 102 [效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
(1)菊花组织培养,一般选择开花植株的茎上部新萌生的侧枝。 ( )
(2)植物激素的浓度可影响细胞分化,但使用的先后顺序及比例不影响组织培养的过程。 ( )
(3)pH、温度和光照等也影响植物组织培养。 ( )
(4)确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法和焙花青—铬矾法。 ( )
×
×
√
√
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幻灯片 103(5)在剥离花药时,不要损伤花药,否则接种后不能脱分化形成愈伤组织。 ( )
(6)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。
( )
(7)月季花药培养时得到的都是单倍体植株。 ( )
(8)果胶酶常用于果汁生产中,可提高出汁率和澄清度。
( )
(9)固定化酶常采用化学结合法和包埋法。 ( )
(10)固定化细胞常采用包埋法。 ( )
×
√
×
√
×
√
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幻灯片 104二、在回顾教材图表中强化学科能力
据花药培养产生花粉植株的两种途径示意图回答问题:
(1)决定花粉植株产生途径的因素主要是什么?
答案:培养基中激素的种类及其浓度配比。
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幻灯片 105(2)诱导花粉植株能否成功的主要因素是什么?
答案:材料的选择与培养基的组成。
(3)选取什么时期的花药离体培养成功率最高?
答案:单核期。
(4)确定花粉发育时期的方法有哪些?
答案:醋酸洋红法和焙花青—铬矾法。
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幻灯片 1061.植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同
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幻灯片 107----
幻灯片 108 2.影响组织培养的因素
(1)不同植物的组织培养难度不同。
(2)对于同一种植物材料,材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化。
(3)植物激素:
生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素,其作用及特点为:
①在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
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幻灯片 109②使用顺序不同,结果不同,具体如下:
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幻灯片 110③用量比例不同,结果也不同。
[例1] (2012·山东高考)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。
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幻灯片 111 (1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的______
和________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是_______________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值____________(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法_______。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_____。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是____________________________________。
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幻灯片 112 [解析] (1)由外植体培养成脱毒苗的过程为植物组织培养过程,需经过脱分化、再分化两个阶段。(2)植物组织的培养常用固体培养基,固体培养基常用的凝固剂是琼脂。植物组织培养时,常用生长素和细胞分裂素启动细胞分裂、脱分化和再分化,当细胞分裂素较多时,利于芽的分化;当生长素较多时,利于根的分化。培养基的彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法。(3)体积分数为70%的酒精杀菌效果最强,操作者和外植体的消毒常用70%的酒精。将愈伤组织分离成单个细胞常用纤维素酶和果胶酶。(4)辣椒素的提取常用有机溶剂,为防止有机溶剂的挥发,提取辣椒素过程中,在萃取加热时需安装冷凝回流装置。
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幻灯片 113 [答案] (1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌 (3)70% 果胶酶 (4)防止有机溶剂的挥发
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幻灯片 1141.果胶酶与纤维素酶的比较
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幻灯片 115
2.探究影响果胶酶活性因素实验的分析
(1)实验原则:单一变量原则、对照性原则。严格控制变量,尽量减少无关变量的影响。
(2)实验原理:果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响,在最适温度或pH时,活性最高,果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。
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幻灯片 116 (3)设计实验:
①探究最适温度时,pH为不变量,最好是最适pH;探究最适pH时,温度为不变量,最好是最适温度。
②探究果胶酶的最适用量时,最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的,如果无关变量改变,最适用量也会发生变化。
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幻灯片 117 3.探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果
(1)实验原理:酶的催化作用具有专一性,复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多,与单一加酶洗衣粉相比,对各种污渍都有较好的洗涤效果。
(2)实验变量的控制:
①自变量:加酶洗衣粉(酶种类)。
②无关变量:其他条件(如温度、pH等)相同且适宜。
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幻灯片 118 [例2] (2012·江苏高考)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述,合理的是 ( )
A.先用热水溶解洗衣粉,再将水温调节到最适温度
B.实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留
程度
C.相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D.衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
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幻灯片 119 [解析] 本题考查探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验的基本知识。本实验的自变量是洗衣粉的种类,因变量是洗涤效果,无关变量有温度、pH、衣物质地(因为酶具有专一性)、洗衣粉的用量等,探究实验中除自变量外应给予相同且适宜的其他条件,才能排除无关变量对实验结果的干扰,根据上述分析,符合题意的是B,热水溶解洗衣粉可能使酶失活,只有适宜pH条件下加酶洗衣粉才有好的洗涤效果,故A、C、D均不符合题意。
[答案] B
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幻灯片 1201.固定化酶和固定化细胞的技术的比较
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幻灯片 121----
幻灯片 1222.固定化酶与固定化细胞的比较
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幻灯片 123高考命题常从以下角度设置陷阱
高考对此类问题常结合酵母细胞的固定化,考查固定化酶与固定化细胞技术的区别和联系。
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幻灯片 124(2012·江苏高考)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,错误的是 ( )
A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药
C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复
使用
D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌
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幻灯片 125解析:酶的固定方法通常有化学结合法和物理吸附法,前者可能引起酶分子结构发生改变而改变酶的活性,后者则不会;消化酶在消化道中起作用;尿糖试纸是用来鉴定尿液中是否含有葡萄糖的,只能利用一次;将溶化后的海藻酸钠液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移至注射器中,然后以恒定速度缓慢滴加至CaCl2中而形成凝胶珠,再用无菌水冲洗2~3次,所以无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌。
答案:C
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幻灯片 126 [课堂考点集训]
考点一 植物的组织培养技术
1.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及起诱导
作用的植物激素分别是 ( )
①细胞的全能性 ②离体的植物器官、组织或细胞 ③根、芽 ④生长素和细胞分裂素 ⑤生长素和乙烯 ⑥愈伤组织 ⑦再分化 ⑧脱分化 ⑨植物体
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幻灯片 127A.①,②⑧⑥⑦③⑨,④ B.①,②⑧⑥⑦③⑨,⑤
C.①,⑥②⑨⑧③⑦,⑤ D.①,②⑨⑧⑥⑦③,④
解析:植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,然后经再分化形成根、芽,最终形成植物体。影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素,当细胞分裂素与生长素比例适中时,能促进愈伤组织的形成。
答案:A
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幻灯片 1282.下列关于花药离体培养过程的叙述正确的是 ( )
A.花药培养成功与否与材料选择无关
B.花药培养成幼苗后,一定不能分瓶培养
C.花药培养成幼苗的过程中,除了适宜的温度、pH等,
还需要光照
D.一般来说,用单核期的花药进行培养,成功率最高
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幻灯片 129解析:诱导花粉植株能否成功受多种因素影响,其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素;如果花药开裂释放出胚状体,则一个花药内就会产生大量幼小植株,必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开,分别移植到新的培养基上,否则这些植株将很难分开;从花粉到幼苗阶段,由于无叶绿体,所以不需照光;对一般植物来讲,选择单核期的花药进行培养,成功率最高。
答案:D
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幻灯片 130考点二 加酶洗衣粉的洗涤效果
3.(2013·淄博模拟)右
图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果,下列有关叙述不正确的是 ( )
A.本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B.本实验的因变量可能是污渍残留量
C.两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1
D.温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活
.
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幻灯片 131解析:该图示为多因子变量曲线,从图示可以看出本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶,因变量可能是污渍残留量,温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活。从图示可以看出普通洗衣粉的最佳使用温度为t2,而加酶洗衣粉的最佳使用温度为t1。
答案:C
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幻灯片 132考点三 固定化酶与固定化细胞
4.(2013·东北三校二模)下面是制备固定化酵母细胞的实验
步骤,请回答下面的问题。
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)实验步骤中酵母细胞活化就是________________状态。
(2)固定化细胞技术一般采用包埋法,而固定化酶常用____________和____________。
(3)影响实验成败的关键步骤是_______________________
_______________________________________________。
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幻灯片 133(4)海藻酸钠溶化过程的注意事项是__________________
_____________________________________________。
(5)如果形成的凝胶珠颜色过浅,说明______________;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____________________________________
____________________________________。
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幻灯片 134解析:在缺水状态下,微生物处于休眠状态。酵母细胞的活化即让处于休眠状态的酵母细胞恢复正常生活状态。固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术,其中固定化细胞一般常采用包埋法,而固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。原因是细胞体积大,而酶分子体积小,体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。海藻酸钠溶解时应小火加热,或小火间断加热,期间还要不断搅拌,防止焦糊。
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幻灯片 135答案:(1)让酵母细胞恢复正常生活 (2)化学结合法 物理吸附法 (3)配制海藻酸钠溶液 (4)小火加热(小火间断加热),不断搅拌 (5)固定化酵母细胞数目较少 较少 海藻酸钠浓度偏高,实验制作失败
“课下综合检测”见“课时跟踪检测(三十九)”
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幻灯片 1361.(2011·江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述,
正确的是 ( )
A.酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶
B.透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化
C.棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤
D.多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层
教师备选题库(给有能力的学生加餐)
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幻灯片 137解析:酸解法不能用于酶的分离与纯化。棉织物可以使用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤,纤维素酶虽不能直接去除衣物上的污垢,但能使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触,使洗涤剂的去污效果更好。多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层。
答案:A
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幻灯片 1382.(2010·安徽高考)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感
染的病毒传播给后代,导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下:
请回答下列问题:
(1)微型繁殖培育无病毒草莓时,一般选取______作为外植体,其依据是______________________________
______________________________________________。
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幻灯片 139(2)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________,在配制好的培养基中,常常需要添加________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5 d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是_____________________________________________
_____________________________________。
(3)在过程②中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是___________________
_______________________________________________。
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幻灯片 140解析:(1)植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位,原因是该部位含病毒极少。(2)MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物,在配制好的培养基中,常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。(3)生长素与细胞分裂素的比值低时有利于芽的分化,生长素与细胞分裂素的比值高时有利于根的分化。
答案:(1)茎尖(或根尖) 茎尖(或根尖)病毒极少,甚至无病毒 (2)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底
(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
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幻灯片 141 [教材知识问题化梳理]
一、DNA的粗提取与鉴定
1.基本原理
0.14 mol/L NaCl
酒精
鉴定DNA
二苯胺
粗分离
进一步提纯
[动漫演示更形象 见课件光盘]
超链接
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幻灯片 1422.操作流程
材料的选取:
DNA
蒸馏水
去除杂质:
不同浓度的NaCl溶液
DNA析出:
将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的_____溶液
酒精
DNA的鉴定:
蓝色
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幻灯片 143二、多聚酶链式反应扩增DNA片段
1.PCR原理
DNA_______原理,即:
热变性
冷却
超链接
[动漫演示更形象 见课件光盘]
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幻灯片 144 2.PCR反应过程
(1)_____:当温度上升到_____以上时,双链DNA解聚为单链。
(2)_____:温度下降到________时,两种_____通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
(3)_____:温度上升到72℃左右时,溶液中的4种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在__________的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
变性
90℃
55℃左右
复性
引物
延伸
DNA聚合酶
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幻灯片 145三、血红蛋白的提取和分离
1.方法及原理
相对分子质量的大小
带电性质
大小、形状
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幻灯片 1462.实验操作程序
样品处理:
红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液
粗分离:
透析
纯化:
用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化
纯度鉴定
用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
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幻灯片 147四、植物有效成分的提取
1.植物芳香油的提取
(1)提取玫瑰精油实验:
①方法:__________法。
②实验流程:
水蒸气蒸馏
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幻灯片 148(2)提取橘皮精油的实验:
①方法:一般用_____法。
②实验流程:
压榨
2.胡萝卜素的提取
(1)胡萝卜素性质:不溶于__,微溶于乙醇,易溶于_______等有机溶剂。
水
石油醚
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幻灯片 149(2)实验设计:
①方法:萃取法,_______最适宜作萃取剂。
②实验流程:
(3)鉴定方法:_______法。
石油醚
纸层析
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幻灯片 150 [效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。 ( )
(2)DNA不溶于冷酒精,可用酒精进一步提取DNA。( )
(3)DNA与二苯胺溶液反应生成紫色物质。 ( )
(4)利用凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量小的先洗脱出来。 ( )
√
√
×
×
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幻灯片 151(5)在电泳过程中,蛋白质分子的移动速度,与分子本身的大小和形状无关,而与所带电荷的差异有关。 ( )
(6)在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中,电泳迁移速率完全取决于分子的大小。 ( )
(7)DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链,不能从头开始合成DNA。 ( )
(8)在PCR技术中,DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸。 ( )
(9)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。 ( )
(10)玫瑰精油的提取宜采用蒸馏法。 ( )
(11)胡萝卜素的提取应用萃取法。 ( )
×
√
√
×
√
√
√
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幻灯片 152二、在回顾教材图表中强化学科能力
据玫瑰精油提取的实验流程示意图回答问题:
(1)玫瑰花瓣与清水的质量比为多少?
答案:1∶4。
(2)加入的NaCl和无水Na2SO4的作用是什么?
答案:NaCl:促进油水混合物分离;Na2SO4:吸水。
(3)玫瑰精油提取的方法是什么?
答案:水蒸气蒸馏法。
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幻灯片 1531.DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同
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幻灯片 154----
幻灯片 1552.分离DNA、PCR技术、分离蛋白质三者比较
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幻灯片 156 [例1] 下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验,叙述正确的是 ( )
A.前者选择鸡血细胞作为材料较好,后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料较好
B.样品预处理时,前者静置1天处理除去上清液;后者需要加入清水,反复低速短时间离心洗涤,至上清液无黄色
C.在DNA粗提取实验中,往2 mol/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时,应该缓慢加入,直到出现黏稠物为止
D.洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐等
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幻灯片 157 [解析] 鸡血细胞有细胞核,适于提取DNA;哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,适于提取血红蛋白。提取血红蛋白的实验中,洗涤红细胞时,不能加清水,应该加入生理盐水,否则细胞提早释放出血红蛋白与杂质混合,加大提取难度。DNA初次析出时,加清水至黏稠物不再增加为止。洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,以利于血红蛋白的分离和纯化。
[答案] A
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幻灯片 1581.细胞内DNA复制与PCR技术的比较
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幻灯片 159 2.PCR的过程
(1)变性:90℃以上时,双链DNA解旋为单链。
(2)复性:温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对方式与两条单链DNA结合。
(3)延伸:温度上升到72℃左右,溶液中四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
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幻灯片 160 [例2] (2013·徐州模拟)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,下列有关PCR过程的叙述,不正确的是( )
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的
C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和四种核糖核苷酸
D.PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
[解析] PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,其延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和四种脱氧核苷酸。
[答案] C
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幻灯片 161----
幻灯片 162----
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幻灯片 164高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)原料、试剂角度:考查不同芳香油提取的原料、试剂
和方法。
(2)操作流程:考查芳香油提取的操作过程及注意事项。
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幻灯片 165 [例3] (2011·海南高考)许多植物含有天然香料,如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题:
(1)薄荷油是挥发性物质,提取薄荷油时应选用________(鲜、干)薄荷叶作原料,其原因______________。
(2)用萃取法提取薄荷油时,采用的溶剂是________,原理是_________________________________________
_______________________________。
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幻灯片 166 (3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时,在油水混合物中加入氯化钠的作用是________________________。常用于分离油层和水层的器皿是____________。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是________________,除去固体硫酸钠的常用方法是________________。
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幻灯片 167 [解析] (1)薄荷油挥发性强,在薄荷叶干燥过程中,会因挥发含量降低。(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有机溶剂,故用萃取法提取薄荷油,采用的溶剂为有机溶剂。(3)向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl后,增加水的密度,就会出现油水分层现象。向分离出的油层中加入无水Na2SO4的作用是除去少量的水,用过滤的方法除去薄荷中的Na2SO4。
[答案] (1)鲜 鲜叶比干叶的薄荷油含量高
(2)有机溶剂 薄荷油溶于有机溶剂,而不溶于水
(3)增加水层的密度,有利于油层和水层的分离 分液漏斗 除去少量的水 过滤
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幻灯片 168 [课堂考点集训]
考点一 DNA与蛋白质的提纯
1.(2013·盐城二模)下列关于DNA和蛋白质提取与分离实
验的叙述正确的有 ( )
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幻灯片 169A.提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞
B.用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA,可去除蛋白
质
C.蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA
D.蛋白质和DNA中,只有蛋白质可以用电泳的方法进行分
离纯化
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幻灯片 170解析:如果提取动物细胞中的DNA和蛋白质可以用蒸馏水涨破细胞,但是如果用植物细胞来提取DNA,那么用蒸馏水就无法涨破细胞,所以应根据细胞的结构特点选择不同的方法破碎细胞(常用的有研磨法、超声波法、酶解法等)。透析法可以将蛋白质与其他小分子化合物如无机盐、单糖、双糖、氨基酸等分离,但是不能将蛋白质与DNA分开。蛋白质和DNA都是大分子物质,皆可以用电泳的方法进行分离纯化。DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的不同而变化,当NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时,DNA的溶解度最低,利用这一原理,可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出
答案:B
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幻灯片 1712.(2011·广东高考)以下关于猪血红蛋白提纯的描述,不
正确的是 ( )
A.洗涤红细胞时,使用生理盐水可防止红细胞破裂
B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核,提纯时杂蛋
白较少
C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D.在凝胶色谱法分离过程中,血红蛋白比相对分子质
量较小的杂蛋白移动慢
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幻灯片 172解析:生理盐水与细胞内液的浓度相等。可防止红细胞因过量吸水而涨破。在凝胶色谱法分离血红蛋白的过程中,可根据其颜色监测血红蛋白的洗脱情况。蛋白质相对分子质量越大,在凝胶色谱法分离过程中的移动速度越快。
答案:D
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幻灯片 173考点二 植物有效成分的提取与分离
3.有关植物芳香油的提取方法的叙述正确的是 ( )
①植物芳香油具有较强的挥发性,能随水蒸气蒸发,因此可利用蒸馏法提取 ②压榨法是利用机械压力榨出芳香油 ③将新鲜的植物材料浸泡在用于萃取的有机溶剂中,然后蒸去溶剂,即可获得植物芳香油,此为萃取法
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
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幻灯片 174解析:植物芳香油是有机物,利用其溶解性的特点,可用多种方法提取。若使用萃取法,原料应粉碎且干燥后浸泡于有机溶剂,然后蒸发出有机溶剂。
答案:A
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幻灯片 1754.(2013·长春二调)下列对胡萝卜素提取过程的分析正
确的是 ( )
A.在把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒置于烘箱中
烘干时,温度越高、干燥时间越长,烘干效果越好
B.在萃取过程中,在瓶中安装冷凝回流装置是为了防
止加热时有机溶剂挥发
C.在浓缩干燥前,没有必要进行过滤
D.将滤液用蒸馏装置进行蒸馏,要收集蒸发出去的液
体,蒸发出去的是胡萝卜素,留下的是有机溶液
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幻灯片 176解析:在烘干胡萝卜颗粒时要控制好温度和时间,温度太高、干燥时间太长,会导致胡萝卜素分解;在浓缩干燥前,要将萃取液进行过滤,除去不溶物;将滤液用蒸馏装置进行蒸馏,蒸发掉有机溶剂,留下浓缩的胡萝卜素液;在萃取过程中,在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发。
答案:B
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幻灯片 177考点三 PCR技术
5.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技
术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。
(1)DNA的两条链是反向平行的,通常将__________的末端称为5′端,当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶就能从引物的______________开始延伸DNA链。
(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代,科学家从一种Taq细菌中分离到____________,它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,所用的培养基叫____________。
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幻灯片 178(3)PCR的每次循环可以分为____________________三步。假设在PCR反应中,只有一个DNA片段作为模板,请计算在5次循环后,反应物中大约有____________个这样的DNA片段。
(4)请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。
解析:(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3′羟基上,与DNA母链结合的RNA引物就提供这个羟基。
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幻灯片 179(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。
(3)DNA复制两条链均作为模板,进行半保留式复制,所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25=32个。
(4)新合成的DNA链带有引物,而最初的模板DNA的两条链不带有引物。
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幻灯片 180答案:(1)磷酸基团 3′端
(2)耐高温的Taq DNA聚合酶 选择培养基
(3)变性、复性和延伸 32
(4)
“课下综合检测”见“课时跟踪检测(四十)”
点击此图片进入“阶段验收评估(八)”
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