课件25张PPT。目标导航预习导引1.说出果酒和果醋制作的原理。
2.能设计出制作果酒和果醋的简易装置。
3.完成果酒和果醋的制作。一、果酒制作
1.原理
(1)菌种:酵母菌。
(2)菌种代谢类型:异养、兼性厌氧型。
(3)发酵反应式
2.影响酒精发酵的主要环境条件
(1)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。酵母菌繁殖的最适温度为20 ℃左右,酒精发酵时一般将温度控制在18~25 ℃。?
(2)酒精发酵过程中,要保持缺氧和发酵液呈酸性的条件。目标导航预习导引一二三四五3.菌种来源
(1)自然发酵:附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)人工培养:分离获得的纯净的酵母菌菌种。目标导航预习导引一二三四五二、果醋制作
1.原理
(1)菌种:醋酸菌。
(2)菌种代谢类型:异养、需氧型。
(3)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,其反应式为C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O。
2.条件
充足的氧气,温度控制在30~35 ℃范围内。?
3.菌种来源
可从食醋中分离;到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。目标导航预习导引一二三四五啤酒生产中,发酵是重要环节,其大致过程是将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐,进行发酵。发酵后期,如果密封不严,啤酒会变酸,你知道这是为什么吗?
提示:酒精在醋酸菌的作用下,易被氧化产生醋酸。目标导航预习导引一二三四五三、实验设计流程图
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓ ↓
果酒 果醋目标导航预习导引一二三四五四、操作提示
1.材料的选择与处理
选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,并除去枝梗。
2.防止发酵液被污染
(1)榨汁机要清洗干净,并晾干。
(2)发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒。
(3)装入榨好的葡萄汁后,封闭充气口。
3.控制好发酵条件
(1)葡萄汁装入发酵瓶时,留大约1/3的空间。
(2)制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18~25 ℃,时间控制在10~12 d 左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
(3)在制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30~35 ℃,时间控制在7~8 d 左右,并注意适时通过充气口充气。目标导航预习导引一二三四五五、课题延伸
发酵后是否有酒精产生,可用重铬酸钾来检验。在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。知识梳理典例透析一二三四一、比较果酒和果醋的制作知识梳理典例透析一二三四知识梳理典例透析一二三四特别提醒果酒制作过程中,前期通入空气以及在发酵瓶中留出一定的空间(大约1/3),可以给酵母菌提供氧气,酵母菌进行有氧呼吸(产生CO2),大量繁殖。后期缺氧,酵母菌进行酒精发酵,发酵液中有大量的CO2产生,发酵瓶中的空间可暂时存储CO2,起到缓冲作用。知识梳理典例透析一二三四二、果酒和果醋的发酵装置中各个部件的作用以及该装置的使用方法充气口:在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
排气口:排出酒精发酵时产生的CO2。
出料口:便于取样检查和放出发酵液。
排气口处长而弯曲的胶管:防止空气中微生物的污染。
该装置的使用方法:制酒时,应关闭充气口;制醋时,应将充气口连接充气泵,以便充入氧气。知识梳理典例透析一二三四特别提醒(1)无论制作的是葡萄酒还是葡萄醋,实验时所检测的发酵液,都不是商品意义上的产品。在实际生产中还需经沉淀过滤、灭菌装瓶等过程以获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定条件下(如在橡木桶和地窖中)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。
(2)大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑,如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制以及如何严格控制杂菌污染等。知识梳理典例透析一二三四三、制酒过程中的一些注意事项
1.制酒时必须保证所有的用具都清洁
无论是葡萄还是其他水果,对微生物,特别是霉菌来讲都是良好的培养基。空气中有许多霉菌孢子,也有细菌,如果用具不清洁,就等于在果汁中接种了许多杂菌,它们都可以利用果汁中的营养物质进行繁殖。这样我们饮用的就不再是果酒,而是杂菌的培养液,轻则会影响口感,重则会影响我们的健康。知识梳理典例透析一二三四2.防止发酵液被污染应注意的问题
防止发酵液被染污,需要从发酵制作的过程进行全面考虑,因为操作的每一步都有可能混入杂菌。例如:先冲洗葡萄再去枝梗;榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全打开瓶盖等。在实际生产中,在接种菌种前,要对发酵设备和发酵液进行灭菌。
3.发酵过程中要及时排气的原因
发酵旺盛期会产生大量的CO2,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(最好使用塑料瓶),每天要拧松瓶盖2~4次,进行排气。知识梳理典例透析一二三四四、结果分析与评价
1.实验现象2.证明酒精发酵是酵母菌的作用
设置对照组,将葡萄汁进行高压灭菌,分别装入1号和2号发酵瓶中,1号发酵瓶中加入酵母菌,2号发酵瓶中不加。比较发酵结果。知识梳理典例透析一二三四3.评价
(1)判断果酒的制作是否成功。
①发酵后取样,通过嗅味和品尝进行初步鉴定。
②用显微镜观察酵母菌,并用重铬酸钾检验酒精的存在。重铬酸钾检验酒精的操作如下表。知识梳理典例透析一二三四(2)判断果醋的制作是否成功。
①首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定。
②通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。
③还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量作进一步鉴定。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 果酒制作的原理
【例题1】 在适宜的温度条件下,下图所示装置中都加入干酵母(内有活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是( )知识梳理典例透析题型一题型二题型三解析:首先要弄清酒精发酵的条件:①要有葡萄糖水溶液和酵母菌;②必须在密封的条件下(无氧条件下)。如有氧气,酵母菌将进行有氧呼吸,产生CO2和H2O。D项容易让人产生误解,因为D项与A项加入的物质相同,并搅拌混合均匀,更有利于反应的进行,但它没有密封,暴露在有氧的环境中,酵母菌只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,不能产生酒精。
答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 果醋制作的原理
【例题2】 下图甲是果酒和果醋的发酵装置,图乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图,下列叙述正确的是( )A.发酵初期不通气,溶液中没有气泡产生
B.中期可以闻到酒香,说明进行了酒精发酵
C.后期接种醋酸菌,适当通气并保持原有温度
D.图乙中能正确表示pH变化的曲线是③知识梳理典例透析题型一题型二题型三解析:果酒发酵时,发酵初期不通气,装置中会有少量氧气,酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,溶液中会产生CO2,因而溶液中有气泡产生。中期继续进行酒精发酵,可以闻到酒香。后期接种醋酸菌,进行醋酸发酵,由于醋酸菌是好氧菌,因而要适当通气;醋酸菌的最适生长温度高于酵母菌,因而后期要适当升高温度,酒香会逐渐变成醋香。发酵开始时酵母菌进行细胞呼吸产生CO2,pH会稍下降,接种醋酸菌后产生醋酸,pH会下降更快,因而曲线②可以表示整个发酵过程培养液中pH的变化。
答案:B
反思领悟发酵过程中引起pH变化的原因
(1)发酵过程中,微生物的代谢会消耗大量的营养物质。
(2)微生物的呼吸作用产生大量的CO2或乳酸。
(3)发酵产物(如酸性或碱性物质)也可能引起pH变化。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 果酒与果醋的制作分析
【例题3】 下列关于制作果酒和果醋实验的叙述,正确的是( )
A.在变酸的果酒液面观察到的菌膜,一般是醋酸菌大量繁殖形成的
B.酵母菌和醋酸菌的发酵过程均需在密闭的容器中进行
C.在果酒制作过程中无需接种酵母菌,只需控制适宜的温度即可
D.果酒的酒精度越高,接种醋酸菌后得到的果醋酸度就越高知识梳理典例透析题型一题型二题型三解析:醋酸菌为好氧菌,且可利用酒精产生醋酸。在一定范围内,酒精度增加,接种醋酸菌后得到的果醋酸度就增加,但酒精对细胞有毒害作用,酒精达到一定浓度时,醋酸菌将无法生存,故A项正确,B、D两项错误;传统的葡萄果酒制作不需接种酵母菌,利用葡萄表面的野生酵母菌发酵,不仅要控制适宜的温度,还需要控制溶氧量等因素,故C项错误。
答案:A课件13张PPT。目标导航预习导引1.以腐乳的制作为例了解传统发酵技术的应用。
2.能记住腐乳制作的原理。
3.说出腐乳制作的步骤并完成腐乳的制作。
4.分析影响腐乳品质的因素。目标导航预习导引一二三一、腐乳制作的原理
1.菌种
参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
2.菌种的作用
毛霉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;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。
3.菌种来源
自制腐乳利用的毛霉来自于空气中的毛霉孢子。现代的腐乳生产是在严格无菌的条件下,将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染,保证产品的质量。目标导航预习导引一二三二、实验设计
1.制作腐乳的实验流程:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
2.毛霉的生长:温度控制在15~18 ℃,并保持一定的湿度。
3.加盐腌制:随着豆腐块层数的加高而增加盐量,接近瓶口的盐要铺厚一些。
4.配制卤汤:卤汤是由酒及香辛料配制而成的。加酒可抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料可调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。目标导航预习导引一二三在日常生活中,人们通常将鱼和肉腌制起来长时间保存,加盐为什么能防止食品腐败?
提示:在高浓度盐溶液中,细菌细胞的细胞质浓度小于外界盐溶液浓度,细菌会因发生渗透作用而失水死亡。目标导航预习导引一二三三、操作提示
1.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,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。
(2)卤汤中酒精含量应控制在12%左右。酒精含量过高,腐乳成熟的时间将会延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败。
2.防止杂菌污染
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时,操作要迅速小心。放好豆腐、加入卤汤后,要用胶条密封瓶口。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。知识梳理典例透析一二一、腐乳的制作过程
选材:所用豆腐含水量为70%左右,一般切成3 cm×3 cm×1 cm小块知识梳理典例透析一二知识梳理典例透析一二二、制作过程中影响腐乳品质的因素
1.菌种:菌种是生产发酵的关键,菌种如果退化,则表现出生化功能的变化,如水解速率、代谢产物等都会发生变化,从而影响腐乳的品质,因而要选择优良的菌种。
特别提醒豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝,严格地说是直立菌丝,在豆腐中还有匍匐菌丝。吃腐乳时,会发现腐乳外部有一层致密的“皮”,它就是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝,它能形成腐乳的“体”,使腐乳成形,而对人体无害。
2.杂菌:如有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。因而要关注对培养温度、湿度的控制,盐、酒和香辛料的用量,以及用具的消毒和密封等。知识梳理典例透析一二3.温度:温度过低或过高都会影响毛霉菌丝的生长,从而影响发酵的进程和发酵质量。如温度过低,则菌丝生长缓慢,不能进入豆腐块的深层;温度过高,则菌丝易老化和死亡,影响腐乳品质。
规律总结要严格控制温度,因为15~18 ℃不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长,而适于毛霉生长。在合适的条件下,一般2 d后,毛霉就开始生长,约5 d后,豆腐表面就会长满直立菌丝(即长白毛)。
4.发酵时间:时间过短,发酵不充分,蛋白质未完全水解,加盐后豆腐脱水,蛋白质变性,豆腐块就会变硬;时间过长,豆腐会软化不易成形,从而影响腐乳的口味。知识梳理典例透析一二5.调味品:加入的酒、香辛料等辅料的多少也对口感有重要影响。
规律总结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越大,腐乳成熟期越长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,蛋白质的水解加快,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成形。知识梳理典例透析题型一题型二题型一 腐乳制作的原理
【例题1】 腐乳味道鲜,易于消化、吸收,是因为其内含有的主要营养成分是( )
A.无机盐、水、维生素
B.氯化钠、氨基酸、甘油和脂肪酸
C.小分子的肽、氨基酸、甘油和脂肪酸
D.蛋白质、脂肪、氯化钠、水
解析:豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下,蛋白质和脂肪被分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分。
答案:C知识梳理典例透析题型一题型二题型二 影响腐乳品质的因素
【例题2】 下列关于腐乳制作的描述,错误的是( )
A.在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与
B.含水量大于85%的豆腐利于保持湿度,适于制作腐乳
C.加盐和加酒都能抑制微生物的生长
D.密封瓶口前最好将瓶口通过酒精灯的火焰以防杂菌污染
解析:含水量在70%左右的豆腐适于制作腐乳,是因为其易成形、有利于毛霉的生长繁殖;含水量过高,腐乳不易成形。
答案:B
反思领悟盐能防止杂菌污染,避免豆腐块腐败。香辛料和酒可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。课件14张PPT。目标导航预习导引 1.说出制作泡菜的原理,尝试制作泡菜。
2.能分析影响泡菜发酵的因素。
3.尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量。
4.讨论与亚硝酸盐相关的食品安全问题。目标导航预习导引一二一、泡菜的制作
1.乳酸菌发酵
(1)发酵微生物:泡菜的制作离不开乳酸菌。
(2)乳酸菌的分布:在自然界中分布广泛,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。
(3)种类:常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
(4)代谢类型:乳酸菌的新陈代谢类型为异养厌氧型,在无氧条件下,将葡萄糖分解成乳酸。乳酸杆菌常用于生产酸奶。
2.实验流程目标导航预习导引一二3.操作注意事项
(1)泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好,否则容易引起蔬菜腐烂。
(2)腌制时要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10 d后,亚硝酸盐含量开始下降。二、亚硝酸盐的检测
1.亚硝酸盐
(1)物理性质:亚硝酸盐为白色粉末,易溶于水,在食品生产中用作食品添加剂(一般用作防腐剂)。
(2)分布:在自然界中,亚硝酸盐分布广泛。
(3)对人体的影响:膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但是,当人体摄入的亚硝酸盐总量达到 0.3~0.5 g时,会引起中毒;当摄入总量达到3 g时,会引起死亡。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出,只有在特定条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用),才会转变成致癌物质——亚硝胺。它具有致癌、致畸等作用。?
(4)要求标准:我国卫生标准规定,亚硝酸盐的残留量在肉制品中不得超过 30 mg/kg,酱腌菜中不超过 20 mg/kg,而婴儿奶粉中不得超过 2 mg/kg。?目标导航预习导引一二目标导航预习导引一二2.比色法测定亚硝酸盐含量的原理
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。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
3.测定步骤
配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
人们常说:“经常吃腌制、熏烤的食品容易患癌症。”这句话对吗?
提示:对。这些食品中含有亚硝酸盐,亚硝酸盐在特定的条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用),会转变成致癌物质——亚硝胺。知识梳理典例透析一二三一、泡菜制作的注意事项
(1)泡菜坛的选择:应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
(2)盐水按水盐质量比为4∶1的比例配制,煮沸冷却后待用。煮沸既能除去水中的氧气,利于无氧环境的形成,又能杀灭盐水中的微生物。冷却的目的是防止高温杀死乳酸菌。
(3)材料装至八成满时,再加入盐水至没过全部菜料,并盖好坛盖。
(4)封坛时,坛盖边沿的水槽中要注满水,严格密封,以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,并注意在发酵过程中经常向水槽中补水。
特别提醒(1)食盐的作用,一是防腐,二是使蔬菜组织中的水分析出,使成品质地柔韧、咀嚼感强。
(2)盐的用量宜控制在10%~15%,盐浓度过高,乳酸发酵受抑制,泡菜会咸而不酸;盐浓度过低,杂菌易繁殖,引起变质。知识梳理典例透析一二三二、亚硝酸盐含量的测定及分析
1.泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化知识梳理典例透析一二三知识梳理典例透析一二三2.实验中所用各种试剂、药品及其作用 知识梳理典例透析一二三特别提醒检测亚硝酸盐含量实验的注意事项
(1)制备样品处理液过程中,用氢氧化钠溶液中和过量的酸。
(2)氢氧化铝乳液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。
(3)比色过程中,由于重氮化反应不稳定,显色后溶液颜色会不断加深,所以应静置15 min 后比色较好。知识梳理典例透析一二三三、结果分析与评价
1.泡菜腌制的质量
可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定,还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。
2.亚硝酸盐含量的测定
配制亚硝酸盐标准显色液和样品处理液显色后,目测比色效果。如果样品处理液与标准显色液的浓度不吻合,还应在已知浓度范围内,改变浓度梯度,进一步配制标准显色液。
3.应及时测定不同时期泡菜中亚硝酸盐的含量并记录
在实验进行过程中,应及时对泡菜中亚硝酸盐含量进行测定,比较不同时期亚硝酸盐含量的变化及其对泡菜质量的影响。知识梳理典例透析题型一题型二题型一 泡菜的制作
【例题1】 下列操作,不会引起泡菜污染的是( )
A.坛盖边沿的水槽应注满水,并且要时常补充水槽中的水
B.腌制时温度过高,食盐量不足10%
C.腌制的时间过短
D.盐水不用煮沸,直接入坛
解析:腌制时温度过高、食盐量不足10%、腌制的时间过短,都容易造成细菌大量繁殖;盐水入坛前要煮沸冷却,不能直接入坛,防止杂菌污染。A项所述是为了使坛内保持无氧环境,有利于乳酸菌发酵。
答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型二 利用比色法测定亚硝酸盐含量
【例题2】 下面是有关泡菜制作的实验。请回答下列问题。
泡菜发酵过程中,会产生多种酸,其中主要是?
,还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定可以用 法,因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色的化合物。进行样品测定时,还要取等量水进行同样的测定,目的是 。?
解析:泡菜发酵过程离不开乳酸菌,其产生的酸主要是乳酸,还有少量的亚硝酸。对泡菜中亚硝酸盐含量进行测定可用比色法。
答案:乳酸(或有机酸) 比色 玫瑰红 作为对照课件5张PPT。果酒、果醋、腐乳、泡菜制作的原理、过程及条件的比较
这几种传统发酵技术都巧妙地利用了天然菌种,都为特定的菌种提供了良好的生存条件,最终的发酵产物不是单一的组分,而是成分复杂的混合物。【例题】 下列叙述错误的是( )
A.醋酸菌在无氧条件下利用酒精产生醋酸
B.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精
C.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵
D.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
解析:醋酸菌在有氧条件下利用酒精产生醋酸,A项错误;酵母菌无氧呼吸可产生酒精,B项正确;泡菜的制作利用了乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理,C项正确;腐乳制作的原理是毛霉等分泌蛋白酶和脂肪酶等酶类,将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子肽、氨基酸、甘油和脂肪酸,D项正确。
答案:A课件32张PPT。目标导航预习导引1.说出培养基的种类、营养要素、配制原则。
2.能根据消毒、灭菌的原理,进行无菌操作。
3.能用牛肉膏蛋白胨培养基纯化大肠杆菌。目标导航预习导引一二三四一、培养基
1.概念
人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,该基质称为培养基。
2.种类
根据物理性质不同可将培养基分为液体培养基和固体培养基。
3.营养构成
各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,此外,还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。目标导航预习导引一二三四二、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,具体操作如下。
(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:指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。日常生活中常用的方法有
煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法。
此外,实验室里还用紫外线或化学药物进行消毒。目标导航预习导引一二三四3.灭菌: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)。常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。目标导航预习导引一二三四三、大肠杆菌的纯化培养
1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
(1)步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
(2)倒平板的过程
①在火焰旁右手拿锥形瓶,左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶,使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰。
③左手将培养皿打开一条缝隙,右手将培养基倒入培养皿,左手立刻盖上皿盖。
④待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,使皿盖在下、皿底在上。目标导航预习导引一二三四2.纯化大肠杆菌
接种方法:微生物接种最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
(1)平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
(2)稀释涂布平板法: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。
两种接种方法都是为了将聚集在一起的微生物分离,得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的单个菌落。目标导航预习导引一二三四四、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。
2.对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。知识梳理典例透析一二三四五六一、培养基的成分与微生物生长所需的营养
微生物细胞的化学组成与其他生物的大体相同,也是由C、H、O、N、P、S以及其他元素组成,其中C、H、O、N占细胞干重的90%以上,这些元素最终来自外界环境中的各种无机化合物和有机化合物。这些化合物可以归纳成碳源、氮源、水、无机盐和特殊营养物质五大类。因而,虽然培养不同微生物的具体培养基配方不同,但一般都要有这几类物质。下页左上表为碳源、氮源与特殊营养物质的相关知识。知识梳理典例透析一二三四五六知识梳理典例透析一二三四五六特别提醒(1)不同微生物对营养的需求不同,所以培养不同的微生物所需要的营养可能不同。
(2)对异养微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源。
(3)培养微生物时营养物质要协调。营养物质过少不能满足微生物的营养需求,过多对微生物的生长有抑制作用。
(4)之所以要补充特殊营养物质,是由于微生物缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。
(5)在提供营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH以及氧气等的需求。如培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。知识梳理典例透析一二三四五六二、配制培养基的原则
1.目的要明确。要根据培养的微生物的种类、培养的目的等选择原料。如自养微生物可以用无机物作碳源、氮源。
2.营养要协调。配制培养基时,必须注意各种营养物质的浓度和比例。如蔗糖是多种微生物的主要营养物质,但高浓度的蔗糖会抑制微生物的生长。其中碳源和氮源的比最为重要。例如:碳氮比为4∶1时,谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少;碳氮比为3∶1时,菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。
3.pH要适宜。各种微生物适宜生长的pH范围不同。知识梳理典例透析一二三四五六三、消毒与灭菌的比较 二者的主要区别:消毒只能杀死一部分微生物,灭菌杀死的是所有微生物。
特别提醒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,还能有效避免操作者自身被微生物感染。知识梳理典例透析一二三四五六四、几种消毒和灭菌方法及其适用范围 知识梳理典例透析一二三四五六知识梳理典例透析一二三四五六规律总结用巴氏消毒法对牛奶进行消毒,可以杀死牛奶中的微生物,而牛奶的营养成分不会被破坏;紫外线照射30 min可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可以加强消毒效果;对于那些培养基中需要、但加热会分解的化合物,如尿素、NaHCO3,不能使用高压蒸汽灭菌法,只能将其配成溶液,使用特定的器材单独过滤灭菌。知识梳理典例透析一二三四五六五、倒平板的注意事项
1.培养基灭菌后,需要冷却到50 ℃左右时,才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板了。
2.倒平板前,要将装有培养基的锥形瓶瓶口通过火焰灼烧,以防止瓶口的微生物污染培养基。
3.平板冷凝后,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, 可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
4.倒平板过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,最好不要继续用这个平板培养微生物,因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。知识梳理典例透析一二三四五六六、微生物的纯化
1.纯化大肠杆菌
(1)原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。
(2)纯化微生物的接种方法知识梳理典例透析一二三四五六知识梳理典例透析一二三四五六2.纯化大肠杆菌操作过程中的注意事项
(1)平板划线法中多次灼烧接种环进行灭菌知识梳理典例透析一二三四五六(2)稀释涂布平板法操作比较复杂,且各个细节均需保证无菌操作,应特别注意以下几点。
①酒精灯与培养皿的距离要适宜。
②吸管头不要接触其他任何物体。
③吸管要在酒精灯火焰周围使用。
④涂布器末端浸在体积分数为70%的酒精中,取出时,要让多余的酒精在烧杯中滴尽,然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃,注意防火。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四题型一 微生物的营养
【例题1】 下列关于微生物的营养的说法,正确的是 ( )
A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源
B.凡是碳源都能提供能量
C.除水以外的无机物仅提供无机盐
D.无机氮源也可能提供能量
解析:对一些微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源。CO2是光能自养型细菌的碳源,但不能提供能量。CO2和N2是无机物,它们分别是微生物的碳源和氮源。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨,同时氨也为硝化细菌提供进行化能合成作用的能源。
答案:D知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四反思领悟对一部分微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源;有机碳源能提供能量,无机碳源不能提供能量;有的无机物也可提供碳源、氮源和能源。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四题型二 无菌操作相关技术
【例题2】 细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽灭菌、酒精擦拭、火焰灼烧等几种不同的处理,这些处理依次用于杀灭哪些部位的微生物?( )
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
解析:高压蒸汽灭菌锅是灭菌的一个设备,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知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四反思领悟微生物培养过程中的无菌操作包括消毒和灭菌两大类,它们分别有不同的方法。对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;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。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四题型三 培养基的配制
【例题3】 下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的说法,错误的是( )
A.操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B.将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
C.待培养基冷却至50 ℃左右时进行倒平板
D.待平板冷却凝固5~10 min 后将平板倒过来放置
解析:制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。牛肉膏容易吸潮,所以将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯中,当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,用玻璃棒取出称量纸。待培养基冷却至50 ℃左右时,进行倒平板。平板冷却几分钟后还需倒置。
答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四反思领悟固体培养基的制作步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,任何两个步骤之间次序都不能颠倒。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四题型四 微生物培养过程
【例题4】回答下列有关微生物培养的问题。
(1)在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑 、 和渗透压等条件。该细菌由于具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、 、 等优点,常用作遗传学研究的实验材料。?
(2)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行 (填“消毒”或“灭菌”);操作者的双手需要进行清洗和 (填“消毒”或“灭菌”);静止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能 。?
(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数,要想使所得估计值更接近实际值,除应严格操作、多次重复外,还应保证待测样品稀释的 。?知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四(4)通常,对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的 。?
(5)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是?? 。?
(6)若用大肠杆菌进行实验,使用过的培养基及其培养物必须经过 处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。?解析:(1)大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短等优点。培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑温度、酸碱度和渗透压等条件。(2)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,对培养基和培养皿需进行灭菌。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的部分微生物,操作者的双手需要进行清洗和消毒。紫外线能使蛋白质变性,还能损伤DNA的结构。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四(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,应保证样品稀释的比例合适。(4)对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。(5)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生。(6)因为有的大肠杆菌会释放毒素,并可能导致肠道出现严重症状,所以,使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型四答案:(1)温度 酸碱度 易培养 生活周期短
(2)灭菌 消毒 损伤DNA的结构
(3)比例合适
(4)鉴定(或分类)
(5)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生
(6)灭菌课件21张PPT。目标导航预习导引1.研究培养基对微生物的选择作用。
2.进行微生物数量的测定。目标导航预习导引一二三一、研究思路
1.筛选菌株
尿素是一种重要的农业氮肥,但不能直接被农作物吸收利用,只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后,才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成脲酶。
(1)实验室中微生物筛选的原理: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,称做选择培养基。目标导航预习导引一二三2.统计菌落数目
(1)常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。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。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。
该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数低。这是因为当两个或多个细胞在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此,统计结果一般用菌落数来表示。
(2)显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。目标导航预习导引一二三3.设置对照
(1)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。
(2)对照实验是指除了被测试的条件以外,其他条件都相同的实验,其作用是比照实验组,排除任何其他可能原因的干扰,证明确实是所测试的条件引起相应的结果。目标导航预习导引一二三二、实验设计
实验设计包括对实验方案,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。某土壤样品中细菌的分离与计数实验的操作步骤如下。
1.土壤取样
土壤中的微生物70%~90%是细菌,绝大多数分布在距地表3~8 cm 的近中性的潮湿土壤中。?
2.样品的稀释
样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量,一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养。第一次实验时,可将稀释范围放宽一点,以保证能从中选择出适于计数的平板。目标导航预习导引一二三3.微生物的培养与观察
不同种类的微生物,往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30~37 ℃的温度下培养1~2 d,放线菌一般在25~28 ℃的温度下培养5~7 d,而霉菌一般在25~28 ℃的温度下培养3~4 d。
每隔24 h统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果,以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征。菌落的特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。
土壤有“微生物的天然培养基”之称,为什么?
提示:土壤具备了各种微生物生长所需的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件,是微生物生活的良好环境。目标导航预习导引一二三三、对分离得到的分解尿素的细菌的鉴定
1.检测pH的变化
在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性增强,pH升高。因此,可以通过检测培养基pH的变化来判断该化学反应是否发生。
2.利用指示剂
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种细菌后,如果pH升高,指示剂将变红,说明该种细菌能够分解尿素。知识梳理典例透析一二三四一、选择培养基
1.选择培养基的制作
(1)依据某些微生物对某种物质的抗性,在培养基中加入此种物质,以抑制对该物质不具抗性的微生物生长,而不影响对该物质具有抗性的微生物生长。如培养基中加入高浓度食盐溶液,可抑制多种细菌的生长,但不影响金黄色葡萄球菌的生长,从而可将该菌分离出来;在培养基中加入青霉素,可抑制细菌、放线菌的生长,从而分离得到酵母菌和霉菌。
(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的。培养基中缺乏氮源时,可分离固氮微生物,非固氮微生物因缺乏氮源而无法生存;培养基中若缺乏有机碳源,则异养微生物无法生存,而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物。知识梳理典例透析一二三四(3)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物。如当石油是唯一碳源时,可抑制不能利用石油的微生物生长,使能够利用石油的微生物生存,从而分离出能消除石油污染的微生物。
(4)通过某些特殊环境分离微生物。如在高盐环境中可分离得到耐盐微生物,其他微生物在盐浓度高时因易失水而不能生存;在高温环境中可分离得到耐高温的微生物,其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。
2.利用选择培养基分离能分解尿素的微生物的原理
分离能分解尿素的微生物所用的选择培养基的氮源只有尿素。只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,缺乏脲酶的微生物不能分解尿素,因缺乏氮源而不能生长、繁殖,所以用此培养基就能够分离出能分解尿素的微生物。知识梳理典例透析一二三四二、显微镜直接计数法与稀释涂布平板法的比较
显微镜直接计数法是利用血球计数板在显微镜下直接计数,是一种常用的微生物计数方法。此法是将经过适当稀释的菌悬液置于血球计数板的载玻片与盖玻片之间的计数室中,在显微镜下进行计数。由于计数室的容积是一定的,所以可以根据在显微镜下观察到的微生物数目来换算单位体积内的微生物总数目。由于此法计得的是活菌和死菌数目的总和,故又称为总菌计数法。此法的优点是直观、快速,但需要与血球计数板配套使用,且计数随机性大,所以不能较为宏观、全面地反映菌体数量。
稀释涂布平板法通常要做梯度稀释,所以计数的线性范围大。由于是菌悬液涂布,所以比较均匀,能较好地反映菌落的疏密程度,具有重复性、平行性,是经典的计数方法。但需要平板上长出菌落后才能计数,因此速度慢是该方法最大的缺点。知识梳理典例透析一二三四三、在土壤中采集菌样的方法与要点
由于在土壤中几乎可找到任何微生物,所以土壤往往是首选的采集目标。土壤采样必须考虑以下几个问题。
1.土壤中有机物的含量
通常,有机物含量高、土质较肥的土壤中微生物数量较多,反之,微生物数量较少。
2.采土的深度
土壤的深度不同,其通气、养分和水分的分布情况也不同。表层的土壤直接受日光暴晒,故较干燥,微生物不易大量繁殖。在离地面3~8 cm处的土壤中,微生物含量最高。
3.植被情况
植被的种类与微生物的分布有着密切的关系。例如,在冬天灌水的水稻田土壤中,真菌分布得较多。知识梳理典例透析一二三四4.采土的季节
以春、秋两季为宜。这时土壤中的养分、水分和温度都较适宜,微生物的数量也较多。采土时尤其应注意土壤的含水量,水分过多会造成厌氧环境,不利于放线菌的生长繁殖。真菌虽需要较高的相对湿度,但水分不宜过多,因此,要避免在雨季采集土样。此外,还要考虑土壤的pH,细菌和放线菌在中性或微碱性土壤中居多,而真菌则在偏酸性的土壤中较丰富。
5.采土方法
选择好适当地点后,用小铲子除去表土,取3~8 cm 深处的土样几十克,盛入事先灭过菌的防水纸袋内,并在上面记录采土时间、地点和植被等情况。知识梳理典例透析一二三四四、实验设计注意事项
1.设置重复组
实验要有足够的次数,才能避免结果的偶然性,使结论更有说服力与准确性。在该实验中,可在每个稀释度下设置3个选择培养基平板;计数时在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,求平均值。这样也可以为实验是否成功提供参考,如重复组结果差别较大,则意味着操作有误,需要重新实验。知识梳理典例透析一二三四2.设置对照
对照的设置也会增加实验结果的可信度和说服力。在该实验中,可在配制培养基时,准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基两种培养基,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,在相同的稀释度下,牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数应明显多于选择培养基上生长的菌落数。另外,要设置空白对照,即在培养基中不加土样,如果空白对照的培养基上没有菌落生长,则说明培养基没有被杂菌污染。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 选择培养基的特点与应用
【例题1】 甲、乙、丙是三种微生物,下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是( )注:“+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。知识梳理典例透析题型一题型二题型三A.甲、乙、丙都是异养型微生物
B.甲、乙都是自养型微生物,丙是异养型微生物
C.甲是异养型微生物,乙是固氮微生物,丙是自养型微生物
D.甲是固氮微生物,乙是自养型微生物,丙是异养型微生物
解析:Ⅰ培养基缺少N元素, Ⅱ培养基缺少有机物,Ⅲ培养基营养全面。N是微生物生长的必需元素,每一种微生物正常生长都需要N,只有自己能够固氮的微生物才可以生活在无氮培养基上。甲能在Ⅰ中生长繁殖,而乙、丙都不能,说明甲是能够固氮的微生物。乙能在Ⅱ中生长繁殖,甲、丙不能,说明乙不需要培养基为它的正常生命活动提供能源物质,乙一定为自养型微生物,甲、丙都为异养型微生物。
答案:D知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 测定细菌数量的原理与方法
【例题2】 用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数,在对应稀释倍数为106的培养基中, 得到以下几种统计结果,正确的是( )
A.涂布了1个平板,统计的菌落数是230
B.涂布了2个平板,统计的菌落数是215和260,取平均值238
C.涂布了3个平板,统计的菌落数分别是21,212和256,取平均值163
D.涂布了3个平板,统计的菌落数分别是210,240和250,取平均值233知识梳理典例透析题型一题型二题型三解析:在设计实验时,一定要涂布至少3个平板,作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性,所以A、B两项不正确。C项虽涂布了3个平板, 但是,其中 1个平板的计数结果与另2个相差太远,说明在操作过程中可能出现了错误,因此,不能简单地用3个平板的计数值求平均值。
答案:D
反思领悟在设计实验时,一定要涂布至少3个平板作为重复组;在分析实验结果时,一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致,如果结果差别过大,则意味着操作可能有误,需重新实验。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 筛选微生物的方案设计
【例题3】 为了判断选择培养基是否起到了选择作用,需要设置的对照是( )
A.未接种菌液的选择培养基
B.未接种菌液的牛肉膏蛋白胨培养基
C.接种了菌液的牛肉膏蛋白胨培养基
D.接种了菌液的选择培养基
解析:接种了相同稀释倍数的菌液,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菌落数目,因此,以接种了菌液的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的是单一变量原则,所以对照组与选择培养基一样接种、培养。
答案:C知识梳理典例透析题型一题型二题型三反思领悟对照实验是指除了被测试的条件以外,其他条件都相同的实验,其作用是比照实验组,排除任何其他可能因素的干扰,证明确实是所测试的条件引起相应的结果。课件17张PPT。目标导航预习导引1.能说出纤维素酶的种类及作用。
2.能从土壤中分离出分解纤维素的微生物。
3.能说出纤维素分解菌的应用价值。目标导航预习导引一二三四一、纤维素与纤维素酶
1.纤维素的化学组成
纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是地球上含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用,这是因为它们能够产生纤维素酶。
草食性动物是怎样消化食物中的纤维素的?
提示:草食性动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。这些微生物能够产生纤维素酶,将纤维素分解成葡萄糖。
2.纤维素的分布
棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,此外,木材、作物秸秆等也富含纤维素。目标导航预习导引一二三四3.纤维素酶的作用
纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分。它催化纤维素分解的过程如下:目标导航预习导引一二三四二、纤维素分解菌的筛选
1.筛选方法
刚果红染色法。这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
2.筛选原理
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。当纤维素被纤维素酶分解后,加入刚果红的含纤维素培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。目标导航预习导引一二三四三、实验设计
1.土壤取样
采集土样时,应选择纤维素丰富的环境。
2.选择培养
为了增加纤维素分解菌的浓度,确保能够从样品中分离到所需微生物,可对样品进行选择培养。
将土样加入装有30 mL选择培养基的锥形瓶中,将锥形瓶固定在摇床上,在一定温度下振荡培养1~2 d,直至培养液变浑浊。可重复选择培养。
3.梯度稀释目标导航预习导引一二三四4.菌悬液涂布平板
将稀释后的样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。
常用的刚果红染色法有两种,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。
5.挑选出单个菌落
挑选产生透明圈的菌落,一般即为分解纤维素的菌落。目标导航预习导引一二三四四、课题延伸
为了确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶测定方法,一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的葡萄糖进行定量测定。知识梳理典例透析一二三一、两种刚果红染色法的比较
刚果红在筛选纤维素分解菌上的应用已经有超过20年的历史,本课题给出了两种方法。知识梳理典例透析一二三二、分离分解纤维素的微生物的实验流程与分离分解尿素的微生物的(稀释液取样培养)实验流程的异同
分离分解纤维素的微生物的实验流程:通过选择培养使纤维素分解菌增殖后,再将菌液涂布在鉴别培养基上。分离分解尿素的微生物的实验流程:将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上,直接分离得到菌落。其他操作基本相同。知识梳理典例透析一二三三、土壤取样要点
要在富含纤维素的环境中取样。这是因为生物适应一定的环境,环境对生物具有选择作用,只有在富含纤维素的环境中,纤维素分解菌的含量才会高于其他普通环境,从而提高获得目的微生物的概率。
也可人工设置适宜纤维素分解菌生存的环境。如将滤纸埋在土壤中,这样能使纤维素分解菌相对聚集。一般应将滤纸埋于深约8 cm的腐殖土壤中。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 纤维素酶的作用
【例题1】 纤维素酶可以将下列哪种物质分解?( )
A.牛肉片 B.鱼片
C.滤纸条 D.塑料条
解析:纤维素酶只能使纤维素分解,本题中只有C项滤纸条的主要成分是纤维素,所以可以将滤纸条分解。
答案:C
反思领悟酶具有专一性,纤维素酶只能分解含纤维素的物质。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 刚果红染色法
【例题2】 下列哪种细菌在加入刚果红的以纤维素粉为唯一碳源的培养基中培养时会出现透明圈?( )
A.分解尿素的细菌
B.硝化细菌
C.分解纤维素的细菌
D.乳酸菌
解析:分解纤维素的细菌能将纤维素分解, 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。
答案:C
反思领悟在含纤维素的培养基中加入刚果红时出现的透明圈,一般是以纤维素分解菌为中心。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 分离纤维素分解菌的实验操作
【例题3】 某同学为了从土壤中分离得到纤维素分解菌,进行以下操作。
(1)土壤取样:用小铁铲和普通信封将土取回,然后倒入一烧瓶中,加蒸馏水稀释,塞好棉塞。知识梳理典例透析题型一题型二题型三(2)制备培养基。 知识梳理典例透析题型一题型二题型三(3)菌悬液涂布平板:用接种环取少量土壤稀释液,在上述培养基表层涂布。
(4)培养观察:把接种好的培养基放到35 ℃的恒温箱中培养1~2 d,观察并记录菌落的生长情况。
根据以上实验操作,完成下列问题。
(1)找出该同学明显的操作错误。
(2)要想增加该实验的说服力,还应该怎么做?
解析:从土壤中分离微生物的一般流程是土壤取样→选择培养→梯度稀释→菌悬液涂布平板→挑选出单个菌落。该实验步骤没有问题,但在前三步操作中都没有进行无菌操作,因而无法说明分解纤维素的微生物一定来自于土壤。要想增强实验的说服力,设置对照实验必不可少。另外,还应对筛选出的该微生物进行鉴定。知识梳理典例透析题型一题型二题型三答案:(1)第一步,取样工具应提前灭菌;不能用蒸馏水,应用无菌水;该操作应在火焰旁进行。第二步,培养基制备好后应灭菌。第三步,接种应在无菌条件下进行。
(2)一是设置对照实验:再配制一组无纤维素的培养基,接种上该土样培养观察。二是最后要对菌落进行鉴定,可用刚果红染色法鉴定菌落周围是否出现透明圈。课件6张PPT。两种微生物的筛选方法的比较 【例题】 右上表是用于从土壤中分离纯化土壤细菌的培养基的配方。请回答下列问题。
(1)培养基的类型有很多,但培养基中一般都含有水、碳源、 和无机盐等。上述培养基配方中能充当碳源的成分是 。培养基配制完成以后,一般还要调节pH,并对培养基进行 处理。该培养基从物理性质上分类属于 。?
(2)分离纯化微生物最常使用的接种方法是 和 。?
(3)假设培养结束后,发现培养基上菌落连成一片,可能的原因是什么?(列举两项)解析:培养基中都应含有水、无机盐、碳源、氮源等。配制培养基时加入了琼脂,因此该培养基属于固体培养基。培养基配制完成后要调pH和灭菌。牛肉膏、蛋白胨中含碳元素,可作为有机碳源。分离纯化微生物一般用平板划线法和稀释涂布平板法。采用平板划线法时每次划线前都要将接种环灼烧灭菌,以杀死上次划线时接种环上残留的菌种;采用稀释涂布平板法时稀释度要足够高,否则不能形成单个菌落。
答案:(1)氮源 牛肉膏和蛋白胨 灭菌 固体培养基
(2)平板划线法 稀释涂布平板法
(3)稀释倍数不够,菌液的浓度太高;划线时,划完第一次没有灭菌即接着划第二次;培养过程中灭菌不严格,受到了其他微生物的污染。(任选两个)课件26张PPT。目标导航预习导引1.能记住植物组织培养的基本原理。
2.能说出植物组织培养的基本过程。
3.完成菊花或其他植物的组织培养。目标导航预习导引一二三四一、植物组织培养的基本原理
植物细胞具有全能性,即当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,表现出可以发育成完整植株的能力。目标导航预习导引一二三四二、植物组织培养的基本过程
1.重要概念
(1)细胞分化:在植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异,形成这些差异的过程叫做细胞分化。
(2)愈伤组织:离体的植物器官、组织或细胞在一定的培养条件下经过细胞分裂过程形成的组织,叫愈伤组织,愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
(3)脱分化:由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,又叫去分化。
(4)再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官的过程。目标导航预习导引一二三四2.过程
马铃薯长期种植,产量会降低而且易感染病毒,要想提高马铃薯的产量,培育无病毒的马铃薯,应该怎么办?
提示:长期进行无性繁殖的植物,只有根尖和茎尖中几乎无病毒,因此可利用植物组织培养获得无病毒的马铃薯植株。目标导航预习导引一二三四三、影响植物组织培养的因素
1.材料的选择
植物材料的选择直接关系到实验的成败。植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花的组织培养,一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。
2.培养基
植物组织培养需要适宜的培养基,常用的是MS培养基,其主要成分包括:大量元素,如N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素,如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;有机物,如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素,以及蔗糖等;还常常需要添加植物激素。目标导航预习导引一二三四3.植物激素
植物激素中,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。培养基中添加的植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等,都会影响实验结果。以生长素和细胞分裂素为例。目标导航预习导引一二三四4.其他影响因素
pH、温度、光照等条件也是重要因素,不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养时,一般将pH控制在5.8 左右,温度控制在18~22 ℃,每日用日光灯照射 12 h。目标导航预习导引一二三四四、实验操作
1.制备MS固体培养基
(1)配制各种母液。
(2)配制培养基。
(3)灭菌:将分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌。
?2.外植体消毒目标导航预习导引一二三四在上述消毒过程中,是不是消毒强度越大越好,为什么?
提示:不是。对外植体进行表面消毒时,既要考虑到药剂的消毒效果,又要考虑到植物细胞的耐受力。
3.接种
所有的接种操作都必须在酒精灯旁进行,并且每次使用器械后,都需要用火焰灼烧灭菌。
4.培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养期间应定期消毒。
5.移栽
6.栽培知识梳理典例透析一二三一、植物的组织培养
1.植物组织培养的概念
植物组织培养指植物的离体部分(包括器官、组织、细胞或原生质体),在人工控制的培养基及环境条件(温度及光照)下,得以生长和分化成完整植株的一种无菌培养技术。
2.植物组织培养的理论基础
细胞的全能性,具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说,该细胞具有全能性的特点。知识梳理典例透析一二三3.植物细胞全能性表达的条件
(1)脱离原来所在植物体(离体培养)。
(2)适宜的营养物质:大量元素、微量元素等无机营养和有机营养。
(3)植物激素:生长素、细胞分裂素等。
(4)适宜环境条件:温度、pH和光照条件。
(5)无菌条件。
特别提醒细胞全能性大小的比较:受精卵>生殖细胞>体细胞;幼嫩组织细胞>成熟组织细胞;分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。知识梳理典例透析一二三4.植物组织培养的过程
(1)植物组织培养的一般过程分析知识梳理典例透析一二三(2)根尖分生组织和愈伤组织的异同 知识梳理典例透析一二三二、影响植物组织培养的因素
1.内因:不同植物的组织,培养的难易程度差别很大,如烟草和胡萝卜的组织培养较为容易,枸杞愈伤组织的芽诱导比较难;同一种植物材料的年龄、保存时间的长短等也会影响培养结果,一般选择幼嫩的组织,如茎尖、根尖等进行组织培养。知识梳理典例透析一二三三、污染的预防
1.污染
组织培养过程中的污染是指培养容器内滋生菌斑,使培养材料不能正常生长发育,从而导致培养失败的现象。
2.污染原因与处理知识梳理典例透析一二三3.无菌技术是植物组织培养获得成功的关键
植物组织培养所利用的植物材料由于体积小、抗性差,所以对培养条件的要求高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物,如一些细菌、真菌的生长。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。可以通过以下措施做好预防。
(1)防止外植体带菌。①选择好外植体采集时期和采集部位。外植体采集以春、秋季为宜,优先选择地上部分作为外植体,阴雨天勿采,可在晴天的下午采集,采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋。②在室内或无菌条件下进行预培养。③外植体严格消毒。做消毒效果实验,进行多次消毒和交替消毒。知识梳理典例透析一二三(2)保证培养基及接种器具彻底灭菌。①分装时,注射器勿与瓶接触,培养基勿粘瓶口。②检查封口膜是否有破损。③扎瓶口要位置适当、松紧适宜。④保证灭菌时间和高压锅内温度。⑤接种工具使用前彻底灭菌。⑥工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌。
(3)操作人员严格遵守无菌操作规程。如一定要规范着装、操作过程中不说话等。
(4)保证接种与培养环境清洁。①污染瓶经高压灭菌后再清洁。②接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照射或用臭氧灭菌和消毒。③定期对培养室消毒。知识梳理典例透析一二三特别提醒对外植体进行表面消毒时,既要考虑到药剂的消毒效果,又要考虑到植物的耐受力。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官都要区别对待。消毒用过的有毒药品应收集后统一交给有关专业部门处理,以免引起环境污染。
一旦发现培养材料被污染,特别是真菌污染,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灭菌锅中灭菌后,再打开培养瓶进行清洗。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 细胞的全能性
【例题1】 下列实例中能体现细胞全能性的是( )
①用培养基把单个胡萝卜细胞培养成了可育的植株 ②植物用种子进行繁殖 ③用烟草组织培育出了可育的完整植株
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
解析:①和③都属于已分化的细胞或组织经过培养形成可育的植株,体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代,实际上是由一个受精卵,通过细胞的增殖和分化发育成新个体,是由未经分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程,因此不能体现细胞的全能性。
答案:B
反思领悟由单个细胞或组织发育成完整个体才能体现细胞的全能性。种子的胚是植物的幼体,由种子长成植株是发育过程。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 植物细胞表现全能性的条件
【例题2】 植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后的具有完整细胞核的细胞或组织,给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中
解析:在生物体内,细胞没有表现出全能性, 而是分化成为不同的组织、器官,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。植物细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件的作用下,就可以表现出全能性。
答案:C知识梳理典例透析题型一题型二题型三反思领悟植物细胞表现全能性的条件:一是离体的组织或细胞;二是需要一定的激素、营养及其他适宜条件;三是细胞具有完整的细胞核。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 植物组织培养的过程及影响因素
【例题3】 下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图,据图回答下列问题。
(1)图中A和B分别表示 和 。菊花茎尖能发育成植物体的根本原因是 。?
(2)菊花茎尖经组织培养形成试管苗的过程中,应大量供给的元素是 。试管苗形成过程中要给予一定光照,其原因是 ? 。?知识梳理典例透析题型一题型二题型三(3)脱分化是指 ,脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,还要保证 ,否则植物组织培养就不能成功。?
(4)这样培养成的试管苗的基因型是 。 ?解析:(1)离体的植物组织或细胞,在培养一段时间以后,会通过脱分化形成愈伤组织。脱分化产生的愈伤组织继续培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。菊花茎尖能培养成植物体的根本原因是植物细胞具有全能性。(2)离体的植物组织、细胞,常用MS培养基培养,MS培养基的主要成分包括大量元素(如N、P、K、Ca、Mg、S)、微量元素(如Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Co、I)以及植物激素等。在试管苗形成过程中要每天给予日照12 h,其原因是试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物。知识梳理典例透析题型一题型二题型三(3)脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,还要保证无菌,原因是杂菌产生的毒素等物质会影响或阻碍植物组织脱分化形成愈伤组织或再分化为根和芽,且杂菌的繁殖能力很强,会与植物组织争夺培养基中的营养物质,使植物组织得不到营养,同时杂菌还能侵染植物组织,使之受到损害。(4)由于植物组织培养过程中细胞进行有丝分裂,所以培养成的试管苗的基因型是AaBb。
答案:(1)脱分化 再分化 植物细胞具有全能性
(2)N、P、K、Ca、Mg、S 试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物
(3)高度分化的植物组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程 无菌
(4)AaBb课件18张PPT。目标导航预习导引1.能说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径。
2.说出影响花药培养的因素。
3.学会花药培养的基本技术。
4.能用月季或其他植物的花药进行培养。目标导航预习导引一二三四一、被子植物的花粉发育
1.被子植物的花粉是在花药中由花粉母细胞经过减数分裂而形成的,花粉是单倍体的生殖细胞。
2.被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。目标导航预习导引一二三四二、产生花粉植株的两种途径 两种途径之间没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。目标导航预习导引一二三四三、影响花药培养的因素
1.诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低的主要影响因素是材料的选择与培养基的组成。
2.材料的选择与不同植物、同种植物亲本的生理状况,以及花粉发育时期有关。从花药来看,应当选择花期早期的花药;从花粉来看,应当选择单核期的花粉;从花蕾来看,应当选择完全未开放的花蕾。此时期的营养状态及生理状态比较好,对离体刺激敏感。
为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难?
提示:花瓣松动后,微生物就可能侵入花药。
3.亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响。目标导航预习导引一二三四四、实验操作
1.材料的选取
选择花药时,一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育时期, 常用的方法有醋酸洋红法和焙花青—铬矾法,它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑色。
2.材料的消毒
花蕾→用体积分数为70%的酒精浸泡大约30 s→在无菌水 中清洗→用无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分→放入质量分数为1%的氯化汞溶液中2~4 min→用无菌水冲洗3~5次目标导航预习导引一二三四3.接种和培养
(1)剥离花药:消毒后的花蕾,要在无菌条件下除去萼片和花瓣。剥离花药时,一是要注意尽量不损伤花药(否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织);二是要彻底去除花丝,否则不利于愈伤组织或胚状体的形成。
(2)接种花药:剥离的花药要立刻接种到培养基上。通常每瓶接种7~10个花药。
(3)培养:利用的培养基是MS培养基,pH为5.8,温度为25 ℃左右,幼小植株形成后才需要光照。培养20~30 d后,花药开裂,长出愈伤组织或形成胚状体。前者还要转移到分化培养基上,以便进一步分化出再生植株;后者要尽快将幼小植株分开并转移到新的培养基上。
(4)通过愈伤组织形成的花粉植株,染色体组的数目常常会发生变化,因而需要作进一步的鉴定和筛选。知识梳理典例透析一二三一、花粉发育过程中的“四分体时期”和减数分裂过程中的“四分体”的辨析
被子植物花粉发育过程中的“四分体”是指由一个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个单倍体细胞(4个小孢子);而减数分裂过程中的“四分体”是指在联会状态下的一对同源染色体,因为含有四条染色单体,所以叫做“四分体”。知识梳理典例透析一二三二、培养植株的鉴定和筛选
在花药培养中,通过愈伤组织形成的花粉植株,染色体组的数目常常会发生变化。有些植株是由花药发育形成的单倍体花粉植株;有些植株是由花药壁细胞发育形成的二倍体花药壁植株;还有的植株是营养核和生殖核融合后发育成的。因此需对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。知识梳理典例透析一二三三、花药培养与单倍体育种
1.花药培养
(1)过程
①材料的选取:选单核期花粉,常用醋酸洋红法和焙花青—铬矾法镜检。
②材料的消毒:用体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒。
③接种和培养:形成幼苗前不需要光照,形成幼苗后需要光照。知识梳理典例透析一二三(2)流程解读
①进行组织培养时要配备三种培养基,期间进行两次转接。
a.脱分化培养基:生长素与细胞分裂素比例适中,促进愈伤组织的形成。
b.生芽培养基:生长素与细胞分裂素比值较低,促进芽的分化,抑制根的形成。
c.生根培养基:生长素与细胞分裂素比值较高,促进根的分化,抑制芽的形成。
②若培养的外植体含有叶绿体,则培养过程中要提供充足光照,使其进行光合作用;若培养的组织或细胞不含叶绿体,则培养过程中不进行光照,以免光线对其造成损伤。知识梳理典例透析一二三2.单倍体育种的过程
(1)在花药培养的基础上,用秋水仙素处理单倍体幼苗。
(2)染色体加倍,重新恢复为二倍体。因为此二倍体是由单倍体染色体加倍后发育而来的,所以是纯合子,不会发生性状分离。知识梳理典例透析一二三3.比较
花药培养与单倍体育种示意图:
尽管花药离体培养是单倍体育种的首要环节,但二者的步骤和结果是不同的。应注意看清楚是培养过程还是育种过程,花药离体培养只涉及上图中的①②③④,而单倍体育种则包括①②③④⑤。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 花粉的发育
【例题1】 关于被子植物花粉的形成,下列说法正确的是 ( )
A.花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
B.花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期
C.花粉发育经历双核期时,两个细胞核中的遗传物质并不完全相同
D.花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程
解析:花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的;其发育经历了小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。双核期后形成的两个细胞是由一个细胞经有丝分裂产生的,两个细胞的细胞核具有完全相同的遗传物质。花粉粒内的生殖细胞再经有丝分裂得到2个精子。
答案:B知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 花粉的选择
【例题2】 选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素之一,下列说法正确的是( )
A.任何时期的花粉都可经过培养产生愈伤组织或胚状体
B.对所有植物来说,在单核期,即细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高
C.对一般植物而言,单核期时花药培养成功率最高
D.为挑选到单核期的花药,通常选择部分开放的花朵
解析:花粉的发育时期对花药培养的成功率有重要影响,一般来说,在单核期,即细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高,但并不是所有的植物都是如此。为挑选到单核期的花药,通常选用完全未开放的花蕾。
答案:C知识梳理典例透析题型一题型二题型三反思领悟月季花药培养的难点之一是材料的选择,材料选择应遵从以下几点:从花药来看,应当选择初花期的;从花粉来看,应当选择单核期的;从花蕾来看,应当选择完全未开放的。检测花粉发育时期的实验方法:用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片,观察细胞核的位置,以确定花粉发育的时期。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 花药培养的过程
【例题3】 下列有关花药离体培养的说法,错误的是( )
A.对材料的选择最常用的方法是焙花青—铬矾法,这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
B.材料消毒时,用氯化汞溶液或次氯酸钙溶液浸泡后,需要用无菌水冲洗
C.接种花药后一段时间内不需要光照,但幼小植株形成后需要光照
D.接种的花药长出愈伤组织或胚状体后,要适时转换培养基,以便进一步分化成再生植株
解析:对材料的选择最常用的方法是醋酸洋红法。
答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型三反思领悟确定花粉发育时期的两种方法
(1)最常用的方法——醋酸洋红法:花药(载玻片上)→质量分数为1%的醋酸洋红→用镊柄将花药捣碎,盖上盖玻片→镜检(花粉细胞核被染成红色)。
(2)某些植物的花粉细胞核不易着色,需采用焙花青—铬矾法:花药在卡诺氏固定液中固定20 min→取出,置于载玻片上→焙花青—铬矾溶液染色→盖上盖玻片→镜检(花粉细胞核被染成蓝黑色)。课件5张PPT。菊花组织培养与月季花药培养的比较 【例题】 下列关于菊花组织培养技术与月季花药培养技术的叙述,错误的是( )
A.两者的培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同
B.花药培养的选材很重要,需选择适宜时期的花蕾
C.若某二倍体植物同时进行这两项技术,结果都能得到纯种
D.前者是后者操作的基础
解析:植物组织培养得到的植株基因型与母本一致,若母本是杂合子,得到的植株也是杂合子。
答案:C课件19张PPT。目标导航预习导引1.能说出果胶酶的作用。
2.学会检测果胶酶的活性。
3.能探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。
4.搜集有关果胶酶应用的资料。目标导航预习导引一二三一、果胶酶的作用
1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊。
2.果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易,而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,也使得浑浊的果汁变得澄清。
3.果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。目标导航预习导引一二三二、酶的活性与影响酶活性的因素
1.酶的活性:指酶催化一定化学反应的能力。
2.酶活性的高低可用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示,即用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
3.影响酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂等。目标导航预习导引一二三4.实验设计
(1)探究温度对果胶酶活性的影响。
①实验原理:果胶酶活性受温度影响,处于最适温度时,酶活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小有关。
②实验的变量:自变量是温度,因变量是果汁的澄清度和出汁率。
(2)探究pH对酶活性的影响。
①实验原理:果胶酶活性受pH影响,处于最适pH时,酶活性最高,高于或低于最适pH时酶活性降低。
②实验变量:自变量是pH,因变量是果汁的澄清度和出汁率。目标导航预习导引一二三三、果胶酶的用量
1.果胶生产时,为了使果胶酶得到充分利用,应控制好酶的用量,用量多少常通过测量果汁的体积来探究。
2.实验设计:自变量是果胶酶的用量,因变量是果汁的体积。知识梳理典例透析一二一、果胶酶
果胶酶不是特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称;果胶酶的化学本质是蛋白质,能被蛋白质酶水解;果胶酶具有酶的通性:只改变反应速度,不改变反应的平衡点。
1.果胶酶的来源、功能、作用特性及应用知识梳理典例透析一二规律总结能够产生果胶酶的生物包括植物、霉菌、酵母菌和细菌等,食品工业生产中需要的果胶酶主要由霉菌发酵生产。可生成果胶酶的霉菌有黑曲霉、米曲霉和文氏曲霉等。培养曲霉可用液体培养法,需添加果胶作为诱导物。知识梳理典例透析一二2.果胶酶与纤维素酶的比较 特别提醒果胶酶和纤维素酶的作用辨析
(1)两种酶都是复合酶,是催化几个连续反应的几种不同的酶的总称,不是特指一种酶。
(2)两种酶都是水解酶,可同时发挥作用,不会相互干扰,制作果汁过程中可同时加入。知识梳理典例透析一二二、探究影响酶活性的因素的实验设计
1.探究温度和pH对酶活性的影响
(1)实验原理
①当酶处于最适温度或最适pH时,酶的活性最高;
②若温度过高、过酸或过碱,酶将变性失活;
③在一定范围内,果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活性呈正相关。知识梳理典例透析一二(2)结果分析
根据实验数据绘制出温度和pH对果胶酶活性(用酶反应速率表示)影响的曲线图(如图a、b),最终得出果胶酶的最适温度和pH。知识梳理典例透析一二2.探究果胶酶的最适用量
(1)实验原理:在一定的条件下,随着酶用量的增加,果汁的体积增加;当酶用量达到某一数值后,再增加酶的用量,果汁的体积不再改变,此值即是酶的最适用量。
(2)结果分析:根据实验数据绘制出不同果胶酶用量对出汁率影响的曲线图(在浓度和体积相同的条件下)。知识梳理典例透析一二3.探究温度和pH对酶活性的影响两个实验的注意事项
(1)在探究温度或pH对酶活性的影响时,不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间可以互为对照,这种对照称为相互对照。如果将温度或pH作为单一变量,其他条件应保持不变,如苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量,实验结果才能说明问题。
(2)探究温度对酶活性的影响时,在混合苹果泥和果胶酶之前,要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理。这样可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,避免苹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。
(3)在用果胶酶处理苹果泥时,为了使果胶酶能充分地催化反应,应用玻璃棒不时搅拌。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 果胶酶的作用
【例题1】 下列关于果胶酶的说法,正确的是( )
A.果胶酶是果胶分解酶的简称,纤维素酶是纤维素分解酶的简称
B.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
C.在果汁中加入果胶酶可使果汁变得澄清,是果胶酶彻底分解了细胞壁的结果
D.果胶酶只改变果胶分解的速度,反应前后果胶酶本身没有发生改变
解析:果胶酶是多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等的总称,果胶酶的催化作用具有专一性,只能将果胶分解为半乳糖醛酸,不能水解细胞壁中的纤维素。果胶酶只是大大增加了果胶在常温下的分解速度,酶在反应前后不发生改变。
答案:D知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 探究温度对果胶酶活性的影响
【例题2】 下表是某同学探究温度对果胶酶活性的影响的实验结果。该结果不能说明( )
A.温度影响果胶酶的活性
B.温度为40 ℃与60 ℃时酶的活性相等
C.50 ℃是该酶的最适温度
D.若温度从10 ℃升高到40 ℃,酶的活性将逐渐增强知识梳理典例透析题型一题型二题型三解析:由题表可知,果胶酶的最适温度在40~60 ℃之间,但题表不能说明50 ℃就是该酶的最适温度。在低于最适温度时,随温度的升高,酶的活性增强;高于最适温度时,随温度的升高,酶的活性降低。温度对酶活性影响的曲线图是钟罩形的,由表可知40 ℃与60 ℃时酶的活性相等。
答案:C
反思领悟温度梯度太大时,不能确定哪一温度是最适温度,只能确定一个范围,本题只能说明最适温度在40~60 ℃之间,不能说明50 ℃就是最适温度。要想进一步探究酶的最适温度,还要在40~60 ℃之间设置更小的温度梯度,再做实验。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 实验变量
【例题3】 探究温度、pH对果胶酶活性的影响和探究果胶酶的最适用量三个实验中,实验变量依次为( )
A.温度、酶活性、酶用量
B.苹果泥用量、pH、果汁量
C.反应时间、酶活性、酶用量
D.温度、pH、果胶酶用量
解析:首先要明确实验变量、反应变量等基本概念,在此基础上,针对三个探究实验进行分析,其实验变量依次为温度、pH、果胶酶用量。
答案:D知识梳理典例透析题型一题型二题型三反思领悟自变量与因变量及其之间的关系 课件17张PPT。目标导航预习导引1.说出加酶洗衣粉的洗涤原理。
2.能通过实验探究温度对加酶洗衣粉洗涤的影响。
3.能通过实验探究不同类型的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果。目标导航预习导引一二一、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:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
2.碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽;脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更强的去污能力。
小华同学想用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤妈妈送给她的真丝围巾,你认为她这样做合适吗?为什么?
提示:不合适。因为丝绸的主要成分是蛋白质,它会被洗衣粉中的蛋白酶分解而损坏。目标导航预习导引一二3.影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有温度、酸碱度和表面活性剂等。目标导航预习导引一二二、实验设计
1.实验设计遵循的原则是单一变量原则和对照原则。比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时,以加酶洗衣粉和普通洗衣粉为变量,其他条件完全一致;同时两种洗衣粉分别处理污渍物形成对照实验。
2.在探究加酶洗衣粉的最适温度时,温度是自变量,其他条件一致,不同的实验组之间形成对照;变量的范围应考虑生活实际。
3.在探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果时,自变量是不同类型的加酶洗衣粉,污渍应该是完全相同的,且其他条件也均一致。知识梳理典例透析一二一、加酶洗衣粉
1.加酶洗衣粉中酶的特点
(1)加酶洗衣粉中的酶是通过基因工程生产的,能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度。
(2)加到洗衣粉中的酶通过特殊的化学物质层层包裹,与洗衣粉的其他成分隔离。隔离层遇到水后,就会很快溶解,包裹在其中的酶就能很快发挥催化作用。
(3)在洗衣粉中添加的酶的种类很多,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶,这种酶能耐碱性条件,而且耐贮存。碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸,衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物,都会在碱性蛋白酶的作用下,结构松弛、膨胀解体,稍加搓洗,污迹就会从衣物上脱落。知识梳理典例透析一二2.普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同知识梳理典例透析一二3.加酶洗衣粉的类型
根据加入洗衣粉中酶制剂的不同,将其分为两种类型。
(1)单一型加酶洗衣粉:指只加入一种酶制剂的洗衣粉,又分为蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。
(2)复合型加酶洗衣粉:指加入了多种酶制剂的洗衣粉。
实际生活中污垢组成复杂,蛋白污垢往往被脂肪污垢或淀粉污垢等覆盖,单一酶一般达不到彻底清除污垢的目的,而复合酶可以发挥其独特的“协同效应”,因此与单一型加酶洗衣粉相比,复合型加酶洗衣粉对各种污渍都有较好的洗涤效果。知识梳理典例透析一二4.使用加酶洗衣粉应注意的问题
(1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解,因此,蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物不能用加酶洗衣粉来洗涤,以免受到破坏。
(2)使用加酶洗衣粉时,必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在温度为35~50 ℃时活性最强,低温条件下活性降低,温度为70 ℃以上时会失活。
(3)加酶洗衣粉也不宜长期存放,存放时间过长会导致酶活性降低。
(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存,否则酶的活性将会丧失。
(5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质,而使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此,应避免与这类洗衣粉长时间接触。知识梳理典例透析一二特别提醒酶不能直接添加到洗衣粉中,因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。因而科学家将通过基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来,与洗衣粉的其他成分隔离开。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。知识梳理典例透析一二二、探究实验设计
影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水质,洗衣粉的用量、种类,衣物的质地、大小及浸泡时间和洗涤时间等。在这些因素中,如果水温是我们研究的对象,那么应合理控制水温的变化,其他因素(无关变量)都应保持相同、适宜且不变。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 加酶洗衣粉的去污原理
【例题1】 酶制剂中含有蛋白酶,不含有肽酶的原因是 ( )
A.肽酶制备成本太高
B.肽酶会影响蛋白酶活性
C.衣物上的大分子蛋白质变为小分子多肽后已很容易脱落
D.蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸
解析:考虑衣物的实际洗涤情况,加酶洗衣粉中的蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽,小分子多肽已经很容易从衣物上脱落了,无需再加肽酶。
答案:C
反思领悟蛋白酶催化蛋白质分解成小分子多肽,多肽溶于水,易脱落。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 加酶洗衣粉与普通洗衣粉的比较
【例题2】 下列关于加酶洗衣粉的说法,不正确的是 ( )
A.加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好
B.加酶洗衣粉的洗涤效果受很多因素影响
C.加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
D.加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比更利于环保知识梳理典例透析题型一题型二题型三解析:与普通洗衣粉相比,加酶洗衣粉中表面活性剂和三聚磷酸钠的含量减少,并添加了一定量的酶制剂。在适宜条件下,在酶的作用下,构成污渍的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子,使污渍容易从衣物上脱落,即加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。但是,由于酶具有专一性,只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时,其优势才能发挥出来,如果不对应或条件不合适,加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。
答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素及实验设计原则
【例题3】 研究人员从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中分离选育出一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌株具有嗜碱性强、生产性状稳定等特点。在5种碱性蛋白酶的性能比较中,温度为28 ℃时,该菌株产生的碱性蛋白酶的酶活力高于其他4种,表明其具有低温型酶的特性。该酶用于加酶洗衣粉,可提高去污力1~2倍,在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果。
根据以上材料回答下列问题。
(1)为什么该菌株产的碱性蛋白酶在不同温度下活性不同?
(2)试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因。知识梳理典例透析题型一题型二题型三(3)若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果,应注意控制实验变量,请列举控制无关变量的措施(至少三条)。
① ;?② ;?③ 。?
(4)在日常生活中使用洗衣粉时,有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物,该种方法能否用于题目中所说的加酶洗衣粉?为什么?
解析:(1)酶的活性受温度影响,最适温度下酶的活性最高。(2)酶具有专一性特点,一种酶只能催化一种或一类化学反应,血渍、奶渍的主要成分为蛋白质,蛋白酶能分解蛋白质,但不能分解其他物质。(3)实验设计中要控制无关变量,以减小实验误差,增强实验可信度。控制无关变量可从酶作用的底物、作用的时间及作用的条件等方面采取措施。(4)加酶洗衣粉中的酶的本质是蛋白质,其遇沸水会变性失活从而失去催化蛋白质类污垢分解的功能。知识梳理典例透析题型一题型二题型三答案:(1)酶作为生物催化剂,其活性受温度影响,在最适温度下酶的活性最高
(2)酶具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应,所以蛋白酶只能将血渍、奶渍等蛋白质污垢分解,对其他类型的污垢不起作用
(3)①两种洗衣粉的用量相同 ②被洗涤的布料及污渍状态相同 ③洗涤时所用水量及温度(一般为常温)相同 ④浸泡和洗涤的时间相同(答出三条即可)
(4)不能。因为加酶洗衣粉中的酶的成分为蛋白质,其遇高温会变性失活而失去催化功能课件15张PPT。目标导航预习导引1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2.能制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。目标导航预习导引一二三一、固定化酶的应用实例
1.高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶,它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的稳定性好,可以持续发挥作用。但是,酶溶解于葡萄糖溶液后,就无法从糖浆中回收,造成很大的浪费。
2.葡萄糖异构酶固定:将酶固定在一种颗粒状的载体上,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小孔的筛板。酶颗粒无法通过小孔,而反应溶液却可以自由出入。
3.高果糖浆的生产操作:生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使其流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。目标导航预习导引一二三二、固定化技术
1.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内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大,而酶分子很小;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。
2.包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。目标导航预习导引一二三三、实验操作
1.酵母细胞的活化:在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。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。
2.配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液。
3.配制海藻酸钠溶液:溶化海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热,边加热边搅拌,加热时要用小火,或者间断加热,直至完全溶化。
4.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合:将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。
5.固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,液滴形成凝胶珠状后,将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡 30 min左右。目标导航预习导引一二三6.将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2~3次,放入用于发酵的葡萄糖溶液中,再置于25 ℃下发酵24 h。
工业生产中,细胞的固定化是在严格无菌的条件下进行的。知识梳理典例透析一二一、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较 知识梳理典例透析一二知识梳理典例透析一二知识梳理典例透析一二二、固定化细胞制作过程中的注意事项
1.酵母细胞活化所需要的时间为1 h左右。此外,酵母细胞活化时活化液体积会变大,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.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,一定要按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度影响固定化细胞的质量。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。
规律总结如果形成的凝胶珠颜色过浅,呈白色,说明海藻酸钠溶液浓度低,包埋细胞少;如果形成的凝胶珠不是球形或椭球形,则说明海藻酸钠溶液浓度偏高,制作失败。知识梳理典例透析一二3.刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,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:一是用镊子夹出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,也能表明凝胶珠的制备是成功的。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 酶或细胞固定化的方法
【例题1】 制备固定化酶和固定化细胞常用的方法不包括( )
A.包埋法
B.化学结合法
C.物理结合法
D.物理吸附法
解析:制备固定化酶和固定化细胞常用物理或化学方法,如包埋法、化学结合法和物理吸附法。
答案:C
反思领悟制备固定化酶和固定化细胞通常采用包埋法、化学结合法和物理吸附法。海藻酸钠作载体制备的是固定化酵母细胞。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 固定化酶或固定化细胞的制备过程
【例题2】 下图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,下列叙述不正确的是( )知识梳理典例透析题型一题型二题型三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使培养液与酵母菌充分接触
D.图1中制备的凝胶珠应用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
解析:刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合,否则温度过高会导致酵母菌死亡。
答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 固定化酶和固定化酵母细胞的研究与应用
【例题3】 下列关于固定化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,物理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蒸馏水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌
解析:用化学结合法固定化酶,可能会使部分酶的分子结构发生变化,从而影响到酶的活性;作为消化酶时,以口服方式给药,蛋白酶制剂才可进入消化道起作用;试纸使用后被污染,不可以反复使用;海藻酸钠凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的,在制备过程中也可能混入了杂菌,因而要用蒸馏水冲洗。
答案:C课件8张PPT。酶的活性与影响酶活性的因素
1.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
(1)表示方法:酶的活性用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
(2)实例:过氧化氢酶的活性可用单位时间内H2O2(反应物)的消耗量或O2的生成量来表示。2.酶活性的影响因素
(1)温度
①低于最适温度时,随着温度的升高,酶的活性逐渐升高,但低温不会使酶失活。
②高于最适温度时,随着温度的升高,酶活性逐渐降低直到活性全部丧失。如下图所示。(2)pH
①低于最适pH时,随着pH的升高,酶的活性逐渐升高,过酸会使酶失活。
②高于最适pH时,随着pH的升高,酶活性逐渐降低直到活性全部丧失。如下图所示。
(3)酶的抑制剂
酶的抑制剂能使酶分子某些必需基团(主要是酶活性中心上的一些基团)发生变化,引起酶活性下降,甚至失活。
思维拓展(1)一般情况下,高温、强酸、强碱可以使酶的空间结构改变,而氨基酸的种类、数量、排列顺序都不发生改变。
(2)虽然底物浓度及用量、酶的浓度及用量会影响酶促反应速度,但不会影响酶的活性。【例题】 图1、图2、图3依次表示果胶酶浓度一定时,果胶酶催化的反应速度与反应物浓度、温度、pH之间的关系,据图完成问题。
(1)图1中,反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是? 。?
(2)图2中,B点所对应的温度称为 。如果根据实验数据转换成的曲线图无法判断果胶酶的最适温度,你将如何改进? ?
。?(3)图2中,曲线AB段表明 ,BC段表明 。?
(4)将装有果胶酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12 ℃和90 ℃水浴锅中,20 min后取出,转入40 ℃的水浴锅中保温,两试管内的反应:甲试管 ,乙试管 。?
(5)图3表示了果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速度随pH变化的曲线,实验时可根据 来判定果胶酶的最适pH。?解析:(1)酶的催化能力也是有一定限度的,并不会随反应物浓度的上升而无限上升。(2)图2中B点对应的为酶的最适温度。在适宜温度附近设置差值更小的温度梯度将有利于确认最适温度。(3)图2中曲线AB段表明在最适温度之前,随温度升高,酶活性升高,曲线BC段表明在最适温度之后,随温度升高,酶活性降低。(4)低温可抑制酶活性,当温度升高时酶活性可恢复,但高温可破坏酶分子的空间结构,即使温度降低,酶活性也不再恢复。(5)判定果胶酶的活性,可依据果汁的体积。
答案:(1)酶虽然有高效性,但催化能力也有一定限度,当所有酶都发挥了最高效能后,即使反应物浓度再增加,反应速度也不再增加,这时反应速度受酶浓度影响 (2)最适温度 应据适宜温度范围确定差值更小的温度梯度,重新实验 (3)温度升高,酶活性升高 温度升高,酶活性降低 (4)反应速度迅速增加 无催化反应 (5)果汁的体积课件19张PPT。目标导航预习导引1.能正确选择材料对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。
2.能说出DNA的物理、化学性质。
3.能记住DNA粗提取与鉴定的原理。目标导航预习导引一二三四一、DNA的提取
1.提取生物大分子的基本思路
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。目标导航预习导引一二三四2.DNA粗提取的原理
(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。
在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度最小。?
此外,DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质能溶于酒精溶液。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步分离。
(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60~80 ℃的高温,而DNA在80 ℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。目标导航预习导引一二三四二、DNA的鉴定
在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。目标导航预习导引一二三四三、实验设计
1.实验材料的选取
原则上,凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是,选用 DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。
生活在牧区的人们,采集牛、羊和马血比较方便,他们用牛、羊、马血作为提取DNA的实验材料合适吗?为什么?
提示:不合适。因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,而DNA主要存在于细胞核中,血液中白细胞和淋巴细胞数目少,因此DNA含量少,在实验中很难提取到。目标导航预习导引一二三四2.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。
为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?
提示:鸡血细胞在蒸馏水中会发生渗透吸水,以致破裂。目标导航预习导引一二三四3.去除滤液中的杂质
最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质,需要进一步提纯DNA。
方案一:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同,在滤液中加入NaCl,使NaCl溶液物质的量浓度为2 mol/L,过滤除去不溶的杂质;再调节NaCl溶液物质的量浓度为 0.14 mol/L,析出DNA,过滤去除溶液中的杂质;再用物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA。?
方案二:利用蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA的特点,在滤液中加入嫩肉粉,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。
方案三:利用蛋白质和DNA的变性温度不同的特点,将滤液放在 60~75 ℃的恒温水浴箱中保温10~15 min,过滤获得DNA滤液。目标导航预习导引一二三四4.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的、冷却的酒精溶液(体积分数为95%),静置2~3 min,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,并用滤纸吸去上面的水分。
取两支20 mL的试管,各加入物质的量浓度为2 mol/L 的NaCl溶液5 mL,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4 mL 的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5 min,待试管冷却后,比较两支试管中溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。?目标导航预习导引一二三四四、操作提示
1.以血液为实验材料时,每100 mL血液中需要加入3 g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,不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免加剧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。知识梳理典例透析一二一、DNA粗提取的原理 知识梳理典例透析一二知识梳理典例透析一二二、实验成功的关键及注意事项
1.实验材料选用鸡血细胞液,而不用鸡全血的主要原因是遗传物质DNA主要存在于血细胞的细胞核内。
2.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。玻璃表面带电荷,鸡血细胞破碎后释放出的DNA中的磷酸基也带电荷,因而容易被玻璃容器吸附,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,以减少提取过程中DNA的损失。
3.破碎细胞释放DNA过程中,若实验材料是血细胞,加水后必须充分搅拌,否则血细胞核不会充分破碎,溶解出的DNA量就会减少;若实验材料是植物细胞,需先用洗涤剂溶解细胞膜。知识梳理典例透析一二4.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DNA时,通常使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)或吐温等化学试剂。
5.实验过程中两次加入蒸馏水,操作目的各不相同:第一次向鸡血细胞液中加蒸馏水,目的是使血细胞通过吸水涨破,释放出核内的DNA。第二次向溶有DNA的滤液中加蒸馏水,目的是稀释NaCl溶液,使其物质的量浓度降至0.14 mol/L,最终使大量DNA析出。
6.实验过程中几次过滤的目的:破碎鸡血细胞后过滤的目的是除去破裂的细胞膜等物质;将溶有DNA的高浓度NaCl溶液过滤的目的是除去不溶于高浓度NaCl溶液的杂质;用低浓度NaCl溶液析出DNA后过滤的目的是除去溶于低浓度NaCl溶液中的杂质。
特别提醒过滤时采用单层纱布或尼龙布,不能使用滤纸,以减少DNA的损失。知识梳理典例透析一二7.析出的DNA丝状物用玻璃棒搅拌时,要缓缓沿一个方向搅拌,而且不能直接触碰烧杯壁,以便获得较完整的DNA分子。
8.用冷酒精浓缩和沉淀DNA时,所用的体积分数为95%的酒精必须充分预冷后才能使用,冷酒精与含有DNA的NaCl溶液的体积比是1∶1。
特别提醒低温可抑制核酸水解酶的活性,防止其降解DNA;低温可降低分子的运动,DNA易于形成沉淀析出;低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。
9.粗提取所得的丝状物的主要成分是DNA,可用二苯胺作为鉴定试剂。若出现蓝色,说明实验基本成功;如果不出现蓝色,可能是因为所提取的DNA含量低,或是实验操作中出现错误。知识梳理典例透析题型一题型二题型一 DNA提取、分离与鉴定原理
【例题1】 现代生物学已向两个方面发展,宏观研究的水平为生态系统水平,微观研究的水平为分子水平,对于分子的研究,其物质的提取和分离显得尤为重要。下面是关于DNA分子的提取和分离的相关问题,请回答下面的问题。
(1)在提取菜花细胞中的DNA时,采用的是研磨法,为什么不能像鸡血那样,用蒸馏水使其破裂?
(2)在提取实验过程中用到两种浓度的NaCl溶液,说明其作用。
①物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液:? 。?
②物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液:? 。?
(3)以血液为实验材料时,每100 mL血液中加入3 g柠檬酸钠的作用是 。?
(4)鉴定DNA所用的试剂是 。?知识梳理典例透析题型一题型二解析:(1)DNA分子提取中理想的材料为富含DNA的细胞,鸡血红细胞具有细胞核,放入蒸馏水中细胞会涨破释放出DNA,而植物细胞中含有细胞壁,需要用研磨法破坏细胞壁。
(2)实验过程中用到两种浓度的NaCl溶液,物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液用于溶解DNA,而物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液会使DNA析出。
(3)为了防止血液凝固,应加入柠檬酸钠。
(4)鉴定DNA所用的试剂为二苯胺试剂。
答案:(1)植物细胞具有细胞壁,不会吸水涨破,只有加入洗涤剂和食盐进行充分的研磨,才能释放出DNA。
(2)①溶解DNA分子,过滤并除去不溶于该浓度NaCl溶液的杂质 ②使DNA分子析出,过滤并除去溶于该浓度NaCl溶液中的杂质
(3)防止血液凝固 (4)二苯胺试剂知识梳理典例透析题型一题型二题型二 DNA粗提取与鉴定实验中的操作
【例题2】 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料
B.DNA既溶于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水
C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,可见玻璃棒上有白色絮状物
D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后呈蓝色
解析:本实验可选含有DNA的生物材料,A项正确;DNA在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液和蒸馏水中溶解度较大,在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小,呈白色絮状,B项正确,C项错误;鉴定DNA的方法是在DNA溶液中加入二苯胺试剂,并沸水浴加热,冷却后呈蓝色,D项正确。
答案:C课件14张PPT。目标导航预习导引1.能进行PCR技术的基本操作。
2.能记住PCR的原理。
3.能说出PCR的应用。目标导航预习导引一二三四五一、PCR原理
1.细胞内DNA复制所需基本条件DNA分子能准确复制的原因有哪些?
提示:DNA双螺旋结构提供模板;碱基互补配对。目标导航预习导引一二三四五2.子链延伸的方向
(1)DNA的两条链是反向平行的,通常将DNA的羟基末端称为3'端,而将磷酸基团的末端称为5'端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3'端延伸DNA链,因此,DNA复制需要引物。
(2)DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸。
3.DNA分子复制的人工控制
(1)双链的解开是进行DNA复制的前提。在体外可通过控制温度来实现。在80~100 ℃的温度范围内,DNA的双螺旋结构将解体,双链分开,这个过程称为变性。?
(2)当温度缓慢降低后,两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链,称为复性。目标导航预习导引一二三四五(3)PCR利用了DNA的热变性原理,通过控制温度来控制双链的解聚与结合。
(4)由于PCR过程的温度高,会导致普通的DNA聚合酶失活,后来耐高温的TaqDNA聚合酶的发现和应用,大大增加了PCR的效率。
(5)PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供:DNA模板,分别与两条模板链相结合的两种引物,四种脱氧核苷酸,耐热的DNA聚合酶,同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。二、PCR的反应过程
1.PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。
2.在循环之前,常要进行一次预变性,以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率。
3.过程
(1)变性:在温度上升到90 ℃以上时,双链DNA解聚为单链。
(2)复性:当温度下降到50 ℃左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
(3)延伸:当温度上升到72 ℃左右时,合成新的DNA链。
4.从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链会与引物Ⅱ结合,进行DNA的延伸,这样,DNA聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增。目标导航预习导引一二三四五目标导航预习导引一二三四五三、实验操作
在PCR实验中,通常要用到微量离心管。具体操作时,用微量移液器依次加入各种组分。目标导航预习导引一二三四五四、实验注意事项
1.为避免外源DNA等因素的污染,所用仪器、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。
2.缓冲液和酶应分装成小份,并在-20 ℃储存。
3.在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种成分后,移液器上的枪头都必须更换。所有成分加入后盖严离心管口的盖子。
4.混匀后要离心处理,使反应液集中在离心管底部,再放入PCR仪中进行反应。
你知道乙肝病毒基因诊断盒所需的大量乙肝病毒基因是怎样获得的吗?
提示:采用PCR技术对乙肝病毒基因进行迅速扩增产生的。目标导航预习导引一二三四五五、DNA含量的测定
1.理论上DNA扩增呈指数增长,即一条DNA片段循环n次后产物DNA的数目为2n,但实际可能会有诸多因素影响DNA含量,所以需要对DNA含量进行测定。
2.DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰,峰值的大小与DNA的含量有关,可以利用DNA这一特点进行DNA含量的测定。知识梳理典例透析比较细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR) 知识梳理典例透析知识梳理典例透析题型一题型二题型一 PCR的原理及应用
【例题1】 下列关于PCR的描述,不正确的是( )
A.PCR技术的原理是DNA复制
B.PCR是一酶促反应,需耐高温的解旋酶和DNA聚合酶
C.一个DNA片段经PCR扩增,理论上可以形成2n个DNA片段(n代表循环次数)
D.PCR利用了DNA的热变性来控制DNA的解聚与结合
解析:PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,以极少量的DNA为模板,DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸,短时间内迅速复制上百万份的DNA拷贝。PCR利用DNA的热变性原理来解旋,不需要解旋酶。
答案:B知识梳理典例透析题型一题型二反思领悟DNA复制时要解螺旋,细胞内DNA的解旋需要解旋酶催化,而体外DNA复制时一般是加热解旋。知识梳理典例透析题型一题型二题型二 PCR技术操作
【例题2】 下列有关PCR操作过程的叙述,错误的是 ( )
A.PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌
B.PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在-20 ℃ 储存
C.PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后,迅速融化
D.在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换
解析:为了防止外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌;所用的缓冲液及酶应分装成小份保存,并使用一次性枪头,即A、B、D三项均正确;PCR所用的缓冲液和酶从冰箱中取出后应放在冰块上缓慢融化,而不能迅速融化,C项错误。
答案:C课件20张PPT。目标导航预习导引1.会提取和分离血液中的血红蛋白。
2.体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法。
3.能说出色谱法、电泳法等分离生物大分子的原理。目标导航预习导引一二三一、基础知识
蛋白质的各种特性的差异,如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力,等等,可以用来分离不同种类的蛋白质。
1.凝胶色谱法
(1)概念:凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
(2)原理:大多数凝胶是由多糖类化合物构成的小球体,小球体内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。目标导航预习导引一二三(3)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖或琼脂糖。
(4)具体过程①蛋白质混合物上柱;②洗脱开始,相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内;相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于凝胶颗粒之外;③相对分子质量较小的蛋白质被滞留;相对分子质量较大的蛋白质向下移动;④相对分子质量不同的分子完全分开;⑤相对分子质量较大的蛋白质行程较短,已从层析柱中洗脱出来,相对分子质量较小的蛋白质还在行进中。目标导航预习导引一二三2.缓冲溶液
(1)作用:在一定范围内,能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变。
(2)配制:通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。
3.电泳
(1)概念:带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
(2)原理:许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定pH下,这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。目标导航预习导引一二三(3)分类:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳。
在测定蛋白质相对分子质量时通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。而在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中,SDS能使蛋白质发生完全变性,由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链,因此测定的结果只是单条肽链的相对分子质量。同时SDS所带的大量负电荷大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。目标导航预习导引一二三二、蛋白质的提取和分离
蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
1.样品处理及粗分离
血液由血浆和各种血细胞组成,其中红细胞最多。在红细胞的组成中,除水分以外,约90%是血红蛋白。血红蛋白由四条肽链组成,包括两条α-肽链和两条β-肽链。其中每条肽链环绕一个亚铁血红素基团,此基团可携带一分子氧或一分子二氧化碳。血红蛋白因含有血红素而呈现红色。目标导航预习导引一二三(1)红细胞的洗涤
①目的:去除杂蛋白。
②方法:采用低速短时间离心,如500 r/min离心 2 min。
(2)血红蛋白的释放目标导航预习导引一二三(3)分离血红蛋白溶液:将搅拌好的混合液离心后可观察到试管中溶液分为4层(从上往下)。
第1层:无色透明的甲苯层。
第2层:脂溶性物质的沉淀层——白色薄层固体。
第3层:血红蛋白的水溶液——红色透明液体。
第4层:其他杂质的暗红色沉淀物。
将液体用滤纸过滤,除去脂溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。
(4)透析:取1 mL的血红蛋白溶液装入透析袋中,将其放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0),透析12 h。
透析袋一般是用硝酸纤维素(又称玻璃纸)制成的,能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内。透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。目标导航预习导引一二三2.纯化——凝胶色谱操作
处理后的样品还含有其他种类的蛋白质分子(如呼吸酶等),因此要将杂蛋白与血红蛋白进行分离。
第一步要制作凝胶色谱柱。第二步要装填凝胶色谱柱,因为干的凝胶和用缓冲液平衡好的凝胶的体积差别很大,所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。在装填凝胶柱时,不能有气泡存在。第三步是样品的加入和洗脱。
3.纯度鉴定——SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
判断纯化的蛋白质是否达到要求,需要进行蛋白质纯度的鉴定。鉴定方法中使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。目标导航预习导引一二三三、注意事项
1.红细胞的洗涤
洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少,无法除去血浆蛋白;离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀,达不到分离的效果,影响后续血红蛋白的提取纯度。
2.色谱柱填料的处理
商品凝胶是干燥的颗粒,使用前需直接放在洗脱液中膨胀。为了加速膨胀,可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热,逐渐升温至接近沸腾。这种方法不仅节约时间,还能除去凝胶中可能带有的微生物,排除胶粒内的空气。目标导航预习导引一二三3.凝胶色谱柱的装填
装填凝胶时要尽量紧密,从而降低颗粒之间的空隙。不能有气泡存在,因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。洗脱液不能流干,露出凝胶颗粒,否则需重新装填。
4.蛋白质的分离
分离过程中,仔细观察红色区带在洗脱过程中的移动情况。如果色谱柱装填成功、分离操作正确,能清楚地看到红色区带狭窄、平整、均匀一致地随着洗脱液缓慢移动;如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离效果不好,与凝胶色谱柱的装填有关。知识梳理典例透析一二三四一、血红蛋白提取和分离的过程
血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步,分别是样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液,即样品的处理;再经过透析去除相对分子质量较小的杂质,即样品的粗分离;然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂质蛋白除去,即样品的纯化;最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。知识梳理典例透析一二三四二、缓冲溶液
在一定范围内,能对抗少量外来强酸、强碱或具有稍加稀释不引起溶液pH发生明显变化的作用叫做缓冲作用,具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。缓冲溶液通常是由一种或两种化合物(缓冲剂)溶解于水中制得的,调节缓冲剂的使用比例就可制得在不同pH范围内使用的缓冲液。缓冲溶液的作用是维持反应体系的pH基本不变。在生物体内进行的各种生物化学反应过程都是在一定的pH下进行的,受到氢离子浓度的严格调控。为了能够在实验室条件下准确地模拟生物体内的过程,就必须保持体外溶液的pH与体内环境的pH基本一致。知识梳理典例透析一二三四三、两种电泳方法的比较 知识梳理典例透析一二三四四、用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的相对分子质量
使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的相对分子质量时,可选用一组已知相对分子质量的标准蛋白同时进行电泳,根据已知相对分子质量的标准蛋白的电泳区带位置,用电泳迁移率和相对分子质量的对数作标准曲线,可以测定未知蛋白质的相对分子质量。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 凝胶色谱法的原理与操作
【例题1】 利用凝胶色谱法分离蛋白质时,什么样的蛋白质先洗脱出来? ( )
A.相对分子质量较大的
B.溶解度高的
C.相对分子质量较小的
D.所带电荷多的
解析:相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道,路程较长,移动速度较慢;相对分子质量较大的蛋白质,路程较短,移动速度较快,首先洗脱出来。
答案:A
反思领悟凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。典例透析题型一题型二题型三知识梳理题型二 电泳技术的原理与操作
【例题2】 下列关于电泳的说法,不正确的是( )
A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B.带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
C.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少
D.用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小
解析:蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。SDS能与各种蛋白质形成蛋白质-SDS复合物,SDS 所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差异,使SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小。
答案:C典例透析题型一题型二题型三知识梳理反思领悟电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。典例透析题型一题型二题型三知识梳理题型三 蛋白质的提取和分离
【例题3】 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.猪成熟红细胞中没有细胞器和细胞核,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
解析:大分子物质由于分子直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布于颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快,相反,相对分子质量较小的物质向下移动速度较慢。
答案:D课件7张PPT。一二一、DNA与蛋白质在理化性质方面的差异 一二【例题1】 在DNA的粗提取与鉴定、血红蛋白的提取与分离实验中分别用到了DNA、蛋白质的理化性质,它们利用的理化性质依次为( )
A.DNA的带电荷性、蛋白质的吸附性
B.DNA的溶解性、蛋白质的相对分子质量
C.DNA的溶解性、蛋白质的溶解度
D.DNA的带电荷性、蛋白质的相对分子质量
解析:前者利用DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同,将DNA与蛋白质等杂质分离;后者是利用相对分子质量不同的蛋白质在色谱柱中进行洗脱,相对分子质量较大的先被洗脱出来。
答案:B一二二、DNA的粗提取、血红蛋白的分离与PCR的比较 一二【例题2】 下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述,正确的有( )
A.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一二解析: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或蛋白质,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),A项错误;DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的不同而变化,当NaCl溶液的物质的量浓度为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,B项正确;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,C项错误;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,D项错误。
答案:B?课件21张PPT。目标导航预习导引1.设计简易的实验装置提取植物芳香油。
2.能说出提取植物芳香油的基本原理。
3.研究从生物材料中提取特定成分的方法。
4.初步学会某些植物芳香油的提取技术。目标导航预习导引一二三一、植物芳香油的来源
天然香料的主要来源是动物和植物。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等,植物芳香油可以从50多个科的植物中提取。提取出的植物芳香油具有很强的挥发性,其组成也比较复杂,主要包括萜类化合物及其衍生物。四目标导航预习导引一二三二、植物芳香油的提取方法
植物芳香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。
1.水蒸气蒸馏法(常用方法)
(1)原理: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。
(2)分类:根据蒸馏过程中原料放置的位置,可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。其中,水中蒸馏的方法对于有些原料不适用,如柑橘和柠檬。因为其会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。四目标导航预习导引一二三2.萃取法
植物芳香油不仅挥发性强,而且易溶于有机溶剂,如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料可以考虑使用萃取法。
(1)方法:将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶解于其中。随后,只需蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的植物芳香油。
(2)注意事项:用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则会影响芳香油的质量。
3.压榨法
柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。四目标导航预习导引一二三三、实验设计
1.玫瑰精油的提取
(1)用途:制作高级香水的主要成分。
(2)性质:化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏。
(3)方法:水蒸气蒸馏(水中蒸馏)法。四目标导航预习导引一二三为什么不能用植物组织培养的方法,培养大量的玫瑰愈伤组织,然后从愈伤组织中提取玫瑰精油?
提示:基因在不同植物组织中的表达具有选择性,控制玫瑰精油合成的基因只在其花瓣中表达,在愈伤组织中不表达。
2.橘皮精油的提取
(1)用途:食品、化妆品、香水配料的优质原料。
(2)主要成分:柠檬烯。
(3)方法:一般采用压榨法。四目标导航预习导引一二三四、操作提示
1.玫瑰精油的提取中,蒸馏温度太高、时间太短,产品品质就比较差。如果要提高品质,就需要延长蒸馏的时间。
2.橘皮精油的提取中,橘皮要在石灰水中浸透,这样压榨时不会滑脱,出油率高,并且压榨液黏稠度不会太高,过滤时不会堵塞筛眼。四知识梳理典例透析一二三一、植物芳香油提取方法比较
1.提取植物芳香油有三种基本方法:蒸馏、压榨和萃取。
(1)水蒸气蒸馏法是常用的方法,原理是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后再分离。根据原料放置的位置,可分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
(2)压榨法主要为冷压榨。原理是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油。优点是常温下不发生化学反应,产品质量较高。
(3)萃取法是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取,使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后就可获得芳香油。知识梳理典例透析一二三2.要根据原料特点的不同,采用适宜的提取方法。 知识梳理典例透析一二三知识梳理典例透析一二三特别提醒(1)压榨法需在常温条件下进行,否则会影响产物的产量和质量。
(2)虽然三种方法的原理和操作过程不同,但都有过滤提纯这一环节,即除去液体中的固体杂质。知识梳理典例透析一二三二、增加植物有效成分的提取量的关键措施
1.蒸馏法提取植物芳香油
(1)不同的植物芳香油性质不同,实践中需要选择合适的方法进行提取。能够利用蒸馏法提取的物质应该具有热稳定性,否则会发生植物有效成分的分解。
(2)提取量主要取决于植物材料中芳香油的含量。
(3)由于植物芳香油易挥发,因此用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时应选择新鲜的植物材料(干燥后植物芳香油挥发)。
2.压榨法提取植物芳香油
(1)不适于蒸馏法的可以考虑压榨法,但是需要原料中植物芳香油的含量较高,否则不易压榨出来。
(2)植物材料中的果胶、果蜡会影响压榨和出油率,压榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果胶、果蜡,以提高出油率。知识梳理典例透析一二三三、提取实例的实验装置及操作中的注意事项
1.蒸馏装置及各部分的作用
如上图所示,整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分,其中左边的部分通过加热进行蒸馏,中部将蒸馏物冷凝,右边的部分用来接收冷凝后的蒸馏物。安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的顺序。拆卸仪器的顺序与安装时相反。知识梳理典例透析一二三2.橘皮精油提取过程中的注意事项
(1)在石灰水中浸泡橘皮时,橘皮要浸透,使果胶充分分解,细胞破坏,这样压榨时不会滑脱,提高出油率,过滤时不会堵塞筛眼。
(2)为了能将橘皮均匀地浸泡在石灰水中,橘皮可以放入榨汁机中粉碎。
(3)为了使橘皮油易于与水分离,还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打(NaHCO3)和5%的Na2SO4,并调节pH至7~8,便于分离出油层和水层。知识梳理典例透析一二三特别提醒(1)提取橘皮精油需要两次过滤,且所用材料不同:第一次用普通布袋过滤,第二次用滤纸过滤。
(2)低温处理必须严格掌握好温度(5~10 ℃)和时间(5~7 d)。
(3)压榨法提取橘皮精油过程中使用石灰水充分浸泡的原因:石灰水能够破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率。但石灰水的pH为12左右,强碱性,因此实验中要注意避免与皮肤接触。橘皮可以放入家用榨汁机中粉碎,但要注意安全。另外,静置处理的目的是除去果蜡和水分。知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型一 提取方法的选择
【例题1】 植物有效成分的提取常用萃取法、蒸馏法和压榨法。下列关于这三种方法的叙述,错误的是( )
A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解,然后把水蒸发掉,剩余部分即为芳香油
B.压榨法的实验原理是通过机械加压,压榨出原料中的芳香油
C.萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉有机溶剂后就可以获得芳香油
D.蒸馏法适用于提取玫瑰精油、薄荷精油等挥发性强的芳香油知识梳理典例透析题型一题型二题型三解析:蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,适用于提取玫瑰精油、薄荷精油等挥发性强的芳香油;压榨法通过机械加压,压榨出植物组织中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取;萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉溶剂后就可获得芳香油,它的适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中。
答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型二 水蒸气蒸馏法的原理及影响因素
【例题2】 蒸馏时要提高产品质量,应采取的措施是 ( )
A.提高蒸馏温度,延长蒸馏时间
B.提高蒸馏温度,缩短蒸馏时间
C.降低蒸馏温度,缩短蒸馏时间
D.严控蒸馏温度,延长蒸馏时间
解析:蒸馏时许多因素都会影响产品的品质,如蒸馏温度过高、蒸馏时间太短等,如果要提高产品质量,就要严控蒸馏温度,延长蒸馏时间。
答案:D知识梳理典例透析题型一题型二题型三题型三 压榨法的原理及影响因素
【例题3】 橘皮精油的主要成分及一般提取方法是 ( )
A.柠檬酸、萃取法
B.柠檬烯、压榨法
C.柠檬烯、水中蒸馏法
D.柠檬酸、蒸馏法
解析:橘皮精油的主要成分是柠檬烯。橘皮精油主要存在于橘皮中,由于其有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,用水中蒸馏又会导致原料焦糊等问题,所以一般采用压榨法。
答案:B课件14张PPT。目标导航预习导引1.能说出提取胡萝卜素的基本原理。
2.学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。
3.知道有机溶剂的相关知识。目标导航预习导引一二一、基础知识
1.胡萝卜素的性质
胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。
2.提取原料
胡萝卜等蔬菜。
3.提取方法(工业生产上)
(1)从植物中提取。
(2)从岩藻中获得。
(3)利用微生物的发酵生产。目标导航预习导引一二二、实验设计
1.提取方法
有机溶剂萃取法。
2.流程
胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
3.萃取剂的选择
(2)萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。目标导航预习导引一二根据胡萝卜素的性质,炒胡萝卜时宜多放油还是少放油?
提示:由于胡萝卜素易溶于有机溶剂,为使较多的胡萝卜素溶解出来,从而有利于被人体吸收(溶解的胡萝卜素容易被人体吸收),炒胡萝卜时应多放些油。
4.影响萃取的因素
萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
一般来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能充分溶解,萃取效果就好。目标导航预习导引一二5.萃取过程的注意事项
(1)萃取过程应避免明火加热,采用水浴加热。
(2)为防止加热时有机溶剂挥发,要在加热瓶口安装回流冷凝装置。
(3)萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。
(4)浓缩前要进行过滤。
(5)在干燥胡萝卜时,要注意控制温度,温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。目标导航预习导引一二6.提取的胡萝卜素粗品的鉴定——纸层析法
(1)在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线。在基线上取A、B、C、D四点。
(2)用最细的注射器针头分别吸取0.1~0.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品,在A、D和B、C点上点样。
(3)将滤纸卷成圆筒状,置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。
(4)观察对比层析带。知识梳理典例透析一二三一、提取胡萝卜素装置的设计
提取装置有铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等。安装顺序是由下而上,拆除时顺序相反。知识梳理典例透析一二三二、胡萝卜素萃取剂的选择
胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但它们是水溶性有机溶剂,因萃取中能与水混溶而影响萃取效果,所以不用它们作萃取剂。水不溶性有机溶剂中,石油醚的沸点最高,在加热萃取时不易挥发,所以石油醚最适宜用作萃取剂。
特别提醒萃取剂的选择还要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。
石油醚不是醚类化合物,而与汽油、煤油类似,是具有一定碳链长度的烷烃混合物。知识梳理典例透析一二三三、胡萝卜素粗品的鉴定
1.鉴定方法
纸层析法是层析法的一种。层析法又称色谱法,是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同,使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。
2.层析原理
β-胡萝卜素与其他色素和杂质在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上的扩散速度不同。知识梳理典例透析一二三3.用纸层析法鉴定胡萝卜素粗品时的注意事项
(1)选择干净的滤纸,为防止操作时滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸,可以戴手套进行操作。
(2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm),如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。
(3)将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能互相接触,以免因毛细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。知识梳理典例透析题型一题型二题型一 胡萝卜素的提取
【例题1】 下列有关萃取法提取胡萝卜素的叙述,错误的是( )
A.胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂,所以不用它们作萃取剂
B.石油醚的沸点高,在加热萃取时不易挥发,所以石油醚最适宜作萃取剂
C.萃取受萃取剂的性质和用量的影响,同时还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等条件的影响
D.萃取过程中应用酒精灯直接加热知识梳理典例透析题型一题型二解析:萃取剂应选择水不溶性有机溶剂,并且萃取时需隔水加热;石油醚沸点高,酒精灯隔水加热时,不易挥发,所以最适宜作萃取剂;萃取的效率受萃取剂的性质、用量的影响,同时还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等条件的影响。
答案:D
反思领悟萃取法提取植物有效成分时,选择萃取剂需要考虑的因素
(1)萃取剂与被萃取物的溶剂不互溶,如从水溶液中萃取,所需的溶剂不能和水互溶。
(2)萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度。
(3)萃取剂沸点不能太高,防止其不能从产品中除去,影响产品质量。知识梳理典例透析题型一题型二题型二 胡萝卜素的鉴定
【例题2】 对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定,下面操作正确的是( )
A.层析液可没过样品原点
B.点样过程中,应快速细致,形成直径大小为2 mm 左右的圆点
C.层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液
D.在纸层析过程中,滤纸可放在普通烧杯中
解析:用最细的注射器针头分别吸取标准样品和提取样品点样。点样应该快速细致,在基线上形成直径为2 mm左右的圆点;层析过程中使用的层析液是石油醚;在层析过程中,滤纸应放在密封的玻璃瓶中;层析液不能没过样品原点。
答案:B课件5张PPT。物质的提取
不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的,因此在提取某物质时,应先明确该物质的理化性质,然后再选择适宜的提取方法进行提取。
各种常见物质提取方法比较【例题】 生物组织中有机物的提取方法有多种,如电泳、压榨、萃取等,不同的有机物提取方法各不相同。下列有关说法不正确是( )
A.香料工业中“液体黄金”玫瑰精油的提取中要求不含有任何添加剂或化学原料,其提取方法主要是水蒸气蒸馏
B.杏仁油富含矿物质和维生素,主要通过压榨法提取
C.用萃取法提取胡萝卜素,萃取的效率只受萃取剂的性质和使用量的影响
D.为了纯化提取的DNA,向DNA滤液中加入嫩肉粉,其目的是让木瓜蛋白酶分解蛋白质
解析:用萃取法提取胡萝卜素时,萃取的效率主要受萃取剂的性质和使用量的影响,还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
答案:C
