课件21张PPT。选修1 《生物技术实践》主要内容传统发酵技术的应用植物的组织培养技术酶的研究与应用DNA和蛋白质技术植物有效成分的提取微生物的培养与应用六大专题细胞呼吸种群数量变化植物细胞工程,单倍体育种酶和ATP细胞的化合物、DNA的复制色素的提取和分离葡萄美酒夜光杯,
欲饮琵琶马上催,
醉卧沙场君莫笑,
古来征战几人回。
专题1 传统发酵技术的应用学习内容:
说明果酒和果醋的制作原理,
设计制作装置,制造出果酒和果醋。
制作过程中发酵条件的控制。课题1 果酒和果醋的制作什么叫发酵?发酵是在生产实际中,通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。
包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)
和无氧发酵(如乳酸发酵、酒精发酵)。
所以:发酵≠无氧呼吸。一、果酒制作的原理(1)原理:
①有氧呼吸的反应式:
②无氧呼吸的反应式:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下进行酒精发酵。C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量C6H12O6 →2C2H5OH(酒精) + 2 CO2+少量能量酶酶繁殖的最适温度是 ;在自然界中主要分布于 ;主要生殖方式是 ;一、果酒制作的原理学习活动1:阅读果酒的制作原理。(2)酵母菌:
形态结构、分类是 。
代谢类型是 。真菌(真核生物)出芽生殖 (无性繁殖)20℃ 土壤 异养、兼性厌氧型(3) 菌种来源:自然发酵:附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 人工培养:分离获得纯净的酵母菌菌种 (4)发酵条件:① 一般将温度控制在 。② 酒精发酵过程中,要保持 环境。18~25℃ 缺氧、酸性〖思考1〗在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”。
“通气”的目的是 。
“密封”的目的是
〖思考2〗酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,
其原因是什么?酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,
然后进行无氧呼吸才产生酒精。使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 〖思考3〗葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮的 进入到发酵液中。
色素学习活动2:思考。二、果醋的制作原理若氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸(糖变醋)
其反应式:C6H12O6 → 3CH3COOH(醋酸)
若缺少糖源,醋酸菌将____变为_____,再将_____变为_____(酒变醋)
其反应式:
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
酶酶(1)原理:乙醇乙醛醋酸乙醛(2)醋酸菌:
形态结构、分类是 ,
其代谢类型是 。细菌(原核生物)二、果醋的制作原理异养需氧型 生殖方式是 ;二分裂方式(无性繁殖)生长的最适温度是 ;30-35℃学习活动3:阅读果醋的制作原理。(3)发酵所需条件氧气充足温度:30~35℃ (4)菌种来源:
到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。三、实验设计1.果酒和果醋实验流程示意图:挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒醋酸发酵果醋酵母菌醋酸菌18-25℃左右30~35℃不需氧需氧酒精(1) 材料的选择与处理
取葡萄500g,先用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。
冲洗次数不宜太多;再去除枝梗.2、实验过程讨论:你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么?——应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。(2)防止发酵液被污染
讨论:你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?
(——需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如:榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。)
①榨汁机要清洗干净,并晾干。
②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁(4)发酵:将发酵瓶置于适宜的温度(18-25℃)下发酵。简易装置每天排气一次(拧松瓶盖)。(5)10天后,取样检验。果酒的制作是否成功的鉴定方法是:闻一闻有没有酒味
尝一尝有没有酒精
用显微镜观察酵母菌
并用重铬酸钾检测是否有酒精怎么设计实验验证?3滴3滴3滴3滴灰绿色橙红色【原理】橙红色灰绿色重铬酸钾与水重铬酸钾与发酵液 【方法】3滴3滴灰绿色灰绿色重铬酸钾与酒精反应(6)取果酒的上清液,加入醋酸菌或醋曲,然后移至
30-35℃条件下发酵,适时充气(无菌空气)以制备葡萄醋。果醋的制作是否成功的鉴定方法是:闻一闻有没有醋味
尝一尝有没有醋酸
显微镜观察是否有醋酸菌存在
检测和比较醋酸发酵前后的pH值
观察菌膜的形成果醋的制作:【结果分析与评价】 充气口? 排出 CO2 便于 取样检查和放出发酵液排气口胶管长而弯曲的作用? 防止空气中微生物的污染果酒的发酵装置示意图使用该装置制酒时,应该关闭 。充气口制醋时,应将充气口 。连接气泵,输入氧气3.发酵装置补充O2 〖思考〗在发酵液装瓶后为什么要保持1/3的剩余空间?
有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势;
暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。
四.操作提示p4五.结果分析与评价:(1)由于发酵作用,糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛,使发酵液沸腾,CO2从排气口排出,在发酵10天后,现象最明显。发酵过程产热,会使发酵液温度上升,但酒精发酵温度应严格控制在18-25℃;发酵过程中,色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。
(2)设置对照组,将葡萄汁进行高压灭菌,分别装入1和2号发酵瓶中,1号加入酵母菌,2号不加。比较发酵结果。
证明醋酸,则用品尝或pH试纸。
(3)葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味;果醋具有琥珀色或棕红色,具有特有的果香,酸味柔和,稍有甜味,不涩。 1.下列关于果醋的制作,错误的是
A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所
以在制作的过程中需通氧气
B.醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求高,一般在50℃左右.
C.醋酸菌能将果酒变成果醋。
D.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解
成醋酸。B2.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高,产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括
A.温度控制 B.溶氧控制 C.pH控制 D.酶的控制D应用练习下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析
回答下列问题:
(1)把原料放入沸水中混合的原因是
并对原料灭菌。
(2)在混合物中加入糖的理由是:
。
(3)在混合物冷却后才把酵母加进去,是
因为 ;
假如冷却时不慎使温度骤降到0℃,当温度
逐渐回升到25℃时,酵母是否还具有活性?
。原因是_______________________
______________________________________________________。为了除去原料中O2 糖是啤酒酵母发酵的原料 防止酵母死亡,并达到酶适宜的温度 有(4)说出酵母菌细胞后期所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。
(5)酵母比水更稠浓,但在化学反应中它会上升到混合物的顶部,原因是__________________________________________
______________________。
(6)为什么啤酒要至少搁置21天才可以过滤装瓶,请说出一种理由。使酵母菌充分发酵,有利于混合物中杂质沉淀;进一步降低啤酒中的含糖量;增加啤酒中的CO2含量等。课件19张PPT。红方白方青方(臭豆腐)配方不同,口味不同1、课题重点:说明腐乳制作过程的科学原理,设计并完成腐乳的制作。
2、课题难点:在实践中摸索影响腐乳品质的条件。课题2 腐乳的制作豆腐上长出白毛加盐腌制密封腌制【故事】腐乳制作方法的传说你能总结王致和做腐乳的方法吗?青霉1.参与腐乳制作的主要微生物一、腐乳制作的原理参与腐乳发酵的微生物:曲霉毛霉起主要作用生长的最适温度是 ;主要分布于 ;繁殖方式是 ;2、毛霉:
生物类型是 ;
代谢类型是 ;丝状真菌(真核生物)异养需氧型孢子生殖土壤、水果、蔬菜、谷物15~18℃蛋白酶甘油和脂肪酸脂肪酶3、 原理:
(1)匍匐菌丝在豆腐表面上生长,形成腐乳的“体”(皮),使腐乳成形。 (2)在发酵过程中,毛霉等微生物产生的 能将豆腐的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,
可将脂肪水解为 。直立菌丝“皮”对人体无害。(P7思考题)豆腐上长出白毛
加盐腌制密封腌制(一)制作流程:二、实验设计:毛霉加卤汤装瓶前期发酵后 期 发 酵1.毛霉来源?生长的温度?
2.豆腐的含水量?
3.盐的加法和作用?
4.卤汤的组成和作用?
5.装瓶时要注意什么?二、实验设计P7让豆腐长出毛霉加盐
腌制加卤汤
装瓶密封
腌制①毛霉来源?
②条件控制:15-18℃,保持一定湿度, 时间为2-5d;
③豆腐的水分控制在70%左右①加盐方法?
②加盐目的:a.析出豆腐中水分;b.抑制微生物生长避免豆腐腐败变质;c.调味
③豆腐块与盐质量比约:5:1①卤汤成分?
②酒:含量:12%,作用?
③香辛料:作用:调节腐乳风味,防腐杀菌。密封方法?(一)制作流程:前期发酵后期发酵三、操作提示:(一)控制好 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 ,可能导致 ;盐的浓度过高,会影响
。
2.卤汤中酒的含量应控制在 左右。酒精含量过高,腐乳成熟的时间 ;酒精含量过高,不足以抑制 ,可能导致豆腐 。材料抑制微生物的生长豆腐腐败变质腐乳的口味12 %延长微生物的生长腐败变质1.用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用 消毒。
2.装瓶时,操作要 。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后,要用胶条将瓶口 。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的 ,防止瓶口被污染。(二)防止 .杂菌污染沸水迅速小心密封火焰【思考】除上述两点外,还有哪些操作可以防止杂菌污染 ?长毛时的温度控制;
加盐腌制;
卤汤中酒精、香辛料;1、是否完成腐乳的制作 ,依据是什么? 能够合理地选择实验材料与用具;
前期发酵后豆腐的表面长有菌丝,后期发酵制作基本没有杂菌的污染。四、 结果分析与评价 2、影响腐乳品质和质量的主要因素:①菌种和杂菌②温度:③发酵时间④豆腐的含水量⑤盐的用量⑥酒的用量 2、影响腐乳品质和质量的主要因素:①菌种和杂菌:
菌种是生产发酵的关键,如果菌种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,从而影响品质;如有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。②温度:适宜温度:15~18℃温度过高,其他微生物生长,可能导致豆腐腐败,过低,腐乳成熟时间延长。③发酵时间
发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。④豆腐的含水量 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也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。⑤盐的用量⑥酒的用量含水量过高,影响毛霉有氧呼吸,腐乳也不易成形;
含水量过低,不利于毛霉的的代谢。盐可抑制其他杂菌的生长,但盐过多,太咸,也会影响腐乳的品质。 3、影响腐乳品质的主要因素:四、结果分析与评价2.豆腐坯用食盐腌制,其作用是( )
①渗透盐分,析出水分
②给腐乳以必要的咸味
③防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖
④浸提毛霉菌丝上的蛋白酶
A①②③ B②③④ C①③④ D.①②③④
1.不属于腐乳在酿制后期发酵中添加多量酒液目的是
A.防止杂菌污染以防腐 B.与有机酸结合形成酯
C.利于后期发酵 D.满足饮酒需要
DD讲解: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,避免腐败变质,能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶。
答案:D3. 为了让豆腐上更多更快地长出毛霉,所需的条件是
A、温度为15~18℃,干燥环境?????????
B、温度为15~18℃,用水浸泡豆腐
C、温度为15~18℃,并保持一定湿度??
D、温度为25℃,并保持一定湿度
C4.葡萄糖在毛霉细胞质内分解至丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是( )
A.在线粒体中进行的无氧呼吸 B.需在有氧条件下进行
C.不产生CO2 D.反应速度不受温度影响C5. 蘑菇、硝化细菌、酵母菌、乳酸菌的代谢类型依次
①自养需氧型 ②异养需氧型 ③自氧厌氧型 ④异养厌氧型 ⑤异养兼性厌氧型 ⑥既可自养又可异养
A.①②③⑤ B.②①⑤④
C.②①④② D.①②④⑥B6.豆腐乳的品种很多,红方腐乳因加入红曲而呈红色,味厚醇香;糟方腐乳加入酒糟而糟香扑鼻;青方腐乳不加辅料,用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。就腐乳制作回答下列问题:
(1)腐乳制作有多种微生物参与,其中起主要作用的是___________。
(2)豆腐发酵主要利用了微生物产生的______________,通过发酵,豆腐中营养物质的种类 ,且更易于消化和吸收。
(3)在腐乳制作过程中,抑制微生物的物质有盐、 、 等。
(4)含水量为 左右的豆腐适于制作腐乳,若你完成腐乳制作,可从_ __等方面评价乳腐的质量。
(5)卤汤中酒的含量应该控制在12%左右,酒精含量过高,_______ ______,酒精含量过低_________ ____ __。毛霉蛋白酶等酶类增多酒香辛料70%色泽、口味、块形腐乳成熟的时间会延长可能导致豆腐腐败P8练习1.
答:越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大,因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量,在接近瓶口的表面,盐要铺厚一些,以有效防止杂菌污染。卤汤中香辛料的作用是什么?①调味 ②促进发酵 ③杀菌防腐
解释:(香辛料如花椒、大蒜、茴香中含有花椒酰胺、蒜辣素、茴香醚及茴香醛等,有极强的杀菌力;又有良好的调味功能;香辛料成分参与发酵过程,合成复杂的酯类,使腐乳形成特有色、香、味。)课件22张PPT。四川泡菜湖北泡菜广东泡菜 韩国泡菜相传是从我国传入的,堪称韩国“第一菜”。 泡菜含有丰富的维生素和钙、磷等无机物,既能为人体提供充足的营养,又能预防动脉硬化等疾病。
可增进食欲,帮助消化吸收。但是泡菜含亚硝酸盐具致癌作用危害身体健康,所以不宜多吃。课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量课题目标:
尝试制作泡菜,并尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。一、基础知识酶(乳酸)+少量能量2. 乳酸菌广泛分布,在空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内。(一)乳酸发酵:
1.原理:乳酸菌在无氧条件下将糖分解成乳酸。细菌(原核生物)异养厌氧型 类 型 : 分 类 :分布:生殖方式:代谢类型:乳酸链球菌和乳酸杆菌二分裂(常用于制作酸奶)为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶? 牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的发酵作用,而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。(二)亚硝酸盐(包括亚硝酸钠和亚硝酸钾等)为白色粉末,易溶于水。食品添加剂蔬菜中:约为4mg/Kg,
咸菜中:在7mg/Kg以上,
豆粉中:可达10mg/Kg。亚硝酸盐与人体健康的关系:
我国卫生标准: ①一般不会危害人体健康;②达到0.3~0.5g时会引起中毒;③达3g时会引起死亡。肉制品中不超过30mg/kg
酱腌菜中不超过20mg/kg
婴儿奶粉中不超过2mg/kg。 性质:
在食品生产中的作用:
分布广泛: 致癌作用:绝大多数亚硝酸盐随 排出,只有在特定条件下才会转变成 (致癌物)。尿液亚硝胺为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜,不吃存放时间过长、变质的蔬菜?有些蔬菜,如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时,蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐,危害人体健康。二、泡菜的制作蔬菜以质地鲜嫩,肉厚,无虫咬、无烂痕、无斑点者为佳1、材料(1) 各种蔬菜均可,一般用白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。(2) 添加的调味品,如花椒、八角等。(3) 白酒、食糖和盐。增香、除异去腥2、设备及用品泡菜坛、菜刀、菜板① 观型体:泡菜坛以火候老、釉质好、
无裂纹、无砂眼、形体美观的为佳。
②看内壁:将坛压在水内,看内壁,
以无砂眼、无裂纹、无渗水现象的为佳。
③ 视吸水:坛沿掺入清水一半,用废纸
一卷,点燃后放坛内,盖上坛盖,能把
沿内水吸干(从坛沿吸入坛盖内壁)的泡菜坛质量较好,反 之则差。 ④ 听声音:用手击坛,听其声,钢音的质量则好,空响、砂响、音破的质次。问题:不合格的泡菜坛为什么会引起蔬菜的腐烂?泡菜坛漏气,会使需氧型微生物大量繁殖,引起蔬菜腐烂。 泡菜坛本身质地好坏对泡菜与泡菜盐水有直接影响,故用于泡菜的坛子应经严格检验,其优劣的区分方法如下:泡菜坛的选择:选择原料修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状加调味料,装坛称取食盐配制盐水泡菜盐水发酵成品3、实验操作流程腌制条件的控制水:盐=4:1
盐水煮沸冷却如何装坛?装坛后要注意?1、用水封闭坛口起什么作用?不封闭有什么结果?水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用。这是最简易的造成无氧环境的方法。坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭,则会有许多需氧菌生长,蔬菜会腐烂。 2、为什么泡菜坛内有时会长一层白膜,这层白膜是怎么形成的?形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物,泡菜发酵液营养丰富,其表面氧气含量也很丰富,适合酵母菌的繁殖。4、腌制条件 腌制过程中,要注意控制腌制的时间、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天后,亚硝酸盐的含量开始下降。②发酵中期:
由于乳酸不断积累和缺氧的形成,乳酸杆菌开始活跃,并进行同型乳酸发酵(产物只有两分子乳酸)这时乳酸的积累量可达0.6%-0.8%,pH为3.5-3.8,其他的微生物的活动受到抑制,亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势。这时泡菜完全成熟,菜有酸味而清香。③发酵后期:
乳酸含量继续增加,可达1.0%以上,当超过1.2%以上时,乳酸菌的活性受到抑制,发酵速度变缓甚至停止,此时泡菜酸度过高、风味不协调。①发酵前期:
蔬菜刚入坛时,表面带入的微生物中,以不产酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主,同时还有一部分的硝酸盐还原菌的活动。该时期利用了氧气,产生了厌氧环境,乳酸菌才开始活动。乳酸菌和乳酸的量都比较少,而由于硝酸盐还原菌的活动,亚硝酸盐含量逐渐增加。此时为泡菜初熟阶段,菜质咸而不酸、有生味。 根据微生物的活动情况和乳酸积累量,可以将泡菜发酵过程分为三个阶段:三、亚硝酸盐含量的测定(1)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;
(2)重氮反应形成的产物与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液;
(3)将经过反应显色后的待测样品与标准液目测比色,即可估算出样品中的亚硝酸盐含量。1、测定原理比色法 (2)制备标准显示液 (1)配制溶液(4)比色(3)制备样品处理液2、操作步骤四、结果分析与评价: 你能根据实验数据,绘制亚硝酸盐含量随腌制时间而变化的相关的曲线图吗?1.泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化的趋势:
泡菜中亚硝酸盐的含量将随腌制时间的延长,先增加而后逐渐减少。2.结合亚硝酸盐含量的变化趋势,分析泡菜的腌制过程中,什么时候食用最好?为什么?
这可能是由于泡菜在开始腌制时,坛内环境有利于某些细菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌),这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。
但随着腌制时间的延长,乳酸细菌也大量繁殖,对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用,使其生长繁殖受到影响,造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。酵母菌(真菌),兼性厌氧醋酸菌(细菌),好氧毛霉(真菌),好氧乳酸菌(细菌),厌氧菌酵母菌的无氧呼吸产生酒精18-25℃,先通气后密封重铬酸钾与其反应呈灰绿色醋酸菌将糖、酒精转变为醋酸30-35℃,通入氧气品尝、pH试纸检测毛霉产生蛋白酶和脂肪酶15-18℃接种,酒精含量控制在12%左右乳酸菌无氧呼吸产生乳酸常温, 无氧条件pH检测,亚硝酸盐的检测方法泡菜的制作过程中,许多乳酸菌产生大量乳酸,共同抑制其它菌的生长,乳酸积累过多,又会抑制乳酸菌自身的生长,以上体现出的生物关系依次是
A.种内互助、种内斗争、种间斗争
B.种内互助、种间斗争、种内斗争
C.种内斗争、种间斗争、种内互助
D.种间斗争、种内斗争、种内互助
答案B作业:练习册完成至P17课件34张PPT。课题1 微生物的实验室培养专题2 :微生物的培养与应用课题目标:了解有关培养基的基础知识,进行无菌技术的操作,进行微生物培养。微生物原核类:真核类非细胞类:细菌、支原体、放线菌、蓝藻等个体微小、结构简单酵母菌、霉菌等真菌:原生生物:草履虫、变形虫等病毒、类病毒、朊病毒等◆微生物的共同特点:一、微生物:指形体微小(小于0.1mm),结构简单,在适宜环境中能迅速生长繁殖,易变异,通常要借助显微镜或电子显微镜才能看清楚的生物。大约有10万种。 微生物的实验室培养条件:(1)为培养的微生物提供合适的营养和环境条件(2)确保其他微生物无法混入研究和应用微生物的前提:防止杂菌入侵,获得纯净的培养物——培养基——无菌技术二、培养基 1.概念: 人们按照微生物对营养物质的不同需求,配置出其生长繁殖的营养基质。 2. 种类不加凝固剂加凝固剂,如琼脂工业生产微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物鉴别不同种类微生物固体培养基液体培养基主要用于微生物的分离、计数等主要用于工业生产需加入凝固剂,如琼脂⑴碳源3.基本成分:碳源、氮源、生长因子、水、无机盐等无机碳源:有机碳源:CO2、CO32-、HCO3-糖类、脂肪酸、牛肉膏、蛋白胨等自养微生物异养微生物⑵氮源无机氮源:有机氮源:N2、 NH4+、NO3-牛肉膏、蛋白胨、氨基酸、尿素等 另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质,以及氧气、二氧化碳、渗透压等的要求。 (3)生长
因子概念:
作用:
常见的生长因子:维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等微生物生长不可缺少,而自身不能
合成的微量有机物酶和核酸的组成成分1.不能作为异养微生物碳源的是( )
A.牛肉膏 B.含碳有机物 C.石油 D.含碳无机物D2.自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是
A.碳源 B.氮源 C.无机盐 D.生长因子 A3.下列关于生长因子的说法中,不正确的一项是
A.是微生物生长不可缺少的微量有机物
B.是微生物生长不可缺少的微量矿质元素
C.主要包括维生素、氨基酸和碱基等
D.一般是酶和核酸的组成成分B课堂练习 4、甲、乙、丙是三种微生物,下表①、②、③是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在③中正常生长繁殖;甲能在①中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在②中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是:A.甲乙丙都是异养微生物
B.甲乙都是自养微生物、丙是异养微生物
C.甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物
D.甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物C单个
或少数菌体(2)特征:大小、形状、光泽度、
颜色、硬度、透明度等。(3)功能:(1)定义:4、菌落鉴定菌种的重要依据固体培养基上大量繁殖子细胞群体 (1)消毒:
利用较为温和的化学或物理方法,杀死物体表面或内部的部份微生物(不包括芽孢和孢子)。2.消毒与灭菌(2)灭菌: 以强烈的化学剂或物理方法消灭体内外所有微生物,包括所有细菌的繁殖体、芽孢和孢子,而达到完全无菌之过程。较为温和强烈部分生活状态的微生物全部微生物不能能三、无菌技术:防止外来杂菌的污染1.无菌技术包括:芽孢 有些细菌在一定的条件下,细胞里面形成一个椭圆形的休眠体,叫做芽孢。当环境适宜(如温度、水分适宜)的时候,芽孢又可以萌发,形成一个细菌.在生物体的一定部位产生一种特殊的生殖细胞叫孢子。
孢子的特点是能直接长成新个体。 孢子思考 阅读P15-16页内容,判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌,如果需要,请选择合适的方法。A、操作者的衣着和双手 B、接种室 C、玻璃棒
D、试管 E、烧瓶 F、接种环 G、超净操作台
H、接种针 I、培养基 J、无菌水 K、牛奶 答:消毒
灭菌A、操作者的衣着和双手K、牛奶G、超净操作台B、接种室C、玻璃棒D、试管 E、烧瓶F、接种环H、接种针I、培养基 J、无菌水(酒精消毒法)(紫外线消毒)(巴氏消毒法)(干热灭菌)(灼烧灭菌)(高压蒸汽灭菌)煮沸消毒法:100℃煮沸5-6min。
巴氏消毒法:70-75℃下煮30min或80℃下煮15min
化学药剂消毒法:用酒精等进行皮肤消毒;氯气消毒水源,或喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等液。
紫外线消毒:利用紫外线照射30min。(1)消毒的方法:3.常用的消毒与灭菌的方法③高压蒸汽灭菌:
100kPa、121℃下维持15-30min.主要用于培养基灭菌(2)灭菌的方法:①灼烧灭菌:各种金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可迅速彻底地灭菌。②干热灭菌:用干热灭菌箱在160-170℃下加热1-2h,用于能耐高温的、需要保持干燥的物品(玻璃器皿)。3.常用的消毒与灭菌的方法注意适用范围课堂小结一、微生物
二、培养基:1、概念
2、种类
3、基本成分
4、菌落
三、无菌技术
消毒和灭菌的区别和各自常用的方法。课堂练习:1.有关微生物培养的说法不正确的是( )
A.培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,并提供无氧条件
B.在牛肉膏蛋白胨培养基中,牛肉膏只提供碳源、蛋白胨只提供氮源
C.培养微生物除提供合适的营养和环境条件外,还需保证无菌条件
D.菌落是微生物在固体培养基上生长形成的,肉眼可见的子细胞群体B2.下列所述环境下的微生物,能正常生长繁殖的是(???)?
A.接种在牛肉膏蛋白胨培养基上大肠杆菌?
B.在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌?
C.在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌?
D.在灭菌后的碳源和氮源比例恰当的培养液中禽流感病毒?A四、纯化大肠杆菌实验目的:接种大肠杆菌于培养基上,经过培养使其形成由单个细胞繁殖形成的子细胞群体,即菌落。实验过程:(知识网络)配制培养基接种大肠杆菌恒温培养箱中培养
(12—24h)结果分析与评价计算→ 称量→ 溶化→ 灭菌→ 倒平板菌种保藏倒平板操作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,立刻盖上皿盖。
④待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置。讨论:1、培养基高压蒸汽灭菌后,需冷却到____℃左右时,才能倒平板。用什么办法来估计培养基的温度?
______________________________________________________2、操作时锥形瓶口通过酒精灯火焰的目的是:________________________________________________3、将平板倒置的目的是:
______________________________________________________________________________________________________4、在倒平板过程中,将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?
_____________________________________________________________50感觉锥形瓶的温度刚刚不烫手,就可以倒平板了防止瓶口微生物污染培养基既可以使培养基表面冷凝的水分更好的挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染不能,因为空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生。back平板划线法接种 1.原理: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表面。 2.操作流程:灼烧接种环冷却 划线
(第一区域)蘸取菌液灼烧接种环冷却 划线
(第二区域)灼烧接种环冷却 划线
(第三区域)灼烧接种环冷却 划线
(第四区域)灼烧接种环冷却 划线
(第五区域)灼烧接种环平板倒置放置培养平板划线接种第一区域第二区域第三区域第四区域第五区域问题2:每次划线前灼烧接种环的目的:问题3:划线结束后灼烧接种环的目的:讨论1:避免接种环上可能存在的微生物污染培养基杀死上次划线结束后残留的菌种及时杀死接种环上残留的菌种,避免污染环境和操作者。问题1:第一步灼烧接种环的目的: 2.在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?
以免接种环温度太高,杀死菌种。
3.在作第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?
划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。back稀释涂布平板法接种原理:
将菌液进行一系列梯度稀释,并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。当稀释倍数足够高时,即可获得单个细菌形成的标准菌落。 系列稀释操作101102103104105106 (1)将分别盛有9mL水的试管灭菌并编号。 (2)用移液管吸取1mL培养的菌液,注入第二支试管中,轻压橡皮头,吹吸三次使之充分混匀。 (3)从101倍稀释的试管中吸取1mL稀释液,注入第三支试管中,重复步骤2,直至到第六支试管。涂布平板操作(1)将涂布器浸在盛有70%的酒精的烧杯中。(2)取少量菌液(不超0.1mL),滴加到培养基表面。(3)将沾有酒精的涂布器在火焰上引燃,火熄后冷却8~10s。(4)用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。问题讨论 涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求,想一想,第2步应如何进行无菌操作? 应从操作的各个细节保证“无菌”。例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等等。back微生物的恒温培养微生物的恒温培养back结果分析与评价1.未接种的培养基表面是否有菌落生长?如果有菌落生长,说明了什么?
未接种的培养基在恒温箱中保温1~2 d后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。2.在接种大肠杆菌的培养基上,能否观察到独立的菌落?它们的大小、形状、颜色相似?
如果接种成功的话,在培养基的表面可观察到大小、形状、颜色相似的菌落。3.培养12h和24h后,观察到的实验结果相同吗?如果不同,请分析产生差异的原因?
培养12 h与24 h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同。随着时间的延长,菌落的不断生长,使菌落体积不断增大;菌落的位置不动,但菌落数增多。4.如果在培养基上观察到不同形态的菌落,请分析其可能的原因。
无菌操作未达到要求:
可能是培养基灭菌不彻底;
可能是杂菌污染;back菌种的保存 1.试管低温临时保存
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,培养成菌落后,置于4OC的冰箱中保存(每隔3~6个月要重新接种培养后再保存)。缺点:保存时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
2.甘油管长期保存
在3mL的甘油瓶中加入1mL的甘油,高压灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,充分混合后,置于-20OC的冷冻箱中保存。back本课题知识小结:课件29张PPT。微生物培养技术的应用微生物的培养专题2:微生物的培养与应用课题背景1、尿素的利用 尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。2、细菌利用尿素的原因土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶 + H2OCO(NH2)22NH3+ CO2课题目标: (1)从土壤中分离能够分解尿素的细菌。
(2)统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌。 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实例:Taq酶的发现㈠.筛选菌株一.研究思路PCR技术要求使用耐高温(93℃)的DNA聚合酶。1、自然界筛选目的菌株:2、实验室筛选目的菌株:启示:根据它对生存环境的要求,到相应的环境中寻找。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。 ①从物理性质看此培养基属于哪类?固体培养基②在此培养基中哪些作为碳源、氮源?碳源:葡萄糖 氮源:尿素③该培养基是否具有选择性?如果有,如何进行选择?P22思考题3.选择培养基: 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,叫做选择培养基。尿素是惟一氮源,原则上只有利用尿素的微生物才能生长。 但实际上,微生物的培养是一个非常复杂的问题,有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖,因此能够在选择培养基上生长的微生物不一定是所需要的微生物,还需要进一步的验证。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。①为了保证结果准确,一般选择菌落数在 的平板进行记数。②一般来说,统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。
③统计结果一般用 而不是活菌数来表示。低菌落数(二)统计菌落数目的方法 1、稀释涂布平板法(活菌计数法)统计样品中活菌的数目。原理:应用:注意事项:30-300如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数? 统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好能统计3个平板,计算出平板菌落数的平均值。例1:某同学在稀释倍数为106 的培养基中测得平板上菌落数的平均数为234, 涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL ,那么每克样品中的菌落数是2.34×1092、显微镜直接计数优点:设备简单、能观察微生物的形态特征缺点:不能区分死菌和活菌;难以计数微小的细菌。(二)统计菌落数目的方法 第一位同学只涂布了一个平板,没有设置重复组,因此结果不具有说服力。
第二位同学设置了重复组,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,不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。
阅读教材22页“(二)统计菌落数目”小字部分,并讨论教材中提出的问题。(三)设置重复组:选择三个稀释度的菌液均匀涂布在平板上,然后培养。同一稀释度菌液涂布到3个或3个以上的平板上,经培养,计算出菌落的平均数。 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。㈢.设置重复组和对照: 实例:在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时,A同学从对应的106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落,但是其他同学在同样的稀释度下只选择出大约50个菌落。分析其原因。 原因:⑴土样不同,⑵杂菌污染,(3)培养基混入其他含氮物质方法:由其他同学用与A相同土样进行实验 方法:将A配制的培养基不加土样(无菌种)进行培养,作为空白对照,以证明培养基是否受到污染。你能通过设置对照组,排除上述可能性吗?
⑴土样不同
⑵杂菌污染
(3)培养基是混入其他含氮物质 将同一稀释度的等量土壤溶液分别涂布到牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基中,比较菌落的数量、形态等。牛肉膏蛋白胨培养基选择培养基二、实验设计包括实验方案、材料用具、实施步骤、时间安排等。1、实验设计的内容2、实验流程:菌落计数配制土壤溶液系列稀释涂布平板与培养土壤微生物主要分布在距地表3~8cm的近中性土壤中,约70%~80%为细菌。
从肥沃、湿润的土壤中取样。
先铲去表层土3cm左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封(已灭菌)中。3、实验流程:(1)土壤取样问题1:土壤取样时,要注意什么问题?(2)样品的稀释分离不同的微生物采用不同的稀释度,其原因是不同微生物在土壤中含量不同,其目的是保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。
细菌稀释度为104、105、106,
放线菌稀释度为103、104、105,
真菌稀释度为102、103、104。问题2:为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度?(3)微生物的培养与观察?细菌一般在30~37℃培养1~2d,
放线菌一般在25~28℃培养5~7d,
霉菌一般在25~28℃的温度下培养3~4d。(4)菌落计数?在菌落计数时,每隔24h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。微生物的培养与观察问题3:不同种类的微生物培养时需要设置的温度和培养时间如何? 关注菌落的形态、大小、边缘、突起、颜色、质地等等,都是区分细菌的重要手段。 3、规划时间三、操作提示1、无菌操作(1)取土用的小铁铲的盛土样的信封在使用前都需要_____。
(2)应在_____ 称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中,塞好棉塞。
(3)在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在_______操作。2、做好标记注明培养基种类、培养日期、平板培养样品的稀释度等。---以防杂菌污染---避免混淆---提高效率灭菌火焰旁火焰旁四、结果分析与评价 1.培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落? 对照组(牛肉膏)培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目,说明 。 空白对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长,说明 。培养基没有被杂菌污染选择培养基已筛选出一些菌落 2.样品的稀释操作是否成功? 如果得到了2个或2个以上菌落数目在30~300的平板,则说明 。稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数(1)对分离的菌种作进一步的鉴定,还需要借助 的方法。
(2)在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的 将尿素分解成了 。氨会使培养基的碱性 ,pH 。因此,我们可以通过检测培养基 变化来判断该化学反应是否发生。
(3)在以 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂。培养某种细菌后,如果pH升高,指示剂将变 ,说明该细菌能够 。五、课题延伸:能分解尿素的细菌的鉴定生物化学脲酶氨增强升高pH尿素酚红红分解尿素实验方案土壤中尿素分解菌的分离与计数分离筛选微生物的原理有利于目的菌株生长
抑制或阻止其他微生物生长人为
条件微生物计数方法与原理稀释涂布平板法
显微镜直接计数对照设置与重复设置实验设计实验操作结果与分析1.使用选择培养基的目的是( )
A.培养细菌
B.培养真菌
C.使需要的微生物大量繁殖
D.表现某微生物的特定性状与其他微生物加以区别
2.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是
A.CO2和N2 B.葡萄糖和NH3
C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素CD3.下列说法不正确的是( )
A.科学家从70-80度热泉中分离到耐高温的TaqDNA聚合酶。
B.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、
M4、M5,以M3作为该样品菌落数的估计值。
C.设置对照实验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
D.同其他生物环境相比,土壤中的微生物数量最大,种类最多。B4.为培养和分离出酵母菌并淘汰杂菌,常在培养基中加入 A.较多的氮源物质 B.较多的碳源物质
C.青霉素类药物 D.高浓度食盐C5.实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应,用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线(3条线均与下图中的链霉素带接触),将平板置于37℃条件下恒温培养3天,结果如图所示。从实验结果分析以下叙述,不正确的是
A链霉素能阻止结核菌的生长
B链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效
C链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效
D链霉素可以用于治疗伤寒病人D1.如图表示不同化学元素所组成的化合物,
以下说法不正确的是 ( )
A.若图中①为某种多聚体的单体,则①
最可能是氨基酸
B.若②存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②是脂肪
C.若③为多聚体,且能贮存生物的遗传信息,则③是DNA
D.若④主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原2. 如图表示细胞膜的亚显微结构,其中a和b为物质的两种运输方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述,错误的是( )
A.葡萄糖通过a过程进入红细胞
B. 适当提高温度将加快②和③
的流动速度
C.细胞间的识别与①有密切的关系
D. b过程不需要ATP,a、b过程体
现膜的选择透过性这一生理特性CA3.(双选)下列有关生物学实验的叙述,正确的是( )
A.在使用显微镜下观察细胞的实验中,若在50×下的视野中均匀分布有大小一致的20个细胞,则换用100×后,视野中的细胞数目是5个
B.观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,把实验材料换成细菌或蓝藻,观察实验的现象也相同
C.用高倍镜观察叶绿体和线粒体实验中,用了专一性的活性染料是健那绿
D.观察植物细胞质壁分离的实验中,可选取洋葱根尖细胞制作成临时装片AC4.右图是动植物细胞亚显微结构模式图。请分析。
(1)比较动植物细胞亚显微结构,高等植物细胞
内不含有[ ]____________(细胞器)。
(2)控制动植物性状的物质主要位于[ ]__________中。
(3)若右边图所示是紫色洋葱鳞片叶细胞的一部
分,则色素主要存在于[ ] 。
(4)在一个植物细胞内由⑥产生的某气体物质扩
散到⑩中被利用,最少要穿过_________层磷脂分子层。
(5)细胞进行新陈代谢的主要场所是________________。
(6)如果左边图是可以产生分泌蛋白的腺细胞,向该细胞内注射有放射性同位素3H标记的氨基酸,放射性同位素将在细胞器中出现,在细胞器中出现的顺序依次为[ ]_________、[ ]________及[ ] __________。在此过程中所消耗的能量主要由[ ]___________提供。
(7)桑格和尼克森提出⑤的结构模型是______________模型。①中心体 ④细胞核 ⑨液泡(或细胞液) 8 细胞质基质 ③核糖体 ②内质网 ⑦高尔基体⑥线粒体流动镶嵌 5.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素。下列相关叙述,正确的是( )
A.人和大肠杆菌在合成胰岛素时,转录和翻译的场所是相同的
B.DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”
C.通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌
D.在培养大肠杆菌的工程菌过程中,获得目的基因的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA聚合酶B6.下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答:
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有____和____。
(2)用激素处理的目的是使B牛____________,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到_________________(时期)才能与精子结合。
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵细胞结合,完成受精作用,这个过程叫做__________。卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到__________。
(4)生产上常用 ____ __ 期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体,可以使用_________技术。动物细胞培养、胚胎移植(早期胚胎培养) 超数排卵 减数第二次分裂中期精子获能 两个极体 桑椹胚或囊胚 胚胎分割7.(双选)关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.卵裂期胚胎的总体积变大,有机物的种类增加,有机物的含量却减少
B.冲卵指的是将受体子宫中的受精卵冲出
C.胚胎分割可以看作是克隆的方法之一
D.同情发情处理的目的是使供受体生殖器官的生理变化相同
CD8.下列过程中,没有发生膜融合的是 ( )
A.植物体细胞杂交 B.受精过程
C.氧进入细胞中的线粒体 D.效应B细胞产生抗体
9.在生物工程中,正确选择材料是成功实现生物工程的前提。下列材料选择不符合生物过程要求的是( )
A.采用植物分生区(茎尖)组织培养技术进行作物脱毒
B.做胚胎移植时应选择遗传性能和生产性能优秀的个体做受体
C.动物细胞培养最好取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
D.选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞CB课件16张PPT。 思考:植物每年产生的纤维素超过70亿吨,但却不会在地球上大量的积累,为什么? 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。课题目标: 简述纤维素酶的种类及作用,从土壤中分离出分解纤维素的微生物,讨论这类微生物的应用价值。 课题重点与难点: 从土壤中分离分解纤维素的微生物。 课题3 分解纤维素的微生物的分离一、基础知识 纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,广泛地存在于植物的根、茎、叶等器官中。 纤维素酶由微生物分泌的一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,由于它们的协同作用,最终将纤维素分解成葡萄糖。纤维素纤维二糖葡萄糖1、纤维素与纤维素酶: 纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。时间足够长,滤纸完全分解基本无变化实验:纤维素酶的作用2、纤维素分解菌的筛选(1)筛选方法(2)筛选的原理刚果红染色法:这种方法能够通过颜色反应直接
对微生物进行筛选.刚果红+纤维素→红色复合物,但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。
当纤维素被_______分解后红色复合物就_______,培养基中会出现以____________为中心的______。这样我们可以通过_____________来筛选纤维素分解菌。阅读课本课本28页相关部分,回答下列问题:无法形成纤维素分解菌透明圈是否产生透明圈纤维素酶二、实验操作土壤取样选择培养梯度稀释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本流程与课题2的实验流程有哪些异同?㈠.实验设计:取样的环境?1、选择培养的目的?
2、选择培养基的特点?3、方法1、鉴别培养基的特点?2、如何鉴别?刚果红染色法包括实验方案、材料用具、实施步骤、时间安排等。1、实验设计的内容菌落计数配制土壤溶液系列稀释涂布平板与培养土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
提示:课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择性培养基上,直接分离得到菌落。本课题通过选择培养,使纤维素分解菌得到增殖后,再将菌液涂布在鉴别培养基上。其他步骤基本一致。㈡.操作过程:
1.土壤取样:
采集土样时,应选择富含纤维素的环境。若找不到合适环境,可将滤纸埋在土壤中一个月左右,也会有能分解纤维素的微生物生长。
〖旁栏思考题〗为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌?
答:生物与环境的相互依存关系。只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量才会高于其它普通环境,从而提高获得目的微生物的几率。
〖旁栏思考题〗将滤纸埋在土壤中有什么作用?你认为滤纸应该埋进土壤多深?
答:人工设置适宜环境,使纤维素分解菌相对聚集。将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。2、选择培养(1)选择培养的目的:增加纤维素分解菌的浓度,以确保能够从样品中分离到所需要的微生物 (2)制备选择培养基①旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基?为什么?②这个培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有,是如何进行选择的?③你能否设计一个对照实验,说明选择培养基的作用液体培养基,原因是配方中无凝固剂有选择作用,本配方中的碳源是纤维素,所以能分解纤维素的 微生物可以大量繁殖用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照。思考:为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物? 使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖,而不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制。(3)操作方法:将土样加入装有30mL选择培养基的锥形瓶中,
将锥形瓶固定在摇床上,
在一定温度下震荡培养1~2天,直至培养液变浑浊。
也可重复选择培养。2、选择培养4、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上(2)涂布平板:将稀释度为104~106的菌悬液各取0.1mL涂布在培养基上,30℃倒置培养(1)制备培养基:参照旁栏中的比例
固体培养基颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用①操作繁琐;
②刚果红会使菌落之间发生混杂①操作简便;
②不存在菌落混杂问题①产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈;
②有些微生物能降解色素,形成明显的透明圈。5、刚果红染色法方法一:先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应方法二:在倒平板时就加入刚果红。三、结果分析与评价1、培养基的制作是否合格?是否分离到了能够产生透明圈的微生物?2、分离的结果是否一致 设置空白对照,若对照的培养基在培养过程中无菌落生长则说明 。
如果观察到产生透明圈的菌落,则说明 。 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量,因此最容易分离得到的是 。但由于所取土样的环境不同,不同同学也可能得
到 等不同的分离结果。可能获得了分解纤维素的微生物细菌真菌和放线菌培养基没有被杂菌污染纤维素分解微生物的分离纤维素酶种类、作用、最适pH、催化活力刚果红染色筛选原理实验设计土壤取样选择培养稀释涂布平板与培养纯化培养富含纤维素土壤增大分解菌含量染色鉴别分离出分解菌练一练:1、下列关于纤维素酶的说法,错误的是A、纤维素酶是一种复合酶,至少包括三种
B、纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖
C、纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁
D、葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖2、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌,下列说法错误的是A、刚果红能与纤维素形成红色复合物
B、刚果红能与纤维二糖形成红色复合物
C、刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物
D、若培养基上产生了透明圈,则说明已筛选出了纤维素分解菌练一练3、在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌,符合下列哪一生物学观点?( )
A、生物结构与功能相适应的观点
B、生物结构与功能整体性观点
C、生物与环境相适应的观点
D、生物发展进化的观点4、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是( )
①土壤取样 ②梯度稀释 ③选择培养
④菌悬液涂布平板 ⑤挑选出单个菌落
A、 ①②③④⑤ B、①③②④⑤
C、 ①②④③⑤ D、①④②③⑤CB课件13张PPT。专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养3.愈伤组织特点: ,
。 一、基础知识(一)植物组织培养的基本过程:1.原理: 。 细胞的全能性 2.相关概念: 细胞排列疏松无规则
高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞 P32 细胞分化、脱分化、再分化4.过程: P32 外植体脱分化
细胞分裂愈伤组织再分化
细胞分裂、分化 根或芽
(试管苗)发育完整
植物体(二)影响植物组织培养的因素1.内因:外植体的生理状态。不同的植物组织、同种植物材料的年龄、保存时间长短、部位等都会影响实验结果。
2.外因:
(1)营养成分:常用的一种培养基——
矿质元素:大量元素和微量元素
有机物:维生素、甘氨酸、烟酸、肌醇、蔗糖、琼脂;
(2)植物激素:启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键
性激素—— ,两者的 、
使用的 及 都会影响实验结果。
(3)其他因素:pH、温度、光照等条件。MS培养基细胞分裂素和生长素浓度先后顺序用量的比例 如菊花:菊花的组织培养,一般将pH值控制在5.8左右,温度控制在18-22℃,并且每日用日光灯照射12h。
植物激素按照不同的先后顺序使用这两类激素,会得到不同的
实验结果。当同时使用这两类激素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。MS固体培养基成分及比例同微生物培养基相比,MS培养基的配方有哪些明显的不同? 微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同,MS培养基则需提供大量无机营养,无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。二、实验操作:以菊花组织培养为例(一)制备MS固体培养基1、配制各种母液:无机物中的大量元素可浓缩10倍,微量元素可浓缩100倍,维生素、激素和用量少的有机物可配制成1mg/mL的母液。2、配制培养基: 配制培养液?熔化琼脂?调pH值(5.8左右)?培养基分装。(二)外植体消毒:1、选材:选取菊花茎段生长旺盛的嫩枝。2、消毒:3、灭菌:高压蒸汽灭菌(三)接种1、接种室消毒2、无菌操作的要求3、材料的切取和接种70%酒精擦拭工作台所有操作都在酒精灯旁进行,每次使用器械后,都用火焰灼烧灭菌。(四)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,培养温度控制在18-22℃,且每日用日光灯光照12h。(五)移栽(六)栽培将幼苗移植到消毒过的蛭石或珍珠岩等环境生活,等幼苗长壮后再移栽到土壤中。三、结果分析与评价1.外植体被污染的原因:
(1)材料的选取应加以选择,老的材料比幼嫩的材料带菌多,田间比温室生长的材料带菌多。
(2)消毒材料不彻底,植物组织只能进行表面灭菌,对材料内部所带的细菌、霉菌等杂菌往往难以对付,可在培养基中添加抗生素解决。
(3)人为污染,如使用未消毒工具或呼吸排出细菌;手接触材料或器皿边缘,使用过的工作器具未消毒而再继续使用,造成交叉污染;接种室空气污染等。2.(1)外植体到愈伤组织一般需要20-30d;
(2)愈伤组织培养成根或芽时,注意细胞分裂
素和生长素的浓度比。
3.茎段上逐渐长出乳白色或黄白色的愈伤组织。菊花的组织培养原理:细胞的全能性基本过程:外
植
体愈伤组 织 芽或根
(试管苗)完整
植株脱分化再分化影响植物组织
培养的因素:外植体的选择营养成分:大量元素、微量元素、有机物植物激素温度、pH、光照等实验操作:制备MS培养基外植体消毒接种培养移栽栽培 植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,如一些细菌、真菌等的生长。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。P36 1.在植物组织培养的过程中,为什么要进行一系列的消毒、灭菌,并且要求无菌操作?P36 2.在选取菊花茎段的时候,为什么要选取生长旺盛的嫩枝? 外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化。课件17张PPT。课题2 月季的花药培养课题2 月季的花药培养课题目标:
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,
说出影响花药培养的因素,
学习花药培养的基本技术,
尝试用月季或其他植物的花药进行培养。
课题重点和难点:选取适宜的培养材料和培养基。雌蕊雄蕊柱头
花柱
子房花药
花丝
雄蕊
雌蕊
萼片
花托
花柄
花瓣一、基础知识1.被子植物的花粉发育(1)被子植物雄蕊由 和 两部分组成。花药花丝(2)花粉是由花粉母细胞经过 而形成,因此,花粉是 的生殖细胞。减数分裂单倍体小孢子母细胞(2n) 时期(n)单核 期(n)双 核 期 细胞核(n) 细胞核(n) 细胞(n) 细胞(n) 个精子(n) 分裂 分裂单核 期(n) 分裂减数四分体居中靠边有丝生殖有丝花粉管生殖营养2结合教材内容填下列示意图 (3)被子植物花粉的发育要经历小孢子 、
和 等阶段。四分体时期单核期双核期注意:两个精子和一个营养核的基因型相同。拓展:发育结果2.产生花粉植株的两条途径:途径一:花粉通过胚状体阶段发育为植株;
途径二:花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织,再将其诱导分化成植株。一、基础知识 两种途径之间并没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。3.影响花药培养的因素(1)主要的影响因素:材料的选择与培养基的组成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都有一定的影响。(2)其他因素:②从花粉来看,应当选择 (四分体期、
单核期、双核期、萌发期)的花粉 材料的选择
①从花期来看,应当选择 (初花期、盛花
期、晚花期)的花药 ③从花蕾来看,应当选择 (完全未开放、
略微开放、完全盛开)的花蕾 初花期单核期完全未开放一、基础知识二、月季花药培养的实验操作1.材料的选取②焙花青-铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色)①醋酸洋红法(最常用)(2)检查方法:P39一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。(1)选择花药:P39 思考:为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难?
花瓣松动后,微生物就可能侵入到花药,给材料的消毒带来困难。2.材料的消毒 用于培养花药,实际上多数未熟,由于它的外面有花萼、花瓣或颖片保护,通常处于无菌状态,所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。花蕾无菌水清洗吸干表面水分0.1%的氯化汞溶液 2-4 min无菌水清洗3-5次70%的酒精浸泡30s二、月季花药培养的实验操作A.剥取花药B.接种花药C.培养D.分化培养基培养E.鉴定和筛选不要损伤花药?要彻底除去花丝?25℃,不需要光照。 20-30天后长出愈伤组织或胚状体。幼小植株形成后才需要光照。 出现染色体倍性的变化,如何处理?每个培养瓶接种 (7~10 )个花药花药长出愈伤组织还要转移到哪?3.接种和培养 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。
花药出现污染的原因:
(1)消毒不彻底;
(2)接种室污染;
(3)人为因素的交叉污染等。三、结果分析与评价植物组织培养技术与花药培养技术的异同点:外植体为体细胞,染色体数无需加倍。取材为花粉,培养的为单倍体幼苗,植株弱小,高度不育。必须用秋水仙素处理,使染色体加倍,恢复正常植株的染色体数,而且为纯种。
月季的花药培养被子植物花粉的发育:产生花粉植株的两种途径:影响花药培养的因素:主要因素:材料的选择与培养基的组成重要因素:选择合适的花粉发育时期影响因素:亲本植株的生长条件、低温处理和接种密度等猪笼草——示笼状捕虫器捕蝇草——夹状捕虫器茅膏菜——黏液捕虫器课件18张PPT。专题4 酶的研究与应用课题1 果胶酶在果汁生产中的作用[教学目标] 1.简述果胶酶作用。
2.检测果胶酶活性。
3.探究温度和pH对果胶酶活性影响。
4.探究果胶酶的最适用量,搜集有关果胶酶应用的资料。
[教学重点] 探究温度和pH对果胶酶活性影响
[教学难点] 探究果胶酶的最适用量 一、基础知识(一)酶的性质1、酶的概念 酶是_______产生的一类具有__________作用的_______,其中,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是_______,少数的酶是______。 活细胞催化有机物蛋白质RNA2、酶的分布胞内酶:多数酶在细胞内直接参与生物化学反应,
如呼吸酶
胞外酶:少数的酶要分泌到细胞外发挥作用,
如消化酶降低化学反应的活化能能瓦解植物细胞的细胞壁、胞间层果胶2.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。
3.来源:植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 果胶
(不溶于水)半乳糖醛酸
(可溶于水)果胶酶(二)果胶酶的作用 果胶是植物细胞壁、胞间层的
主要组成成分之一,由半乳糖醛酸
聚合而成的高分子化合物,不溶于水。在果汁加工中,果胶会影响出汁率,使果汁变浑浊。如何解决这个问题? 果胶酶:1、作用:(三)酶的活性与影响酶活性的因素 指酶催化一定化学反应的能力。1.酶的活性:单位时间内、单位体积中,反应物的减少量或
产物的增加量。2.酶活性的高低:用反应速度表示:3.影响因素--温度、pH、酶的抑制剂等。1.目的:定量测定温度对酶活性的影响二、实验设计(一)探究温度对酶活性的影响2.原理:果胶酶的活性受温度影响,处于最适温度,酶的活性最高,高于或低于最适温度酶活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比实验材料及器具:
材料:搅拌器、苹果、质量浓度为2%的果胶酶溶液、
器具:试管,大烧杯,恒温水箱、量筒,温度计,漏斗,滤纸如何探究温度对酶活性的影响呢?
根据以下材料设计出你的实 验 方案。思考:
1、本实验的自变量是什么?因变量是什么?无关变量是什么?
3、观察指标怎么确定?2、我要设计几组实验?如何将不同溶液的温度分别调到设定的数值?(参照课本P43的提示)实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则。搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入9支试管果胶酶水溶液等量9支试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9组分别放入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C的恒温水箱中保温20min试管内温度稳定后,将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格①②③④⑤3.实验操作步骤:问:为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分别装在不同的试管中恒温处理? 提示:可以保证底物和酶混合时的温度是相同的,避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物温度,从而影响果胶酶活性。探究温度、pH对果胶酶活性的影响问:在探究温度或pH的影响时,是否需要设置对照?如果需要,又应该如何设置?为什么? 提示:需要设置对照实验,不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照,这种对照称为相互对照。探究温度、pH对果胶酶活性的影响问:探究温度对果胶酶活性的影响时,哪个因素是自变量,哪些因素是应该保持不变?自变量 :温度
无关变量:果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等4.实验结果 结论:果胶酶的最适温度为40-50OC(二)探究pH对酶活性的影响 只须将温度梯度改成pH梯度,并选定一个适宜的温度进行实验。
反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在同一恒温水箱中恒温加热过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格,确定最适pH并画曲线图将5组试管的苹果泥和果胶酶的pH分别调到5.0、6.0、7.0、8.0、9.0,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合,保持恒温一段时间搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入5支试管果胶酶水溶液等量5支试管③①②⑤④⑥结果分析与评价2.实验操作步骤1.变量分析: 自变量:果胶酶的量 因变量:果汁的体积思考:该实验中,如何设置酶用量的梯度?①不同浓度的果胶酶溶液 ②同一浓度不同体积的果胶酶溶液 (三)探究果胶酶的用量无关变量:pH、温度、酶催化反应的时间、
苹果泥的用量等2.实验操作:(1)配制不同浓度的果胶酶溶液准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg 、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg,配制成相等体积的水溶液,取等量放入9支试管中,并编号1~9。 (2)制备水果泥 搅拌器搅拌制成苹果泥,等量装入9支试管中,
并编号1~9。(3)将上述试管放入450C恒温水浴一段时间。(4)将不同浓度的果胶酶分别与各试管的苹果泥混合,
然后再放入恒温水箱中。
(5)恒温水浴约20分钟
(6)过滤后测量果汁的体积(三)探究果胶酶的用量3.实验结果与分析 如果随着酶浓度的增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明 ;
当酶的浓度增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明 ,那么,这个值就是酶的最适用量。4.根据你对酶的特性的了解,画出实验结果的可能坐标曲线。酶的用量不足 酶的用量已经足够 练习:1.有两次瞬间高温灭菌;
2.酶处理的时间相对较长;
3.有离心分离步骤和浓缩步骤。1.下列关于酶的活性叙述不正确的是:
A.酶的数量越多,酶的活性越高
B.酶的活性可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应
的反应速度来表示
C.是指酶催化一定化学反应的能力
D.在适宜的条件下,酶的活性最高A2.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内,调整pH至2.0,保存于37度的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质为:
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水
B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水
D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水A1.下列可表示酶反应速度的是:
A.单位时间内反应物的减少量
B.单位体积内产物的增加量
C.单位时间内产物的增加量
D.单位时间、单位体积内反应物的减少量2.果子酒放久了易产生沉淀,只要加入少量蛋白酶就可
使沉淀消失,而加入其他酶则无济于事,这说明
A.酶具有专一性 B.酶的成分是蛋白质
C.酶的活性受环境影响 D.该沉淀的是氨基酸 3.下列不能影响酶活性的是
A.温度 B.pH C.酶的抑制剂 D.酶的数量DAD 4.同一个体内的各类活细胞所含的酶
A.种类有差异,数量相同 B.种类有差异,数量不同
C.种类无差异,数量相同 D.种类无差异,数量不同5.下图纵轴为酶反应速度,横轴为底物浓度,其中能正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速度关系的是BB课件11张PPT。课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果【思考1】普通洗衣粉中有哪些成分表面活性剂,水软化剂,碱剂,漂白剂等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂,香精和色素,以及填充剂等一、基础知识:加酶洗衣粉1.成分: 除含有普通洗衣粉的成分外,还含有酶制剂。常用的有四类:________、________、__________ 和__________
其中应用最广泛、效果最明显的是
___ ____ __和___________2.酶制剂种类蛋白酶脂肪酶淀粉酶纤维素酶碱性蛋白酶碱性脂肪酶注:酶制剂的特点:能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高的温度,并且通过特殊的化学物质将酶包裹,与洗衣粉其他成分隔离。
【思考2】酶能直接添加到洗衣粉中吗?为什么?科学家是如何解决这一难题的? ①蛋白质 多肽蛋白酶应用:有助于清洗奶渍、血渍以及各种蛋白质污垢。②脂肪 甘油 + 脂肪酸脂肪酶应用:可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺
分泌物及化妆品污垢。③淀粉 麦芽糖淀粉酶应用:可以去除来自面条、面粉等含有淀粉的污垢。④纤维素 葡萄糖纤维素酶应用:去除棉纺织品表面的浮毛,使洗涤后的棉纺
织品柔软蓬松,色泽更加鲜艳,穿着更加舒适3.作用原理:⑤复合酶:洗涤同一污渍,复合酶的效果远超单一酶的效果作用:碱性纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢,它的作用是使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深层的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,从而达到更好的去污效果。二、实验设计(1)探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 2.探究问题:1.遵循原则:单一变量原则、对照性原则洗衣粉的种类洗涤效果水温、水量、水质、污染物的量、实验用布的质地、大小、洗衣粉的用量和浸泡时间等自变量:
因变量:
无关变量:【思考3】为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染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,减轻水体富营养化。【思考4】P47 阅读资料一并思考:①你同意B同学观点吗?请说明理由
②A同学的实验方案存在问题吗?若有问题,请说明存在的问题。你能提出一个更好的方案吗?
有问题。未说明控制相同的适宜温度;
玻璃棒搅拌的强度难以控制相同等。不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。改进方法:在相同水温下进行实验;玻棒由同一位同学控制搅拌,并尽量保持匀速转动、搅拌力度一致。如能用机械控制搅拌速度与力度更佳。实验材料及器具:
材料:白棉布、植物油、天平、普通洗衣粉、加酶洗衣粉、蒸馏水
器具:大烧杯,量筒,玻璃棒根据以下材料设计出你的实 验 方案。(1)探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 (2)探究加酶洗衣粉使用时的最适温度_ 为自变量,不同的实验组之间形成_ 对照温度相互【思考3】你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果?
可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、
颜色变浅、面积缩小等,最好能进行定量的比较。 (注:以“+”多少表示污渍颜色深度,“+”越多,颜色越深;
“-” 表示无颜色)不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的列表比较(3)不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果自变量是_ ,污渍的种类、程度等应是完全相同不同种类的加酶洗衣粉1.“衣领净”:含高效表面活性剂、还原增白剂、液体蛋白酶制剂等成分,可洗去领口、袖口的顽渍及其它顽渍,而一般洗衣粉效果较差。
2.厨房的洗涤剂有两大类: (1)用于清洗食具的洗涤剂(如洗洁精),对皮肤有刺激性,残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。
(2)用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力强,碱性也强,对皮肤有损伤。3.马桶污垢剂分三类:酸性产品、中性产品和碱性产品。目前市场上以酸性为主,清洗效果最佳。
洁厕灵是人们常用的一种洁厕剂,其主要成分是:各种有机酸、缓蚀剂、增稠剂、表面活性剂、香精等。三、课题延伸解释现象(1)若该洗衣粉较易清除衣物的血渍和奶渍,说明该洗衣粉中加入的是什么酶?为什么?蛋白酶,因为血渍和奶渍的主要成分是蛋白质,蛋白酶能分解血渍和奶渍中的蛋白质。(2)为什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉?使用加酶洗衣粉时,必须注意洗涤用水的温度,温度过高会使酶变性失活。在低温下酶的活性下降。一般洗衣粉不易清除衣物的蛋渍和奶渍,但加酶洗衣粉则可以,一般加酶洗衣粉袋子上印有以下说明:
成分:略
用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时;使用温水效果最佳;切勿用60度以上的水。
注意:切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手(3)为什么洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时?如何缩短衣物的浸泡时间? 是为了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物中的蛋白质污渍;用温水浸泡衣物,因为酶的催化作用需要适宜的温度。(4)试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料? 因为蛋白酶能使蛋白质水解,而丝质及羊毛衣料中含有蛋白质,这样会损坏衣物(5)为什么使用加酶洗衣粉洗衣后,须彻底清洗双手?人体皮肤细胞有蛋白质,如不彻底清洗双手,就会使手的皮肤受到腐蚀,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地接触。此外,加酶洗衣粉也不宜长期存放,存放时间过长会导致酶活力损失。课件11张PPT。4.3 酵母细胞的固定化课题背景①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件
非常敏感,容易失活②溶液中酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本③反应后,酶会混在产物中,影响产品质量,难以在工
业生产中广泛应用课题3 酵母细胞的固定化课题目标 2.尝试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。1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。课题重点和难点:制备固定化酵母细胞一、基础知识(一)固定化酶的应用实例---高果糖浆的生产1.原理:固定化酶的反应柱示意图2.生产过程:p49使酶既能与反应物接触,又能与产物分离;固定
在载体上的酶可以被反复利用。3.固定化酶的优点:一、基础知识(二)固定化酶(细胞)技术1.概念:p50 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。 2.方法: 包埋法、化学结合法、物理吸附法3.酶和细胞固定方法的选择①酶适合采用 固定
原因: 。 ②细胞适合采用 固定
原因: 。4.包埋法常用的载体:明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等化学结合和物理吸附法 酶分子很小,容易从包埋的材料中漏出 包埋法 细胞个大,细胞难以被吸附或结合 5.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点二、实验操作(一)制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化2.配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3.配制海藻酸钠溶液(关键)4.海藻酸钠溶液和酵母细胞混合5.固定化酵母细胞1g干酵母+10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h思考:微火加热并不断搅拌的目的?防止海藻酸钠焦糊思考:为什么海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?防止高温杀死酵母细胞 以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右①过程:②注意事项A、可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠,用作对照B、海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下,发生聚沉,形成凝胶珠,需稳定30min左右5.固定化酵母细胞(二)用固定化细胞发酵1.冲洗:将固定的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2~3次。洗去凝胶珠表面多余的电解质溶液。
2.发酵:150mL10%葡萄糖+固定化酵母细胞
→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵24h。利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味。1、观察凝胶珠的颜色和形状
合格的凝胶珠应是浅黄色,圆形或椭圆形。如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。
2、观察发酵的葡萄糖溶液三、课题成果评价 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味
2. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖 B.醋酸纤维素
C.聚丙烯酰胺 D.聚乙烯树脂D3.固定化细胞技术不包括
A.包埋法 B.化学结合化
C.物理法 D.生物法D1.下列有关固定化技术的叙述,正确的是
A.固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B.固定化酶能提高酶的利用率
C.酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶固定化方式就是吸附在固体表面上。B 4.溶解海藻酸钠,最好采用( )加热的方法
A.小火间断 B.小火持续
C.大火间断 D.大火持续A5.关于酵母菌的叙述,正确的是
A.酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时,
依靠有性生殖进行繁殖
B.酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C.酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、
各种的细胞器膜等膜
D.用酵母菌酿酒时,应先密封后通气C课件20张PPT。1、生物体的遗传物质是什么?
2、如何证明它们是遗传物质?
3、如何从生物体中将遗传物质提取出来? 绝大多数生物(包括原核细胞、真核细胞和部分病毒如噬菌体)的遗传物质都是DNA,
某些病毒如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质;烟草花叶病毒实验证明了RNA是遗传物质。课题1
DNA的粗提取与鉴定课题目标:了解DNA的理化性质理解DNA的粗提取以及DNA鉴定的原理重点难点:DNA的粗提取和鉴定的原理课题1 DNA的粗提取与鉴定一.基础知识(一)提取DNA的原理DNA粗提取的基本思路:
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。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。溶解性
耐受性1.DNA的溶解性(1)在NaCl溶液浓度在0.14 mol/L时,DNA溶解度最小;
低于(或高于)0.14 mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的降低(或增加)而逐渐增大。溶解:用浓度为2mol/L的NaCl溶液溶解DNA
析出:加水稀释,当降至0.14mol/L时,DNA析出(2)DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精(二)提取DNA的基本原理:2.DNA的耐受性①蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响
②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
③洗涤剂可以瓦解细胞的细胞膜,但对DNA没有影响(二) DNA的鉴定原理DNA + 二苯胺试剂沸水浴溶液变蓝色 在选取材料时,应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。
从核DNA数目来看,哪些不适合提取DNA?哪些适合?请选择动植物材料各一种
猪38条,鸡血78条,哺乳动物血液,
猕猴桃58条,洋葱16条,豌豆14条,菠菜12
大肠杆菌1条。(一)实验材料的选取二.实验设计哺乳动物的血液和液体培养基中的大肠杆菌。鸡血、猕猴桃。不适合提取DNA的材料:较适合提取DNA的材料: 本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因:
一是因为鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得;
二是鸡血细胞极易吸水胀破,而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要研磨,操作繁琐,历时较长。 为什么用鸡血细胞做实验材料?
能否选用牛、羊、马血做实验材料?为什么?
不能。因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,仅靠白细胞和淋巴细胞中的少数DNA,在实验中很难提取到。
洗涤剂能瓦解细胞膜,利于释放DNA食盐主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解 细胞内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液动物细胞加蒸馏水让细胞吸水胀破,过滤得滤液植物细胞加洗涤剂和食盐,充分搅拌研磨,过滤得滤液讨论:如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?(三)去除滤液中的杂质1.杂质可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质2.去除方法方案一的原理DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同 阅读P55方案一:
为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?答:用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;
用低盐浓度使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。
因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。方案二:蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA
方案三:DNA和蛋白质变性温度不同讨论:方案二与方案三的原理有什么不同?(四)DNA的析出与鉴定DNA的析出:是用与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数为95%),静置2-3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取DNA。 用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起白色丝状物——粗提取的DNA。1、DNA的析出2、 DNA的鉴定 取试管2支,编号甲乙→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物,使之溶解→各加4mL二苯胺,混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化 比较两只试管中溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否有蓝色。 DNA的鉴定三.实验操作①制备鸡血细胞液:加柠檬酸钠,静置或离心②破碎细胞,释放DNA:纱布过滤1③溶解核内DNA:④DNA析出:
⑤过滤后再溶解⑥DNA初步纯化:⑦DNA鉴定:加蒸馏水,同一方向快速搅拌加入2mol/LNaCl溶液,同一方向缓慢搅拌 加蒸馏水至0.14mol/L,过滤2,再溶解到
2mol/LNaCl溶液中,过滤3取滤液与等体积95%冷却酒精混合,析出白色丝状物二苯胺,沸水浴,呈现蓝色柠檬酸钠可防止血液凝固⑴过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液
目的:获得含核物质的滤液
⑵过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液
目的:获取纱布上的粘稠物
⑶过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液
目的:得到含DNA的滤液 三次过滤:两次加蒸馏水目的:⑴破碎细胞时:
加速了鸡血细胞的破裂,从而释放出DNA。
⑵ DNA析出时:
使NaCl溶液浓度接近0.14mol/L,使DNA最大限 度地析出。1.以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g________,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_____,不利于后续步骤的操作。加入酒精和玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免______________,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
3.二苯胺试剂要_________,否则会影响鉴定的效果四.操作提示柠檬酸钠泡沫加剧DNA分子的断裂现配现用五.结果分析与评价可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质(二)分析DNA中的杂质观察你提取的DNA颜色,如果不是白色丝状物,说明_________________;二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功,如果不呈现蓝色,可能_______________________________________________(一)是否提取出了DNADNA中的杂质较多所提取的DNA含量低,或是实验操作中出错,需重新制备DNA的粗提取与鉴定实验原理DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同
DNA与其他细胞成分在酒精中溶解度不同
DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂耐受性不同
DNA与二苯胺呈现蓝色反应DNA粗提取选择适宜材料破碎细胞DNA的溶解和析出DNA的纯化鉴定DNA与二苯胺混合,沸水浴,呈现蓝色反应1.与析出DNA粘稠物有关的叙述,不正确的是(??? )
A.操作时缓缓滴加蒸馏水,降低DNA的溶解度???
B.在操作时,用玻璃棒轻缓搅拌,以保证DNA分子完整??
C.加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度,两者均可析出
D.当丝状粘稠物不再增加时,此时NaCl的浓度相当于0.14mol/LC2.DNA的粗提取中,将与滤液体积相等的、冷却的(?? ),溶液中会出现白色丝状物。
A.0.9%的NaCl?????????????? ????
B.0.14mol/L的NaCl溶液
C.质量分数15%的HCl???????? ???
D.体积分数为95%的酒精溶液D作业:1、在作业本中写出“DNA的粗提取和鉴定”的实验原理和步骤。周四上交。
2、周四晚上完成练习册对应内容。课件25张PPT。课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段(PCR)课题目标体验PCR分子学实验方法理解原理
讨论PCR的应用重点难点PCR技术的的原理PCR的基本操作温故知新1组成DNA分子的基本单位是什么?
这些基本单位是如何连接成DNA分子的?
DNA分子结构有什么特点?
(一)DNA分子的结构C、H、O、N、P1.元素组成:脱氧核苷酸2.基本单位:一、基础知识脱氧核苷酸链结构简图磷酸二酯键连 接 5,端(含磷酸基团)3,端(含羟基)3,端5,端-OH末端为3’ 端 ; 磷酸基团的末端为5’ 端3、DNA单链两端的命名DNA分子是有 条链组成,
盘旋成 结构。
交替连接, 排列在外侧,构成基本骨架;
排列在内侧。
碱基通过 连接成碱基对,并遵循 原则。反向平行双螺旋脱氧核糖和磷酸碱基对氢键碱基互补配对2(A-T,G-C)4、DNA的空间结构(即一条链为3’-5’,另一条链为5’-3’)——沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型DNA母链:提供复制的模板
解旋酶:打开DNA双链
4种脱氧核苷酸:合成子链的原料
DNA聚合酶:催化合成DNA子链
ATP:为复制过程提供能量
引物:使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸(二)DNA分子的复制1、条件2、DNA的合成方向:从子链由5’ 端向 3’端延伸。注意:DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3’端延伸DNA链。★分子生物学研究中最强大的实验技术之一
★其本质是在体外模拟胞内DNA分子复制的过程美国科学家穆利斯(K.B.Mullis)
发明了PCR技术,1993年诺贝尔奖 (三)PCR技术DNA双链单链变性(加热80-100℃ )复性(缓慢冷却)1.PCR原理:(2)变性的目的:(3)复性的目的:解开双链有利于引物与单链的结合利用DNA分子的热变性原理,通过控制
温度来控制双链的解聚与结合,从而
完成体外DNA分子的扩增。(1)原理:DNA分子的热变性原理:解旋酶DNA母链4种脱氧核苷酸DNA聚合酶引物( RNA)打开DNA双链模板合成子链原料催化子链合成使DNA聚合酶能从引物3′端开始连接脱氧核苷酸体外扩增DNA如何提供相似环境? 变性( 80-100℃ )耐热的DNA聚合酶20—30个核苷酸构成单链DNA或RNA缓冲溶液:维持反应的pH值不变体内DNA复制PCR2、PCR的反应条件3、PCR的反应过程(1)变性: (2)复性:(3)延伸:循环升高温度到90℃以上DNA解聚为单链温度降到50℃左右两种引物与两条单链DNA结合升温度升到72℃左右在热稳定的DNA聚合酶的作用下用溶液中的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则合成新DNA链结果:处于两个引物之间的DNA序列,呈指数式扩增。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的延伸第一个循环5’3’3’5’引物1引物2第二个循环第一个
循环产物第二个
循环产物(一)实验操作:1.准备好PCR反应体系的配方2.用微量移液器按配方往
微量离心管中加入各组分4.离心10s5.将离心管放入PCR仪上,设置好循环程序进行反应二、实验操作 注意:①盖严目的:防止实验中脱落或液体外溢
②轻轻弹击管壁目的:使反应液混合均匀
③离心目的:使反应液体集中在离心管底部,
提高反应效果。3.盖严盖子,用手指轻轻弹击管壁混合反应液 微量移液器微量离心管PCR仪【思考】为何预变性需要时间稍长?以便增加大分子模版DNA彻底变性的概率。(二)操作提示1.PCR技术高度灵敏,为了避免 等
因素的污染,所用微量离心管、枪头、缓冲
液以及蒸馏水等在使用前必须进行
;2.分装试剂,所用试剂在 ,
使用时,放在冰块上 。3.简化操作程序,使用一次性枪头。二、实验操作 高压蒸汽灭菌 外源DNA -20℃储存 缓慢融化50倍波长260nm处读数蒸馏水做对照三、结果分析与评价---DNA含量的测定1.测定的原理:DNA在260nm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。2.过程:①稀释:②对照调零:③比色测定:④计算:DNA含量(?g/mL)=50x(260nm的读数)x 稀释倍数 PCR的优点:快速、高效、灵活、易于操作四、课题延伸比色杯50:1?g/mL的DNA在厚度为1cm比色杯中的吸光值为0.02课堂小结1.关于PCR技术的应用,错误的一项是( )
A 古生物学、刑侦破案、DNA序列测定
B 诊断遗传疾病、基因克隆、古生物学
C DNA序列测定、基因克隆、刑侦破案
D 诊断遗传疾病、合成核苷酸、DNA序列测定D2、做PCR使用的微量离心管、枪头、缓冲液及蒸馏水使用前必须进行 的目的是 。防止外源DNA污染高压蒸汽灭菌利用PCR技术扩增
目的基因,其原理与
细胞内DNA复制类似
(如图所示)。 图中
引物为单链DNA片段,
它是子链合成延伸的
基础。
①从理论上推测,
第四轮循环产物中
含有引物A的DNA片段所占的比例为 。
②在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链
等长的DNA片段。DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上
15/16三 ③PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶,本表达式
不能正确反映DNA聚合酶的功能,这是因为 。
课件28张PPT。5.3 血红蛋白的提取和分离血红蛋白含有4条肽链,每条肽链环绕一个亚铁血红素基团,此基团可携氧或二氧化碳,血红蛋白因含血红素而呈红色。重点:凝胶色谱法、电泳法的基本原理蛋白质分离和提取的原理: 根据蛋白质各种特性的差异,
来分离不同种类的蛋白质。(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)凝胶色谱法 凝胶电泳法 1、材料
凝胶:由多糖类化合物(如葡聚糖、琼脂糖)构成的多孔性球体,内部有许多贯穿的通道。2、原理:根据相对分子质量的大小来分离蛋白质大分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;
小分子穿过多孔凝胶颗粒的内部,路程长,流动慢。(一)凝胶色谱法(分配色谱法) 一. 基础知识(一)凝胶色谱法 3、分离过程 由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成。
如H2CO3/NaHCO3,HC/NaC,NaH2PO4/Na2HPO4等(二)缓冲溶液——洗脱剂
1、组成:
2、配制:
3、作用:调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。抵制外界酸碱对溶液pH的干扰而维持pH基本不变。一、基础知识――蛋白质提取和分离原理 (二)缓冲溶液--洗脱剂1、概念:带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。2、原理: 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。3、常见电泳类型:①琼脂糖凝胶电泳②聚丙烯酰胺凝胶电泳(三)电泳阅读P66第二段,思考:测定蛋白质分子量时通常用什么方法?为什么要在聚丙烯酰胺凝胶中加入SDS? SDS的作用是什么?SDS(十二烷基硫酸钠)作用:
①能使蛋白质变性(解聚);
②消除净电荷对迁移率的影响,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。SDS--聚丙烯酰胺凝胶电泳法二、实验操作样品处理——粗分离——纯化——纯度鉴定(一)蛋白质提取和分离步骤(二)操作过程:1. 红细胞的洗涤思考:
①提取DNA时用的是鸡的红细胞,提取血红蛋白却用哺乳动物的红细胞,为什么不用同一种材料?
②血液有哪些成分?鸡的红细胞具有细胞核,含有DNA,便于进行DNA的提取;哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多细胞器,结构简单,血红蛋白含量丰富,便于提取血红蛋白。1.红细胞的洗涤阅读思考:洗涤的目的是什么?
洗涤过程:血液
100mL重复洗涤3次,直至上清液没有黄色除去其中的杂蛋白,以利于后续血红蛋白的分离纯化,不可洗涤次数过少初次离心后的结果3次洗涤后的结果2.血红蛋白的释放阅读思考:
释放血红蛋白过程中,在洗涤好的红细胞加入了哪些物质?
为了加速释放过程,采取了什么措施?目的分析:
A.蒸馏水的作用是______________________________。
B.加入甲苯的作用是____________________________。
充分搅拌的目的是____________________________。使红细胞大量吸水胀裂溶解红细胞的细胞膜加速红细胞的破裂3.分离血红蛋白分离过程分离过程红细胞
混合液烧杯分液漏斗甲苯层(无色透明)白色薄层固体红色透明液体杂质沉淀层(暗红色)试管中溶液层次4.透析20mmol/L磷酸缓冲液(粗分离)除去样品中分子量较小的杂质透析目的:1.凝胶色谱柱的制作:2.凝胶色谱柱的装填:教材图5-193.样品的加入和洗脱原理:用凝胶色谱法将分子量较大的杂质蛋白质除去。步骤:(二)凝胶色谱操作(纯化)2.凝胶色谱柱的装填:立刻用磷酸缓冲液洗涤平衡12h(3)洗涤(2)装填悬浮液将凝胶悬浮液一次性装填入色谱柱内色谱柱垂直固定在支架上(1)固定色谱柱装配好的凝胶柱注意:正确的加样操作是:A.不要触及并破坏凝胶面。B.贴壁加样。C.使吸管管口沿管壁环绕移动。3.样品的加入和洗脱(二)凝胶色谱操作(纯化)3.样品的加入和洗脱(二)凝胶色谱操作(三)纯度鉴定 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳2)方法:鉴定血红蛋白纯度。1)目的:3)步骤:略注意事项:1. 红细胞的洗涤:
洗涤次数不能过少;低速、短时离心。
2. 凝胶的预处理:
沸水浴法时间短,还能除去微生物和气泡
3. 色谱柱的装填:装填尽量紧密,降低颗粒间隙;无气泡;洗脱液不能断流。
4. 色谱柱成功标志:红色区带均匀一致地移动。知识总结血红蛋白的提取和分离1.凝胶色谱法是根据( )分离蛋白质的有效方法。
A分子的大小 B相对分子质量的大小
C带电荷的多少 D溶解度
2.缓冲液的作用是:在一定范围内,抵制外界的影响来维持( )基本不变。
A温度 B pH C渗透压 D氧气浓度
3.电泳是指带电粒子在电场的作用下向着与其所带电荷( )的电极移动。
A相同 B相反 C相对 D相向
4. 哺乳动物和人的成熟的红细胞中的( )与氧气的运输有关。
A血红蛋白 B肌红蛋白 C肌动蛋白 D肌球蛋白BBBA5.血液由血浆和各种血细胞组成,其中( )的含量最多。
A白细胞 B血小板 C红细胞 D淋巴细胞
6.为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入抗凝血剂( )。
A. NaCl B.甲苯 C.蒸馏水 D.柠檬酸钠
7.将搅拌好的混合液转移到离心管中,离心后,可以明显看到试管中的溶液分为4层,其中第3层是( )
A无色透明的甲苯层 B脂溶性物质的沉淀层
C血红蛋白的水溶液 D其他杂质的暗红色沉淀物CDCDNA和蛋白质技术DNA的粗提取与鉴定多聚酶链式反应扩增DNA片段血红蛋白的提取与分离提取原理及鉴定原理实验设计:选材、实验步骤注意事项PCR的条件PCR原理DNA含量的测定PCR过程DNA合成的方向实验过程凝胶色谱法及电泳的原理1.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2.粗分离(透析)3.纯化(凝胶色谱操作)4.纯度鉴定(SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳)利用PCR技术扩增
目的基因,其原理与
细胞内DNA复制类似
(如图所示)。 图中
引物为单链DNA片段,
它是子链合成延伸的
基础。
①从理论上推测,
第四轮循环产物中
含有引物A的DNA片段所占的比例为 。
②在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链
等长的DNA片段。DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上
15/16三 ③PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶,本表达式
不能正确反映DNA聚合酶的功能,这是因为 。
课件21张PPT。课题1 植物芳香油的提取专题6 植物有效成分的提取 芳香油是贵重的工业原料。
食品工业、造酒工业、香水工业、制药工业都离不开芳香油。植物芳香油散发出的芬芳气味,使人身心爽快,有助于消除疲劳,恢复精力。那么,植物芳香油是如何提取出来的呢?基础知识自主梳理一、植物芳香油的来源、特点和提取方法
1.天然香料的来源:主要是动物和植物。
2.特点:具有很强的_______,主要
包括__________。
3.提取方法:主要有_____、______和 等,
具体采用的方法要根据_______ __的
特点来决定。挥发性蒸馏压榨植物原料萃取萜类化合物及其衍生物(1)水蒸气蒸馏法
①原理:利用_________将挥发性较强的植物芳香油
携带出来,形成____________,冷却后,混合物又会
重新分出_____和水层。
②分类:可分为水中蒸馏、_________和_________。水蒸气油水混合物油层水上蒸馏水气蒸馏3.提取方法:植物芳香油提取的常用方法。(2)压榨法——因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。提取柑橘、柠檬芳香油(3)萃取法 原理:植物芳香油不仅__________,而且易溶于有机溶剂。将粉碎、干燥的植物原料用__________浸泡,使芳香油溶解于有机溶剂后,只需蒸发出有机溶剂即可达到目的。挥发性强有机溶剂水中
蒸馏水上
蒸馏水气
蒸馏基本原理相同原料放在沸水中加热蒸馏。
适于某些鲜花、破碎果皮和不易粘结的原料。但不能用于含酯类高的香料植物。蒸馏容器下方有一排气孔,连接外源水蒸汽,上方有筛板,上面放原料容器中水的上方有筛板,把原料置于筛板上,加热蒸馏。优点:蒸馏时间短,出油率高。优点:设备简单、成本低、易操作。1.提取方法:水蒸气蒸馏法(一)玫瑰精油的提取:二、实验设计2. 玫瑰精油的提取装置:(水中蒸馏法)蒸馏时什么因素会影响产品品质?鲜玫瑰花+清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油加无水Na2SO4加NaCl吸收油层中的水分。3.实验流程示意图:氯化钠:促使油水混合物(乳化液中油和水)的分离。无水Na2SO4:(一)玫瑰精油的提取:(乳白色乳浊液)过滤柠檬烯,主要分布在橘皮中通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油3.实验原理:1.橘皮精油的成分:(二)橘皮精油的提取:2.提取方法:压榨法静置漂洗压榨过滤石灰水浸泡 再次过滤橘皮油4.实验流程示意图:石灰水:防止压榨时滑脱,提高出油率,降低压榨液黏稠度,过滤不堵塞筛眼小苏打、硫酸钠:促进油和水的分离小苏打
硫酸钠普通布袋滤纸课题2 胡萝卜素的提取专题6 植物有效成分的提取一、胡萝卜素的基础知识理化性质: 胡萝卜素是一种 结晶,化学性质比较 ,不溶于 ,微溶于 ,易溶于 等有机溶剂。可氧化成两分子维生素A。水石油醚稳定橘黄色酒精 2、应用:医药用途:缺乏维生素A症、
抗氧化、抗肿瘤、抗衰老等作用添加剂(食品、饮料、饲料) :食用色素3、天然β-胡萝卜素的提取(1)工业方法:植物中提取岩藻中提取利用微生物的发酵生产(2)实验室提取方法:萃取剂水不溶性萃取剂 ---乙醇、丙酮 ---石油醚、乙酸乙酯、乙醚、
苯、四氯化碳 水溶性萃取剂萃取法(3)影响萃取的因素:萃取剂:性质、用量(主要)原料:颗粒的大小、紧密程度、含水量条件:温度、时间等原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长效果好(4)实验室操作过程:上部固定冷凝管加热一段时间冷却过滤:除去萃取液中的不溶物蒸馏:挥发萃取剂,浓缩胡萝卜素提取液防止加热时 有机溶剂的挥发温度高, 萃取的效率高萃取的步骤胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素(5)鉴定的步骤:---纸层析法 量做基线? 对照点样? 干燥层析? 对比观察A、D——标准样品
B、C——提取样品层析液不能超过基线比较颜色的深浅,是否出现杂质杂质利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发后得到芳香油通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油①水蒸气蒸馏
②分离油层
③除水过滤①粉碎、干燥
②萃取、过滤
③浓缩①石灰水浸泡、漂洗
②压榨过滤静置
③再次过滤提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油原料颗粒尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取植物芳香油提取三种方法的比较根据植物原料的特点来决定麝亦称香獐,哺乳纲,是珍贵的野生动物。麝香,为鹿科动物麝的雄性香腺囊中的分泌物干燥而成,是一种高级香料。
我国还是麝香的主要出口国家。麝香在国外的主要用途是制造高级化妆品及香水,也是制造某些贵重中成药不可缺少的重要药材原料。品 名:灵猫香
又称香猫香。一种动物性香料。灵猫生殖腺囊的分泌物。淡黄色或褐色半流体,略像脂肪。在空气中颜色变深,且逐渐变硬。有不愉快的原始气味,但在高度稀释时有独特的香气。主要成分是灵猫酮。是名贵的定香剂。用于配制高级化妆品香精等。品 名:海狸香
一种动物性香料。海狸生殖器附近一对梨状腺囊的分泌物。新鲜时呈奶油状。经日晒或熏干后变成红棕色的树脂状物质。有不好的原始气味,在稀释后有愉快的香气。成分比较复杂,含有醇类、酚类、酮类等。是名贵的定香剂。用于配制高级化妆品、香精等。 龙涎香生成于抹香鲸的肠道中。龙涎香从鲸的肠道中慢慢穿过排入海里或者是在鲸死后其尸体腐烂而掉落水中。它必须在海水中漂浮浸泡几十年(龙涎香比水轻,不会下沉)才会获得高昂的身份,有的龙涎香块在海水中浸泡长达百年以上。身价最高的是白色的龙涎香;价值最低的是褐色的,它在海水中只浸泡了十来年。1. 下面不能用于提取芳香化合物的是
A. 杏仁 B. 真菌 C. 玫瑰花 D. 细菌D2. 玫瑰精油提取最适方法是
A. 萃取法 B. 水蒸气蒸馏法
C. 水上蒸馏 D. 压榨法B3. 柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法而不是水蒸气蒸馏法,是因为
A. 水中蒸馏会导致原料焦糊
B. 柑橘、柠檬芳香油易溶于水
C. 会使芳香油的有效成分水解
D. A和CD4. 蒸馏装置完毕后,可在蒸馏瓶中加几粒沸石,目的是
A. 加速沸腾 B. 防止液体过度沸腾
C. 减缓沸腾 D. 防止蒸馏瓶炸裂B右图为胡萝卜素的提取装置示意图,回答下列问题:
(1)胡萝卜素是一种脂溶性物质,因此,选取的萃取剂应具有的主要特点是_____________________________________。
(2)提取胡萝卜素的常用的方法是______法。
(3)装置中1是________,它的作用是______________________。
(4)萃取时不用明火加热,而用________,原因是___________________。
(5)萃取的效率主要取决于________________________。较高的溶点,不与水混溶等萃取冷凝管防止加热时有机溶剂挥发水浴加热有机溶剂都是易燃物,直接用明火加热易引起燃烧爆炸萃取剂的性质和使用量(1)A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是________;属于提取样品的样点是________。
(2)点样时的要求是______________________。
(3)形成该图对滤纸的要求是____________。
(4)将滤纸放在层析装置中时,在容器的上面要盖上盖子,原因是________________________。如图为胡萝卜纸层析结果示意图,回答有关问题:A、DB、C快速细致干燥防止层析液挥发