高中生物复习资料（选修1）：生物技术实践

专题1　传统发酵技术的应用
课题1　果酒和果醋的制作
1．与果酒制作有关的微生物是　酵母菌　，它的异化作用的类型是　兼性厌氧型　。在有氧的条件下进行有氧呼吸　C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋能量　（反应式），并大量繁殖，方式为　出芽　繁殖。在无氧条件下繁殖能力下降，但是可以进行酒精发酵　C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋少量能量　（反应式）。
2．温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，酒精发酵一般将温度控制在　18℃～25℃　。传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是　附着在葡萄皮上的野生型酵母菌　。
3．与果醋制作有关的微生物是　醋酸菌　，其代谢类型是　异养需氧型　，对　氧气　的含量特别敏感，当深层发酵时，即使只是短时间中断，也会引起死亡。当糖源充足时，可以将糖分解成　醋酸　；当缺少糖源时，可以将　乙醇　转变成　乙醛　，然后再转变成醋酸　，反应式为　C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O　。果醋制作的发酵过程中一般把温度控制在　30℃～35℃　，所以此细菌是一种　嗜温　菌。
4．在材料的选择时，应选择新鲜的葡萄，榨汁前先进行　冲洗　，后除去　枝梗　。发酵瓶要清洗干净，用　体积分数为70%的酒精　消毒，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有　1/3　的空间。
5．果汁发酵后是否有酒精产生，可以用　重铬酸钾　来检验，这种物质在　酸性　条件下，可与酒精反应呈现　灰绿色　。
课题2　腐乳的制作
1．在腐乳的制作过程中，有多种微生物参与了发酵过程，其中主要的是　毛霉　，其繁殖的方式是　孢子生殖　。这些微生物产生的　蛋白酶　能将蛋白质分解成小分子的　肽　和　氨基酸　；脂肪被微生物中的　脂肪酶　分解成　甘油　和　脂肪酸　。在多种微生物的作用下，普通的豆腐变成了腐乳。
2．腐乳的制作过程中，笼屉中的温度应控制在　15℃～18℃　，并保持一定的　湿度　。
3．加盐腌制时，将长满毛霉的豆腐块分层整齐的摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而　增加盐量　，接近瓶口表面的盐要　铺厚　一些。加盐的作用是　可析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂　；　盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质　。
4．卤汤主要是由　酒　和各种　香辛料　配置而成的。卤汤中酒的含量一般控制在　12%左右　。加酒的作用是　可以抑制微生物的生长　；　使腐乳具有独特的口味　。
5．影响腐乳口味的因素有　盐的用量　、　酒的种类和用量　、　发酵的温度和时间　、　香辛料的种类和用量　。
课题3　制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
1．泡菜的制作过程中离不开　乳酸菌　，其代谢类型是　异养厌氧型　，生殖方式为　分裂生殖　。在　无氧　条件下进行发酵产生　乳酸　。
2．膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但当人体摄入的亚硝酸盐总量达到　0 .3g～0.5g　时，会引起中毒；当摄入量达到　3g　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，只有在特定的条件下（　适宜的pH、温度　和　一定的微生物作用　），才会转变成致癌物　亚硝胺　，其对动物具有　致癌　和　致畸、致突变　的作用。
3．泡菜的制作时，应按照清水与盐的比为　4:1　的比例配置盐水，将盐水　煮沸冷却　。
4．检测亚硝酸盐含量是在　盐酸　酸化的条件下，亚硝酸盐与　对氨基苯磺酸　发生　重氮化　反应后，与　N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液　结合出现　玫瑰红　颜色，再与已知浓度的标准液进行比较，大致估算出浓度。
5．在腌制的过程中导致亚硝酸盐含量增加的因素有　温度过高　、　食盐用量不足10%　、　腌制时间过短　。
6．在测定亚硝酸盐含量的实验操作中首先要配置六种溶液，即　对氨基苯磺酸溶液　、　N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液　、　亚硝酸钠溶液　、　氯化镉、氯化钡　、　氢氧化铝乳液　、　氢氧化钠溶液　。
专题2　微生物的培养与应用
课题1　微生物的实验室培养
1．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――培养基。
（1）按培养基的外观物理状态来分，培养基可分为　固体培养基　、　半固体培养基　、和　液体培养基　三类。其中，　固体培养基　因加入凝固剂而成固态，可用于分离鉴定微生物、活菌计数和保存菌种等，微生物在其表面生长，可以形成肉眼可见的　菌落　；　半固体培养基　可观察微生物的运动；　液体培养基　中不加凝固剂，便于微生物充分接触和利用培养左右基中的养料，常用于发酵工业。
（2）按照人们对培养基中成分的了解程度不同，可将培养基分为　天然培养基　和　合成培养基　。
（3）按照培养基的功能来分，又可分为用于培养、分离特定微生物的　选择培养基　和用于鉴别不同种类微生物的　鉴别培养基　。如要选择培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入　青霉素　；培养　金黄色葡萄球菌　，可在培养基中加入高浓度食盐；用伊红－美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否含有　大肠杆菌　（若有，菌落特点：　菌落呈紫色，并带有金属光泽　）。
2．病毒、立克次氏体等为专性寄生物，不能在一般培养基上生长，需接种在动植物组织中才能增殖。常用来培养病毒的是　活鸡胚　。
3．不同微生物培养往往需要不同的培养基配方，但是其基本成分都包括　碳源　、　氮源　、　水　、　无机盐　和　生长因子　等几种基本物质。在微生物所需要的化合物中需要量最大的是　碳源　，新陈代谢同化作用类型的划分也是根据是否能合成含碳有机物为主要依据，自养型微生物的碳源是　无机碳源　，异养型微生物的碳源是　有机碳源　。
4．微生物最常利用的碳源是糖类，尤其是　葡萄糖　，最常利用的氮源是　铵盐、硝酸盐　。对异养微生物而言，含C、H、O、N的化合物既是　碳源　又是　氮源　和　能源　。
5．在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对　pH　、　特殊营养物质　以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加　维生素　，培养霉菌时需要将培养基的pH调至　酸性（5.0～6.0）　，培养细菌时需要将培养基的pH调至　中性或微碱性（6.5～7.5）　，培养放线菌时需要将培养基的pH调至　碱性（7.5～8.5）　，培养厌氧微生物时则需要提供　无氧　的条件。
6．无菌技术分为消毒和灭菌两大类。消毒是指　使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）　；灭菌是指　使用较为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　。实验室常用的消毒方法有　煮沸消毒法　、　巴氏消毒法　和　化学药剂消毒法　；常用的灭菌方法有　灼烧灭菌　、　干热灭菌　和　高压蒸汽灭菌　。加热灭菌的基本原理是　使细菌体内的蛋白质和DNA变性　。实验后，所用过的培养基、培养液都要　统一进行高压蒸汽灭菌　再丢弃，否则会造成环境污染。
7．用牛肉膏蛋白胨培养基进行大肠杆菌的纯化培养的实验，可分为　制备培养基　和　纯化大肠杆菌　两个阶段进行。第一阶段可分　计算　、　称量　、　溶化　、　灭菌　和　倒平板　几步，其中最后一步的目的是　防止皿盖冷却水倒流入培养基　。通常情况下，灭菌后的培养基要放在　恒温箱　中培养1～2天，若　无菌落生长　则说明培养基的制备是成功的，可以用来接种。最常用的微生物接种方法有　平板划线法　和　稀释涂布平板法　两种。
8．为了保持菌种的纯净，需对菌种进行保藏，对于频繁使用的菌种我们可以采用　临时保藏　法；对于需长期保存的菌种可以采用　甘油管藏　法。将菌种放在低温环境中保藏的目的是　降低微生物的新陈代谢速度，延缓菌种衰老　，但时间长了菌种还是要老化的，因此对临时保存的菌种　3～6月　后需要重新接种。
课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1．尿素是一种重要的农业氮肥。实践证明，尿素并不能直接被农作物吸收，只有当土壤中的细菌将尿素分解成　氨　后，植物才能利用其中的氮。土壤中的细菌之所以能分解尿素是因为它们体内能合成　脲酶　，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起催化作用。
2．Taq细菌能耐受93℃左右的高温，是美国微生物学家托马斯·布鲁克于1966年在美国黄石国家公园的一个热泉中发现的，这说明　在寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应环境中去寻找　。
3．选择培养基是指　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　。
4．统计某一稀释度下平板菌落数，应选择菌落数在　30～300　的平板进行计数，最好统计该种平板至少　3　个，计算出平板菌落数的　平均值　，然后按公式　（C÷V）×M　计算每类样品中的菌落数。这种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目　低　，因此统计结果一般用　菌落数　来表示。
5．土壤取样时保证无菌操作的措施有　取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌　、　应在火焰旁称取土样　和　在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作　。
6．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天　；放线菌一般在　25℃～28℃　的温度下培养　5～7天　；而霉菌一般在　25℃～28℃　的温度下培养　3～4天　。本实验中，我们可以每隔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，这样可以防止　因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目　。
7．对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。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。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。这样，我们就可以准确的鉴定该种细菌能够分解尿素。
课题3　分解纤维素的微生物的分离
1．纤维素的基本单位是　葡萄糖　，人体内没有　分解纤维素的酶　，所以人体不能直接利用纤维素作为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，能最终把纤维素分解成　CO2和水　释放到无机环境中去。
2．纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括　C1酶　、　CX酶　和　葡萄糖苷酶　三种组分，前两种酶使纤维素分解成　纤维二糖　，第三种酶将　纤维二糖　分解成葡萄糖。
3．纤维素酶的最适pH为　4.8　。
4．在筛选纤维素分解菌的过程中，人们发明了　刚果红染色　法。刚果红是一种染料，它可以与　纤维素　结合形成　红色复合物　，但并不和　纤维二糖和葡萄糖　发生这种反应。最后的实验是通过观察　是否产生透明圈　来筛选纤维素分解菌。
5．分离分解纤维素的微生物的实验流程为：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　。其中，选择培养的目的是　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　。
专题3　植物的组织培养技术
课题1　菊花的组织培养
1．植物组织培养的意义：
（1）可以实现优良品种的　快速繁殖　，保持　遗传性状　的一致性。
（2）可以培育出大量　不含病毒（或脱毒）　的幼苗，提高作物的产量。
（3）可以实现花卉的　连续　生产，不受开花季节的限制。
2．植物组织培养的原理：
当植物细胞处于　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，就可表现出　全能性　，发育成完整的新植株。
3．植株组织培养的过程：




4．影响组织培养的因素：
（1）材料选择：植物种类、材料的　年龄　和　保存时间的长短　等都会影响实验结果。
（2）营养供应：通常由　MS　培养基提供营养。
（3）激素调节：在培养基中需要添加　生长素　和　细胞分裂素　等植物激素。
（4）环境条件：需要适宜的　pH　、　温度　、　光照　等环境条件。
5．每个活细胞都具有全能性，原因是每个生活细胞都具有该生物全套　遗传信息　。但在生物体的生长发育过程中，细胞全能性并不表现出来，这是因为在　特定的时间和空间　条件下，通过基因的　选择性表达　，构成不同组织和器官。
6．细胞分化是指在个体发育中细胞在　形态、结构和生理功能　上出现　稳定性　差异的过程。细胞分化是一种持久性的变化，其生理意义是　使多细胞生物体中细胞的结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率　。
7．在人工培养条件下，外植体经过　脱分化　形成愈伤组织，该组织的细胞排列　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。愈伤组织经过　再分化　形成试管苗。
8．请根据菊花组织培养的有关知识，回答下列问题：
（1）菊花组织培养所用的培养基　MS固体　培养基。
（2）在培养基中除添加琼脂外，还需包括　水　、　无机盐（矿质元素）　和　有机物　等营养成分。
（3）与肉汤培养基相比较，植物组织培养的培养中　无机盐　的含量较高，其中包括　N、P、S、K、Ca、Mg　等大量元素和　Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I　等微量元素。
（4）培养基除了能满足外植体对营养物质的需求外，还能通过调节　植物激素　的使用次序、含量和比例而人为地控制细胞的　脱分化　和　再分化　。
（5）植物激素是植物组织培养中起重要作用的成分。植物激素中启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素是　生长素　和　细胞分裂素　。要达到“细胞分裂而不分化”的实验结果，应当怎样控制使用植物激素？　先使用处理生长素，后使用细胞分裂素　。
9．制备培养基：
植物组织培养需要配制　MS固体　培养基，其基本过程是　配制各种母液　、　配制培养基　、　灭菌　。
10．外植体消毒：
在外植体消毒中所用的消毒剂有　洗衣粉　、　酒精　和　氯化汞　等。
11．接种和培养：
（1）植物组织培养中，外植体的接种需要在　无菌　条件下进行；在每个培养瓶中插入　6～8　块外植体。
（2）培养过程中要在　无菌箱（培养箱、恒温箱）　中进行，培养温度为　18～22℃　，每天光照　12　小时。
12．移栽和栽培：
（1）试管苗在移栽前，首先打开　培养瓶口　，在培养间生长几日后，然后移栽到无毒环境中，待其　长壮　后再移栽到土壤中。
（2）试管苗移栽到土壤中后，适时　浇水　和　施肥　，直至开花。
13．制备MS固体培养基的流程图如下图所示，请据图回答：
配制各种母液 → 配制培养基 → C
（1）在配制培养基母液时，大量元素一般浓缩　10　倍，微量元素需要浓缩　100　倍。　激素　类、　维生素　类及用量较少的有机物一般可按1mg/mL的质量浓度单独配制成母液。
（2）配制培养基的步骤：
①按配方比例将称取的　琼脂　放到蒸馏水中加热使之熔化，然后加入　蔗糖　。
②按配方比例依次加入　大量元素　、　微量元素　、　有机物和植物激素　的母液，并用蒸馏水定容。
③调节培养基的　pH　。
④将配制好的培养基分装到锥形瓶中，每瓶分装　50或100　mL。
（3）流程图中的C项操作是　灭菌　，需要的仪器设备是　高压蒸汽灭菌锅　。
（4）在菊花的组织培养中，不需要添加植物激素，其原因是　菊花茎段的组织培养比较容易　。
14．结合外植体的消毒过程，回答下列问题：
（1）首先用　流水　冲洗后加少许洗衣粉刷洗，再用　流水　冲洗，并用　无菌吸水纸　吸干。
（2）然后将外植体放入70%　酒精　中处理6s～7s后，用　无菌水　清洗并用　无菌吸水纸　吸干。
（3）最后将外植体放入0.1%　氯化汞　溶液中1min～2min后，用　无菌水　清洗干净。
课题2　月季的花药培养
1．花药培养的原理：
1964年，印度科学家培养曼陀罗花药时，获得了由　花粉　发育形成的单倍体植株，这个实验说明生殖细胞也具有　全能　性。植物的花药培养在　育种　上的具有重要意义。
2．被子植物的花粉发育：
被子植物的花粉是由　花粉母细胞（小孢子母细胞）　经过　减数　分裂而形成的，其发育依次要经过　四分体　期、　单核　期和　双核　期等阶段。
3．产生花粉植株的两条途径：
（1）花粉通过　胚状体　阶段发育为植株。
（2）花粉在　诱导　培养基上先形成　愈伤组织　，再将其诱导分化形成植株。
4．影响花药培养的因素：
影响花药培养的主要因素是　材料的选择　和　培养基的组成　。
5．材料的选取：
在选择花药时，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，通常采用的方法有　醋酸洋红　法和　焙花青－铬矾　法。
6．材料的消毒：




7．接种和培养：
（1）在剥离花药时，尽量不能　损伤花药　，同时还要　彻底除去花丝　。
（2）每个培养瓶接种花药　7～10　个，培养温度控制在　25　℃左右，当　幼小植株　形成后才能进行光照。
8．在观察和确定花粉的发育时期时，需要对花粉进行染色。请回答：
（1）利用醋酸洋红法对花药进行镜检的基本过程是：
①将剥离的花药放在　载玻片　中央，并加一滴质量分数的1%的　醋酸洋红　。
②用镊柄将其捣碎，盖上　盖玻片　后用显微镜观察。
③在显微镜下，被染色后的花粉的细胞核呈　红　色。
（2）利用焙花青－铬矾法对花药进行镜检的基本过程是：
①剥离的花药首先放在　卡诺氏固定液　中固定20min。
②将固定后的花药放在　载玻片　中央，加　焙花青－铬矾溶液　进行染色。
③用镊柄将其捣碎，盖上　盖玻片　后用显微镜观察，被染色后的花粉的细胞核呈　蓝黑　色。
（3）无论是醋酸洋红法还是焙花青－铬矾法，需要观察的目标是花粉（　B、C　）
A．细胞核的颜色 B．细胞核的数目 C．细胞核的位置 D．细胞核的形状
9．在剥离花药时，要尽量不损伤花药，其原因是　损伤的花药在接种后容易从受伤部位产生愈伤组织　；同时还要尽可能地去除花丝，其原因　与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成　。
10．结合花药的培养过程，回答下列问题：
（1）花药培养利用的培养基是　MS　培养基，pH为　5.8　，温度为　25　℃，幼苗形成之前　不需要　（填“需要”或“不需要”）光照。
（2）在花药培养基中，用量最高的激素是　IAA　；在诱导丛芽或胚状体的培养基中，用量最高的激素是　BA　；在诱导生根的培养基中，用量最高的激素是　IAA　。
（3）花药经过20～30天的培养后，花药开裂，长出　愈伤组织　或释放出　胚状体　。前者还要转移到　分化培养基　上进行分化培养成再生植株；后者尽快　分开　并转移到新的培养基上。
（4）在花药培养中，特别是通过　愈伤组织　形成的花粉植株，常常会出现　染色体倍性　的变化，因而还需要对培养出的植株作进一步的鉴定和筛选。
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
1．制作果汁要解决两个问题：一是果肉的　出汁率低，耗时长　；二是榨取的果汁　浑浊、黏度高，容易发生沉淀　。
2．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。果胶酶能够分解　果胶　，瓦解植物细胞的　细胞壁　及　胞间层　，使榨取的果汁更容易，而果胶分解成可溶性的　葡萄糖　，也使得浑浊的果汁变得澄清。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　果胶脂酶　等。
3．酶的活性是指　酶催化一定化学反应　的能力。酶活性的高低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。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中　反应物的减少量　或　产物的增加量　来表示。
4．　温度　、　pH　和　酶的抑制剂　等条件会影响酶的活性。
5．自然界中可产生果胶酶的生物有　植物、霉菌、酵母菌和细菌　。工业生产中常用　霉菌　发酵生产果胶酶。
6．酶是活细胞内　具有催化能力　的有机物，化学成分绝大多数为　蛋白质　。多数酶在细胞　内　（填“内”或“外”）发挥作用。
7．生物体内的酶具有　专一性　、　高效性　等特性。
8．就温度的影响而言，每一种酶都有相应的　最适温度　，超过或低于该值，酶的活性都会　降低　。其中，　高　温会破坏蛋白质的分子结构，从而使酶失活。
9．pH过高或过低都会使酶　失活　。不同的酶最适pH是不同的。如人胃液中的胃蛋白酶的最适pH是　1.8　，唾液淀粉酶的最适pH是　7　左右。
10．实验过程中可以变化的因素称为　变量　。其中人为改变的变量称为　自变量　，随着自变量变化而变化的量称为　因变量　。除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为　无关变量　。
课题2　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
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　，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的　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。
3．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的　洗涤　效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉　效果　最好；三是　添加不同种类酶制剂　的洗衣粉，其洗涤效果有哪些区别。
4．普通洗衣粉中含有磷，含磷的洗衣粉可导致　微生物和藻类的大量繁殖　，造成　水体污染　，这种现象在湖泊中称　水华　，在海弯中称　赤潮　。加酶洗衣粉要求降低　表面活性剂　和　三聚磷酸钠　的用量，使洗衣粉朝　低磷、无磷　方向发展。
5．衣服的洗涤，不仅要考虑　洗涤效果　，还要考虑衣物的　承受能力　、　洗涤成本　等因素。
课题3　酵母细胞的固定化
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．使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种　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　。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液渡过反应柱，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。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
3．固定化酶和固定化细胞是利用　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　吸附　法。一般来说，酶更适合采用　物理吸附　和　化学结合　法固定，而细胞多采用　包埋　法固定。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被　吸附　和　结合　，而个小的酶容易从　包埋材料　中漏出。
4．包埋法固定化细胞常用的载体有　明胶　、　琼脂糖　、　海藻酸钠　、　醋酸纤维素　和　聚丙烯酰胺　。
5．酶具有催化效率高、低耗能、低污染等优点，大规模应用于　食品加工、化工　等领域。
6．与固定化酶相比，固定化细胞制备的成本更　低　，操作更　容易　。
7．高果糖浆是指　果糖　含量为42%左右的糖浆。作为　蔗糖　的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人类的健康有益。
8．如果希望反复使用固定化酵母菌，就需要避免　其他微生物　的污染。工业生产中，细胞的固定化是在　严格无菌　的条件下进行的。
专题5　DNA和蛋白质技术
课题1　DNA的粗提取与鉴定
1．DNA粗提取的原理：DNA在　不同浓度的NaCl溶液中　溶解度不同；DNA　不溶　于酒精。但是细胞中的某些蛋白质　溶　于酒精。DNA对　酶、高温和洗涤剂　具有耐受性。
2．DNA的鉴定原理：在沸水浴条件下，DNA遇　二苯胺　呈现　蓝色　。
3．实验材料的选择：在选取材料时，应本着DNA含量、材料易得、便于提取的原则。你认为教材提供的材料中哪些不适合提取DNA？
哺乳动物的血液和液体培养基中的大肠杆菌。
课题2　多聚酶链式反应扩增DNA片段
1．细胞内DNA复制条件分析：
条件 组分 作用
模板 DNA的两条单链 提供复制的模板
原料 四种脱氧核苷酸 合成DNA子链的原料
酶 解旋酶，DNA聚合酶 打开DNA双螺旋，催化合成DNA子链
能量 ATP 为解旋和合成子链供能
引物 RNA 为DNA聚合酶提供合成的3’端－OH
2．DNA分子复制的人工控制：
解开螺旋：在80℃～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为　变性　。
恢复螺旋：在50℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为　复性　。
复制条件：　缓冲液，DNA模板，四种脱氧核苷酸，（热稳定）DNA聚合酶，两种引物　。
反应场所：PCR仪（自动温度周期性调节）。
3．PCR反应过程：
　变性　→　复性　→　延伸　
　　　　　　　　　　　　　　↑ ｜
变性：在95℃时，　DNA解旋　。
复性：在50℃时，　引物与DNA单链结合　。
延伸：在72℃时，　合成DNA子链　。
课题3　血红蛋白的提取和分离
1．凝胶色谱法原理：分子量大的分子　通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，移动快　；分子量小的分子　穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，移动慢　。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
2．凝胶色谱法分离过程：
混合物上柱→　洗脱　→大分子流动快、小分子流动慢→　收集大分子　→收集小分子。
3．缓冲溶液：
（1）原理：由　弱酸和相应的强碱弱酸盐　组成。
（2）缓冲液作用：抵制　外界酸、碱对溶液pH　的影响，从而保持pH　基本不变　。
4．凝胶电泳法原理：
不同蛋白质的　带电性质、电量、形状和大小　不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的　运动方向和运动速度　不同。
5．蛋白质的提取和分离一般分为四步：　样品处理　、　粗分离　、　纯化　、　纯度鉴定　。
6．洗涤红细胞的目的是　去除杂蛋白　，以得于后续步骤的分离纯化。采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用　低速短时间离心　方法。
7．如何除去这些无机盐离子和小分子有机物质呢？该方法采用的原理是什么？
透析。半透膜的选择透过性，大分子物质不能通过半透膜，离子和小分子物质能够通过半透膜。
8．关于凝胶色谱柱的装填步骤，试完成下表。
步　　骤 操　作　要　求
① 操作要求 色谱柱垂直固定在支架上
② 计算称量凝胶 根据色谱柱体积计算凝胶用量
③ 配制悬浮液 凝胶颗粒＋蒸馏水→充分溶胀
凝胶颗粒＋洗脱液→沸水浴
④ 装填悬浮液 一次性缓慢倒入，轻轻敲打
⑤ 缓冲液洗涤平衡 立刻用磷酸缓冲液洗涤平衡12小时
专题6　植物有效成分的提取
课题1　植物芳香油的提取
1．天然香料的主要来源是　动物　和　植物　。微生物中的　真　菌也可以产生芳香化合物。现在，植物芳香油已经被广泛用于轻工、　化妆品　、饮料和　食品　制造等方面，给人们的生产和生活带来了极大的方便。
2．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。植物芳香油常用的提取方法有：　蒸馏　、　压榨　和　萃取　，具体使用哪一种方法需要根据　植物原料　的特点来决定。
3．水蒸气蒸馏法是植物芳香油常用的提取方法，它的原理是：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，会重新分出　油层和水层　。根据蒸馏过程中原料放置的位置，可将水蒸气蒸馏法划分为　水中蒸馏　、　水上蒸馏　和　水汽蒸馏　三种。
4．在玫瑰精油的提取过程中，为了使油水分开，通常加入　氯化钠　，然后再用分液漏斗将两层分开；而在橘皮精油的提取过程中，常加入　小苏打　和　硫酸钠　以加快油与水的分离。
5．提取玫瑰精油的实验流程大致是：鲜玫瑰花和清水、　水蒸气蒸馏　、油水混合物、加入　氯化钠　、分离油层、加入无水硫酸钠、　除水　、过滤得到玫瑰油。
6．对于一些在水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，如柑橘、柠檬等常采用　压榨　的方法。
7．提取橘皮精油的试验过程大致是：石灰水浸泡、　漂洗　、压榨、　过滤　、静置、　再次过滤　得到橘皮油。
8．压榨法提取植物有效成分时，为了提高出油率，需要将材料干燥去水，并用　石灰水　浸泡；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%的小苏打和5%的　硫酸钠　，并调节pH为　7～8　。
9．从橘皮中提取的橘皮油，　无色　透明，具有诱人的　橘香　味，主要成分是　柠檬烯　。具有很高的经济价值。橘皮精油主要储藏在　橘皮　部分。
10．压榨液中含有橘皮精油和　水分　，还有一些糊状残渣等杂质，可以先用　普通布袋　过滤除去固体物和残渣，然后　离心　除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将　上　层的橘皮油分离出来。
11．如果实验操作准确，你所提取的玫瑰精油和橘皮精油应该是什么颜色？什么味道？
玫瑰精油：颜色　浅黄　，味道　玫瑰香　。橘皮精油：颜色　无色　，味道　橘香　。
课题2　胡萝卜素的提取
1．一分子的胡萝卜素可以在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的　维生素A　，因此它可以治疗因缺乏　维生素A　而引起的各种疾病，例如　夜盲症、干皮症、幼儿生长发育不良　等。
2．胡萝卜素是　橘黄　色晶体，化学性质比较稳定，不溶于　水　，易溶于　石油醚　等有机溶剂。在工业生产中，提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，一是从　植物　中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用　微生物　的发酵生产。
3．萃取剂的选择应该考虑多方面的因素，例如溶沸点、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，综合考虑以上因素，我们在萃取胡萝卜素时选取的萃取剂是　石油醚　。
4．萃取过程应该避免明火加热，采用　水浴　加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装　冷凝回流　装置，萃取液的浓缩可以直接使用　蒸馏　装置。在浓缩之前，还应进行　过滤　，除去萃取液中的不溶物。


酶

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