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1、精品_精品资料_一、试验原理1. 酵母菌的细胞呼吸选修 1课题 1果酒和果醋的制作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_222酵母菌进行有氧呼吸大量繁衍,表达式为：C 6H12 O6+O酶 CO +H O+ 能量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为：C6 H 12O6 酶C 2H 5OH+CO 2 +能量2. 酵母菌发酵的正确环境酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时,酵母菌大量繁衍,但是不起到发酵成效.在无氧时,繁衍速度减慢,但是此时可以进行发酵.在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁衍
2、,再隔绝氧气进行发酵. 20 左右最适合酵母 菌繁衍,酒精发酵的正确温度是在18 25 , pH 最好是弱酸性.3. 醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇（酒精）氧化成醋酸.表 达式为： C2H5 OH酶CH3COOH+H 2O.当氧气、糖源都充分时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸.醋酸菌生长的正确温度是在30 35 二、试验步骤1. 对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等试验用具进行清洗并消毒.先用温水反复冲洗几次 ,再用体积分数为 75%的酒精擦拭消毒,晾干待用.2. 取葡萄 500 g,去除枝梗和腐烂的子粒.3. 用清水冲洗葡萄 1 2 遍除去污物,留意不要反复多次冲洗
3、.4. 用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后,用洁净的纱布过滤至发酵瓶中,盖好瓶盖.假如没有合适的发酵装置,可以用500 mL 的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3.5. 将发酵瓶置于相宜的温度下发酵.6. 由于发酵旺盛期 CO2 的产量特别大,因此需要准时排气,防止发酵瓶爆裂.假如使用简易的发酵装置,如瓶子（最好选用塑料瓶）,每天要拧松瓶盖2 4 次,进行排气.7. 10 d 以后,可以开头进行取样检验工作.例如,可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作.8. 当果酒制成以后,可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至3035 的条件下发酵
4、,适时向发酵液中充气.假如找不到醋酸菌菌种或醋曲,可尝试自然接种,但成效不是很好.假如没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口盖上纱布,以减少空气中尘土等的污染.三、留意事项请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用.为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理,你认为应当如何使用这个发酵装置？充气口排气口出料口答：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的.排气口是在酒精发酵时用来可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_排出 CO 2 的.出料口是用来取样的.排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是 防止空气中微生物的污染.使用该装置制酒时
5、,应当关闭充气口.制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气.课题 2腐乳的制作一、试验原理1. 参加豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉 .2. 毛霉是一种 丝状真菌 ,常见于土壤、水果、 蔬菜、 谷物上,具有发达的白色菌丝.3. 毛酶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 可将脂肪分解成甘油和脂肪酸.二、试验步骤1. 将豆腐切成 3cm3cm1cm 的如干块.所用豆腐的含水量为70 左右,水分过多就腐乳不易成形.2. 将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内,粽叶可以供应菌种,并能起到保温的作用.每块豆腐等距离排放,四周留有肯定的间隙.豆
6、腐上面再铺上洁净的粽叶.气候干燥 时, 将平盘用 保鲜膜 包裹,但不要封严, 以免湿度太高,不利于毛霉的生长.3. 将平盘放入温度保持在15 18 的的方. 毛霉逐步生长, 大约 5d 后豆腐表面丛生着直立菌丝.4. 当毛霉生长旺盛,并呈淡黄色时,去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶,使豆腐块的热量和水分能够快速散失,同时散去霉味.这一过程一般连续36h 以上.5. 当豆腐凉透后,将豆腐间连接在一起的菌丝拉断,并整齐排列在容器内,预备腌制.6. 长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为51.将培育毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边,将毛坯分层盘立摆放在容器中.分层加盐,
7、 并随层加高而增加盐量,在瓶口表面铺盐厚些,以防止杂菌从瓶口进入 .约腌制 8d.注用盐腌制时,留意盐都用量.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.7. 将黄酒、米酒和糖,按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤.卤汤酒精含量掌握在12 左右为宜.注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,杂菌繁衍快,豆腐易腐败,难以成块.8. 将广口玻璃瓶刷洁净后,用高压锅在100蒸汽灭菌 30min
8、.将腐乳咸坯摆入瓶中,加入卤汤和辅料后,将瓶口用酒精灯加热灭菌,用胶条密封.在常温情形下,一般六个月可以成熟.三、留意事项1. 酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵.前期发酵所发生的主要变化是 毛霉在豆腐（白坯）上的生长.发酵的温度为1518,此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长,而适于毛霉渐渐生长.毛霉生长大约 5d 后使白坯变成毛坯.前期发酵的作用,一是使豆腐表面有一层菌膜包住,形成腐乳的“体”. 二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶,有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸.后期发酵主要可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_是酶与微生物协同参加生化反应的过程.通过腌
9、制并配入各种辅料（红曲、 面曲、酒酿）, 使蛋白酶作用缓慢,促进其他生化反应,生成腐乳的香气.2. 毛霉是一种 低等丝状真菌 ,有多个细胞核,进行无性繁衍.毛霉是食品加工业中的重要微生物,它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶,常用于制作腐乳和豆豉.课题 3探讨加酶洗衣粉的洗剂成效一、试验原理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、成效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分别将大分子的脂肪、
10、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污才能.3在本课题中,我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是一般洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤成效有什么不同.二是在什么温度下使用加酶洗衣粉成效最好,三是添加不同种类的酶的的洗衣粉,其洗剂成效有哪些区分.二、试验步骤1 探究用加酶洗衣粉与一般洗衣粉洗涤的成效的不同在 2 个编号的烧杯里,分别注入500mL 清水.取 2 块大小相等的白棉布,用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌.将 2 个烧杯分别放入同等温度的温水中,保温5 分钟.称取 5 克加酶洗衣粉和5 克一般洗衣粉 2 份,分别放入 2 个烧杯中,用玻
11、璃棒匀称搅拌.保温 10 分钟.观看并记录 2 个烧杯中的洗涤成效2 探究用加酶洗衣粉洗涤的正确温度条件在 3 个编号的烧杯里,分别注入500mL 清水.取 3 块大小相等的白棉布,用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶, 分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌.将 3 个烧杯分别放入 50 摄氏度的热水、沸水和冰块中,保温5 分钟.称取 5 克加酶洗衣粉3 份,分别放入 3 个烧杯中,用玻璃棒匀称搅拌.保温10 分钟.观看并记录 3 个烧杯中的洗涤成效.3 探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的成效污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉一般洗衣粉油渍汗渍血渍观看并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的
12、洗涤成效.三、留意事项1. 变量的分析和掌握影响加酶洗衣粉洗涤成效的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量,衣物的质料、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_大小及浸泡时间和洗涤的时间等.在这些因素中,水温是我们要讨论的对象,而其他因素应在试验中保持不变.挑选什么样的水温进行试验需要试验者依据当的一年中的实际气温变化来确定水温,通常情形下,冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 、 15 、25 和 35 的水温,由于这4 个水温是比较符合实际情形的,对现实也有指导意义.2. 洗涤方式和材料的挑选.在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式,应考虑其中哪一种比较科学？哪一种更有利于掌握变量？再有,洗
13、衣机又可以分为半自动和全自动两种,相比之下,采纳全自动洗 衣机比较好,并且应当尽量使用同一型号小容量的洗衣机,其机械搅拌作用相同.关于 洗涤材料的挑选也有一些讲究.用衣物作试验材料并不抱负,这是由于作为试验材料的 衣物,其大小、颜色、洁净程度等应当完全一样,而这并不简洁做到.此外,人为的在 衣物上增加污物,如血渍、油渍等,也令人难以接受.因此,选用布料作为试验材料比 较可行.在作对比试验时,可以掌握布料的大小、颜色以及污物的量,使其相同.同时, 也便于洗涤成效的比较.3. 水量、水质和洗衣粉用量的问题.水的用量和布料的大小是成正比的.做试验用的布料不易过大,水量不易过多,但应当让布料充分浸泡在
14、水中.水量和洗衣粉的用量可以参考下表.试验时可依据表中的数据换算出实际用量. 假如在试验中使用手洗的方法, 如课本中图 4-4 所示,使用 1 000 mL的烧杯作为容器,可以用500 mL 的水,洗衣粉的用量可以用1 g 或 1.5 g.洗涤方式机洗手洗水量0.5 L0.5 L洗衣粉量0.5 g1 g 或 1.5 g其他相关问题简述如下.试验中可以用滴管掌握污物的量,待污物干燥后再进行试验.布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间.采纳玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣过程.模拟搅拌的时间、次数和力气应基本相同.课题 4 酵母细胞的固定化一、试验原理1使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状的载体
15、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很多小孔的筛板.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 .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. 2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肯定空间内的技术, 包括包埋法、 化学结合法和物理吸附法.一般来说, 酶更适合采纳 化学结合法和物理吸附法固定,而细胞 多采纳包埋法 固定化. 这是由于细胞个大,而酶分子很小. 个大的难以被吸附或结合,而个小的酶简洁
16、从包埋材料中漏出.固定化酶优点： 使酶既能与反应物接触, 又能与产物分别, 仍可以被反复利用.固定化细胞优点： 成本更低, 操作更简洁, 可以催化一系列的化学反应.二、试验步骤可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1.细胞的活化称取 lg 干酵母,放入 50 mL 的小烧杯中,加人蒸馏水10 mL,用玻璃棒搅拌,使酵母细胞混合匀称,成糊状,放置1h 左右,使其活化.【注】活化：让处于休眠状态的微生物重新复原正常的生活状态2.配制物质的量浓度为0.05mo1/L 的 CaCl2 溶液称取无水 CaCl 2 0.83g .放人 200mL的烧杯中,加入 150mL的蒸馏水,使其充分溶解,
17、 待用.3.配制海藻酸钠溶液称取 0.7g 海藻酸钠,放入 50mL 小烧杯中.加人10mL 水,用酒精灯加热,边加热边搅拌,将海藻酸钠调成糊状,直至完全溶化,用蒸馏水定容至10 mL.留意,加热时要用小火,或者间断加热,反复几次,直到海藻酸钠溶化为止.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,加人已活化的醉母细胞,进行充分搅拌,使其混合匀称,再转移至注射器中.【注】冷却至室温的目的：防止杀死酵母菌5.固定化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,观看液滴在CaCl2 溶液中形成凝胶珠的情形.将这些凝胶珠在CaCl2 溶液中浸泡 30
18、min 左右.【注】 CaCl 2 溶液的作用：使胶体聚沉6 使用固定化酵母细胞发酵a) 将固定好的酵母细胞 凝胶珠 用蒸馏水冲洗2-3 次.b) 将 150mL质量分数为 10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于25下发酵 24h.三、留意事项1. 配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容,假如加热太快,海藻酸钠会发生焦糊.2. 海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合,留意混合匀称,不要进入气泡3. 制备固定化酵母细胞：高度相宜,并匀速滴入4. 刚形成的凝胶珠应在CaCL2 溶液中浸泡一段时间,以便Ca2+与 Na+充分交换,形成的凝胶珠稳固.检验凝胶珠是否
19、形成,可用以下方法：用镊子夹起一个凝胶珠放在试验桌上用手挤压,假如不简洁破裂,没有液体流出就说明胜利的制成了凝胶珠,仍可以用手 将凝胶珠在试验桌上用力摔打,假如凝胶珠很简洁弹起,也说明制备的凝胶珠是胜利的.5凝胶珠的颜色和外形假如制作的 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 .假如形成的 凝胶珠不是圆形或椭圆形,就说明 海藻酸钠的浓度偏高 ,制作失败,需要再作尝试.课题 5DNA 的粗提取与鉴定一、试验原理提取生物大分子的基本思路是选用肯定的物理或化学方法分别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
20、 、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.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,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_挑选适当的盐浓度就能使DNA 充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分别目的.此外, DNA 不溶于 酒精 溶液, 但是细胞中的某些蛋白质就溶于酒精.利用这一原理, 可以将 DNA 与蛋白质进一步的分别.2. DNA 对酶、高温顺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耐60 80oC 的高温,而 DNA 在 80oC 以上 才会
21、变性.洗涤剂能够瓦解细胞膜 ,但对 DNA 没有影响.3. DNA 的鉴定在沸水浴 条件下, DNA遇二苯胺 会被染成 蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA 的试剂.二、试验设计1. 试验材料的选取凡是含有 DNA 的生物材料都可以考虑,但是使用DNA 含量相对较高 的生物组织, 胜利的可能性更大.2. 破裂细胞,猎取含DNA 的滤液动物细胞的破裂比较简洁,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入肯定量的蒸馏水 , 同时用 玻璃棒 搅拌,过滤后收集滤液即可.假如试验材料是植物细胞,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肯定的洗涤剂 和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后
22、收集研磨液.留意：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂 细胞膜和核膜的破裂 ,从而释放出 DNA.加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放.食盐的主要成分是NaCl,有利于 DNA的溶解.假如研磨不充分,会对试验结果产生怎样的影响.研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响试验结果, 导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等.此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂
23、质.3. 去除滤液中的杂质方案一的原理是 DNA 在不同浓度 NaCl 溶液中溶解度不同.方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA .方案三的原理是蛋白质和DNA 的变性温度不同.留意：为什么反复的溶解与析出DNA ,能够去除杂质？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.方案二与方案三的原理有什么不同？方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开.方案三利用的是 DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分别
24、.4. DNA 的析出与鉴定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_将处理后的溶液过滤 ,加入与滤液体积 相等 、冷却的 酒精溶液 ,静置 2 3min ,溶液中会显现 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, 并用滤纸吸取上面的水分.取两支 20ml 的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L 的 NaCl 溶液 5ml ,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4ml 的二苯胺试剂 .混合匀称后,将试管置于沸水中加热 5min ,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA 的溶液是否变 蓝.
25、三、试验步骤以洋葱为试验材料1称取 30 克已切碎的洋葱,放入研钵中,加入少量石英砂助研,倒入10mL 2mol/L的氯化钠溶液,充分研磨.洋葱含有挥发性刺激物,有效削减刺激,才能使试验顺当进行.上课前,老师可先将洋葱放入冰箱冷冻一会儿,使其凉透但又不能结冰.或将洋葱切成几大块,放入清水泡一会儿,让其挥发性刺激物溶于水,可以减轻刺激.然后将洋葱切碎备用.研磨的目的主要是使洋葱细胞破裂,使DNA 溶于 2mol/L 的氯化钠溶液,没必要将洋葱研成粥糊状,后者既铺张时间又影响试验成效.研磨时,切忌使用搅拌器（榨汁机）.使用搅拌器虽可以提高研磨效率,但搅拌器将洋葱切成极细小的颗粒,无法通过过滤将洋葱
26、颗粒剔除.只能将酒精直接倒入滤液中,很多洋葱小颗粒由于轻会漂浮起来,DNA 藏在其中, 无法辨论.同学看不到白色纤维状粘稠物的DNA .2研磨后,用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中,得到滤液.3向滤液中加入95%的酒精溶液 20mL,沿烧杯壁渐渐倒入,不要震惊或搅拌.此时,烧杯中的液体分为上、下两层,下层较浑浊,上层澄清,很快上层溶液中就会有白色纤维状粘稠物析出,用玻璃棒可将其轻轻卷起.这就是记录生命遗传信息的重 要物质 DNA.DNA析出的过程中,切忌震惊和搅拌（不震惊易于分层,我们就能很容易观看到上清液中的丝状物.搅拌会使特别松软的DNA断裂成小段,不易取出） .假如用玻璃棒 DNA不易卷起
27、,可改用表面打毛的牙签,DNA提取物就缠绕在牙签上了. 4鉴定：取两支试管,编为1、2 号,各加入 2mol/L的氯化钠溶液2mL,向 1 号试管中加入一些白色纤维状物,振荡使其溶解,然后向两支试管中各加入2mL 二苯胺试剂,沸水浴加热 5 分钟.四、留意事项1. 以血液为试验材料时,每100ml 血液中需要加入 3g 柠檬酸钠防止血液凝固.2. 加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和 ,否就简洁产生大量的泡沫,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 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 ,否就会影响鉴定的成效.4. DNA
28、 的溶解度与 NaCl 溶液浓度的关系：当 NaCl 溶液浓度低于 0.14mol/L 时,随浓度的上升, DNA 的溶解度降低.当NaCl 溶液浓度高于 0.14mol/L 时,随浓度上升,DNA 的溶解度上升.5盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器.鸡血细胞破裂以后释放出的DNA,简洁被玻璃容器吸附,由于细胞内 DNA的含量原来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA 就会更少.因此,试验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以削减提取过程的DNA的缺失.课题 6血红蛋白的提取和分别一、试验原理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_蛋白质的物化理性质：外形、大小、电荷性
29、质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分别各种蛋白质.1. 凝胶色谱法（安排色谱法） ：（ 1）原理：分子量 大的分子通过 多孔凝胶颗粒的间隙, 路程短 , 流淌快 .分子量 小的分子穿过 多孔凝胶颗粒内部,路程长,流淌慢.（ 2）凝胶材料：多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖.（ 3）分别过程：混合物上柱洗脱大分子流淌快、小分子流淌慢收集大分子收集小分子 洗脱 ：从色谱柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流淌.（ 4）作用： 分别蛋白质,测定生物大分子分子量,蛋白质的脱盐等.2. 缓冲溶液（ 1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成 （如 H2CO3 NaHCO 3,
30、 NaH 2PO4/Na 2HPO4等）,调剂酸和盐的用量,可配制不同pH 的缓冲液.（ 2）缓冲液作用： 抵制外界酸、碱对溶液pH 的干扰而保持pH 稳固.3. 凝胶电泳法：（ 1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、外形和大小不同,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.（ 2）分别方法： 琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等.（ 3）分别过程：在肯定pH 下,使蛋白质基团带上正电或负电.加入带负电荷多的SDS,形成“蛋白质 SDS复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小.二、试验步骤1. 样品处理 红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是 去除杂蛋
31、白 ,采集的血样要准时采纳低速短时间 离心分别红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透亮的黄色血浆 ,将下层暗红色的 红细胞液体 倒入烧杯, 再加入 五倍体积的生理盐水,缓慢搅拌 10min ,低速短时间离心,如此重复洗涤三次, 直至 上清液中没有黄色 ,说明红细胞已洗涤洁净.血红蛋白的释放在蒸馏水 和甲苯 作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白.注：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同.加入甲苯的目的是溶解细胞可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_膜,有利于血红蛋白的释放和分别.2. 粗分别分别血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4 层.第一层为无色透亮的甲苯层 ,第 2
32、 层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层 ,第 3 层是红色透亮液体,这是血红蛋白的水溶液 ,第 4 层是其他杂质的暗红色沉淀物.将试管中的液体用滤纸过滤,除去之溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透亮液体.透析取 1mL 的血红蛋白溶液装入 透析袋 中,将透析袋放入盛有为 20mmol/L 的磷酸缓冲液中 ,透析 12h.透析可以去除样品中于更换样品的 缓冲液 .300mL 的物质的量的浓度分子量较小 的杂质,或用3. 纯化调剂缓冲液面： 打开色谱柱下端的流出口,使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐,关闭出口.加入蛋白质样品： 用吸管将透析后的样品沿管壁围绕移动 加到色
33、谱柱的顶端. 加样后,打开下端出口,使样品渗入凝胶床内,等样品完全渗入凝胶层后,关闭出口.调剂缓冲液面：加入20mmol/L 的磷酸缓冲液到适当高度洗脱：连接缓冲液洗脱瓶,打开下端出口,进行洗脱.收集分装蛋白质：待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集.4. 纯度鉴定 -SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（选做） 三、留意事项1. 电泳技术电泳技术就是在电场的作用下,利用待分别样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、外形等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而达到对样品进行分别、鉴定或提纯的目的.2. 红细胞的洗涤假如 分层不明显 ,可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的缘由.此外,离心速度过高
34、和时间过长,会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀,也得不到纯洁的红细胞,影响后续血红蛋白的提取纯度.3. 如何检测凝胶色谱柱的装填是否胜利由于凝胶是一种半透亮的介质,因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯, 检查凝胶是否装填得匀称.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此外,仍可以加入大分子的有色物质,观看色带移动的情形.假如色带匀称、狭窄、平整 ,说明凝胶色谱柱的性能良好.假如色谱柱显现纹路或是气泡,轻小扣打柱体以消除气泡,排除不了时要重新装柱.4. 为什么凝胶的装填要紧密、匀称？假如凝胶装填得不够紧密、匀称,就会在色谱柱内形成无效的间隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些间隙中通过
35、,搅乱洗脱液的流淌次序,影响分别的成效. 5沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的不但 节省时间 ,仍能 除去凝胶中可能带有的微生物和排除凝胶内的空气 .6 G-75“ G”代表凝胶的交联程度,膨胀程度及分别范畴,75 表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水 7.5g .7. 装填完后,立刻用洗脱液洗脱的目的：使凝胶装填紧密8. 加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？ 防止血液凝固.防止白细胞沉淀.防止红细胞破裂释放出血红蛋白.9. 与其他真核细胞相比,红细胞的特点及这一特点对进行蛋白质的分别的意义哺乳动物及人的成熟的红细胞是双面凹圆饼状,没有细胞核和细胞器.其含有的 血红
36、蛋白是有色蛋白 ,因此在凝胶色谱分别时可以通过观看颜色来判定什么时候应当收集脱液.这使血红蛋白的分别过程特别直观,大大 简化了试验操作.10. 如何检测血红蛋白的分别是否胜利假如凝胶色谱柱装填得很胜利、分别操作也正确的话,能清晰的看到血红蛋白的红色区带匀称、狭窄、平整,随着洗脱液缓慢流出.假如红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分别的成效不好,这与凝胶色谱柱的装填有关.选修 3一、 基因工程1、（ a）基因工程的产生（一）基因工程的概念基因工程是指依据人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 DNA重组和转基因技术, 给予生物以 新的遗传特性 , 制造出 更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.基因工程
37、是在 DNA分子水平 上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术 .2 、（ a）基因工程的原理及技术原理：基因重组技术：（一）基因工程的基本工具1. “分子手术刀” 限制性核酸内切酶（限制酶）（ 1）来源：主要是从 原核生物 中分别纯化出来的.（ 2）功能：能够识别双链DNA分子的某种 特定 的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 断开,因此具有 专一 性.（ 3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端 和平末端 .2. “分子缝合针” DNA连接酶1 两种 DNA连接酶（ E coliDNA 连接酶和 T4DNA连接酶）的比较：相同点：都缝
38、合 磷酸二酯 键.区分： EcoliDNA 连接酶来源于T 4 噬菌体 ,只能将双链DNA片段互补的 黏性末端 之间的磷酸二酯键连接起来. 而 T4DNA连接酶能缝合 两种末端 ,但连接平末端的之间的效率较低.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 与 DNA聚合酶作用的异同:DNA 聚合酶只能将 单个核苷酸 加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键.DNA连接酶是连接 两个 DNA片段 的末端,形成磷酸二酯键.3. “分子运输车” 载体（ 1）载体具备的条件： 能在受体细胞中复制并稳固储存. 具有一至多个限制酶切点, 供外源 DNA片段插入 . 具有标记基因,供重组DNA的鉴定
39、和挑选 .（ 2）最常用的载体是 质粒 , 它是一种 暴露的、结构简洁的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制才能的双链环状DNA分子 .（ 3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 二 基因工程的基本操作程序第一步： 目的基因的猎取1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因.2. 原核基因实行 直接分别 获得,真核基因是人工合成 .人工合成目的基因的常用方法有反转录法 _和化学合成法 _.3. PCR 技术扩增目的基因（ 1）原理： DNA双链复制（ 2）过程：第一步：加热至90 95 DNA解链.其次步：冷却到 55 60, 引物结合到互补 DNA链.第三步：加热至70 75, 热稳固 DN
40、A聚合酶从引物起始互补链的 合成 .其次步： 基因表达载体的构建1. 目的：使目的基因在受体细胞中稳固存在 ,并且可以 遗传至下一代 ,使目的基因能够表达和发挥作用 .2. 组成： 目的基因 启动子 终止子 标记基因（ 1）启动子：是一段有特别结构的DNA片段 ,位于基因的 首端 ,是 RNA聚合酶 识别和结合的部位,能驱动基因转录出 mRNA,最终获得所需的 蛋白质 .（ 2）终止子：也是一段有特别结构的DNA片段 ,位于基因的 尾端.（ 3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将 含有目的基因的细胞 挑选出来.常用的标记基因是抗生素基因 .第三步： 将目的基因导入受体
41、细胞_1. 转化的概念： 是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维护稳固和表达的过程.2. 常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采纳最多的方法是农杆菌转化法 ,其次仍有 基因枪法 和 花粉管通道法 等.将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术 .此方法的受体细胞多是受精卵 .将目的基因导入微生物细胞：3. 重组细胞导入受体细胞后,挑选含有基因表达载体受体细胞的依据是 标记基因是否表达.第四步： 目的基因的检测和表达1. 第一要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采纳 DNA分子杂交技术 .2. 其次仍要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采纳 用标记
42、的目的基因作探针与 mRNA杂交.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 最终检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质 ,用相应的 抗体 进行抗原抗体杂交 .4. 有时仍需进行个体生物学水平 的鉴定.如转基因抗虫植物是否显现抗虫性状.（三）（ b）基因工程的应用1. 植物基因工程： 抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质.2. 动物基因工程： 提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物.3. 基因治疗： 把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用.（四）（ a）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以 蛋白质分子的结构规律及其生
43、物功能的关系作为基础,通过 基因修饰或基因合成 ,对现有蛋白质进行改造 ,或制造一种 新的蛋白质 ,以满意人类的生产和生活的需求.（基因工程在原就上只能生产自然界已存在 的蛋白质）（ 1）蛋白质工程崛起的缘由： 基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质（ 2）蛋白质工程的基本原理：它可以依据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为其次代的基因工程.基本途径：从预期的蛋白质功能动身,设计预期的蛋白质结构,估计应有的氨基酸序列, 找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径.以下依据基因工程的一般步骤进行. （留意：目的基因只能用人工合成的方法）设计中的困难：如何估计非编码区以及内含子的脱氧
44、核苷酸序列二、细胞工程（一）植物细胞工程1. 理论基础（原理）： 细胞全能性2. 植物组织培育技术（ b）（ 1）过程： 离体 的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 试管苗 植物体（ 2）用途： 微型繁衍、 作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产.A 植物繁衍微型繁衍：可以高效快速的实现种苗的大量繁衍作物脱毒：采纳 茎尖 组织培育来除去病毒（由于植物分生区邻近的病毒极少或没有） 人工种子：以植物组织培育得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子. 优点：完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制.便利贮存和运输B 作物新品种培育单倍体育种：a 过程：植株（
45、 AaBb ）通过减数分裂得到花粉（ AB 、Ab 、aB、ab 四种类型）.对花粉进行花药离体培育（技术是植物组织培育） .得到 单倍体植株 .对其幼苗时期进行 秋水仙素处理.得到了正常的纯合二倍体植株（ AABB 、AAbb 、aaBB、aabb 四种类型）.b 优点：明显缩短育种年限C 突变体利用：在组织培育中会显现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种（如挑选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）D 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培育,从而让它们能够产生大量的细胞产物.（ 3）位置：是培育 转基因植物 、植物体细胞杂交 培育植物新品种的最终一道工序.可编辑资料 -