2009年高考生物选修一总复习资料
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选修一生物技术实践高三生物组知识点一、传统发酵技术的应用1、几种常用发酵菌种的比较2、果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较3、果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程的比较及亚硝酸盐含量的检测比较项目果酒和果醋制作腐乳的制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量制作原理果酒:无氧呼吸果醋:有氧呼吸多种微生物发酵泡菜制作:乳酸菌无氧呼吸亚硝酸盐检测: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实验流程图挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋让豆腐上长也毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制操作提示材料的选择与处理;防止发酵液被污染;控制好发酵条件。
控制好材料的用量;防止杂菌污染。
泡菜坛的选择;腌制的条件;测定亚硝酸盐含量的操作。
知识点二、微生物的实验室培养要点解读(2提示:培养基的营养要素除了碳源、氮源和生长因子外,还有水、无机盐以及不同微生物生长对pH以及氧气的需求。
(3)消毒和灭菌的区别(4)纯化大肠杆菌的原理: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,这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。
知识点三、酵母细胞的固定化(1)实验原理:①固定化酶不溶于反应液中,易于回收,可以重复使用。
②固定化酶和固定化细胞是利用物理和化学方法将酶或细胞固定于一定空间内的技术。
包埋法:适合于较大的细胞 化学结合法 物理吸附法(2(3)制备固定化酵母细胞成功的关键加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,如果浓度过高,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量少,都会影响实验效果,同时对海藻酸钠溶化时要用小火间断加热,避免海藻酸钠发生焦糊。
知识点四、五种重要物质的提取适用于酶的固定常用方法(1)提取方法总结提取物质提取方法提取原理步骤DNA 盐析法①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同;②DNA不溶于酒精,但某些蛋白质则溶于酒精①溶解在2mol/L的NaCl溶液中;②加水稀释至0.14mol/LNaCl溶液使DNA析出过滤;③加入冷却酒精析出。
绿⾊通道⾼三⽣物⼀轮复习【⼈教版】选修1-2选修⼀专题21.(2009年宁夏⾼考)(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。
由于该细菌具有体积⼩、结构简单、变异类型容易选择、__________、__________等优点,因此常作为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,需对培养基和培养器⽫进⾏__________(消毒、灭菌);操作者的双⼿需进⾏清洗和__________;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__________。
(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:本题主要考查微⽣物培养的综合知识。
消毒⼀般只是消灭体表的微⽣物,⽽灭菌是杀灭所有的微⽣物及孢⼦等。
观察细菌等微⽣物的有⽆通常是通过培养来观察菌落的形状、颜⾊等。
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2.(2009年南京)发酵法⽣产酒精后的废液(pH=4.3)含有⼤量有机物,可⽤于培养、获得⽩地霉菌体,⽣产⾼蛋⽩饲料。
高中生物选修一复习选修一生物复习资料1、酵母菌:(1)代谢类型:异养兼性厌氧型(2)应用:食品加工:酿酒、面包、饼干、豆腐乳、酱油等医药保健品:干扰素、核糖核酸、胰岛素等化工原料:生产食用菌、生产有机酸、生产酵母蛋白、生产沼气、生产生物塑料等环境保护:污水处理、垃圾资源化、制作生物肥料等(3)酵母菌的生殖方式:出芽生殖2、霉菌:代谢类型:异养需氧型或异养厌氧型;生殖方式:孢子生殖;典型代表:曲霉、青霉、毛霉(注意:青霉素是由青霉产生的,与毛霉无关)21、细菌:代谢类型:异养需氧型或自养需氧型;生殖方式:二分裂;典型代表:硝化细菌(自养需氧型)、大肠杆菌(异养需氧型)等211、放线菌:代谢类型:异养需氧型;生殖方式:二分裂;典型代表:链霉菌等2111、蓝藻:代谢类型:自养需氧型;生殖方式:分裂生殖;典型代表:颤藻、念珠藻、发菜等(注意:蓝藻不具有细胞结构,属于原核生物)乳酸菌:代谢类型:异养厌氧型;生殖方式:二分裂;典型代表:乳酸链球菌、乳酸杆菌等。
高中生物选修一练习题一、选择题1、在光合作用的光反应阶段,哪种物质被光解,并释放出氧气?A.叶绿素B.叶绿体C.水分子D.氧气分子2、在细胞呼吸过程中,哪个过程需要氧气参与?A.糖酵解B.柠檬酸循环C.电子传递链D.以上都不是3、下列哪种物质是人体内主要的能源物质?A.糖原B.脂肪C.蛋白质D.葡萄糖4、在人体的三羧酸循环中,下列哪个物质不参与循环?A.柠檬酸B.草酰乙酸C.谷氨酸D.硫酸二、简答题5、请简述光合作用的过程,以及这个过程在生物圈中的重要性。
51、请描述细胞呼吸的主要过程,以及这个过程在人体中的必要性。
511、请阐述糖原、脂肪和蛋白质在人体内的主要功能和储存方式。
5111、请简述ATP在生物体内的生成过程和主要功能。
请描述DNA和RNA在细胞中的主要功能和区别。
请简述蛋白质合成的步骤,以及这个过程在生命延续中的重要性。
高中生物选修一教案一、教学目标1、知识目标:掌握选修一中的基本概念和原理,了解生物技术的基本应用。
生物选修一生物技术与实践(部分专题)专题一大肠杆菌的培养与分离、分离以尿素为氮源的微生物1 •培养基的分类:•培养基按照物理性质nJ分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。
液体培养基应用于扩大培养和工业生产,固体培养基应用于微生物的分离、鉴定、计数(菌落数),半固体培养基则常用于观察微牛物的运动及菌种保藏等。
•按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。
选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不盂要的微生物生长,促进所盂要的微生物的生长。
鉴别培养基是根据微生物的特点,在培养基小加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物。
2•培养基的化学成分:水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
•碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质。
如CO?、NaHCOs等无机碳源;糖类、石汕、花生粉饼等有机碳源。
异养微牛物只能利用有机碳源。
3•培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求:“细菌"荤”,细菌培养基常川蛋白豚和酵母提取物配制,还需加入一定量氯化钠,培养基D H调至中性偏碱;“霉菌喜索”,每菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁,培养基的DH调至屮性偏酸。
4•无菌技术:消毒、灭菌项目消毒灭菌条件较为温和的理化方法强烈的理化方法结果杀死部分微生物,不杀死芽他和抱子杀死所有微生物,包括芽他和抱了适用实验操作的空间、操作者的衣着和双手微生物培养器皿、接种用具(接种环、接种针)、培养基、无菌水、试管口、空气方法煮沸、巴氏消毒(80°C15min)、酒精、氯气等化学药剂灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌特别说明:若培养基中有不能加热灭菌的化合物如靈,则要用&玻璃砂漏斗过滤培养液, 但漏斗使用前须121弋高压蒸汽灭菌①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;②玻璃器IIIL、金属用具等使用干热灭菌法,所用器械是干热灭菌箱;③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅o④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法,所用器械是紫外灯。
第三节基因工程简介一、基因工程的基本内容基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术,是在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼合”对生物体的基因进行改造和重组,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,是重组的基因在受体细胞内表达生产出人们所需的产物。
(即:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来加以修饰改造,然后放置到另一种生物的细胞中,定向改造生物遗传性状。
1 基因操作的工具①基因的剪刀——限制性内切酶(主要存在于微生物钟)1、约有200中(微生物钟)。
2、一种只能识别一种特定的基因序列。
3、切开口称作黏性末端。
②基因的针线——DNA连接酶1、氢键会自动连接。
2、连接酶会连接边缘。
3、可以连接所有粘性末端。
③基因的运输工具——运载体作为运载体的条件:1、能够在宿主细胞中复制并且稳定地保存。
2、有多个限制性内切酶切点。
3、具有某些标记基因常用的运载体:质粒、噬菌体、动植物病毒2 基因操作的基本步骤(基因工程四部曲)以向普通棉花中导入抗虫棉基因为例1、提取目的基因直接分离法(常用语原核生物)——鸟枪法mRNA 逆转录单链DNA 双链DNA人工合成法蛋白质推测mRNA序列人工合成DNA2目的基因与运载体结合(如下图)3将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物病毒等。
4目的基因的检测和表达(如下图)二、基因工程的成果与发展前景实际应用领域医药卫生、农牧业、食品工业、环境保护。
1 基因工程与医药卫生①生产基因工程药品如:青霉素,干扰素,胰岛素、各种疫苗等。
②用于基因诊断和治疗(DNA探针)基因治疗:把健康的基因导入有基因缺陷的细胞中,以达到治疗疾病的目的。
2 基因工程与农牧业、食品工业基因工程在农牧业上产上的应用主要是培育高产、优质或具有特殊用途的动植物新品种。
通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。
用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作物。
专题一生物的基本结构——细胞一、选择题1.下列是生命科学发展史中的几个有重大意义和事件,按时间顺序排列正确的是( )①沃森和克里提出著名和DNA双螺旋模型②人类基因组计划基本完成③罗伯特•虎克发现细胞④人工合成结晶牛胰岛素⑤施旺和施莱登建立细胞学说⑥克隆羊“多利”诞生⑦孟德尔发表《值物杂交试验》论文⑧人工合成酵母丙氨酸转运RNA⑨达尔文发表《物种起源》A.①③⑤⑦⑨⑧⑥④② B.③⑤⑦⑨②④⑥⑧①C.③⑤⑦⑨①⑧④②⑥ D.③⑤⑦⑨①④⑧⑥②2.下列疾病的病原体中,具有真核细胞结构的是 ( )A.肺结核B.疟疾 C.沙眼D.流行性感冒3.用14C标记的葡萄糖培养去掉细胞壁的植物细胞,3小时后用放射性自显影技术观察,在该植物细胞内含有14C最多的结构最可能是()A.核糖体B.高尔基体C.内质网D.细胞核4.细胞色素C是动植物细胞普通存在的一种由104个氨基酸组成的化合物,在生成ATP 的过程中起重要作用,那么,细胞色素C的合成场所以及它发挥生理作用的场所分别是( )A.高尔基体和叶绿体B.核糖体和细胞核C.核糖体和线粒体D.细胞核和高尔基体5.我国政府早已向世界卫生组织承诺在2000年以前消灭脊髓灰质炎(小儿麻痹症)。
现在政府每年免费让儿童服用脊髓灰质炎疫苗而获得对该病的抵抗力。
这一过程与下列哪种细胞器关系最大( )A.线粒体B.核糖体C.中心体D.质体6.内质网内连核膜,外连细胞膜的结构特点适于()A.参与细胞内某些代谢反应B.提供核糖体附着的支架C.提供细胞内物质运输的通道D.扩展细胞内膜面积,有利于酶的附着7.右图是植物细胞部分膜结构示意图,它们分别属于哪一部分,按①②③④顺序依次是( )A.细胞膜、高尔基体膜、线粒体膜、核膜B.细胞膜、叶绿体膜、线粒体膜、内质网膜C.线粒体膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜D.叶绿体膜、液泡膜、线粒体膜、核膜8.ATP是细胞内的能量物质,医疗上用ATP注射液可治疗心肌炎。
新课标卷【1】2007 32.生物选考题(15分)A.[生物———选修I生物技术实践]某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。
实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。
请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了____和______。
除此之外,培养基还必须含有的基本成分是_____和______。
(2)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是_______。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于______中培养,培养的温度设定在37℃。
要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种______作为对照进行实验。
(4)培养20小时后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,这说明湖水样品中有_____种细菌。
一般说来,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越_______。
(5)如果提高培养基中NaCl的浓度,可以用于筛选耐_______细菌,这种培养基被称为____。
【2】2008 37、[生物—选修Ⅰ生物技术实践](15分)根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质,回答下列问题。
(1)胡萝卜素是色的结晶。
从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用作为溶剂,原因是。
(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是法。
用这种提取胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、、、。
(3)在胡萝卜颗粒的加热过程中,应严格将和控制在一定范围内,原因是。
(4)提取胡萝卜素可通过法进行鉴定,在鉴定过程中需要用对照。
(5)一般情况下,提取胡萝卜素时,提取效率与原料颗粒的含水量成比。
【3】2009 40.【生物——选修1生物技术实践】(15分)(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。
由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点,因此常作为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________(消毒、灭菌);操作者的双手需要进行清洗和______;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__________。
生物●知识点汇总(选修一模块)考点一、酶的应用:酵在洗涤等方面的应用;制备和应用固相酶一、酶在洗涤等方面的应用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、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。
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、淀粉、纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更强的去污能力。
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层层包裹,与洗衣粉其他成分隔离。
2、影响酶活性的因素有温度、酸碱度和表面活性剂。
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。
将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来,与洗衣粉的其它成分隔离开来。
3、加酶洗衣粉能减少对环境的污染,因为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。
(普通洗衣粉的化学成分有:表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白粉等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。
)4、可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等来判断洗涤效果。
二、制备和应用固相酶1、固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用,并能反复和连续使用的酶。
原理:用物理或化学的方法将酶固定在不溶于水的载体上,使酶既易催化反应,又易于回收,可以重复使用。
2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状载体上,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。
2009年高考生物选修一总复习资料【高考要求】2009年高考生物大纲关于《生物技术实践》的要求【考点分析】1.对葡萄酒有害的微生物①产膜酵母:由于产膜酵母是好气性真菌,所以在卫生条件差的情况下,如贮酒容器不满、暴露在空气中的表面积很大时,很容易产生产膜酵母。
产膜酵母又叫酒花菌,最初在酒面繁殖时,形成雪花状的斑片,然后连成灰色薄膜,时间长了,就会在酒的液面上形成一个膜盖。
产膜酵母能把乙醇分子氧化成乙醛,又把乙醛分子氧化成水和二氧化碳,从而使葡萄酒的酒精含量降低,酒味变淡薄。
②乳酸菌:葡萄酒里的糖,为大多数细菌的繁殖提供了良好的营养物质,所以含糖的葡萄酒是最容易被细菌感染的。
葡萄酒中有一种有害的乳酸菌,它不分解苹果酸,专门分解葡萄酒中的糖、甘油、酒石酸,使优质的葡萄酒完全变质。
③醋酸菌:是一种好气性细菌,在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动。
葡萄汁中的糖是醋酸菌重要的能源。
在有氧的情况下,醋酸菌能把葡萄汁中的糖分解成醋酸。
在葡萄酒中缺少糖源的情况下,酒精便是醋酸菌的能源,它将乙醇变为乙醛,再变为醋酸。
2.毛霉①毛霉是一种丝状真菌,它的菌丝可分为直立菌丝和匍匐菌丝,繁殖方式为孢子生殖,新陈代谢类型为异养需氧型,应用于腐乳等发酵工艺。
②毛霉在腐乳制作中的作用:在豆腐的发酵过程中,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐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。
③传统腐乳的生产中,豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子,而现代的腐乳生产是在无菌条件下,将优良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,保证产品质量。
④毛霉优良菌种的标准:不产生毒素;生长繁殖快,抗杂菌力强;生长的温度范围大,不受季节的限制;有蛋白酶、脂肪酶、肽酶等酶系;使产品气味正常良好。
3.判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法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。
4.酶和细胞的固定化方法一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。
原因是细胞个大,酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,个小的酶容易从包埋材料中漏出。
5.在《酵母细胞的固定化》的操作过程中,应该注意下列问题。
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。
酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要0.5~1 h;酵母细胞活化时体积会变大,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,涉及到实验的成败。
如果海藻酸钠浓度过高,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。
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。
一是用镊子夹起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,也能表明制备的凝胶珠是成功的。
6.DNA的粗提取与鉴定过程提取DNA的第一步是材料的选取,其目的是选取DNA含量较高的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难;第二步是DNA的释放和溶解,这一步是实验成功与否的关键,要尽可能使细胞内的DNA全部溶解;第三步是DNA的纯化,即根据DNA 的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开;第四步是对DNA进行鉴定,这是对整个实验的结果的检测。
7.凝胶色谱法分离蛋白质的原理凝胶色谱法也称为分配色谱法,它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。
所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体,这些小球体大多数是由多糖类化合物构成,小球体内部有许多贯穿的通道,当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时,各分子在色谱柱内进行两种不同的运动,即垂直向下的运动和无规则的扩散运动,相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部,只能分布在颗粒之间,通过的路程较短,移动速度较快;相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道,通过的路程较长,移动速度较慢。
因此,样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出,相对分子质量中等的分子后流出,相对分子质量最小的分子最后流出,这种现象又叫分子筛现象。
此外,凝胶本身具有三维网状结构,相对分子质量大的分子通过这种网状结构上的空袭时阻力大,而相对分子质量小的分子通过时阻力小,因此不同分子量的蛋白质分子可以获得分离。
8.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离的意义哺乳动物及人的成熟的红细胞呈双面凹圆饼状,没有细胞核和细胞器。
其含有的血红蛋白是有色蛋白,因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集脱液。
这使血红蛋白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作。
【典型例题解析】例1:(2007山东理综,34)乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。
利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:(1)玉米秸秆预处理后,应该选用酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶?(多选)A.酿制果醋的醋酸菌 B.生长在腐木上的霉菌C.制作酸奶的乳酸菌 D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物(3)从生物体提取出的酶首先要检测,以便更好地将酶用于生产实践。
在生产糖液的过程中,为了使酶能够反复利用,可采用技术。
(4)发酵阶段需要的菌种是_ ,生产酒精是要控制的必要条件是。
【解析】(1)植物秸秆中的有机物主要是纤维素,因此需要纤维素酶才能将其水解成葡萄糖;(2)解答本小题的关键是看微生物生活的环境,生长在腐木上的霉菌及反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中含有纤维素酶;(3)若从土壤中分离产生纤维素酶的微生物,所用的培养基为选择培养基,利用的能源为纤维素;(4)在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
【答案】(1)纤维素(酶)(2)B、E (3)选择培养基;纤维素(3)酶的活性固定化酶(固定化细胞)(4)酵母菌无氧(密封、密闭)例2:下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度的实验正确的是A.取一系列不同温度、其他条件相同的水,加入相同的污物及等量加酶洗衣粉,看哪一个温度中酶的效果最好B.在不同温度的水中,加入不等量洗衣粉,看哪种效果好C.将加酶洗衣粉加入30℃水中发现不如加到45℃水中洗涤效果好,说明45℃为最适温度D.将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物,发现加酶洗衣粉效果好,说明加酶洗衣粉的最适温度为37℃【解析】本实验的自变量为温度,在对照实验中,除了要观察的变量外,其它变量都应保持相同,B选项错误;C选项可以说明加酶洗衣粉在45℃时比30℃时洗涤效果好,但不能说明45℃为最适温度,C选项错误;D选项只能比较加酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果,不能得出加酶洗衣粉的最适温度,D选项错误。
【答案】A例3:酵母菌是一种单细胞真菌,酿酒和做面包都需要酵母菌,根据所学知识回答:(1)在探究“培养液中酵母菌种群的数量变化”的实验中,某学生的部分实验操作过程是这样的:①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数,记录数据;②把酵母菌培养液放置在冰箱中;③第七天再取样计数,记录数据,统计分析绘成曲线。
请纠正该同学实验操作中的错误:。
(2)下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程,请据图回答:酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞①图中酵母菌活化就是状态。
②影响此实验成败的关键步骤是,此步的操作应采用。
③观察形成的凝胶珠颜色和形状:如果颜色过浅,说明。
④本实验所用的固定化技术是,而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是。
【解析】(1)为了使培养液中的酵母菌混合均匀,在从试管中吸出培养液进行计数之前,应将试管轻轻震荡几次;酵母菌的正常生长、繁殖需要适宜的温度;本实验的目的是探究培养液中酵母菌种群数量的变化,因此应该每天取样计数,记录数据,统计分析绘成曲线。
(2)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;加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,涉及到实验的成败;如果固定化酵母细胞数目较少,凝胶的颜色偏浅;固定化细胞技术包括包埋法、化学结合法和物理吸附法,由于细胞个大,因此多采用包埋法固定化,而酶分子小,容易从包埋材料中漏出,不宜采用包埋法。
【答案】(1)①应将试管轻轻震荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数②应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养③应连续七天,每天观察、取样计数并记录数据(2)①让酵母菌恢复正常生活②配制海藻酸钠溶液小火间断加热③固定化酵母细胞数目较少④包埋法酶分子很小,容易从包埋材料中漏出例4:(2007江苏高考,21)在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,若需进一步提取杂质较少的DNA,可以依据的原理是A.在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小B.DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精D.质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用【解析】DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步地分离。
【答案】C例5:红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成。
我们可以选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白,请回答下列有关问题:(1)实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。
①其中加入柠檬酸钠的目的是___________________。
②此过程即是样品处理,它应包括红细胞洗涤、___________、分离血红蛋白溶液。
③洗涤红细胞的目的是________________________。
(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析,这就是样品的粗分离。
①透析的目的是____________________________________________。
②透析的原理是_______________________________________________。
(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电脉进行纯度鉴定。
其中通过凝胶色谱法将样品纯化的目的是___________________________。
【解析】(1)柠檬酸钠是一种抗凝剂,加入柠檬酸钠可以防止血液凝固;样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液;洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,以利于后续步骤的分离纯化。