生化分离技术第三版课后答案
第一单元
简要说明常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。
答：常用的细胞破碎方法有：组织捣碎、珠磨法、高速匀浆法、挤压法、超声破碎法、酶溶法、化学渗透法、干燥法等。
1、组织捣碎，其原理是利用机械运动产生剪切力的作用破细胞，利用高速旋转的叶片所产生的剪切力将组织细胞破碎。（10000～20000r/min）；适用范围：动植物组织。
2、珠磨法，工作原理是：进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂（直径小于1mm）一起快速搅拌或研磨，研磨剂、珠子与细胞之间相互剪切、碰撞，使细胞破碎，释放出内含物；特点：一般可以达到较高的破碎率，但同时为控制温度，冷耗能耗较高，成本亦随之增加；适用范围：微生物（细菌）与植物细胞。
3、高速匀浆法，工作原理：利用高压使细胞悬浮液通过针性阀，由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破裂；特点：破碎程度较高，而其机械剪切力对生物大分子的破坏较少，处理量大；适用范围：较柔软、易分散的组织细胞。
4、挤压法，工作原理：微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出，因突然减压而引起一种空穴效应，使细胞破碎；适用范围：细菌（革兰氏阴性菌）
5、超声破碎法，工作原理：声频高于15-20kHz的超声波在高强度声能输入下可以进行细胞破碎，破碎机理不详，可能与空化现象引起的冲击波和剪切力有关，空化现象是在强声波作用下，气泡形成、胀大和破碎的现象；特点：多采用短时多次处理样品，且由于过程产热较多，常在冰浴中进行超声；处理少量样品，操作简便，液量损失少；适用范围：微生物细胞。
6、酶溶法，又分为外加酶和自溶两种，外加酶原理：用生物酶将细胞壁核细胞膜消化溶解；特点：具有选择性释放产物、核酸泄露少、细胞外形完整，但价格较高、通用性差。自溶法。原理：控制一定条件，诱发微生物细胞产生过剩的溶胞酶或激发溶胞酶活力，使细胞
自溶；特点：对不稳定的微生物，易引起所需蛋白质的变性。
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1.2 研究有机化合物的一般方法
基本步骤：分离和提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
一、分离和提纯
1、蒸馏：利用有机物与杂质沸点的差异（一般温度差大于30℃），将有机物以蒸汽的形式蒸出，然后冷凝得到产品
（1）适用条件： ①分离提纯互溶的液体混合物，也可用于分离液体和可溶性固体
②被提纯的有机物的稳定性较强
③有机物与杂质的沸点相差较大（一般大于30℃）
（2）仪器：铁架台、酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶、石棉网
（3）装置：
（4）注意事项：
①蒸馏烧瓶中所盛液体体积：1/3≤V≤2/3
②蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网
③蒸馏烧瓶中加入沸石，防止暴沸
④温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处
⑤冷水从下口进，上口出
⑥检查装置气密性：用酒精灯对蒸馏烧瓶微热，伸入到水槽的牛角管有连续均匀的气泡冒出，且停止加热后，牛角管口形成一段水柱，说明不漏气
⑦操作顺序：实验前：先通水，再加热；实验后：先停止加热，再停水
2、萃取：
（1）分类：①液液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解性不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
例：用水浸取甜菜中的糖类；用酒精浸取黄豆中的豆油以提高产量
（2）萃取剂：萃取用的溶剂称为萃取剂。
萃取剂的选择原则：①萃取剂与原溶剂互不相溶，且密度相差较大，易于静置分层
②萃取剂与原溶剂、原溶质均不发生反应
③被萃取物质在萃取剂中的的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多
常见与水互不相溶的有机溶剂：乙醚、石油醚、二氯甲烷、苯（密度小于水）、四氯化碳（密度大于水）
3、分液：把两种互不相溶的液体分开的操作
（1）仪器：分液漏斗
（2）步骤：验漏→装液→振荡（排气）→静置分层→分液（上上，下下）
（3）注意事项：①通过打开其上方的玻璃塞和下方的活塞可将两层液体分离
把它们分离
教学目标：
1.能根据物体的特征或材料的性能，分离两种混合的物体，如分离沙子和白糖，铁屑和木屑等。
2.在教师引导下，会根据物体的特征和材料的性能并使用多种方法分离混合物。
3.在独立进行分离混合物体的活动中表现出探究兴趣。
4.了解到科学技术对人们生活的影响。
教学重点：能根据物体的特征或材料的性能，分离两种混合的物体。
教学难点：会根据物体的特征和材料的性能并使用多种方法分离混合物。
教学具准备：木屑、铁屑、小盘子、沙子、白糖、烧杯等。
教学方法：观察法、实验法
教学过程
一、 提出猜测，趣味导入
1.教师出示一个神秘的袋，提出问题:同学们在不打开袋子的情况下，可以用什么方法知道里面的东西?
(学生说出用鼻子闻、用手摸、摇 摇等方法。)
2.教师请同学们拿出1号材料袋(内含木屑与铁屑混合物),用自己喜欢的方法进行判断
(学生汇报交流,用手换、借用工具等方法进行判断。)
3. 师评价并揭示课题:今天老师给带来的是木屑和铁屑的混合物，下面我们来一起探究怎样“把它们分离”(板书课题)。
二.探究活动
(一)分离铁屑和木屑实验。
1.师:请同学们观察木屑和铁屑，说一说它们有什么特点。
2.教师引导学生制作分离木屑和铁屑的实验方案。
(学生根据木屑和铁屑的特点，提出分离混合物体的方法，并说明理由。)
3.教师板书学生方案，引导全班学生思考:哪个办法更简单，更快捷?下面请同学们制订方案进行验证。
(学生分组进行实验探究，教师巡视并指导。)
5.交流汇报。
6.师评价并总结:磁铁可以吸引铁，因此磁铁把铁屑吸引了起来,使木屑留在了盘子里。
(二)分离沙子和白糖实验。
1教师出示2号袋子，里面混合了沙子和白糖。教师提出问题:如何把沙子和白糖进行分离？
2.学生根据已有经验说出自己的看法。
3.小组讨论设计实验方案。
4.学生汇报，集体总结，师生共同梳理分离的方法:
(1)将沙子和白糖的混合物，慢慢倒人盛有水的烧杯中.静置段时间.仟细现察。(2)先用玻璃棒轻轻搅拌待白糖完全溶解后再静置段时间，把糖水缓慢倒人另 一个烧杯中，分离出沙子:
实验3 微生物的纯种分离培养
微生物广泛地分布在自然界的土样、水体、空气、动植物体表及人体、动物体的排泄物中。它们以单个的
菌体、无性孢子和芽孢的形式存在。由于单一的自然界环境并不能完全满足微生物对水、空气、营养物质、温度、pH的综合要求，它们往往以“散居”的状态出现，而不能形成人们肉眼可直接观察到菌落。不同的自然环境中，
微生物的种类和数量差异很大。肥沃的土壤，富养化的水体，是许多微生物麇集、孳生的场所，在这里存活着能
分解淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素、木质素、果胶、农药、含磷有机物（卵磷脂、肌醇、核酸等）、石油以及溶
解铜矿的细菌、放线菌、真菌等多种类的微生物，如何根据微生物的生理要求，按照人类的需求，将它们从自然
界中分离出来，获得纯种，发挥微生物的特长为人类的生产和生活服务，是微生物研究中最基础的实验技术。 一、实验目的：
1． 学会将混杂的各种微生物分离成纯种，统计分析样品中微生物的种类和数量的方法。
2． 学会从菌落及培养特征区分细菌、酵母菌、放线菌和霉菌。
3． 学会好氧微生物平板及斜面培养的方法。
二、实验原理：
在自然界中，微生物的种类很多，数量很大，为了获得单个菌体，首先必须把要分离的材料进行适当的释放，
按其生长所需要的条件，使其在平板上，由一个菌体繁殖成单个菌落，这样，就能从中挑选出所需要的纯种，由于细菌、放线菌和霉菌所要求的营养条件不同，利用不同的培养基制成平板进行分离，然后从菌落形态上的差异，
可以把细菌、放线菌和霉菌三大类群区分并可计算出其数量，分别接种到试管斜面上，然后，在平板上反复进行
分离培养，最后可获得纯种。 三、实验材料和用具：
1．材料
（1） 土壤样品
（2） 培养基：
① 牛肉膏蛋白胨琼脂培养基
牛肉膏蛋白胨培养基（%）
牛肉膏 0.3-0.5g
蛋白胨 1.0g
NaCl 0.5g
琼脂2.0g 蒸馏水 100mL
pH 7.2-7.4，0.1Mpa 压力，灭菌20-30分钟。
