最新最全面人教版高中生物选修一知识点汇总(精华版).doc

YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版生物选修1 知识点总结1专题传统发酵技术的应用课题 1 果酒和果醋的制作【补充知识】发酵1.概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。2.类型：(1)根据是否需要氧气分为：需氧发酵 和厌氧发酵 。(2)根据产生的产物可分为：酒精发酵 、 乳酸发酵 、醋酸发酵 等。一 .基础知识(一)果酒制作的原理1.菌种是 酵母菌 ，属于 真核 生物，新陈代酶谢类型 异养兼性厌氧型 ，有氧时，进行有氧呼吸 ，大量繁殖，反应式为：C6H 12O6+6H 2O+6O 2酶 6CO 2+12H2O+能量 ；无氧时，能进行 酒精发酵 ，反应式为：C6H 12O6 2C2H 5OH+2CO 2+能量 。127第页共页精品资料精品学习资料第 1 页，共 27 页2.酵母菌繁殖的最适温度20左右，酒精发酵一般控制在1825 。3.自然发酵过程中， 起作用的主要是附着于葡萄皮 上的野生型酵母菌。 也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。(二)果醋制作的原理1.菌 种是醋酸菌 ，属于原核 生物，新陈代谢类型为 异养需氧型 。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。 变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌 在液面大量繁殖形成的 。2.当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成 醋酸，当缺少糖源时，酶醋酸菌将 乙醇 变为 乙醛 ，再将乙醛变为醋酸 ，反应简式为C2H 5OH+O2CH 3COOH+H 2O。3.醋酸菌的最适合生长温度为3035 。4.菌种来源：到 生产食醋的工厂 或菌种保藏中心 购买，或从 食醋 中分离醋酸菌。二 .实验设计1.流程图挑选 葡萄冲洗榨汁酒精 发酵醋酸发酵果酒果醋2.制作实例(1)实验材料葡萄、榨汁机、 纱布、醋酸菌 (或醋曲 )、发酵瓶 (如右图 )、气泵、体积分数为70%的酒精等。(2)实验步骤227第页 共页精品资料精品学习资料第 2 页，共 27 页对发酵瓶、 纱布、榨汁机等实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70% 的酒精擦拭消毒，晾干待用。取葡萄 500g，去除枝梗和腐烂的子粒。用清水冲洗葡萄12 遍除去污物。 (注意 不要反复多次冲洗 。)用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中。(如果没有合适的发酵装置，可用 500mL 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。)将发酵瓶置于适宜的温度(1825 )下发酵。CO2 的产量非常多，因此需要及时由于发酵旺盛期排气 ，以防止发酵瓶爆裂。拧松 瓶盖 24 次。进行排气。 )(如果是简易发酵装置，每天 10 天后，取样检验。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。当果酒制成以后， 可在发酵液中加入醋酸菌(或醋曲 )，然后移至 3035条件下发酵，适时用气泵向发酵液中充气。(如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口上盖上 纱布 。)三 .操作提示(一)材料的选择与处理选择 新鲜 的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，然后再出去 枝梗 。(二)防止发酵液被污染1.榨汁机要清洗 干净 ，并晾干 。2.发酵瓶要清洗 干净 ，用体积分数巍峨哦70% 的酒精消毒。3.装入葡萄汁后， 封闭 充气口。(三)控制好发酵 条件327第页 共页精品资料精品学习资料第 3 页，共 27 页1.葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/3 的空间。2.制作葡萄酒过程中，将温度严格控制在18 25，时间控制在 1012d 左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。3035，时间控制在7 8d 左右，3.制作葡萄醋的过程中，将温度严格控制在并注意适时通过充气口充气 。四 .课题延伸果汁发酵后是否有酒精产生，可以用 重铬酸钾 来检验。 在酸性条件下， 重铬酸钾与酒精反应呈现 灰绿色 。检测时，先在试管中加入发酵液2mL ，再滴入物质的量的浓度为3mol/L 的 H 2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3 滴。课题 2 腐乳的制作一 .基础知识腐 乳制作的原理1.腐乳的发酵有多种微生物的协同作用 ，其中起主要作用的是 毛霉 ，它是一种 真核生物，新陈代谢类型是异养需氧型 。2.毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质 分解成小分子的 肽 和氨基酸；脂肪酶可以将 脂肪 水解成 甘油和脂肪酸 。3.现代的腐乳生产是在严格的无菌 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，保证产品的质量。二 .实验设计1.实验流程让豆腐 长出毛霉 加盐腌制 加乳汤装瓶 密封 腌制。427第页 共页精品资料精品学习资料第 4 页，共 27 页2.制作实例实验材料： 含水量 70%的豆腐，粽叶，盘子，盐，黄酒，米酒，糖，香辛料等，广口玻璃瓶，高压锅等。3.实验步骤将豆腐切成 3cm×3cm×1cm若干块。将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内(粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用)，每块豆腐等距离排放，周围留一定的空隙 。豆腐上面再铺上干净的粽叶。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。将平盘放在温度为1518 的地方， 毛霉逐渐生长， 大约 5d 后，豆腐表面丛生直立菌丝。当毛霉生长旺盛， 并呈 淡黄色 时，去除保鲜膜及铺在上面的粽叶，使豆腐块的36h 以上。热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味，这一过程一般持续豆腐凉透后， 将豆腐间的连在一起的菌丝拉断，并整齐排在容器内， 准备腌制。长满毛霉的豆腐块 (以下称毛坯 )分层摆放，分层加盐，并随层高而增加盐量 ，在接近瓶口表面盐要铺厚一些，以防止杂菌污染，约腌制8d。(豆腐与盐质量分数比为 5 1)12% 左右将黄酒、米酒和糖、香辛料等混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在为宜。将广口玻璃瓶刷洗干净，用高压锅在1000C 蒸汽灭菌 30min，将腐乳成坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用 酒精灯加热灭菌，用胶条 密封。在常温下，一般六个月即可以成熟。527第页 共页精品资料精品学习资料第 5 页，共 27 页三 .操作提示(一)控制好材料的用量1.用盐腌制时，注意控制盐的用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。2.乳汤中酒的含量应控制在12% 左右。酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败；酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长 。(二)防止杂菌污染1.用来腌制腐乳的玻璃瓶，刷干净后要用沸水消毒。2.装瓶时要 迅速小心 ；加入乳汤后要用胶条将瓶口密封；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染 。课题 3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量一 .乳酸菌1.代谢类型为 异养厌氧型 ，在 无氧 情况下，将葡萄糖分解成乳酸2.常见种类： 乳酸链球菌 和乳酸杆菌3.分布：分布广泛， 空气、土壤、植物体表 、人或动物的肠道内等均有分布。4.应用：常用于生产 乳酸二 .亚硝酸盐1.物理性质白色 粉末、易溶于 水。2.应用在食品生产中常用作食品添加剂 。3.分布627第页 共页精品资料精品学习资料第 6 页，共 27 页自然界中分布广泛。据统计，亚硝酸盐在蔬菜中的平均含量约为4mg/kg，咸菜中平均含量在 7mg/kg 以上，而豆粉中的平均含量可达10mg/kg。4.对人体的影响膳食中的亚硝酸盐一般不危害人体健康，当人体摄入总量达0.3 0.5g 时，会引起中毒；当摄入总量达3g 时，会引起死亡。5.我国卫生标准亚硝酸盐残留量在肉制品中不得超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿2mg/kg。奶粉中不得超过6.代谢绝大多数亚硝酸盐随 尿液 排出，但在特定条件下，即适宜的PH、温度和一定的微生物 作用，会转变成致癌物质-亚硝胺 。三 .泡菜腌制过程1.泡菜坛的选择(1)应选用火候好、无砂眼、无裂纹 、坛沿深、 盖子吻合 好的泡菜坛。(2)检查时可将坛口 向上 压入水中，看坛内有无渗水现象。2.腌制(1)过程：将清水和盐以4：1 的质量比例配制盐水。将盐水煮沸冷却 后备用。将蔬菜装至 半坛时加入香辛料， 装至 八成满 时，加入盐水， 要使盐水 没过全部菜料盖好坛 盖。将坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内的乳酸菌发酵所需的无氧环境。(2)条件：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 ，容易造成细胞大量繁殖，亚硝酸盐 含量增加。727第页 共页精品资料精品学习资料第 7 页，共 27 页四 .亚硝酸盐的测定1.原理(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 反应后，与 N 1 萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红 色染料。(2)将显色反应后的样品与已知浓度的标准色液 进行比较，可以大致估算 出泡菜中亚硝酸盐的含量。2.测定步骤配制溶液 制备标准显色液 制备样品处理液 比色。专题 2 微生物的培养与应用一 .培养基1.概念：人们按照微生物对营养物质 的不同需求，配制出的供其生长繁殖 的营养基质。2.营养构成：一般都含有 水、 碳源、氮源、 无机盐 、生长因子，还需满足不同微生物对pH、特殊营养物质 以及O2 的要求。二 .无菌技术1.消毒：(1)特点：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 )。(2)常用方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法 、化学药剂消毒法。2.灭菌：(1)特点： 指 使用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。827第页 共页精品资料精品学习资料第 8 页，共 27 页(2 )常用方法： 灼烧灭菌、干热灭菌、 高压蒸汽 灭菌。三 .微生物培养的基本技术1.配制培养基：称量 混合 溶化 调 pH 分装包扎。2.灭菌：加水 加培养基 密封 排冷气 维持压力 取出倒平板(或搁置斜面)。3.接种：(1)接种过程：洗净双手 点燃酒精灯 接种贴标签。(2)接种工具：包括 接 种环 、涂布器。(3)接种方法：平板划线法、稀释涂布平板 法。(4)注意事项：整个操作过程都要在酒精灯火焰 旁完成。4.培养：接种后的培养皿放入恒温培养箱 内培养。四 .菌种保藏1.临时保藏：(1)操作：采用 固体斜面 培养基，菌落长成后，放入4 冰箱中保藏，以后每36 个月，转移一次新的培养基。(2)缺点：保存时间 不长 ，菌种易被 污染 或产生变异。2.长期保存法： 甘油管藏 法，放在 20 下保存。五 .土壤中分解尿素细菌的分离与计数1.菌种筛选：(1)培养基： 选择培养基(2)特点： 尿素是唯一氮源。2.统计菌落数目：(1)计算方法：927第页 共页精品资料精品学习资料第 9 页，共 27 页稀释 涂布平板法 。显微镜直接计数 。CV(2)平板计数公式：M3.设置对照：(1)对照实验：是指除了被测试的条件 外 ，其他条件都相同的实验。(2)主要目的：排除实验组中非测试因素 对实验结果的影响。六 .分解纤维素的微生物的分离 纤维素分解菌的筛选1.土壤取样：选择富含 纤维素 的环境。2.将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上(1)制备鉴别培养基：主要碳源为CMC Na。(2)刚果红染色法：先培养 微生物 ，再加入刚果红进行颜色反应。倒平板 时加入刚果红。3.进一步鉴定：(1)为确定得到的菌株是否是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验。(2)测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖 进行定量测定。专题 3 植物的组织培养技术1课题菊花的组织培养1.理论基础：植物细胞的全能性 。2.基本过程：脱分化再分化愈伤组织幼苗外植体移栽1027第页 共页精品资料精品学习资料第 10 页，共 27 页3.影响因素：(1)材料： 种类 、年龄、保存时间长短等。(2)营养：无机营养：a.大量元素。b.微量元素 。有机营养： 维生素 、甘氨酸、 烟酸、肌醇以及蔗糖等。(3)激素： 生长素 和细胞分裂素。(4)pH： 5.8 左右。(5)温度： 1822 。(6)光照： 每日光照 12 h。4.实验操作步骤：制备 MS 培养基 外植体消毒 接种 培养移栽栽培课题 2 月季的花药培养1.理论 基础：花粉具有 全能性 。2.花粉发育过程： 四分体时期 、单核期、 双核期 等阶段。3.产生花粉植株的两种途径：4.操作关键：(1)选材：要选择 初花期 、完全未开放 的花蕾。花粉最好处于 单核期细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养的成功率最高。1127第页 共页精品资料精品学习资料第 11 页，共 27 页确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法 和焙花青 铬矾法 ，可以将细胞核分别染成红色和蓝黑色。(2)接种：剥离花药尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部分产生愈伤组织。要彻底去除花丝 ，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体 的形成。(3)培养：花药培养一段时间后开裂，长出愈 伤组织 或释放出胚状体。要将前者及时转移到分化培养基上，如释放出胚状体， 要尽快在花药开裂后，将幼小植株分开 ，分别移植到新的培养基上。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一 .果胶与果胶酶1.果胶(1)作用：是植物 细胞壁 及胞间层 的主 要组成成分之一。(2)成分：由 半乳糖醛酸 聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。2.果胶酶(1)作用：能把 果胶 分解成可溶性 半乳糖醛酸 。(2)组成：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 果胶酯酶等。(3)来源： 植物、 霉菌 、 酵母菌 和细菌均能产生果胶酶。由霉菌发酵生产的果胶酶，被广泛地应用于果汁加工业。二 .酶的活性与影响酶活性的因素1.酶的活性是指酶 催化 一定化学反应的能力， 其高低可用一定条件下酶所催化的1227第页 共页精品资料精品学习资料第 12 页，共 27 页某一化学反应的 反应速度 来表示。2.酶的反应速度是指 单位时间 内， 单位体积 中反应物的 减少量 或产物的 增加量 。3.影响酶活性的条件有 温度 、pH 和酶的抑制剂 等。三 .果胶酶的用量生产果汁时， 为了使果胶酶得到充分的利用，需要控制好 酶的用量 ，用量多少常要通过 实验 手段探究四 .实验设计1.探 究温度和 pH 对果胶酶活性的影响(1)实验流程包括 制备苹果泥 、设置一系列具有梯度的温度和 pH 、加入果胶酶反应一段时间、 过滤果汁 。(2)该实验的自变量是 温度 或 pH ，因变量是 苹果汁的变化 ，检测因变量是通过测定果汁的 体积或澄清度 来实现的。2.探究果胶酶的用量(1)该实验的自变量是 果胶酶的用量 ，除此之外，影响果汁产量的因素还有温度 、pH、酶催化反应的时间 、苹果泥的用量等无关变量。(2)判断的思路是： 如果随着酶的用量增加， 过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足 ；如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量足够 。课题 2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一 .基础知识1.加酶洗衣粉(1)概念：是指含有 酶制剂 的洗衣粉，目前常用的酶制剂有：蛋白酶 、 脂肪酶 、1327第页 共页精品资料精品学习资料第 13 页，共 27 页淀粉酶 和纤维素酶 。(2)作用原理蛋白酶可将 大分子蛋白质 最终水解为 可溶性的氨 基酸 或小分子肽。脂肪酶可将 脂肪 最终水解为 甘油 和脂肪酸 。淀粉酶可将 淀粉 最终水解为 麦芽糖 和葡萄糖 。纤维素酶可将纤维素最终水解为葡萄糖 。(3)与环境的关系加酶洗衣粉降低了 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，减少对环境的污染。2.普通洗衣粉普通洗衣粉中含有磷， 含磷污水的排放可能导致微生物 和藻类的大量繁殖， 造成水体污染。3.加酶洗衣粉洗涤效果的影响因素影响酶活性的因素有 温度 、酸碱度 和表面活性剂 等，为此科学家通过 基因 工程生产出了能够 耐酸 、耐碱 、忍受表面活性剂 和较高温度 的酶，并制成酶制剂，使其与 洗衣粉的其他成分隔离。二 .实验设计1.遵循原则： 单一变量 原则和 控制 其他变量 (对照)原则。2.探究问题：(1)普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍洗涤效果的区别要控制洗衣粉的 种类为变量，其他条件一致，使普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成对照 实验。1427第页 共页8精品资料精品学习资料第 14 页，共 27 页(2)加酶洗衣粉的最适温度温度 是自变量，不同的实验组之间形成相互对照。(3)不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果变量是加酶洗衣粉的 种类 ；污渍的种类、程度等应是完全相同的。课题 3 酵母细胞的固定化一 .固定化酶的应用实例1.能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶 ，该酶稳定性好。2.反应柱上的孔应满足 酶颗粒 无法通过，反应溶液 可以自由 通过。二 .固定化细胞技术1.概念：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：包括 包埋法 、化学结合法和 物理吸附法 。细胞多采用 包埋法 固定化，而酶多采用 化学结合法 和物理吸附 法固定化。3.载体：包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性 载体材料，如 明胶 、琼脂糖、 海藻酸钠 、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺。4.优点：(1)固定化酶既能与 反应物 接触，又能与 产物分离，可以 反复 利用。(2)固定化细胞技术制备的成本更低 ，操作 更容易 。三 .实验操作程序1.酵母细胞的活化：向干酵母中加入蒸馏水 ，使其恢复 正常的 生活状态 。2.配制 CaCl2 溶液。3.配制海藻酸钠溶液。在加热时要用小火 或间断加热 。4.海藻酸钠 溶液与 酵母细胞 混合。1527第页 共页精品资料精品学习资料第 15 页，共 27 页5.固定化酵母细胞6.用固定化酵母细胞发酵： 将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖 溶液后， 发现有 气泡产生，同时有 酒精 味散发。专题 5 DNA 和蛋白质技术课题 1 DNA 的粗提取与鉴定一 .提取生物大分子的基本思路1.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。2.提取 DNA 的方法(1)概念：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。(2)原理：分离： 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，利用这一特点选择适当的盐浓度 就能使 DNA 充分溶解，而使 杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。提纯：a.DNA 不溶于 酒精 ，但是某些 蛋白质 则可溶于其中。b.蛋白酶 能水解蛋白质，但是对DNA 没有影响。c.大多数蛋白质不能忍受6080的高温而发生变性， 而 DNA 在 80以上才会变性。利用以上原理可以将DNA 与蛋白质进一步分离。鉴定：在沸水浴的条件下，DNA 被二苯胺染成蓝色。1627第页 共页精品资料精品学习资料第 16 页，共 27 页(3)洗涤剂 能够瓦解细胞膜，但对DNA 没有影响。二 .实验设计1.实验材料的选取选用 DNA 含量相对较 高的生物组织2.破碎细胞，获取含DNA的滤液(1)动物细胞的破碎 以鸡血为例在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水 ，同时 用玻璃棒搅拌 ，过滤 后收集 滤液即可。(2)植物细胞的破碎 以洋葱为例先将洋葱切碎， 然后加入一定的 洗涤剂和食盐 ，进行 充分搅拌和研磨 ，过滤 后收集研磨液 。3.去除滤液中的杂质(1)方案一：通过控制NaCl 溶液的浓度去除 杂质 。(2)方案二：直接向滤液中加入嫩肉粉 ，反应 10min15min，嫩肉粉 中的 木瓜蛋白酶 能够分解蛋白质。(3)方案三：将滤液放在6075的恒温水浴箱中保温10min 15min，注意严格控制温度范围，使 蛋白质 沉淀析出而 DNA 分子还未变性，可以将DNA 与蛋白质分离。4.DNA 的进一步提纯利用 DNA 不溶于冷却的 酒精 这 一原理，可从 冷却的酒精 中析出较纯净的DNA ，此时 DNA 的状态为 白色丝状 。5.DNA 的鉴定将呈 丝状的 DNA 溶解于 5mL 物质的量浓度为2mol/L 的 NaCl 溶液中，再加入1727第页 共页精品资料精品学习资料第 17 页，共 27 页4mL 的二苯胺 试剂， 沸水浴 加热 5min，冷却后观察溶液的颜色。注意要同时设置对照实验三 .操作提示1.以血液为实验材料时， 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 ，否则容易产生大量的 泡沫。加入 酒精 和用玻璃棒搅拌 时，动作要轻缓，以免加剧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 。课题 2 多聚酶链式反应扩增DNA 片段一 .生物体内 DNA 分子复制的条件1.四种 脱氧核苷酸 是合成子链的原料。2.DNA 母链 提供了 DNA 复制的模板。3.解旋酶 打开了 DNA 双链。4.DNA 聚合酶 催化合成 DNA 子链。5.引物 使DNA的 3 端开 始连接脱氧核苷酸。聚合酶能够从 脱氧核苷酸二 .PCR 扩增的原理及条件1.概念：PCR 即多聚酶链式反应 ，是一种 体外 迅速扩增 DNA 的技术。它能以极少量的DNA 为模板，在短时间内复制出上百万份的DNA 拷贝 。2.原理(1)DNA 的热变性：在 80 100的温度范围内， DNA 双螺旋 结构解体， 双链分开，这个过程称为 变性 。当温度缓慢 降低 后，两条彼此 分离的 DNA 链又会重新1827第页 共页精品资料精品学习资料第 18 页，共 27 页结合成 双链(2)子链的合成： 需要 引物；合成方向总是从子链的5向 3端延伸 。3.条件(1)DNA模板。(2)分别与模板DNA 两条单链 相结合的两种 引物 。(3)A 、T、G、C 四种脱氧核苷酸 。(4)耐热的 DNA 聚合酶，一般用Taq DNA 聚合酶。(5)需要稳定的 缓冲液 和能严格控制 温度 的温控设备。三 .PCR 反应过程PCR 一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性 、复性 和延伸 三步。1.变性 ：当温度上升到90以上时，双链 DNA 解旋 为单链。2.复性 ：当温度下降到50左右， 两种 引物通过 碱基互补配对 与两条单链 DNA结合。3.延伸 ：温度上升到 72 左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA 聚合酶 的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA 链。四 .实验操作1.实验用具(1)PCR 仪：该仪器能自动调控温度，实现 DNA 的扩增。如果没有PCR仪，可用 3 个恒温水浴锅 代替，操作时按程序在3 个水浴锅中来回转移PCR 反应的微量离心管 。(2)微量离心管：总容积为0.5mL ，实际上是进行PCR 反应 的场所。(3)微量移液器：用于 微量移液器 转移PCR 配方中的液体，其上的一次性吸液枪1927第页 共页精品资料精品学习资料第 19 页，共 27 页头要 随时更换 。2.操作步骤：准备 融化混合离心反应。五 .操作提示1.为避免 外源 DNA 等因素的污染，实验中使用的一些用具在使用前必须进行高压灭菌 。2.所用的 缓冲液 和酶应分装成小份，并在 20储存。3.在 微量离心管 中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头 必须更换。六 .DNA 含量的测定1.原理：利用DNA在 260nm 的紫外线波段的 吸收峰 曲线来测定相应含量。2.计算公式： DNA 含量 ( g/m)L50 ×(260nm 的读数 )×稀释倍数 。课题 3 血红蛋白的提取和分离一 .凝胶色谱法1.概念：也称做 分配色谱法 ，是根据 相对分子质量大小 分离蛋白质的有效方法。2.原理(1)由多糖类化合物 构成的凝胶，内部有许多贯穿的通道 。(2)当相对分子质量 不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道， 路程 较长，移动速度 较快 ，而相对分子质量 较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部 移动，路程 较短 ，移动速度 较快，从而使 相对分子质量 不同的蛋白质分子得以分离。二 .缓冲溶液1.作用：在一定范围内，抵制外界 的酸和碱 对溶液 pH 的影响，维持pH 基本不2027第页 共页精品资料精品学习资料第 20 页，共 27 页变。2.配制：由 12 种缓冲剂溶解于 水中配制而成，通过调节缓冲剂的使用比例 就可以得到不同 pH 范围内使用的缓冲液。三 .电泳1.概念：指 带电粒子 在电场的作用下发生 迁移的过程。2.原理：在一定的pH 下， 多肽 、核酸 等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电 ，在 电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反 的电极移动。3.作用：电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质 的差异及分子本身的 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。4.方法：常用的 电泳方法有 琼脂糖凝胶电泳 和聚丙烯酰胺凝胶电泳，测定蛋白质分子量时通常使用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。四 .实验操作1.样品处理：通过 红细胞的洗涤 、血红蛋白的释放 、分离血红蛋白溶液 等操作收集血红蛋白溶液。(1)红细胞的洗涤：目的是去除杂蛋白 。分离时采取 低速短 时间离心 ，直至上清液中没有 黄色，表明红细胞已洗涤干净。(2)血红蛋白的释放：在 蒸馏水 和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。(3)分离血红蛋白溶液：把搅拌好的混合液 离心后，将试管中的液体用滤纸过滤，除去 脂溶性沉淀层 ，于分液漏斗 中静置片刻后，分离出下层的红色透明液体 。2.粗分离：即透析(1)方法：将血红蛋白溶液装入透析袋 ，将透析袋 放入一定量的适宜浓度的磷酸2127第页 共页精品资料精品学习资料第 21 页，共 27 页缓冲液 中，透析 12h。(2)目的：将 样品中分子量较小 的杂质除去。(3)原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子物质保留在袋内。3.纯化：通过凝及色谱柱将相对分子质量较大的杂质蛋白除去。操作如下：(1)凝胶色谱柱的制作。(2)凝胶色谱柱的装填材料：本实验使用的是交联葡聚糖凝胶 。方法：凝胶用 蒸馏水 充分溶胀后， 配成 凝胶悬浮液 ，一次性 缓慢 倒入色谱柱内。不能有 气泡 存在；不能发生 缓冲液 流干露出凝胶颗粒的现象。(2)样品的加入的洗脱a.准备：加样前，打开流出口，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。b.加样：用 吸管小心地将 1mL 透析后的样品加到 色谱柱的顶端，注意不要破坏 凝胶面。c.加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶层 内。洗脱：加入 磷酸缓冲液 ，打开下端出口，进行洗脱 。4.纯度鉴定：在鉴定的方法中，使用最多的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。五 .操作提示1.红细胞的洗涤： 洗涤次数 、离心速度 与离心时间 十分重要。 洗涤次数 过少，无法除去血浆蛋白； 离心速度 过高和 时间过长会使 白细胞 等一同沉淀， 达不到分离效果。2.色谱柱填料的处理：商品凝胶使用前需直接放在洗脱液 中膨胀，可以将加入其2227第页 共页精品资料精品学习资料第 22 页，共 27 页中的 湿凝胶 用沸水浴 加热，加速膨胀。3.凝胶色谱柱的装填：在装填凝胶柱时，不得有气泡存在。气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的 洗脱次序 ，降低 分离效果 。4.蛋白质的分离：如果红色区带均匀一致 地移动，说明色谱柱制作成功。专题 6 植物有效成分的提取课题 1 植物芳香油的提取一 .植物芳香油的来源天 然香料的主要来源是 动物和植物。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等，植物香料的来源更为广泛。植物芳香油可以从大约50 多个科的植物中提取。例如，工业生产中，玫瑰花用于提取玫瑰油 ，樟树树干用于提取 樟油。提取出的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 。二 .植物芳香油的提取方法1.植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取 等。具体采用那种方法要根据植物原料的特点来决定。水蒸 气蒸馏法 是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来。根据蒸馏过程中 原料放置 的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、 水上蒸馏 和水气蒸馏 。其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用， 如柑橘和柠檬。 这是因为 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解 等 问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用 压榨 法。2.植物芳香油不仅 挥发性强 ，而且易溶于 有机溶剂 ，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料，可以考虑使用 萃取法。萃取法是将 粉末、干燥的2327第页 共页精品资料精品学习资料第 23 页，共 27 页植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的植物芳香油 了。但是，用于萃取的有机溶剂必须 事先精制 ， 除去杂质 ，否则会影响芳香油的质量。三 .玫瑰精油的提取玫瑰精油是制作 高级香水 的主要成分， 能使人产生愉悦感。 由于玫瑰精油化学性质稳定，难溶于 水，易溶于 有机溶剂 ，能随 水蒸气 一同蒸馏，通常采用 水蒸气蒸馏 法中的 水中蒸馏 法。提取玫瑰精油的实验流程玫瑰油水 、水蒸气蒸馏 、油水混合物 、 分离油层 、除水 、玫瑰油 。四 .橘皮精油的提取从橘皮中提取的 橘皮油 ，主要成分为 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，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用 压榨法。具体的流程是 石灰水浸泡 、漂洗 、压榨 、过滤 、静置、 再次过滤 、橘皮 油。五 .植物芳香油的提取技术1.提取植物芳香油有三种基本方法：蒸馏、压榨和萃取水蒸气蒸馏是常用的方法， 原理： 水和芳香油沸点不同， 利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来，形成油水混合物，再冷却分离。根据原料放置的位置，可分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。压榨法主要为冷压榨。原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油。优点:常温下不发生化学反应，质量提高。萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，使芳香油溶解在有机溶剂中，2427第页 共页精品资料精品学习资料第 24 页，共 27 页蒸发溶剂后就可获得芳香油。2.要根据原料特点的不同，采用适宜的提取方法提取方法方法步骤适用范围1.水蒸气蒸馏适用于提 取玫瑰油、薄荷油等挥发性水蒸气蒸馏2.分离油层强的芳香油3.除水过滤1.石灰水浸泡、漂洗适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提压榨法2.压榨、过滤、静置取3.再次过滤1.粉碎、干燥适用