高二生物选修1知识点总结

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学习需要讲究方法和技巧,更要学会对知识点进行归纳整理,高二生物选修1知识点有哪些呢?下面是学习啦小编为大家整理的高二生物选修1知识点,希望对大家有所帮助!

  高二生物选修1知识点汇总
  《果酒和果醋和制作》

  一、果酒制作

  1.原理:菌种 ,属于 核生物,新陈代谢类型 ,有氧时,呼吸的反应式为: ;无氧时,呼吸的反应式为: 。

  2.条件:繁殖最适温度 ,酒精发酵一般控制在 。

  (传统发酵技术所使用的酵母菌的来源)

  3.菌种来源:

  现在工厂化生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其它微生物的生长,采取的措施是 。

  4.实验设计流程图

  挑选葡萄冲洗____________________________________________

  果酒 果醋

  5.根据教材P4操作提示设计实验步骤及装置。

  充气口作用 ; 排气口作用 ;

  出料口作用 。

  排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是 。

  使用该装置制酒时,应该关闭 ;

  制醋时,应将充气口 。

  6.实验结果分析与评价:可通过嗅觉和品尝初步鉴定,并用______________检验酒精存在。可观察到的现象为

  二、果醋的制作:

  1.原理:菌种:___________,属于___________核生物,新陈代谢类为_________

  醋酸生成反应式是___________________ _________ 。

  2.条件:最适合温度为__________,需要充足的______________。

  3.菌种来源:到______________或______________购买。

  4.设计实验流程及操作步骤:

  果酒制成以后,在发酵液中加入______________或醋曲,然后将装置转移至

  ______________0C条件下发酵,适时向发酵液中______________。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶盖上纱布,以减少空气中尘土污染。

  三、操作过程应注意的问题

  (1)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用 消毒。

  (2)葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约 的空间。

  (3)制作葡萄酒时将温度严格控制在 ,时间控制在 d左右,可通过 对发酵的情况进行及时的监测。

  (4)制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在 ,时间控制在 d,并注意适时在 充气。

  【疑难点拨】

  1、 认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么?

  应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。

  2、 认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?

  需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如:榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。

  3.制葡萄酒时,为什么要将温度控制在18~25 ℃?制葡萄醋时,为什么要将温度控制在30~35 ℃?

  答:温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 ℃左右最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为30~35 ℃,因此要将温度控制在30~35 ℃。

  4.制葡萄醋时,为什么要适时通过充气口充气?

  答:醋酸菌是好氧菌,在将酒精变为醋酸时需要氧的参与,因此要适时向发酵液中充气。

  《腐乳的制作》

  一、腐乳制作的原理

  1.腐乳的发酵有多种微生物的协同作用,如 、 、 、

  等,其中起主要作用的是 。它是一种丝状 ,常见于 、 、 、 上。新陈代谢类型是 。

  2. 等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的 分解成小分子的 和 ;脂肪酶可以将 水解成 和 。

  3.现代的腐乳生产是在严格的 条件下,将优良 菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免 ,保证 。

  二、腐乳制作的实验流程:

  让豆腐长出毛霉→ → →密封腌制。

  三、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。

  四、实验步骤

  1.将豆腐切实3cm×3cm×1cm若干块

  2.豆腐块放在铺有干粽叶的盘内,每块豆腐等距离排放,豆腐上再铺干净粽叶,再用保鲜膜包裹。

  3.将平盘放在温度为 的地方,毛霉逐渐生长,大约5d后,豆腐表面丛生直立菌丝。

  4.当毛霉生长旺盛,呈淡黄色时,去除保鲜膜及粽叶,散热及水分,同时散去霉味约36h。

  5.豆腐凉透后,将豆腐间的菌丝拉断,整齐排在容器内,准备腌制。

  6.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 ,在瓶口表面铺盐 ,以防止 ,约腌制8d。

  7.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。

  8.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,常温下,六个月即可以成熟。

  【疑难点拨】

  1.王致和为什么要撒许多盐,将长毛的豆腐腌起来?盐在该过程中起什么作用?

  盐能防止杂菌污染,避免豆腐腐败。盐能抑制多种微生物的生长。

  2.配制卤汤时,一般将酒精含量控制在12%左右,过高过低都不行,为什么?

  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,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。

  3.豆腐坯用食盐腌制,其作用是什么?

  ①渗透盐分,析出水分 ②给腐乳以必要的咸味

  ③防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖 ④浸提毛霉菌丝上的蛋白酶

  4.腐乳在酿造后期发酵中添加多量酒液的目的是什么?

  ①防止杂菌污染以防腐

  ②与有机酸结合形成酯,由于酒中特别是黄酒中含有酵母茼,经发酵可产生醇,并与有机酸结合形成酯,赋予腐乳风味

  ③利于后期发酵

  5.卤汤中香辛料的作用是什么?

  ①调味  ②促进发酵  ③杀菌防腐

  解释:(香辛料如花椒、大蒜、茴香中含有花椒酰胺、蒜辣素、茴香醚及茴香醛等,有极强的杀菌力;又有良好的调味功能;香辛料成分参与发酵过程,合成复杂的酯类,使腐乳形成特有色、香、味。)

  6.你能利用所学的生物学知识,解释豆腐长白毛是怎么一回事?

  答:豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝,在豆腐中还有匍匐菌丝。

  7.我们平常吃的豆腐,哪种适合用来做腐乳?

  答:含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形。

  8.吃腐乳时,你会发现腐乳外部有一层致密的”皮”。这层”皮”是怎样形成的呢?它对人体有害吗?它的作用是什么?

  答:”皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝),它能形成腐乳的”体”,使腐乳成形。”皮”对人体无害。

  《探讨加酶洗衣粉的洗涤效果》

  一、基础知识

  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 效果有什么不同;二是在什么温度下使用加酶洗衣粉 最好,三是 的洗衣粉,其洗剂效果有哪些区别。

  二、实验操作

  1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果

  (1)实验遵循的原则:实验变量为洗涤剂,设计时应遵循 原则、 原则,有效地控制其他变量,如水的用量、污染物的量、所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量,搅拌及洗涤时间。

  (2)实验过程

  ①取两只大烧杯并 ,用量筒分别量500mL蒸馏水放入其中,放入400C的水浴锅保温。

  ②将制好的污染布和洗衣粉(一组为 和 ,另一组为 和 )分别放入两只烧杯中。

  ③用玻璃棒同时充分搅拌 时间,一段时间后搅拌可重复进行。

  ④过相同的时间后观察洗涤效果,探究加酶洗衣粉使用时的最适温度。

  2.不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果

  (1)实验原理:不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同,而酶具有 ,所以对不同污渍的洗涤效果不同。

  (2)实验过程:根据表格设计实验步骤

  编号 污渍

  类型 洗涤效果 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 复合酶 普通洗衣酶 1 鸡血 2 牛奶 3 菜油 4 番茄汁 5 墨水 6 染料 【疑难点拨】

  1.普通洗衣粉中包含哪些化学成分?

  提示:普通洗衣粉中通常包含有:表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。

  2.在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果?

  提示:可在洗涤后污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等,

  3.含有蛋白酶的洗衣粉的洗剂效果好,可以用丝绸作为实验材料吗?

  不能。因为丝绸的主要成分是蛋白质,它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,损坏衣物。

  【典例解析】

  下列不属于酶制剂的是

  A.蛋白酶 B.脂肪酶 C.淀粉酶 D.麦芽糖酶

  解析:目前常用的酶制剂有四大类: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。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。

  《酵母细胞的固定化》

  一、基础知识

  酶:优点:催化效率高,低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域。

  实际问题:对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。

  设想:

  固定化酶:优点

  实际问题:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成 都是通过一系列的酶促反应才能得到的

  设想:

  固定化细胞:优点

  二、固定化酶的应用实例

  高果糖浆是指

  能将葡萄糖转化为果糖的酶是 。使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种 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 。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 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。

  三、固定化细胞技术

  固定化酶和固定化细胞是利用 或

  方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括 、 和 法。

  一般来说,酶更适合采用 和 法固定,而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以 或 ,而个小的酶容易从 中漏出。

  包埋法法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的 中。常用的载体有 、 、 、 和 等。

  四、实验操作

  (一)制备固定化酵母细胞

  制备固定化酵母细胞需要的材料是 、 、 、 、

  、 、 、 、 和

  1.酵母菌的活化

  活化就是处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

  2.配制物质的量尝试为0.05mol/L的CaCl2溶液

  3.配制海藻酸钠溶液

  加热溶化海藻酸钠时要注意:

  4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合

  5.固定化酵母细胞

  以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的 溶液中,并浸泡 (时间)。

  (二)用固定化酵母细胞发酵

  1.将固定好的酵母细胞用 冲洗2-3次。

  2.发酵时的温度就为 ,时间 。

  五、结果分析与评价

  (一)观察凝胶珠的颜色和形状

  如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明 ;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明 ,制作失败,需要再作尝试。

  (二)观察发酵的葡萄糖溶液

  利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多 ,同时会闻到

  补充:直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点:

  类型 优点 不足 直接使用酶 催化效率高,低耗能、低污染等。 对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。 固定化酶 酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以被反复利用。 一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。 固定化细胞 成本低,操作更容易。 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降等。

  【疑难点拨】

  1.细胞的活化。

  提示: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小时。

  2.如何检验凝胶珠的质量是否合格。

  提示:检验凝胶珠的质量是否合格,可以采用以下方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也表明制备的凝胶珠是成功的。

  3.酶和细胞分别适应哪种固定方法?

  提示: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。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。

  【典例解析】

  酶和细胞分别适应哪种固定方法?

  提示: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。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。

  《DNA的粗提取与鉴定》

  一、提取DNA的方法

  提取生物大分子的基本思路是 。对于DNA的粗提取而言,就是要利用 、 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 中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能 充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。

  此外,DNA不溶于 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与蛋白质进一步的分离。

  2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解 ,但是对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80oC的高温,而DNA在 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ,但对DNA没有影响。

  3)DNA的鉴定 在 条件下,DNA遇 会被染成 色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

  二、实验设计

  1)实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑,但是使用 的生物组织,成功的可能性更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料:

  鱼卵、猪肝、菜花(花椰菜)、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌

  2)破碎细胞,获取含DNA的滤液 动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的 ,同时用 搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用 溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的 和 ,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。

  3)去除滤液中的杂质

  4)DNA的析出与鉴定

  将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积 、冷却的 ,静置 ,溶液中会出现 ,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒 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 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

  。混合均匀后,将试管置于 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 。

  三、操作提示

  以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g ,防止 。

  加入洗涤剂后,动作要 、 ,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要 ,以免 ,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

  二苯胺试剂要 ,否则会影响鉴定的效果。

  四、结果分析与评价

  【疑难点拨】

  1.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?

  答: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。

  2.加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?

  答: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。

  3.如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?

  答: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,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。

  4.此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?

  答:可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。

  5.为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?

  答: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。

  6.方案二与方案三的原理有什么不同?

  答: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分离。

  7. DNA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,随浓度的升高,DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随浓度升高,DNA的溶解度升高。

  8. 制备鸡血细胞液时,要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因

  制备鸡血细胞液时,要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂–柠檬酸钠,防止血液凝固。其原理是柠檬酸钠能与血浆中Ca2+发生反应,生成柠檬酸钙络合物,血浆中游离的Ca2+大大减少,血液便不会凝固,因为鸡血红细胞,白细胞都有细胞核,DNA主要存在于细胞核中,所以在离心或静置沉淀后,要弃出上层清液–血浆。

  9.提取DNA的第一步是材料的选取,其目的是一定要选取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;最后一步是对DNA进行鉴定,这是对整个实验的结果的检测。

  10.在DNA的析出的步骤中用到玻璃棒搅拌时,注意动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

  11.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。因此,实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以减少提取过程的DNA的损失。

  [典例解析]

  本实验中有三次过滤:

  ⑴过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液

  ⑵过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液

  ⑶过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液

  以上三次过滤分别为了获得( )

  A含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液

  B含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、含DNA的滤液

  C含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、纱布上的DNA

  D含较纯的DNA滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液

  答案:A

  解析:用蒸馏水稀释鸡血细胞液,使血细胞的细胞膜、核膜破裂,释放出核物质,此时过滤只能得到含DNA和其他物质如蛋白质的滤液,这种滤液必须经过实验中其他步骤得相继处理,方能得到较纯的DNA。DNA在0.13mol/LNaCl溶液中溶解度最低,成丝状粘稠物,可经过滤留在纱布上。

 《血红蛋白的提取和分离》

  基础知识

  1.凝胶色谱法

  凝胶色谱法也称做 ,是根据 分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由 构成的多孔球体,在小球体内部有许多贯穿的通道,相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同,相对分子质量较小的蛋白质 进入凝胶内部的通道,路程 ,移动速度 ;而相对分子质量 的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在 移动,路程 ,移动速度 。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。

  2.缓冲溶液

  缓冲溶液的作用是 。缓冲溶液通常由 溶解于水中配制而成的。生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的,例如:血浆的pH是 ,要在实验条件下准确模拟生物体内的过程,必须保持体外的pH与体内的基本一致。

  3.电泳

  电泳是指 。许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上 。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷 的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子 以及分子本身的 、 的不同,使带电分子产生不同的 ,从而实现样品中各种分子的分离。

  两种常用的电泳方法是 和 ,在测定蛋白质分子量时通常使用 。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于 以及 等因素。

  4.蛋白质的提取和分离

  蛋白质的提取和分离一般分为四步: 、 、 和 。

  5.样品处理

  血液由 和 组成,其中红细胞最多。红细胞具有

  的特点。红细胞中有一种非常重要的蛋白质 ,其作用是

  ,血红蛋白有 个肽链组成,包括 ,其中每条肽链环绕一个 ,磁基团可携带 。血红蛋白因含有 呈现红色。

  红细胞的洗涤 洗涤红细胞的目的是 ,采集的血样要及时采用 分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的 ,将下层暗红色的 倒入烧杯,再加入 ,缓慢搅拌 ,低速短时间离心,如此重复洗涤三次,直至 ,表明红细胞已洗涤干净。

  血红蛋白的释放 在 和 作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。

  分离血红蛋白溶液 将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的 ,第2层为白色薄层固体,是 ,第3层是红色透明液体,这是 ,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,分出下层的红色透明液体。

  透析 取1mL的血红蛋白溶液装入 中,将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的 中,透析12h。透析可以去除样品中 的杂质,或用于更换样品的 。

  6.凝胶色谱操作

  第一步要制作 ,第二步要 ,因为 ,所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。在装填凝胶柱时,不得有 存在。因为气泡会 ,降低分离效果。第三步是  。

  [疑难点拨]

  1.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。

  2.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是双面凹圆饼状,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。

  3.电泳的作用及其原理

  电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子,如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可解离基团,它们在某个特定的pH下会带上正电或负电;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方向移动。电泳技术就是在电场的作用下,利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。

  4.你能从凝胶色谱的分离原理分析为什么凝胶的装填要紧密、均匀吗?

  答:凝胶实际上是一些微小的多孔球体,小球体内部有许多贯穿的通道。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,从而使各种相对分子质量不同的分子得以分离。如果凝胶装填得不够紧密、均匀,就会在色谱柱内形成无效的空隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过,搅乱洗脱液的流动次序,影响分离的效果。

  [典例解析]

  用凝胶色谱法分离蛋白质时,分子量大的蛋白质( D )

  A路程较长,移动速度较慢 B路程较长,移动速度较快

  C路程较短,移动速度较慢 D路程较短,移动速度较快

  解析:在小球体内部有许多贯穿的通道,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,移动速度较慢;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。

  经典例题剖析

  例题1、关于果酒制作过程中的叙述正确的是( B )

  A先去烂子粒和枝梗,再用清水冲洗污物 B发酵的温度维持在20℃最好

  C发酵过程中需要适时打开瓶盖放气,以防发酵瓶破裂 D需要不断的充入氧气

  解析:为防杂菌污染,烂子粒应该冲洗之前去除,而去枝梗应在冲洗之后;酵母菌酒精发酵需在无氧条件下进行,通气时只能拧松瓶盖不可打开瓶盖;最适宜温度为20℃。

  例题2、关于果醋制作过程中的叙述正确的是( C )

  A打开发酵瓶是因为全过程需要通入氧气,排出二氧化碳

  B醋酸菌在糖源和氧气充足时,能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳

  C当糖源不足时,醋酸菌可将酒精分解成醋酸

  D要使果酒变成果醋只需通入氧气,加入醋酸菌就可以了

  解析:醋酸菌和酵母菌发酵的区别在于前者需氧,不产生二氧化碳,而且发酵的最适温度也不同。

  例题3、腐乳制作过程中影响其风味和品质的因素有哪些?( A )

  ①盐的用量 ② 酒的种类和用量 ③发酵温度 ④ 发酵时间 ⑤辛香料的用量

  A①②③④⑤ B ①②③ C ①②⑤ D ③④

  解析:盐、酒、辛香料不仅用来调味,还可抑菌,防腐乳变质。适宜的盐的用量和酒的浓度还影响发酵中蛋白酶的作用发挥;发酵时间和温度都会影响腐乳的风味。

  例题4、将10毫升酵母菌液放在适宜的温度下培养,并且于不同时间内等量均匀取样4次,分别测定样品中酵母菌的数量和PH,结果如下表。请分析回答:

  样品 酵母菌的数量(个/mm3)   PH   1   1210   4.8   2   820   5.4   3   1210   3.7   4   1000   5.0 ① 表中样品取样先后次序是

  ②对酵母菌而言,10毫升该培养液的环境负荷量为 个。

  ③若第五次均匀取样时,样品中的酵母菌数量为760(个/mm3),产生这一结果的原因是 。

  解析:(1)由于酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳,使发酵液的酸性增强。根据样品PH大小,越早取样PH越大,由此取样顺序为2、4、1、3。

  (2)经过培养10mL培养液中有菌数1210个/mm3,环境负荷量应为1.21×107。

  (3)培养液中的营养物质不断被消耗,pH值减小,部分酵母菌因营养缺乏不适应而死亡并解体。

  答案: 2、4、1、3;1.21×107;培养液中的营养物质不断被消耗,pH值减小,部分酵母菌因营养缺乏不适应而死亡并解体。

  例题5、水果罐头盖上印有”如发现盖子鼓起,请勿选购”的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是( B )

  A、好氧型细菌呼吸,产生CO2和H2O B、酵母菌呼吸,产生CO2和C2H5OH

  C、乳酸菌呼吸,产生 CO2和 C3H6O3 D、酵母菌呼吸,产生CO2和 H2O

  [解析] 罐头是密封、杀菌的,但不排除有微生物的孢子等存活下来,只有进行无氧呼吸的微生物可以生存;罐头鼓胀是过期后微生物生活产气的结果,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,无气体产生;酵母菌既可以在有氧条件下生活,也可以在无氧条件下发酵产生酒精和二氧化碳。

  例题6、有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系,结果如下图所示。根据图中的信息,你认为在25摄氏度条件下,竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是( A )

  A B和D B B和C C B和A D A和C

  催 C D

  化 100 A B

  效

  率 50

  ( %)

  0 5 10 15 20 25 30 35 40

  [解析] 酶活性具有一定的温度范围和适宜温度,温度过高酶会失活,低温对酶活性抑制;在一定温度下,最适宜该温度的酶活性最强,该生物生活的也最好,竞争力就强;酶有活性的范围最大,生物的生存温度范围就越广。

  例题7、(05年杭州高三第一次检测)下图是人体内某个化学反应的示意图,图中代表酶的英文字母是( A )

  [解析] 酶是起催化作用的,它在反应前后的性质保持不变,据图可以解释A 所代表的物质是酶。所以在特定条件和一定的时间内,酶的催化作用可以一直保持。

  例题8、(04年北京东城区综合检测) 实验研究pH对酶活性的影响,准备5支含有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块,试管均置于25 ℃室温条件下,将各试管蛋白块消失的时间记录于下表:

  酶溶液的pH 蛋白块消失的时间(min) 1

  2

  3

  4

  5 13

  9

  11

  45

  >60   (1)酶活性最强时的pH是_________。

  (2)蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是_________。

  (3)请以2种方法改进实验,使实验在更短的时间内完成。

  (4)在人体消化道中,能分泌本实验中酶的部位是_________。

  (5)为确认蛋白块的消失是由于酶的作用,还应对实验进行什么设计

  [答案] (1)2

  (2)酶活性越大,蛋白质分解越快,蛋白块消失的时间越短

  (3)方法Ⅰ:将题给温度由25℃提高至大约37℃。方法Ⅱ:将原题中正方体蛋白块处理得更小(如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3),这相当于消化道内进行的物理性消化

  (4)胃(答小肠不给分,因pH与题意不符)

  (5)另增加一个试管,放入等量的蛋白块并将pH调得适当,但不加酶溶液

  例题9、现有相同容积的玻璃缸几只,利用自然的清水、同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只、饲喂蝌蚪的饲料、未经处理的具有生物活性的甲状腺激素,并把具有生物活性的甲状腺激素放在50℃的温水中处理10 min。根据这些现有的条件,请你设计一个实验,验证甲状腺激素经过处理以后,是否还有生物活性。?

  (1) 实验方案的设计

  第一步,取玻璃缸3只,分别标记为甲、乙、丙;

  第二步, ;

  第三步,如果甲缸每天饲喂饲料,丙缸每天饲喂用具有生物活性的甲状腺激素相拌的饲料,则乙缸怎样饲喂? ;

  最后经过一定时间的饲喂,观察现象,得出结果和结论。?

  (2) 结果分析

  ①若乙、丙缸的蝌蚪发育同步,迅速变态为小青蛙,而甲缸还是蝌蚪状态,说明

  ;

  ②若甲、乙缸的蝌蚪发育同步,而丙缸发育变态迅速,说明了 ?

  。

  ③若乙缸的蝌蚪发育比甲缸快,比丙缸慢,则说明了

  。?

  (3)该实验设置甲、丙两组实验的目的是 。?

  [答案](1)分别加入等量的清水和20只蝌蚪 每天饲喂用经过处理过的甲状腺激素

  相拌的饲料

  (2)①甲状腺激素经过50℃的温水处理后,对其生物活性没有影响 ②甲状腺激素经过50℃的温水处理后,完全丧失了生物活性 ③甲状腺激素经过50℃的温水处理后,使生物活性有所降低

  (3)起对照作用

  例10、 在DNA分子的粗提取实验中,两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是( )

  A. 稀释血液、冲洗样品

  B. 使血细胞破裂,降低NaCl浓度使DNA析出

  C. 使血细胞破裂,增大DNA溶解度

  D. 使血细胞破裂,提取含杂质较少的DNA

  解析:在该实验过程中,第一次加入蒸馏水的目的是使血细胞过度吸水而破裂,以便核物质溶解。第二次加入蒸馏水是为了降低NaCl浓度至0.14mol/l,因为此时的DNA溶解度最小,可使DNA析出。

  例11、 在制备鸡血细胞液的过程中,加入柠檬酸钠的目的是( A )

  A. 防止凝血 B. 加快DNA析出 C. 加快DNA溶解 D. 加速凝血

  解析:柠檬酸钠的作用是利用柠檬酸根离子与血浆中Ca2+离子结合成柠檬酸钠,降低Ca2+离子浓度,使有关凝血酶活性降低。因此柠檬酸钠是抗凝血物质,防止凝血,有利于鸡血细胞液的制备。

  例12、去除DNA杂质时,可直接在滤液中加入( A ),反应10-15min

  A. 嫩肉粉 B. 蒸馏水 C. 2mol/lNaCl D. 酒精

  解析:嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质

  例13、 DNA在NaCl溶液中溶解度有二重性,随着NaCl溶液的变化而变化。

  (1)请在下列NaCl溶液中选出溶解度能使DNA析出最彻底的一种( )和溶解度最高的一种( )

  A. 0.14mol/l B. 2mol/l C. 0.15mol/l D. 0.3mol/l

  (2)DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液,利用这一原理可以____________,可以推测溶于酒精中的物质可能有____________。

  (3)利用DNA与_____变蓝色的特性,将该物质作为鉴定______的试剂。其实验过程要点是向放有_____的试管中加热4ml的____。混合均匀后,将试管置于___5min,待试管______,观察试管中溶液颜色的变化,这个实验也说明DNA耐___温。

  解析:根据实验原理可知DNA在0.14mol/l的NaCl溶液中溶解度最低,在高浓度2mol/l中,溶解度最高。DNA存在于染色体上,为了把DNA和其他物质分开,采取DNA不溶于酒精的方法,目的是除去杂质;利用DNA与二苯胺(沸水浴)成蓝色的特性,可以鉴定提取的DNA。

  答案:(1)A;B

  (2)除去杂质;某些脂类、蛋白质、糖类或其他大分子物质

  (3)二苯胺;DNA;DNA;二苯胺试剂;沸水中水浴加热;冷却后;高

  例14、关于DNA在NaCl溶液中的溶解度,下面叙述中正确的时( D )

  A. 随着NaCl溶液浓度的增大,DNA在NaCl溶液中的溶解度也增大

  B. 随着NaCl溶液浓度的减少,DNA在NaCl溶液中的溶解度也减少

  C. DNA在NaCl溶液中的溶解度与NaCl溶液的浓度无关

  D. 当NaCl溶液的浓度为0.14mol/l时,DNA的溶解度最低

  例15、在”DNA的粗提取与鉴定”的实验中,将提取获得的含有DNA的粘稠物(还含有较多杂质)分别处理如下:

  第一, 放入0.14mol/l的NaCl溶液,搅拌后过滤,得滤液A和粘稠物a

  第二, 放入2mol/l的NaCl溶液,搅拌后过滤,得滤液B和粘稠物b

  第三, 放入冷却的95%的酒精溶液中,搅拌后过滤,得滤液C和粘稠物c

  以上过程获得的滤液和粘稠物中因含DNA少而可以放弃的是 A、b、C 。

  解析:在不同浓度的NaCl溶液中DNA的溶解度是不同的。在0.14mol/l的NaCl溶液中DNA的溶解度最小,呈丝状物析出。在2mol/l的NaCl溶液中DNA的溶解度最大,所以DNA呈溶解状态,过滤后存在于滤液中。酒精溶液可使DNA分子凝集,呈丝状物,过滤后存在于粘稠物中。

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