《階段復(fù)習(xí)(二)》導(dǎo)學(xué)案

1、1.進(jìn)一步理解加酶洗衣粉的洗滌原理,探究影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素。2.進(jìn)一步加深對(duì)酶活性(專一性、酶活性受溫度等條件的影響)的理解。3.蛋白質(zhì)的提取和分離的原理及PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用。4.通過(guò)復(fù)習(xí),能說(shuō)出芳香油的基本定義,舉例說(shuō)出常見(jiàn)芳香油的名稱和作用。5.說(shuō)出提取植物芳香油的常見(jiàn)方法和基本原理,嘗試根據(jù)常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)材料選擇恰當(dāng)?shù)奶崛》椒ā?.能進(jìn)行提取芳香油的實(shí)驗(yàn)操作。一、酶的研究與應(yīng)用二、DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)三、植物有效成分的提取1.果膠酶和纖維素酶分別有何作用?普通酶在應(yīng)用時(shí)有何缺點(diǎn)?2.使用加酶洗衣粉時(shí),為什么洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時(shí)?如何縮短衣物的浸泡時(shí)間?

2、3.提取DNA分為哪幾步?4.血紅蛋白的提取方法及原理是什么?樣品處理主要有哪幾步?如何進(jìn)行純化與鑒定?5.水中蒸餾、水上蒸餾、水氣蒸餾有何區(qū)別?胡蘿卜素的最主要成分是什么?它有什么用途?知識(shí)點(diǎn)一:酶的研究與應(yīng)用1.什么是果膠?果膠對(duì)果汁制作有何影響?什么是果膠酶?在果汁生產(chǎn)中有何作用?2.普通洗衣粉與加酶洗衣粉有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究用加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌的效果的不同?3.比較直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化反應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn),完成表中內(nèi)容。類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)直接使用酶催化效率,低耗能、低污染等 對(duì)環(huán)境條件,容易失活;溶液中的酶很難回收,不能被再次利用,增加了生產(chǎn)成本;

3、反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中,可能 固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸,又能,同時(shí),固定在載體上的酶還可能被反復(fù)利用 一種酶只能催化,而在生產(chǎn)實(shí)踐中,很多產(chǎn)物的形成都需通過(guò)一系列的酶促反應(yīng)才能得到 固定化細(xì)胞成本低,;能催化一系列反應(yīng) 固定后的細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近,可能導(dǎo)致下降等。對(duì)反應(yīng)條件的要求 例1酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,釀酒和做面包都需要酵母菌,根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答。(1)在探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化”的實(shí)驗(yàn)中,某學(xué)生的部分實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是這樣的:從靜置試管中吸取酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù),記錄數(shù)據(jù)。把酵母菌培養(yǎng)液放置在冰箱中。第七天再取樣計(jì)數(shù),記錄數(shù)據(jù),

4、統(tǒng)計(jì)分析并繪成曲線。請(qǐng)糾正該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤:。  (2)下面的流程圖示意制備固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答: 酵母細(xì)胞活化配制CaCl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞。圖中酵母菌活化就是狀態(tài)。  影響此實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是,此步的操作應(yīng)采用。  觀察形成的凝膠珠的顏色和形狀,如果顏色過(guò)淺,說(shuō)明。  本實(shí)驗(yàn)所用的固定化技術(shù)是,而制備固定化酶則不宜采用此方法,原因是。 知識(shí)點(diǎn)二:DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)1.你能歸納出DNA的粗提取與鑒定的基本原理嗎?2.PCR技術(shù)每次循環(huán)可分為哪幾步?三種溫度分別有何作用?3.一個(gè)D

5、NA分子經(jīng)PCR擴(kuò)增或在生物體內(nèi)復(fù)制,若PCR循環(huán)n次或復(fù)制n次后,獲得的子代DNA分子數(shù)目為多少?如果起始是N0個(gè)DNA分子呢?4.DNA粗提取與鑒定中為何不選擇哺乳動(dòng)物的血細(xì)胞?去除濾液中的雜質(zhì)的方法有哪些?例2下列關(guān)于DNA和蛋白質(zhì)提取與分離實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的有()。A.提取細(xì)胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細(xì)胞B.用不同濃度NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA可去除蛋白質(zhì)C.蛋白質(zhì)提取和分離過(guò)程中進(jìn)行透析可以去除溶液中的DNAD.蛋白質(zhì)和DNA都可以用凝膠色譜法進(jìn)行分離純化知識(shí)點(diǎn)三:植物有效成分的提取1.比較蒸餾法、壓榨法和萃取法,并完成下表。比較方法優(yōu)點(diǎn)局限性實(shí)驗(yàn)原理適用范圍水蒸氣蒸

6、餾法壓榨法有機(jī)溶劑萃取法2.玫瑰精油的提取實(shí)驗(yàn)步驟主要有:采集玫瑰花裝入蒸餾原料安裝蒸餾裝置加熱蒸餾分離油層除去水分。(1)什么時(shí)候采集玫瑰花?該提取方法是什么?(2)裝入蒸餾原料時(shí)玫瑰花與蒸餾水的比例為多少?安裝蒸餾裝置的次序如何?(3)如何分離油層?如何除去水?3.提取鑒定胡蘿卜素的步驟包括:粉碎干燥萃取過(guò)濾濃縮鑒定。(1)提取胡蘿卜素的方法是什么?粉碎的目的是什么?在干燥時(shí)對(duì)溫度和時(shí)間有何要求?(2)萃取劑的選擇有何要求?(3)過(guò)濾和濃縮的目的是什么?(4)右圖為色素鑒定示意圖,該鑒定方法是什么?圖中的A、B、C、D點(diǎn)分別是什么?例3以下敘述,正確的是()。A.在玫瑰精油提取中,收集錐形

7、瓶中的乳白色的乳濁液后,需要向錐形瓶中加入無(wú)水硫酸鈉B.胡蘿卜素的提取過(guò)程中烘干時(shí),溫度越高、干燥時(shí)間越長(zhǎng),烘干效果越好C.密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時(shí)最好存放在溫度較低的地方D.從柑橘、檸檬等植物原料中提取植物芳香油,通常采用的方法是水下蒸餾來(lái)自加拿大多倫多大學(xué)的研究人員首先利用多孔的膠原支架(porous collagen scaffold)構(gòu)建出一種能夠培養(yǎng)心臟組織的微環(huán)境,并加入年老病人捐獻(xiàn)的干細(xì)胞:然后加入兩種促進(jìn)血管形成的細(xì)胞因子血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)來(lái)活化這些干細(xì)胞。隨后,他們追蹤了這些干細(xì)胞的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一些衰老因子(特別是p16和R

8、GN)被關(guān)閉,從而有效地讓它們恢復(fù)到更加年輕和健康的狀態(tài)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能有朝一日能夠讓科學(xué)家們利用年老病人自己的干細(xì)胞培養(yǎng)心臟組織補(bǔ)片(cardiac patch)來(lái)修復(fù)受損或患病的心臟,同時(shí)避免免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)。問(wèn)題1:文中的“血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子”的化學(xué)本質(zhì)最可能是什么?問(wèn)題2:p16和RGN這兩種衰老因子的關(guān)閉的過(guò)程是怎樣的實(shí)現(xiàn)的?干細(xì)胞的活化其實(shí)質(zhì)是細(xì)胞的哪種生命活動(dòng)?參考答案階段復(fù)習(xí)(二)階段學(xué)習(xí)交流1.果膠酶能催化果膠水解為可溶性半乳糖醛酸;纖維素酶能催化纖維素水解為纖維二糖,進(jìn)一步水解為葡萄糖。普通酶在應(yīng)用時(shí)容易失活,通常對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑非常敏感;很難

9、回收,不能被再次利用,提高了生產(chǎn)成本;會(huì)影響產(chǎn)物的純度,降低產(chǎn)品質(zhì)量。2.是為了使洗衣粉中的蛋白酶充分分解衣物中的蛋白質(zhì)污漬;用溫水浸泡衣物,因?yàn)槊傅拇呋饔眯枰m宜的溫度。3.提取DNA的第一步是材料的選取,其目的是一定要選取DNA含量較高的生物材料,否則會(huì)由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中或多或少的損失而造成檢測(cè)的困難;第二步是DNA的釋放和溶解,這一步是實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵,要盡可能使細(xì)胞內(nèi)的DNA全部溶解;第三步是DNA的純化,即根據(jù)DNA的溶解特性、對(duì)酶及高溫的耐受性的不同等特性,最大限度地將DNA與雜質(zhì)分開(kāi);最后一步是對(duì)DNA進(jìn)行鑒定,這是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的檢測(cè)。4.凝膠色譜法:根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分

10、離蛋白質(zhì);電泳法:根據(jù)各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身大小、形狀的不同來(lái)分離蛋白質(zhì)。樣品處理:紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放分離血紅蛋白溶液。純化:一般采用凝膠色譜法對(duì)血紅蛋白進(jìn)行分離和純化。純度鑒定:一般用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量,即對(duì)血紅蛋白進(jìn)行純度鑒定。5.水中蒸餾:原料放在蒸餾容器的水中,水要完全浸沒(méi)原料。水上蒸餾:容器中水的上方有篩板,原料放在篩板上,水量以沸騰時(shí)不浸濕原料為宜。水氣蒸餾:蒸餾容器下方有一排氣孔,連接外源水蒸氣,上方有篩板,上面放原料。各自特點(diǎn):水中蒸餾設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、易操作,而水上蒸餾和水氣蒸餾時(shí)間短,出油率高。胡蘿卜素中-胡蘿卜素是最主要的

11、成分,可以用來(lái)治療因缺乏維生素A而引起的疾病。用途:作為優(yōu)質(zhì)食用色素、飼料、飲料、食品的添加劑,抗癌。方法技能提升知識(shí)點(diǎn)一:酶的研究與應(yīng)用1.果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一,它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物,不溶于水;它會(huì)影響果汁的出汁率,還會(huì)使果汁渾濁;果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等;在果汁制作中果膠酶能分解果膠,瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層,提高水果的出汁率,并使果汁變得澄清。2.普通洗衣粉及加酶洗衣粉的表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫,可以將油脂分子分散開(kāi),水軟化劑可以分散污垢,等等。不同點(diǎn):酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物,

12、小分子有機(jī)物易溶于水,從而與纖維分開(kāi)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):在2個(gè)編號(hào)的燒杯里,分別注入500 mL清水。 取2塊大小相等的白棉布,用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水,分別放入燒杯里,用玻璃棒攪拌。 將2個(gè)燒杯分別放入同等溫度的溫水中,保溫5 min。 稱取5 g加酶洗衣粉和5 g普通洗衣粉各1份,分別放入2個(gè)燒杯中,用玻璃棒均勻攪拌。保溫10 min。 觀察并記錄2個(gè)燒杯中的洗滌效果。3.高非常敏感影響產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)物分離一種化學(xué)反應(yīng)操作容易反應(yīng)效果增加例1(1)應(yīng)將試管輕輕震蕩幾次后再吸取酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù);應(yīng)將酵母菌培養(yǎng)液放置在適宜溫度下培養(yǎng);應(yīng) 連續(xù)七天,每天定時(shí)觀察、取樣計(jì)數(shù)并記錄數(shù)據(jù)(2)讓

13、酵母菌恢復(fù)正常生活配制海藻酸鈉溶液小火間斷加熱固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少包埋法酶分子很小,容易從包埋材料中漏出【解析】(1)為了使培養(yǎng)液中的酵母菌混合均勻,在從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,應(yīng)將試管輕輕震蕩幾次;酵母菌的正常生長(zhǎng)、繁殖需要適宜的溫度;本實(shí)驗(yàn)的目的是探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,因此應(yīng)該每天取樣計(jì)數(shù),記錄數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析并繪成曲線。(2)在缺水的狀態(tài)下,微生物會(huì)處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)到正常的生活狀態(tài);加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán),涉及實(shí)驗(yàn)的成敗;如果固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少,凝膠的顏色偏淺;固定化細(xì)胞技術(shù)包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法,由于

14、細(xì)胞體積大,因此多采用包埋法固定化,而酶分子小,容易從包埋材料中漏出,故不宜采用此法。知識(shí)點(diǎn)二:DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)1.(1)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同,在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低;(2)DNA不溶于酒精溶液;(3)DNA不被蛋白酶所水解;(4)DNA可被二苯胺染成藍(lán)色。2.PCR技術(shù)每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、延伸三步。PCR技術(shù)反應(yīng)過(guò)程中控制不同溫度的意義:(1)90 以上時(shí)變性,雙鏈DNA解聚為單鏈; (2)50 左右時(shí)復(fù)性,兩種引物與兩條單鏈DNA結(jié)合;(3)72 左右時(shí)延伸,Taq DNA 聚合酶促使DNA新鏈的合成。3.無(wú)論是生物體內(nèi)DNA復(fù)制

15、還是PCR擴(kuò)增,一個(gè)DNA復(fù)制n次或PCR中循環(huán)n次,獲得的子代DNA數(shù)目為2n;若N0個(gè)DNA開(kāi)始復(fù)制或循環(huán)n次后,則獲得的子代DNA數(shù)為N0·2n。4.哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)DNA,而白細(xì)胞的含量少,所以用哺乳動(dòng)物的血細(xì)胞難以獲取DNA。將DNA與雜質(zhì)分離的方法:利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,通過(guò)控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì);直接在濾液中加入嫩肉粉,利用嫩肉粉中的木瓜蛋白酶分解蛋白質(zhì);利用DNA不溶于酒精的原理而某些雜質(zhì)可溶于酒精的原理來(lái)純化DNA。例2B【解析】提取DNA需用蒸餾水漲破細(xì)胞,提取蛋白質(zhì)可以直接用豆?jié){或研磨的大豆;透析法不能除去DNA;DNA在

16、不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同,在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最低,DNA可以析出,通過(guò)過(guò)濾可以除去蛋白質(zhì);用電泳的方法可將蛋白質(zhì)、DNA進(jìn)行分離純化。知識(shí)點(diǎn)三:植物有效成分的提取1.比較方法優(yōu)點(diǎn)局限性實(shí)驗(yàn)原理適用范圍水蒸氣蒸餾法簡(jiǎn)單易行,便于分離水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致某些原料焦糊和有效成分水解等問(wèn)題利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來(lái)適用于提取玫瑰精油、薄荷油等揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油壓榨法生產(chǎn)成本低,易保持原料原來(lái)的結(jié)構(gòu)和功能分離較為困難,出油率相對(duì)較低通過(guò)機(jī)械加壓,壓縮出植物中的芳香油適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機(jī)溶劑萃取法產(chǎn)率高,易分離使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會(huì)影響提取物的質(zhì)量使含待提取物的原料溶解在有機(jī)溶劑中,蒸發(fā)溶劑后就可獲得提取物適用范圍廣,要求原料的顆粒盡可能小,能充分浸泡在有機(jī)溶劑中2.(1)采集盛花期(5月中上旬)的玫瑰花,清水清洗瀝干。水蒸氣蒸餾法。(2)14。按照從左向右、自下到上的次序安裝水蒸氣蒸餾裝置。(3)向乳濁液加入NaCl溶液后,利用分液漏斗分離出下面的油層。向油層中加入無(wú)水硫酸鈉除水,24 h后過(guò)濾,得到玫瑰油。3.(1)有機(jī)溶劑萃取。使原料與有機(jī)溶劑充分接觸,增大溶解度。干燥脫水溫度不能太高,干燥時(shí)間不能太長(zhǎng)。(2)具有較高的沸點(diǎn),能夠充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶。(3)過(guò)濾:除去萃取液中的不溶物;濃縮: