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高中生物选修一知识点总结(全).txt

高中生物选修一知识点总结(全)

似曾相识燕归来
2019-03-07 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高中生物选修一知识点总结(全)txt》,可适用于高中教育领域

   课题果酒和果醋的制作   一、实验原理   .酵母菌的细胞呼吸   酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖表达式为:CHOOrarrCOHO能量   酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳表达式为:CHOrarrCHOHCO能量   .酵母菌发酵的最佳环境   酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时酵母菌大量繁殖但是不起到发酵效果在无氧时繁殖速度减慢但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖再隔绝氧气进行发酵。℃左右最适合酵母菌繁殖酒精发酵的最佳温度是在℃~℃pH最好是弱酸性。   .醋酸菌好氧性细菌当缺少糖源时和有氧条件下可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为:CHOHrarrCHCOOHHO当氧气、糖源都充足时醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。   醋酸菌生长的最佳温度是在℃~℃   二、实验步骤   对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为的酒精擦拭消毒晾干待用。   取葡萄g去除枝梗和腐烂的子粒。   用清水冲洗葡萄~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或将葡萄打成浆后用洁净的纱布过滤至发酵瓶中盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置可以用mL的塑料瓶替代但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的。   将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。   由于发酵旺盛期CO的产量非常大因此需要及时排气防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置如瓶子(最好选用塑料瓶)每天要拧松瓶盖~次进行排气。   d以后可以开始进行取样检验工作。例如可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。   当果酒制成以后可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲然后将装置转移至~℃的条件下发酵适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲可尝试自然接种但效果不是很好。如果没有充气装置可以将瓶盖打开在瓶口盖上纱布以减少空气中尘土等的污染。   三、注意事项   请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?结合果酒、果醋的制作原理你认为应该如何使用这个发酵装置?      充气口排气口            出料口   答:充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的排气口是在酒精发酵时用来排出CO的出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时应该关闭充气口制醋时应将充气口连接气泵输入氧气。   课题腐乳的制作   一、实验原理   .参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种其中起主要作用的是毛霉。   .毛霉是一种丝状真菌常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上具有发达的白色菌丝。   毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。   二、实验步骤   将豆腐切成cmtimescmtimescm的若干块。所用豆腐的含水量为%左右水分过多则腐乳不易成形。   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有一定的空隙。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。   将平盘放入温度保持在~℃的地方。毛霉逐渐生长大约d后豆腐表面丛生着直立菌丝。   当毛霉生长旺盛并呈淡黄色时去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶使豆腐块的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h以上。   当豆腐凉透后将豆腐间连接在一起的菌丝拉断并整齐排列在容器内准备腌制。   长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)与盐的质量分数比为∶。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐并随层加高而增加盐量在瓶口表面铺盐厚些以防止杂菌从瓶口进入。约腌制d。   〔注〕用盐腌制时注意盐都用量。盐的浓度过低不足以抑制微生物生长可能导致豆腐腐败变质盐的浓度过高会影响腐乳的口味。   将黄酒、米酒和糖按口味不同而配以各种香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在%左右为宜。   〔注〕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。   将广口玻璃瓶刷干净后用高压锅在℃蒸汽灭菌min。将腐乳咸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。在常温情况下一般六个月可以成熟。   三、注意事项   酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐(白坯)上的生长。发酵的温度为~℃此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长而适于毛霉慢慢生长。毛霉生长大约d后使白坯变成毛坯。前期发酵的作用一是使豆腐表面有一层菌膜包住形成腐乳的ldquo体rdquo二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料(红曲、面曲、酒酿)使蛋白酶作用缓慢促进其他生化反应生成腐乳的香气。   毛霉是一种低等丝状真菌有多个细胞核进行无性繁殖。毛霉是食品加工业中的重要微生物它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶常用于制作腐乳和豆豉。   课题探讨加酶洗衣粉的洗剂效果   一、实验原理   .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好的去污能力。   .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洗涤效果有什么不同二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好三是添加不同种类的酶的的洗衣粉其洗剂效果有哪些区别。   二、实验步骤   探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同   ①在个编号的烧杯里分别注入mL清水。   ②取块大小相等的白棉布用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水分别放入烧杯里用玻璃棒搅拌。   ③将个烧杯分别放入同等温度的温水中保温分钟。   ④称取克加酶洗衣粉和克普通洗衣粉份分别放入个烧杯中用玻璃棒均匀搅拌。保温分钟。   ⑤观察并记录个烧杯中的洗涤效果   探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件   ①在个编号的烧杯里分别注入mL清水。   ②取块大小相等的白棉布用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶分别放入烧杯里用玻璃棒搅拌。   ③将个烧杯分别放入摄氏度的热水、沸水和冰块中保温分钟。   ④称取克加酶洗衣粉份分别放入个烧杯中用玻璃棒均匀搅拌。保温分钟。   ⑤观察并记录个烧杯中的洗涤效果。   探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果   污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉   油渍   汗渍   血渍   观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。   三、注意事项   .变量的分析和控制   影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中水温是我们要研究的对象而其他因素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定水温通常情况下冬季、春季、秋季和夏季可分别选取℃、℃、℃和℃的水温因为这个水温是比较符合实际情况的对现实也有指导意义。   .洗涤方式和材料的选择。   在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式应考虑其中哪一种比较科学?哪一种更有利于控制变量?再有洗衣机又可以分为半自动和全自动两种相比之下采用全自动洗衣机比较好并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机其机械搅拌作用相同。关于洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣物作实验材料并不理想这是因为作为实验材料的衣物其大小、颜色、洁净程度等应该完全一致而这并不容易做到此外人为地在衣物上增加污物如血渍、油渍等也令人难以接受。因此选用布料作为实验材料比较可行。在作对照实验时可以控制布料的大小、颜色以及污物的量使其相同同时也便于洗涤效果的比较。   .水量、水质和洗衣粉用量的问题。   水的用量和布料的大小是成正比的。做实验用的布料不易过大水量不易过多但应该让布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以参考下表。实验时可根据表中的数据换算出实际用量。如果在实验中使用手洗的方法如课本中图所示使用mL的烧杯作为容器可以用mL的水洗衣粉的用量可以用g或g。   洗涤方式机洗手洗   水量LL   洗衣粉量gg或g   其他相关问题简述如下。实验中可以用滴管控制污物的量待污物干燥后再进行实验布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣过程模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。   课题酵母细胞的固定化   一、实验原理   .使用固定化酶技术将这种酶固定在一种颗粒状的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。   .固定化酶和固定化细胞是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包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说酶更适合采用化学结合法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。   固定化酶优点:使酶既能与反应物接触又能与产物分离还可以被反复利用。   固定化细胞优点:成本更低操作更容易可以催化一系列的化学反应。   二、实验步骤   。细胞的活化   称取lg干酵母放入mL的小烧杯中加人蒸馏水mL用玻璃棒搅拌使酵母细胞混合均匀成糊状放置h左右使其活化。   【注】活化:让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态   。配制物质的量浓度为moL的CaCl溶液   称取无水CaClg。放人mL的烧杯中加入mL的蒸馏水使其充分溶解待用。   。配制海藻酸钠溶液   称取g海藻酸钠放入mL小烧杯中。加人mL水用酒精灯加热边加热边搅拌将海藻酸钠调成糊状直至完全溶化用蒸馏水定容至mL。注意加热时要用小火或者间断加热反复几次直到海藻酸钠溶化为止。   。海藻酸钠溶液与酵母细胞混合   将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温加人已活化的醉母细胞进行充分搅拌使其混合均匀再转移至注射器中。   【注】冷却至室温的目的:防止杀死酵母菌   。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CaCl溶液中观察液滴在CaCl溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCl溶液中浸泡min左右。   【注】CaCl溶液的作用:使胶体聚沉   使用固定化酵母细胞发酵   a)将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗次。   b)将mL质量分数为的葡萄糖溶液转移到mL的锥形瓶中再加入固定好的   酵母细胞置于℃下发酵h。   三、注意事项   配制海藻酸钠溶液:小火、间断加热、定容如果加热太快海藻酸钠会发生焦糊。   海藻酸钠溶液与酶母细胞混合:冷却后再混合注意混合均匀不要进入气泡   制备固定化酵母细胞:高度适宜并匀速滴入   .刚形成的凝胶珠应在CaCL溶液中浸泡一段时间以便Ca与Na充分交换形成的凝胶珠稳定。检验凝胶珠是否形成可用下列方法:用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压如果不容易破裂没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打如果凝胶珠很容易弹起也表明制备的凝胶珠是成功的。   .凝胶珠的颜色和形状   如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色说明海藻酸钠的浓度偏低固定的酵母细胞数目较少如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形则说明海藻酸钠的浓度偏高制作失败需要再作尝试。   课题DNA的粗提取与鉴定   一、实验原理   提取生物大分子的基本思路是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。对于DNA的粗提取而言就是要利用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。   .DNA的溶解性   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。   此外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与蛋白质进一步的分离。   .DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性   蛋白酶能水解蛋白质但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受―oC的高温而DNA在oC以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜但对DNA没有影响。   .DNA的鉴定   在沸水浴条件下DNA遇二苯胺会被染成蓝色因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。   二、实验设计   .实验材料的选取   凡是含有DNA的生物材料都可以考虑但是使用DNA含量相对较高的生物组织成功的可能性更大。   .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蒸馏水同时用玻璃棒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洗涤剂溶解细胞膜。例如提取洋葱的DNA时在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐进行充分的搅拌和研磨过滤后收集研磨液。   注意:   ①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?   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?   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   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?   可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。   .去除滤液中的杂质   方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质不分解DNA方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。   注意:   ①为什么反复地溶解与析出DNA能够去除杂质?   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。   ②方案二与方案三的原理有什么不同?   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。   .DNA的析出与鉴定   将处理后的溶液过滤加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液静置~min溶液中会出现白色丝状物这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物并用滤纸吸取上面的水分。   取两支ml的试管各加入物质的量浓度为molL的NaCl溶液ml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ml的二苯胺试剂。混合均匀后将试管置于沸水中加热min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的溶液是否变蓝。   三、实验步骤―以洋葱为实验材料   .称取克已切碎的洋葱放入研钵中加入少量石英砂助研倒入mLmolL的氯化钠溶液充分研磨。   洋葱含有挥发性刺激物有效减少刺激才能使实验顺利进行。上课前教师可先将洋葱放入冰箱冷冻一会儿使其凉透但又不能结冰或将洋葱切成几大块放入清水泡一会儿让其挥发性刺激物溶于水可以减轻刺激。然后将洋葱切碎备用。研磨的目的主要是使洋葱细胞破裂使DNA溶于molL的氯化钠溶液没必要将洋葱研成粥糊状后者既浪费时间又影响实验效果。研磨时切忌使用搅拌器(榨汁机)。使用搅拌器虽可以提高研磨效率但搅拌器将洋葱切成极细小的颗粒无法通过过滤将洋葱颗粒剔除。只能将酒精直接倒入滤液中许多洋葱小颗粒因为轻会漂浮起来DNA藏在其中无法分辨。学生看不到白色纤维状粘稠物的DNA。   .研磨后用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中得到滤液。   .向滤液中加入的酒精溶液mL沿烧杯壁缓缓倒入不要震动或搅拌。   此时烧杯中的液体分为上、下两层下层较浑浊上层澄清很快上层溶液中就会有白色纤维状粘稠物析出用玻璃棒可将其轻轻卷起。这就是记录生命遗传信息的重要物质――DNA。DNA析出的过程中切忌震动和搅拌(不震动易于分层我们就能很容易观察到上清液中的丝状物搅拌会使非常柔软的DNA断裂成小段不易取出)。如果用玻璃棒DNA不易卷起可改用表面打毛的牙签DNA提取物就缠绕在牙签上了。   .鉴定:取两支试管编为、号各加入molL的氯化钠溶液mL向号试管中加入一些白色纤维状物振荡使其溶解然后向两支试管中各加入mL二苯胺试剂沸水浴加热分钟。   四、注意事项   .以血液为实验材料时每ml血液中需要加入g柠檬酸钠防止血液凝固。   .加入洗涤剂后动作要轻缓、柔和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轻缓以免DNA分子的断裂导致DNA分子不能形成絮状沉淀。   .二苯胺试剂要现配现用否则会影响鉴定的效果。   .DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:   当NaCl溶液浓度低于molL时随浓度的升高DNA的溶解度降低当NaCl溶液浓度高于molL时随浓度升高DNA的溶解度升高。   .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。   课题血红蛋白的提取和分离   一、实验原理   蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别由此提取和分离各种蛋白质。   .凝胶色谱法(分配色谱法):   ()原理:分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙路程短流动快分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部路程长流动慢。   ()凝胶材料:多孔性多糖类化合物如葡聚糖、琼脂糖。            ()分离过程:   混合物上柱rarr洗脱rarr大分子流动快、小分子流动慢rarr收集大分子rarr收集小分子   *洗脱:从色谱柱上端不断注入缓冲液促使蛋白质分子的差速流动。   ()作用:分离蛋白质测定生物大分子分子量蛋白质的脱盐等。   .缓冲溶液   ()原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如HCO-NaHCONaHPONaHPO等)调节酸和盐的用量可配制不同pH的缓冲液。   ()缓冲液作用:抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。   .凝胶电泳法:   ()原理:不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。   ()分离方法:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。   ()分离过程:在一定pH下使蛋白质基团带上正电或负电加入带负电荷多的SDS形成ldquo蛋白质-SDS复合物rdquo使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。   二、实验步骤   .样品处理   ①红细胞的洗涤   洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯再加入五倍体积的生理盐水缓慢搅拌min低速短时间离心如此重复洗涤三次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   在蒸馏水和甲苯作用下红细胞破裂释放出血红蛋白。   注:加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜有利于血红蛋白的释放和分离。   .粗分离   ①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层。第一层为无色透明的甲苯层第层为白色薄层固体是脂溶性物质的沉淀层第层是红色透明液体这是血红蛋白的水溶液第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。   ②透析   取mL的血红蛋白溶液装入透析袋中将透析袋放入盛有mL的物质的量的浓度为mmolL的磷酸缓冲液中透析h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质或用于更换样品的缓冲液。   .纯化   调节缓冲液面:打开色谱柱下端的流出口使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝   darr胶面平齐关闭出口。   加入蛋白质样品:用吸管将透析后的样品沿管壁环绕移动加到色谱柱的顶端。加样后   �打开下端出口使样品渗入凝胶床内等样品完全渗入凝胶层后   darr关闭出口。   调节缓冲液面:加入mmolL的磷酸缓冲液到适当高度   darr   洗脱:连接缓冲液洗脱瓶打开下端出口进行洗脱。   darr   收集分装蛋白质:待红色的蛋白质接近色谱柱底端时用试管收集。   纯度鉴定SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(选做)   三、注意事项   电泳技术   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。   红细胞的洗涤   如果分层不明显可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。此外离心速度过高和时间过长会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀也得不到纯净的红细胞影响后续血红蛋白的提取纯度。   .如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功   由于凝胶是一种半透明的介质因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯检查凝胶是否装填得均匀。   此外还可以加入大分子的有色物质观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡轻轻敲打柱体以消除气泡消除不了时要重新装柱。   .为什么凝胶的装填要紧密、均匀?   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。   .沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的   不但节约时间还能除去凝胶中可能带有的微生物和排除凝胶内的空气。   .G   ldquoGrdquo代表凝胶的交联程度膨胀程度及分离范围表示凝胶得水值即每克凝胶膨胀时吸水g。   .装填完后立即用洗脱液洗脱的目的:使凝胶装填紧密   .加入柠檬酸钠有何目的?为什么要低速、短时离心?为什么要缓慢搅拌?   防止血液凝固防止白细胞沉淀防止红细胞破裂释放出血红蛋白。   .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。   .如何检测血红蛋白的分离是否成功   如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整随着洗脱液缓慢流出如果红色区带歪曲、散乱、变宽说明分离的效果不好这与凝胶色谱柱的装填有关。   选修   一、基因工程   、(a)基因工程的诞生   (一)基因工程的概念   基因工程是指按照人们的愿望进行严格的设计通过体外DNA重组和转基因技术赋予生物以新的遗传特性创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的又叫做DNA重组技术。   、(a)基因工程的原理及技术   原理:基因重组   技术:(一)基因工程的基本工具   ldquo分子手术刀rdquo――限制性核酸内切酶(限制酶)   ()来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。   ()功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开因此具有专一性。   ()结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。   ldquo分子缝合针rdquo――DNA连接酶   ()两种DNA连接酶(EcoliDNA连接酶和TDNA连接酶)的比较:   ①相同点:都缝合磷酸二酯键。   ②区别:EcoliDNA连接酶来源于T噬菌体只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来而TDNA连接酶能缝合两种末端但连接平末端的之间的效率较低。   ()与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端形成磷酸二酯键。   ldquo分子运输车rdquo――载体   ()载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点供外源DNA片段插入。③具有标记基因供重组DNA的鉴定和选择。   ()最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。   ()其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒   (二)基因工程的基本操作程序   第一步:目的基因的获取   目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。   原核基因采取直接分离获得真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。   PCR技术扩增目的基因   ()原理:DNA双链复制   ()过程:第一步:加热至~℃DNA解链第二步:冷却到~℃引物结合到互补DNA链第三步:加热至~℃热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。   第二步:基因表达载体的构建   目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传至下一代使目的基因能够表达和发挥作用。   组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因   ()启动子:是一段有特殊结构的DNA片段位于基因的首端是RNA聚合酶识别和结合的部位能驱动基因转录出mRNA最终获得所需的蛋白质。   ()终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段位于基因的尾端。   ()标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。   第三步:将目的基因导入受体细胞   转化的概念:是目的基因进入受体细胞内并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。   常用的转化方法:   将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法其次还有基因枪法和花粉管通道法等。   将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。   将目的基因导入微生物细胞:   重组细胞导入受体细胞后筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。   第四步:目的基因的检测和表达   首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因方法是采用DNA分子杂交技术。   其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。   最后检测目的基因是否翻译成蛋白质方法是从转基因生物中提取蛋白质用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。   有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。   (三)(b)基因工程的应用   植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物利用转基因改良植物的品质。   动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。   基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内使该基因表达产物发挥作用。   (四)(a)蛋白质工程的概念   蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)()蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质   ()蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构又称为第二代的基因工程。   基本途径:从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白质工程特有的途径以下按照基因工程的一般步骤进行。(注意:目的基因只能用人工合成的方法)   设计中的困难:如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列   二、细胞工程   (一)植物细胞工程   理论基础(原理):细胞全能性   植物组织培养技术(b)   ()过程:离体的植物器官、组织或细胞���rarr愈伤组织���rarr试管苗��rarr植物体   ()用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。   A植物繁殖   微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖   作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)   人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的遗传特性不受季节的限制方便储藏和运输   B作物新品种培育   单倍体育种:   a过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型)对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养)得到单倍体植株对其幼苗时期进行秋水仙素处理得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。   b优点:明显缩短育种年限   C突变体利用:在组织培养中会出现突变体通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)   D细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养从而让它们能够产生大量的细胞产物。   ()地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。   植物体细胞杂交技术   ()过程:                              ()诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。   ()意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。   (二)动物细胞工程   动物细胞培养(a)   ()概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织将它分散成单个细胞然后放在适宜的培养基中让这些细胞生长和繁殖。   ()动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)rarr剪碎rarr用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞rarr制成细胞悬液rarr转入培养瓶中进行原代培养rarr贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。   ()细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上称为细胞贴壁。细胞数目不断增多当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时细胞就会停止分裂增殖这种现象称为细胞的接触抑制。   ()动物细胞培养需要满足以下条件   ①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素以防培养过程中的污染。此外应定期更换培养液防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。   ②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。   ③温度:适宜温度:哺乳动物多是℃+℃pH:~。   ④气体环境:空气+CO。O是细胞代谢所必需的CO的主要作用是维持培养液的pH。   ()动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。   动物体细胞核移植技术和克隆动物   ()哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。   ()选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大容易操作卵(母)细胞细胞质多营养丰富。   ()体细胞核移植的大致过程是:   高产奶牛(提供体细胞)进行细胞培养同时采集卵母细胞在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞去核(显微操作)注:为什么要用卵细胞?它可以提供充足的营养操作简便细胞质不会抑制细胞核全能性的表达将供体细胞注入去核卵母细胞通过电刺激使两细胞融合供体核进入受体卵母细胞构建重组胚胎将胚胎移入受体(代孕)母牛体内生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛   ()体细胞核移植技术的应用:   ①加速家畜遗传改良进程促进良畜群繁育②保护濒危物种增大存活数量   ③生产珍贵的医用蛋白④作为异种移植的供体⑤用于组织器官的移植等。   ()体细胞核移植技术存在的问题:   克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。   动物细胞融合   ()动物细胞融合也称细胞杂交是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞。   ()动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。   ()动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。   ()动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:   细胞工程植物体细胞杂交动物细胞融合   理论基础细胞的全能性、细胞膜的流动性细胞增殖、细胞膜的流动性   融合前处理酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶)注射特定抗原免疫处理正常小鼠   诱导手段物理法:离心、振动、电激   化学法:聚乙二醇(PEG)物理法:离心、振动、电激   化学法:聚乙二醇   生物法:灭活的病毒(灭活的仙台病毒)   诱导过程第一步:原生质体的制备   (酶解法)   第二步:原生质体融合   (物、化法)   第三步:杂种细胞的筛选和培养   第四步:杂种植株的诱导与鉴定正常小鼠免疫处理      动物细胞的融合   (物、化、生法)   杂交瘤细胞的筛选与培养      专一抗体检验阳性细胞培养      单克隆抗体的提纯   用途和意义克服远缘杂交的不亲和障碍大大扩展杂交的亲本组合范围   应用:白菜甘蓝等杂种植株()制备单克隆抗体   ()诊断、治疗、预防疾病例如ldquo生物导弹rdquo治疗癌症   单克隆抗体   ()抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。   ()单克隆抗体的制备过程:   对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了效应B细胞)提取B淋巴细胞同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取促使它们细胞融合注:融合的结果是有很多不符合要求的如有个B淋巴细胞融合的细胞等所以要进行筛选在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞特点是能迅速大量增殖又能产生专一的抗体然后对它进行克隆化培养和抗体检测筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。   ()杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖又能产生专一的抗体。   ()单克隆抗体的优点:特异性强灵敏度高并能大量制备。   ()单克隆抗体的作用:作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异并跟一定抗原发生特异性结合具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗可制成ldquo生物导弹rdquo也有少量用于治疗其它疾病。      三、胚胎工程   (一)动物胚胎发育的基本过程   ()精子的发生:补充精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂变形过程中细胞核为精子头的主要部分高尔基体发育为顶体中心体演变为精子的尾线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。线粒体为精子运动提供能量   ()卵子的发生:在胎儿时期卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞被卵泡细胞包围减一分裂在排卵前后完成形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精减二分裂是在受精过程中完成的。   ()受精:精子获能(在雌性动物生殖道内)卵子的准备(排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减二中期才具备受精能力)受精阶段卵子周围的结构由外到内:放射冠、透明带、卵黄膜a顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质穿越放射冠。   b透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道精子穿入在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应它是防止多精子入卵受精的第一道屏障c卵黄膜的封闭作用:精子外膜和卵黄膜融合精子入卵后卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程它是防止多精子入卵受精的第二道屏障精子尾部脱落原有核膜破裂形成雄原核同时卵子完成减二分裂形成雌原核注意:受精标志是第二极体的形成受精完成标志是雌雄原核融合成合子。   ()胚胎发育:a卵裂期:细胞进行有丝分裂数量增加胚胎总体积不增加b桑椹胚:个细胞左右的胚胎之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞c囊胚:细胞开始分化其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘胚胎内部逐渐出现囊胚腔注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂胚胎伸展出来这一过程叫孵化d原肠胚:内细胞团表层形成外胚层下方细胞形成内胚层由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。细胞分化在胚胎期达到最大限度   胚胎工程的理论基础(识记)   ()胚胎工程的概念及技术手段:对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。   ()体外受精属有性生殖过程:a卵母细胞的采集和培养对体型小的动物用促性腺激素处理从输卵管冲取卵子(可直接受精)对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)b精子的采集假阴道法、手握法和电刺激法获能对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法(放入人工配制的获能液中)对牛、羊等精子用化学法(放在肝素或钙离子载体溶液中)   ()胚胎的早期培养:a培养液成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等注意与动物细胞培养液成分的比较b当胚胎发育到适宜的阶段时可将其取出向受体移植或冷冻保存。   ()胚胎移植:a概念:将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内使之继续发育为新个体的技术。是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程通过转基因、核移植、体外受精获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代。   b优势:可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力缩短供体本身的繁殖周期。   c胚胎移植的生理学基础:同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的对供体和受体进行同期发情处理早期胚胎形成后处于游离状态为胚胎的收集提供可能受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。   d胚胎移植的程序:对供、受体母牛进行选择用激素进行同期发情处理对供体母牛用激素做超数排卵处理选择同种优秀公牛配种有性生殖过程对胚胎进行收集此时胚胎处于游离状态对胚胎进行质量检查此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚胚胎移植或冷冻保存检查受体母牛是否受孕产下胚胎移植的犊牛。   ()胚胎分割:a概念:用机械方法将早期胚胎切割成、、等分等经移植获得同卵双胎或多胎的技术可看作是动物无性繁殖或克隆   b基本过程:选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中用分割针或分割刀片将其切开吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。注意:内细胞团要均等分割否则会影响胚胎的恢复和进一步发育   胚胎干细胞的移植(识记)   ()胚胎干细胞的含义:由早期胚胎囊胚或原始性腺胎儿中分离出来的一类细胞又叫ES或EK细胞。   ()特征:形态上体积小、细胞核大、核仁明显功能上具有发育的全能性即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。体外培养下ES细胞可以只增殖不分化   ()应用:用于治疗人类疾病如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。   、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎还需移植到雌性动物体内生产后代以满足人类的各种需求。   、动物胚胎发育的基本过程   ()受精场所是母体的输卵管。   ()卵裂期:特点:细胞有丝分裂细胞数量不断增加但胚胎的总体体积并不增加或略有减小。   ()桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到个左右时胚胎形成致密的细胞团形似桑椹。是全能细胞。   ()囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。   ()原肠胚:特点:有了三胚层的分化具有囊胚腔和原肠腔。   (二)胚胎干细胞   、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。   、具有胚胎细胞的特性在形态上表现为体积小细胞核大核仁明显在功能上具有发育的全能性可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外在体外培养的条件下可以增殖而不发生分化可进行冷冻保存也可进行遗传改造。   、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料在培养液中加入分化诱导因子如牛黄酸等化学物质时就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段③可以用于治疗人类的某些顽疾如帕金森综合症、少年糖尿病等④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能⑤随着组织工程技术的发展通过ES细胞体外诱导分化定向培育出人造组织器官用于器官移植解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。   (三)胚胎工程的应用   体外受精和胚胎的早期培养   ()卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理使其排出更多的卵子然后从输卵管中冲取卵子直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精。   ()精子的采集和获能:在体外受精前要对精子进行获能处理。   ()受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。   ()胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后应将受精卵移入发育培养液中继续培养以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂除一些无机盐和有机盐外还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植人的体外受精胚胎可在个细胞阶段移植。)   胚胎移植   ()胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为ldquo供体rdquo接受胚胎的个体称为ldquo受体rdquo。(供体为优良品种作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)   地位:如转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎都必须经过胚胎移植技术才能获得后代是胚胎工程的最后一道ldquo工序rdquo。   ()胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。   ()生理学基础:①动物发情排卵后同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。   ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。   ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。   ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。   ()基本程序主要包括:   ①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体有健康的体质和正常繁殖能力的受体供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。   ②配种或人工授精。   ③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第天用特制的冲卵装置把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查

   课题1      果酒和果醋的制作

   一、实验原理

   1.酵母菌的细胞呼吸

   酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,表达式为:C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量

   酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量

   2.酵母菌发酵的最佳环境

   酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。

   3.醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

   醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃

   二、实验步骤

   1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿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75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。

   2. 取葡萄500 g,去除枝梗和腐烂的子粒。

   3. 用清水冲洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反复多次冲洗。

   4. 用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后,用洁净的纱布过滤至发酵瓶中,盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置,可以用500 mL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。

   5. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。

   6. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置,如瓶子(最好选用塑料瓶),每天要拧松瓶盖2~4次,进行排气。

   7. 10 d以后,可以开始进行取样检验工作。例如,可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。

   8. 当果酒制成以后,可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至30~35 ℃的条件下发酵,适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲,可尝试自然接种,但效果不是很好。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口盖上纱布,以减少空气中尘土等的污染。

   三、注意事项

   请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置?

   

   充气口                              排气口

   

   

   

   出料口

   答:充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接

气泵,输入氧气。

   课题2    腐乳的制作

   一、   实验原理

   1.参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉。

   2.毛霉是一种丝状真菌,常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上,具有发达的白色菌丝。

   3.毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。

   二、实验步骤

   1.将豆腐切成3cm�3cm�1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70%左右,水分过多则腐乳不易成形。

   2.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,周围留有一定的空隙。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。

       3.将平盘放入温度保持在15~18 ℃的地方。毛霉逐渐生长,大约5 d后豆腐表面丛生着直立菌丝。

       4.当毛霉生长旺盛,并呈淡黄色时,去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶,使豆腐块的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36 h以上。

       5.当豆腐凉透后,将豆腐间连接在一起的菌丝拉断,并整齐排列在容器内,准备腌制。

       6.长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边,将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐,并随层加高而增加盐量,在瓶口表面铺盐厚些,以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8 d。

   〔注〕用盐腌制时,注意盐都用量。盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。

       7.将黄酒、米酒和糖,按口味不同而配以各种香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12%左右为宜。

      〔注〕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。

       8.将广口玻璃瓶刷干净后,用高压锅在100 ℃蒸汽灭菌30 min。将腐乳咸坯摆入瓶中,加入卤汤和辅料后,将瓶口用酒精灯加热灭菌,用胶条密封。在常温情况下,一般六个月可以成熟。

   三、注意事项

   1.酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐(白坯)上的生长。发酵的温度为15~18 ℃,此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长,而适于毛霉慢慢生长。毛霉生长大约5 d后使白坯变成毛坯。前期发酵的作用,一是使豆腐表面有一层菌膜包住,形成腐乳的“体”;二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶,有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料(红曲、面曲、酒酿),使蛋白酶作用缓慢,促进其他生化反应,生成腐乳的香气。

   2.毛霉是一种低等丝状真菌,有多个细胞核,进行无性繁殖。毛霉是食品加工业中的重要微生物,它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶,常用于制作腐乳和豆豉。

   课题3  探讨加酶洗衣粉的洗剂效果


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