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1、选修选修1 1 生物技术生物技术实践实践 第第1414单元 生物技术实践单元 生物技术实践 第第1 1讲 传统发酵技术的应用 生物技术讲 传统发酵技术的应用 生物技术 在食品加工及其他方面的应用在食品加工及其他方面的应用 -4- 1.利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面 的应用。 2.从生物材料中提取某些特定的成分。 3.运用发酵 加工食品的基本方法。 4.测定食品加工中可能产生的有害物质。 5.蛋白质的提取和分离。 核心考点分层突破 -5- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 果酒和果醋的制作 1.果酒、果醋制作相关菌种的比较 核心考点分层突破 -6- 核心梳理提能探究考向感
2、悟归纳总结 2.果酒制作和果醋制作的比较 核心考点分层突破 -7- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 教材深挖发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的是什么? 提示:先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽氧气后再进行酒 精发酵;防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 核心考点分层突破 -8- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 3.制作流程 挑选葡萄 冲洗 榨汁酒精发酵 醋酸 发酵 果酒 果醋 核心考点分层突破 -9- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖氧化分解成醋酸。 ( ) (2)在制作果酒、果醋时,适当加大接种量可以提高发酵速率,抑 制杂菌生长繁殖。
3、( ) (3)在果酒发酵后期,拧松瓶盖的间隔时间可适当延长。( ) (4)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,需向发酵装置中通入空气。 ( ) (5)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。( ) (6)在葡萄酒制作中,采摘的葡萄应反复冲洗,且要先除枝梗再冲 洗。( ) 核心考点分层突破 -10- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 下图为果酒、果醋制作实验装置图。请据图回答问题。 (1)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当?为什么? 提示:不恰当,因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/ 3,而且不 能将排气口淹没。 (2)醋酸菌进行醋酸发酵时,无论是利用糖源还是酒精,甲都需要 打开,请说明原因。 提示:醋酸菌是一种
4、好氧细菌,在发酵过程中始终需要氧气,如果 氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。 核心考点分层突破 -11- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (3)果酒搁置时间过久为什么会有酸味? 提示:醋酸菌在缺乏糖源、氧气充足时,可以将酒精转化为乙醛, 再将乙醛转化为醋酸。 核心考点分层突破 -12- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向 果酒、果醋制作的原理和过程果酒、果醋制作的原理和过程 下图是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答 下列问题。 图1 果酒、果醋制作流程 图2 果酒、果醋的发酵装置 核心考点分层突破 -13- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)完成图1中的实验流程: 。
5、 (2)图2装置中的充气口在 过程中要关闭,否 则可能发生使发酵液变酸的反应,其反应式是 ,而排气口在该过程中应开放,排气口要通过一个长而弯曲的胶 管与瓶身连接,目的是 。 (3)葡萄酒呈现红色的原因是 ,重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈 色。 (4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和 两种微生物 的发酵原理,后者在结构上的主要特点是 。 核心考点分层突破 -14- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 答案:(1)醋酸发酵 (2)酒精发酵 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O 避免空气中 其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染) (3)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中 灰绿 (4)
6、醋酸菌 无以核膜为界限的细胞核 解析:在酒精发酵阶段,充气口应关闭,否则醋酸菌会将乙醇氧化 为醋酸,从而使发酵液变酸。酵母菌为真菌,属于真核生物,醋酸菌 为细菌,属于原核生物,两者在结构上的主要区别是有无以核膜为 界限的细胞核。 核心考点分层突破 -15- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.果酒和果醋发酵装置的设计思路 (1)因酵母菌的大量繁殖需要空气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒 制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧气;因酵母菌是在无氧 条件下产生酒精的,所以果酒制作的后期应防止氧气进入发酵瓶, 故应设置可开闭的充气口。 (2)由于在发酵过程中都产生CO2,因此又需设排气口;为防止空气
7、中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。 (3)因要对发酵的情况进行及时监测,应设置出料口便于取料。 核心考点分层突破 -16- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.果酒制作的注意事项 (1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,后 除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的,不要 太干净,以防洗去野生型酵母菌。 (2)防止发酵液被污染的方法 榨汁机要清洗干净并晾干。 发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗 涤。 装入葡萄汁后要封闭充气口。 体系构建随堂演练 -17- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 腐乳和泡菜的制作 1.腐乳的制作原理
8、体系构建随堂演练 -18- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.腐乳的制作流程及影响因素 体系构建随堂演练 -19- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 3.制作腐乳时,防止杂菌污染的措施 (1)前期发酵条件的控制:提供有利于毛霉生长的温度、水分等条 件,创造毛霉生长的良好环境,形成毛霉的 生长优势 ,抑制杂菌 的生长。 (2)后期发酵条件的控制 用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。 装瓶腌制时,操作要迅速小心,且要 逐层 加盐,离瓶口表面 的盐要铺厚一些。 加入卤汤后,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。 体系构建随堂演练 -20- 核心梳理提
9、能探究考向感悟归纳总结 4.泡菜的制作 (1)菌种来源:附着在蔬菜上的 乳酸菌 。 (2)制作原理:在 无氧 条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成 乳酸 。反应式:C6H12O6 2C3H6O3 。 (3)制作流程 体系构建随堂演练 -21- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (4)影响因素 泡菜坛的选择:应选用火候好、 无裂纹 、无砂眼、坛沿深、 盖子吻合好的泡菜坛。 应控制腌制时间、 温度 和食盐的用量。 防止 杂菌 污染,严格密封。 (5)亚硝酸盐含量测定的原理: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。 (6)亚硝酸盐含量
10、测定的流程:配制溶液制备 标准显色液 制备样品处理液 比色 。 体系构建随堂演练 -22- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 教材深挖用水封闭坛口起什么作用?不封闭有什么结果? 提示:用水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用,这是最 简易的营造无氧环境的方法。如果不封闭,会有许多需氧菌生长, 蔬菜会腐烂。 体系构建随堂演练 -23- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长。 ( ) (2)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。 ( ) (3)将长满毛霉的豆腐块装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐 量。( ) (4)制作腐乳时用到的菌
11、种只有毛霉。( ) (5)在腐乳制作过程中,盐的用量要适宜,酒的含量一般控制在 12%左右。( ) (6)制作泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用。( ) (7)泡菜发酵过程中坛沿要注满水,有利于泡菜的无氧发酵。 ( ) 体系构建随堂演练 -24- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (8)泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件。 ( ) 体系构建随堂演练 -25- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 下表中甲丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品制作装置 图,请据甲丁装置图分析。 体系构建随堂演练 -26- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)请填出食品的名称。 提示:果酒,果醋,腐乳,
12、泡菜。 (2)请填出菌种的名称,并指出菌种的属性(真核生物或原核 生物)。 提示:酵母菌,醋酸菌,毛霉,乳酸菌。酵母菌、 毛霉为真核生物,醋酸菌、乳酸菌为原核生物。 (3)甲丁装置是否存在缺陷,试具体分析指出,并说明丁装置中 “注水”的作用? 提示:甲、丙装置有缺陷:甲装置中排气管不应插入发酵液内,丙 装置接种菌种应在“加盐”之前,且豆腐块应分开放,不能堆积起来。 丁装置中“注水”的作用是为泡菜坛营造无氧环境。 体系构建随堂演练 -27- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向1 腐乳的制作原理和过程腐乳的制作原理和过程 1.回答下列关于腐乳制作的问题。 (1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成
13、的食品。多种微生物参与了 该发酵过程,其中起主要作用的微生物是 ,其产生的蛋 白酶可将豆腐中的蛋白质水解为 和 ;其产生的 能将豆腐中的脂肪水解为 和 。 (2)发酵完成后需加盐腌制,加盐还可以抑制 生长。 (3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。 卤汤除具有一定的防腐作用外,还能使腐乳具有独特的 。 体系构建随堂演练 -28- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 答案:(1)毛霉 小分子的肽 氨基酸 脂肪酶 甘油 脂肪酸 (2)微生物 (3)风味 解析:(1)腐乳制作过程中所利用的微生物主要是毛霉,其产生的 蛋白酶能将豆腐中的蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸,其产生的 脂肪酶将
14、脂肪水解为甘油和脂肪酸。 (2)发酵完成后加盐能抑制微生物的生长。 (3)腐乳制作过程中加入的酒和香辛料既有防腐作用,又能使腐乳 具有独特的风味。 体系构建随堂演练 -29- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向2 泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定 2.回答下列有关泡菜制作的问题。 (1)制作泡菜时,将所用盐水煮沸,目的是 。 为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液, 加入陈泡菜液的目的是 。 (2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行 的过程,该过程发生在乳酸菌的 中。 (3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 、 和 等。亚硝
15、酸盐含量的测定通常采用 法。 (4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,泡 菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 ,原因是 。 体系构建随堂演练 -30- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 答案:(1)消毒 增加乳酸菌的数量 (2)无氧呼吸 细胞质 (3)温度 腌制时间 食盐用量 比色 (4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更耐酸 解析:(1)盐水中可能存在微生物,因此需要消毒;制作泡菜时,加入 陈泡菜液,可增加乳酸菌数量。 (2)乳酸菌进行无氧呼吸,该过程在细胞质中进行。 (3)在泡菜制作过程中,要注意控制腌制时间、温度和食盐用量。 温度过高、食盐用量不足、腌制时间过
16、短都会导致亚硝酸盐含量 增加。测定亚硝酸盐含量时常用比色法。 (4)开始时,乳酸菌和其他杂菌都繁殖,随着时间延长,乳酸菌产生 的乳酸逐渐增加,抑制了杂菌繁殖,泡菜坛中乳酸菌逐渐增多,其他 杂菌逐渐减少。 体系构建随堂演练 -31- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.腐乳制作的注意事项 (1)豆腐的选取:豆腐的含水量以70%为宜。 (2)控制好材料的用量:卤汤中盐和酒(12%左右)的用量需要严格 控制。 (3)防止杂菌污染的方法 用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。 装瓶腌制时,操作要迅速小心,且要逐层加盐,接近瓶口表面的 盐要铺厚一些。 加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最
17、好将瓶口通过 酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。 (4)温度:温度影响菌丝的生长和代谢,如温度过低,则菌丝生长缓 慢,不能进入豆腐块的深层;温度过高,菌丝易老化和死亡,影响腐乳 的品质。 体系构建随堂演练 -32- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (5)发酵时间:发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。 2.泡菜制作的注意事项 (1)材料的选择及用量 蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚 硝酸盐。 清水和盐的质量比为4 1,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作 用:一是除去水中的氧气;二是杀灭盐水中的微生物。 (2)防止杂菌污染:每次取样时用具要洗净,要迅速封口。 (3)氧气需求 泡
18、菜坛要选择透气性差的容器,以创造无氧环境,有利于乳酸 菌发酵,防止蔬菜腐烂。 泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需 的无氧环境,并注意在发酵过程中经常补水。 体系构建随堂演练 -33- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (4)温度:发酵过程中温度控制在室温即可,温度过高则易滋生杂 菌,温度过低则发酵时间延长。 (5)测定亚硝酸盐含量时,在比色过程中,由于重氮化反应不稳定, 显色后溶液颜色会不断加深,所以静置15 min 后再进行比色较好。 -34- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 生物技术在食品加工及其他方面的应用 1.玫瑰精油的提取 (1)方法: 水蒸气蒸馏 法。 (2)
19、实验流程 (3)加入NaCl和无水Na2SO4的目的:向乳化液中加入NaCl,有利于 玫瑰油与水 分层 ;加入无水Na2SO4的目的是 吸收精油中残留 的水分 。 -35- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.橘皮精油的提取 (1)方法:一般采用 压榨 法。 (2)实验流程:石灰水浸泡漂洗 压榨 过滤 静置 再次过滤橘皮油。 (3)提高出油率的措施:需要将柑橘皮 干燥去水 ,并用石灰水 浸泡,浸泡时间为10 h以上。橘皮要浸透,这样压榨时不会滑脱,出 油率高,且过滤时不会堵塞筛眼。 -36- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 3.胡萝卜素的提取 (1)胡萝卜素性质: 不溶于 水,微溶于乙醇,
20、 易溶于 石油醚 等有机溶剂。 (2)提取方法及流程 方法: 萃取 法, 石油醚 最适宜作萃取剂。 实验流程:胡萝卜粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素。 -37- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (3)影响胡萝卜素萃取的因素及解决措施 (4)鉴定方法: 纸层析 法。 -38- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 教材深挖在石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种溶 剂中,哪种最适宜用来提取胡萝卜素?乙醇和丙酮能够用于胡萝卜 素的萃取吗?为什么? 提示:在这五种溶剂中,石油醚的沸点最高,在加热萃取时不易挥 发,所以石油醚最适宜用作萃取剂。胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮, 但它们是水溶性有机溶剂,
21、在萃取中能与水混溶而影响萃取效果, 所以不能用它们作萃取剂。 -39- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 4.蛋白质的提取和分离 (1)凝胶色谱法 含义:也称分配色谱法,是根据 相对分子质量 的大小分离 蛋白质的有效方法。 材料:凝胶,如葡聚糖、琼脂糖。 原理: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通道,路程较 长 ,移动 速度较 慢 ,后洗脱下来;而相对分子质量较 大 的蛋白质无 法进入凝胶内部通道,只能在凝胶外部移动,路程较 短 ,移动速 度较 快 ,先洗脱下来。 -40- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (2)电泳法 含义:带电粒子在电场的
22、作用下发生迁移的过程。 原理:生物大分子的可解离的基团带电荷后,在电场的作用下, 会向着与其所带电荷相反的电极移动。各种分子 带电性质 的 差异以及分子本身的 大小 、 形状 不同,迁移 速度 也就 不同,从而实现各种分子的分离。 常用方法: 琼脂糖凝胶 电泳和 聚丙烯酰胺凝胶 电 泳。 (3)蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、 粗分离 、 纯化和纯度鉴定。 -41- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)提取玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采取,因为此阶段的花 含玫瑰精油最高。( ) (2)油水混合物中加入无水Na2SO4,有利于分离油层。 ( ) (3)用柑橘皮作为材料提取橘皮精油
23、时不适合用水中蒸馏的方法。 ( ) (4)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中,所以可以采用萃取 的方法进行提取。( ) (5)胡萝卜粉碎后可直接进行萃取。( ) (6)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取,不宜采用 水中蒸馏法,宜采用压榨法或萃取法。( ) (7)萃取是利用芳香油易溶于有机溶剂的特性提取芳香油的一种 方法。( ) -42- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (8)将血红蛋白溶液进行透析,目的是去除相对分子质量较大的杂 质。( ) -43- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.玫瑰精油为什么适合用水中蒸馏法进行提取? 提示:因为玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有
24、机溶剂,能 随水蒸气一同蒸馏,且不会导致原料焦糊和有效成分水解等,所以 适合用水中蒸馏法进行提取。 2.在水中蒸馏的操作中,如何避免加热时发生暴沸? 提示:在蒸馏烧瓶下垫石棉网,并向液体中加入几片碎石或瓷片。 3.提取血红蛋白时应选用什么材料?为什么? 提示:应选用哺乳动物的血液,因为其红细胞中无细胞核,结构简 单,血红蛋白含量高。 -44- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向1 植物芳香油的提取方法植物芳香油的提取方法 1.某植物园中种植有菊花、玫瑰等花卉,还有葡萄、橘子等水果, 其中玫瑰、橘子都可以作为植物芳香油提取的原料。请回答下列 问题。 (1)植物芳香油的提取方法有 、压榨和
25、 等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。 (2)玫瑰精油适合用 提取,理由是玫瑰精 油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的特点。蒸馏时收集的 蒸馏液不是纯的玫瑰精油,而是 。经冷 凝管冷却并加入NaCl后,混合物又会重新分出 层和水层。 如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会减少,原因是 。 -45- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (3)橘皮精油的提取原料是橘皮,但水中蒸馏时橘皮易焦糊,宜采 用 法提取橘皮精油,其中将橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡 的目的是 。 答案:(1)蒸馏 萃取 (2)水蒸气蒸馏法 油水混合物 油 部分玫瑰精油会随水蒸气 挥发而流失 (3)压榨 防止橘皮压
26、榨时滑脱,提高出油率 -46- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 解析:(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,具体采 用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。 (2)玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的特点,适合 用水蒸气蒸馏法提取。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油,而 是油水混合物。经冷凝管冷却并加入NaCl后,混合物又会重新分出 油层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却,由于部分玫瑰精油会随 水蒸气挥发而流失,从而使精油提取量减少。 (3)橘皮精油的提取原料是橘皮,但水中蒸馏时橘皮易焦糊,宜采 用压榨法提取橘皮精油,其中将橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡的 目的是防止橘皮压榨时滑
27、脱,提高出油率。 -47- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向2 胡萝卜素的提取实验胡萝卜素的提取实验 2.(2015全国卷)回答与胡萝卜素有关的问题。 (1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是 (填 “-胡萝卜素”“-胡萝卜素”或“-胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内 可以转变成两分子 ,后者缺乏会引起人在 弱光下视物不清的病症,该疾病称为 。胡萝卜素 是 (填“挥发性”或“非挥发性”)物质。 (2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时, (填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。 (3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的 作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是
28、 。 -48- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 答案:(1)-胡萝卜素 维生素A 夜盲症 非挥发性 (2)需要 (3)乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为 水溶性有机溶剂(其他合理答案也可) 解析:(1)胡萝卜中含有的主要是-胡萝卜素,-胡萝卜素在人体内 可转变成维生素A。维生素A缺乏可导致夜盲症。胡萝卜素没有 挥发性。 (2)将新鲜的岩藻干燥可除去其中大量的水分,有利于胡萝卜素的 提取。 (3)作为萃取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点、能充分溶解胡 萝卜素且与水不混溶。胡萝卜素虽可溶于乙醇,但乙醇是水溶性有 机溶剂,萃取时能与水混溶而影响萃取效果,所以不能用乙醇作萃 取剂。
29、 -49- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向3 蛋白质的提取和分离蛋白质的提取和分离 3.如今人类已跨入了蛋白质时代,对蛋白质的研究和应用,首先需 要获得高纯度的蛋白质。请回答下列问题。 (1)蛋白质的提取和分离一般分为四步: 、 、 和纯度鉴定。 (2)如果要从红细胞中分离出血红蛋白,实验前取新鲜血液要在采 血容器中预先加入柠檬酸钠,这样做的目的是 。 (3)血红蛋白的提取又可以细分为红细胞的洗涤、 、分离血红蛋白溶液和 。其中分离血红蛋白溶液时 需要用 (仪器)分离出下层红色透明液体。 (4)装填凝胶色谱柱时,要注意色谱柱内不能有气泡存在,一旦发 现有气泡必须重新装,这是因为 。
30、 -50- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (5)欲探究色谱柱的高度是否影响蛋白质分离的因素,应把 作为自变量,把 作为无关变量,把 作为因变量。 答案:(1)样品处理 粗分离 纯化 (2)防止血液凝固 (3)血红蛋白的释放 透析 分液漏斗 (4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果 (5)色谱柱的高度变化 缓冲液的用量和pH、样品的用量、温度 等因素 大小不同的蛋白质分子的洗脱间距 解析:对(1)(2)(3)(4)直接参照教材内容作答。由(5)的实验目的容 易确定色谱柱的高度变化为自变量,其他因素包括缓冲液的用量和 pH、样品的用量、温度等为无关变量,大小不同的蛋白质分子的 洗
31、脱间距为因变量。 -51- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.植物有效成分提取的三种常用方法的比较 -52- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 -53- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.蛋白质的提取与分离 (1)提取血红蛋白时样品处理、分离和纯化的目的 (2)不是所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的。蛋白质的 来源和性质不同,其分离方法差别很大。 -54- 通关记通关辨通关练 1.果酒的制作需要的微生物是酵母菌。酵母菌是一种兼性厌氧 型微生物,通过有氧呼吸可以大量增殖,通过无氧呼吸可以产生酒 精。 2.果醋的制作需要的微生物是醋酸菌。醋酸菌是一种好氧菌,所 以果醋制作需要适时通入氧
32、气。 3.腐乳的制作需要多种微生物参与,但主要是毛霉的作用。毛霉 等微生物通过蛋白酶、脂肪酶等酶的作用,将一些大分子物质水解 成小分子的物质。 4.泡菜的制作需要的微生物是乳酸菌。 5.植物芳香油的提取方法有压榨法、蒸馏法和萃取法等。 6.芳香油的性质:不溶于水,易溶于有机溶剂,因此可用有机溶剂 作为提取剂来提取芳香油。 -55- 通关记通关辨通关练 7.胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定。从胡萝卜中提取 胡萝卜素,常用水不溶性有机溶剂作萃取剂。 8.胡萝卜素的鉴定方法是纸层析法,在鉴定过程中需要用标准样 品作对照。 9.提取和分离蛋白质的一般步骤:样品处理、粗分离、纯化和纯 度鉴定。 1
33、0.凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方 法。 11.测定蛋白质的相对分子质量常用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳, 这是因为该方法分离蛋白质完全取决于分子的大小,而与其所带电 荷的性质和分子的形状无关。 -56- 通关记通关辨通关练 辨析豆腐和腐乳的营养成分 豆腐由大豆直接磨制而成,其成分与大豆成分基本相同。大豆富 含蛋白质,其含量为36%40%,常食用大豆或大豆制品,可有效补充 蛋白质。大豆中含脂肪约8%,同时还含有维生素B1、维生素B3、 维生素A以及钙、磷、铁等矿物质,对人体具有良好的保健作用。 腐乳是豆腐在毛霉等微生物的发酵下形成的。由于毛霉能产生蛋 白酶和脂肪酶,可将豆腐
34、中的蛋白质和脂肪分别分解成小分子的肽 和氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子物质,所以腐乳味道鲜美,易于 消化吸收。 -57- 通关记通关辨通关练 1.在农村,泡菜的制作方法是新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入 彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香料 及一些“陈泡菜水”,密封后置于阴凉处,最适环境温度为2830 。 有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”,前者是由于用盐过多, 后者是由于用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时,还要跟踪检 测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。 (1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是 。 (2)若要获得大量乳酸菌菌种,应选用培养基培养,培养基中应有 、 、水、
35、无机盐等营养,同时还必须满足 、 等具体培养条件的要求。 (3)泡菜坛需要密封的原因是 。若泡菜坛有裂缝,可能会出现 的结果是 。加入“陈泡菜水”的作用是 。 -58- 通关记通关辨通关练 (4)若制作的泡菜“咸而不酸”,应 (填“增加”或“减少”)盐 的用量,盐与水的质量比为 。 答案:(1)消毒 (2)碳源 氮源(生长因子等,答出其中两项即可) pH 无氧 (3)乳酸菌是厌氧生物,密封以造成缺氧环境 乳酸菌不能正常生 长,而一些杂菌大量繁殖,泡菜会变质 提供乳酸菌菌种 (4)减少 1 4 解析:乳酸菌为厌氧菌,因此泡菜坛需要密封,以造成缺氧环境。 “陈泡菜水”中含有乳酸菌,制作泡菜时加入一
36、些“陈泡菜水”可以提 供乳酸菌菌种。若制作的泡菜“咸而不酸”,可能的原因是加盐太多, 应减少盐的用量,使盐与水的质量比为1 4。 -59- 通关记通关辨通关练 2.(2017全国卷)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶 体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取 流程为植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理 过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下 列问题。 (1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是 (填“高温烘 干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是 。 (2)提取物质W时,振荡的作用是 。 (3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程
37、中,用活性炭处理提 取液的目的是 。 (4)现有丙酮(沸点56 )、乙醇(沸点约78 )两种溶剂,在提取物 质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是 。 (5)该实验操作过程中应注意的事项是 (答出两点即可)。 -60- 通关记通关辨通关练 答案:(1)晾干 高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新 鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而 降低对物质W的提取效果 (2)使原料和溶剂充分混匀 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少 (5)在温度较低的情况下操作,防火 -61- 通关记通关辨通关练 解析:(1)由于物质W受热、受潮易分解,所以在提
38、取物质W时,不 应选用高温烘干的植物甲;新鲜的植物甲中含水量高,会稀释用于 提取物质W的极性有机溶剂,从而降低提取的物质W的浓度。 (2)提取物质W时,振荡有利于物质W充分溶于有机溶剂。 (3)在提取过程中,用活性炭处理提取液有利于去除提取液中的色 素。 (4)在提取物质W时,温度过高会导致物质W分解过多。丙酮沸点 相对较低,适合作为提取剂。 (5)根据题干信息,物质W受热易分解,所以应注意温度控制;提取 剂用的是丙酮,丙酮易挥发,对人体有害,所以应及时通风;为了减少 W分解,操作要快速;另外还要注意防火。 -62- 通关记通关辨通关练 3.动物血液常常被选作提取DNA和提取血红蛋白的实验材料
39、,请 回答下列有关问题。 (1)提取DNA和提取血红蛋白,羊血都是适宜材料吗? 。原因是 。 (2)无论是提取DNA还是提取血红蛋白,都需要先用 对红细胞进行洗涤,其目的是 。 (3)电泳是分离鉴定蛋白质的常规方法。 下图为几种蛋白质通过SDS-聚丙烯酰胺 凝胶电泳的图谱,据图,你认为相对分子 质量最大的蛋白质是 , 依此推理该样品在凝胶色谱法中最后 洗脱的蛋白质应该是 。 -63- 通关记通关辨通关练 答案:(1)羊血是提取血红蛋白的适宜材料,不是提取DNA的适宜 材料 羊成熟的红细胞没有细胞核 (2)生理盐水 去除血浆蛋白(杂蛋白) (3)球蛋白 清蛋白 -64- 通关记通关辨通关练 解析:(1)羊血是提取血红蛋白的适宜材料,不是提取DNA的适宜 材料,因为羊成熟的红细胞没有细胞核,提取DNA可用鸡血。 (2)提取DNA和血红蛋白,需要先用生理盐水对红细胞进行洗涤, 其目的是去除血浆蛋白(杂蛋白)。 (3)题图为SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱,球蛋白离点样处最 近,说明相对分子质量最大,清蛋白离点样处最远,说明相对分子质 量最小。在凝胶色谱法中相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶 颗粒内部的通道,路程长,移动速度慢;而相对分子质量大的蛋白质 无法进入凝胶颗粒内部,路程较短,移动速度快,所以最后洗脱的蛋 白质应该是相对分子质量最小的清蛋白。