生物技术在食品加工及其他方面的应用

1、生物技术在食品加工及其他方面的应用 酶的研究和应用 1 一、植物组织培养1植物组织培养的过程(1)菊花组织培养过程(2)月季的花药培养2注意：(1)菊花的组织培养实验中，应选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝；月季花药的离体培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。(2)植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，外植体消毒所用消毒剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1 %的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。(3)组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素，是因为植物中存在相应的分解天然激素的酶而没有分解相应的人工合成激素的酶，所以天然激素在植物体内作用和存在的时间短，人工

2、合成激素的作用和存在的时间长，作用效果明显。(4)在初期，菊花的组织培养需光照，月季花药的离体培养不需光照，而在后期均需光照。3 2植物激素与组织培养 (1)生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点：在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。使用顺序不同，结果不同，具体如下：用量比例不同，结果也不同有利于细胞分裂，但细胞不分化细胞既分裂又分化分化频率提高4 3影响植物组织培养的因素 (1)材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。 (2)

3、营养：常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。 提醒培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。 (3)环境条件：pH、温度、光照等环境条件。如菊花组织培养所需pH为5.8，温度为1822，光照条件为每日用日光灯照射12小时。5 1下列有关植物组织培养的叙述，正确的是 ()A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的

4、培养基培养筛选而获得对位训练 D细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞；二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株，高度不育，不能稳定遗传；61影响果汁产量的物质 纤维素和果胶是组成水果的重要物质，这两种物质的存在使制作果汁时存在两个问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。 2处理方法酶解法 常用的酶及其作用特点如下：二、影响果汁产量的物质及处理方法提醒 果胶酶和纤维素酶都是复合酶，并不特指某一种酶，而是一类酶的总称7 5用果胶酶处理苹果泥是为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是 () A加大苹果泥用量 B大幅度提高反应温度

5、C换成大型号容器 D用玻璃棒进行搅拌对位训练 解析为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是增大酶和反应物的接触面积，搅拌可以达到此目的，只换大型号容器不一定加快反应。大幅度提高温度有可能会出现温度过高而使酶活性降低的现象，如果反应物够多，增加反应物不改变反应速率。D8三、探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 1实验原理 酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。 2.实验变量 (1)自变量： 。 (2)无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)加酶洗衣粉9 提醒洗衣时，水温控制过高或过低都会影响酶活性，进而影响洗涤效果。

6、3实验步骤104常用酶制剂的种类及洗涤原理蛋白质小分子肽氨基酸脂肪淀粉111能将葡萄糖转化为果糖的酶是_，该酶稳定性好。2反应柱上的孔应满足_无法通过，反应溶液可以自由通过。固定化酶和固定化细胞技术1概念：利用_或_方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。葡萄糖异构酶酶颗粒物理化学四、固定化酶的应用实例122方法：包括_、化学结合法和_。细胞多采用_固定化，而酶多采用_和物理吸附法固定化。3载体：包埋法固定化细胞常用的是_载体材料，如明胶、琼脂糖、_、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺。4优点(1)固定化酶既能与_接触，又能与_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。包埋法物理吸

7、附法包埋法化学结合海藻酸钠反应物产物微生物细胞13思考感悟为什么酶适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化？【提示】细胞体积大，而酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。14实验操作程序1酵母细胞的活化：向干酵母中加入_，使其恢复正常的_。2配制CaCl2溶液。3配制海藻酸钠溶液。在加热时要用小火或_。4海藻酸钠溶液与_混合。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_溶液后，发现有_产生，同时有酒味散发。蒸馏水生活状态间断加热酵母细胞葡萄糖气泡注意;干燥的酵母水分含量较少，酵母菌处于休眠状态，此时酶的活性较低。CaC

8、l2的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠。151直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较化学结合法、物理吸附法包埋法否否是单一或多种单一一系列16特别提醒(1)固定化细胞使用的都是活细胞，因而为了保证其生长、增殖的需要，应该为其提供一定的营养物质。(2)固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变小，所以对酶的活性影响较小。171、下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述中，正确的是()A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物对

9、位训练A也可以作为碳源来调节酵母菌的代谢方式。182、下列关于固定化酶的说法，错误的是()A固定化酶不能催化一系列反应B固定化酶可以再次利用，降低了生产成本C固定后的酶既能与反应物接触，又能与产物分离D固定化酶易溶于水解析：酶在水溶液中以自由的游离状态存在，被固定后便从游离状态变为牢固地结合于载体的状态，不溶于水；固定化酶催化反应单一，与反应物可以多次作用，有的达几十、几百次，甚至连续使用几年。D19 3、下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：酵母细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞。(1)在_状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠

10、状态的微生物重新恢复_状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时_。体积会增大缺水正常的生活(2)影响实验成败的关键步骤是_。(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目_。配制海藻酸钠溶液少20(4)观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明_；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明_。(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是_。(6)该实验中CaCl2溶液的作用是_。海藻酸钠浓度偏低海藻酸钠浓度偏高，制作失败细胞个体大，不易从包埋材料中漏出使胶体聚沉，形成凝胶珠。21五、DNA的粗提取与鉴定 1原理、方法和目的溶解度不同最低不二苯胺2 mol/L0.14

11、 mol/LDNA沸水浴222.实验步骤及注意事项23 (1)步骤：提取血细胞核物质(蒸馏水涨破)溶解(2 mol/L的NaCl溶液)过滤(除杂质)析出(滴蒸馏水，降NaCl溶液浓度至0.14 mol/L)过滤再溶解(2 mol/L的NaCl溶液)过滤进一步提纯(体积分数为95%的冷却酒精)鉴定。(2)鉴定不变蓝对照组溶液逐渐变蓝丝状物 (DNA)均加入：4 mL二苯胺试剂2 mol/LNaCl溶液5 mL实验组图示结果加入物质比较24 (3)注意事项 制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入 ，静置后上层是血浆，下层为所需要的血细胞。 两次加蒸馏水的目的不同，一是 ，二是 。 鉴定DNA时需

12、加热。 二苯胺试剂要 ，否则会影响鉴定的效果。涨破细胞稀释溶液柠檬酸钠沸水浴现配现用25注意：(1)实验材料动物鸡血红细胞、白细胞中都有细胞核，含大 量的DNA既经济又易取 鸡血细胞液的优点提醒：人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作为DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。植物：新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。(2)步骤中注意问题：实验中有多个步骤要用到玻璃棒搅拌，使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。实验中所用的二苯胺是一种有毒性的试剂，使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位。26对位训练 2在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是 () A

13、用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L，滤去析出物 B调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质 C将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色 D用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同B滤取析出物需沸水浴加热几分钟需要用洗涤剂溶解细胞膜，有利于DNA的释放。27六、蛋白质分离和提取的原理根据蛋白质各种特性的差异：2、电荷性质和多少3、溶解度 4、吸附性质5、对其他分子亲和力 1、分子的形状、大小28 高温灭菌和酒精灭菌分别利用蛋白质的何种作用，作用结果是什么被破坏？变性、变性、空间结构 人们用鸡的红细胞提取DNA，用人的红细胞提取血红

14、蛋白的原因是什么？ 鸡的红细胞具有细胞核，含有DNA，便于进行DNA的提取，人的红细胞无细胞核，结构简单，血红蛋白含量丰富便于提取血红蛋白291.凝胶色谱法2）材料：(分配色谱法) 根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法. 凝胶是微小的多孔性球体，如葡聚糖或琼脂糖。内部有许多贯穿的通道。（二）蛋白质提取和分离的方法1）概念凝胶30 3.凝胶色谱法的原理分子筛效应 大分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快； 小分子穿过多孔凝胶颗粒的内部，路程长，流动慢。31322.电泳1)概念带电粒子在电场作用下发生迁移的过程2)原理 利用了待分离样品中各分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同

15、，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。333)类型:琼脂糖凝胶电泳聚丙稀酰胺凝胶电泳4)实例：SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳用途: 测定蛋白质的分子量 鉴定蛋白质的纯度SDS能与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有电荷量。使电泳迁移速率完全取决于分子的大小。原理：345.实验操作血液组成(1)红细胞的洗涤(2)血红蛋白的释放(3)分离血红蛋白溶液样品处理粗分离纯化纯度鉴定透析除去分子较小的杂质通过凝胶色谱法将分子量较大的杂质蛋白质除去通过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白纯度幻灯片 2635血液组成成分阅读思考：血液由_和_两部分组成。血

16、细胞中_细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是_。该化合物是由 _和_构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的_基团。血浆血细胞红细胞血红蛋白2条-肽链2条-肽链 亚铁血红素36选材 本课题可选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液来分离血红蛋白371）.洗涤红细胞洗涤过程：血液100mL3g柠檬酸钠低速离心2 min红细胞血 浆吸出血浆红细胞5倍体积生理盐水搅拌10min重复洗涤3次，直至上清液没有黄色阅读思考：洗涤的目的是什么？ 除去其中的杂蛋白，以利于后续血红蛋白的分离纯化382）.释放血红蛋白阅读思考：释放血红蛋白过程中，在洗涤好的红细胞加入 了哪些物质？2.为了加速释放过程，

17、采取了什么措施？目的分析：蒸馏水的作用是_。加入甲苯的作用是_。充分搅拌的目的是_。使红细胞大量吸水胀裂溶解红细胞的细胞膜加速红细胞的破裂393）.分离血红蛋白分离过程红细胞破碎混合液高速离心10min 离心管滤纸过滤脂类物质烧杯40 取1ml的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300ml的物质的量浓度为20mmol/l的磷酸缓冲液中（pH为7.0），透析12小时粗分离透析除去样品中分子量较小的杂质过程透析目的4142 4以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是() A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂 B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少 C血红蛋白的颜色可用

18、于凝胶色谱法分离过程的监测 D在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢对位训练D43 5、下列叙述中错误的是 () A改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出 B在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色 C用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质 D用透析法可去除蛋白样品中的小分子物质 对DNA粗提取与鉴定原理和蛋白质提取分离模糊不清错因分析对两项技术手段的原理模糊不清。A 44纠错笔记 DNA与蛋白质提取的比较45 七、PCR扩增技术 1原理： 。 2条件： 。 3场所：体外PCR扩增仪。 4方向：DNA的合成方向总是从子链的 端向 端延伸。 DNA复制模板、原料、酶、ATP等5346 5过程(1)变性：当温度上升到90以上时，双链DNA解旋为单链，如下图：(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，如下图： (2)复性：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，如下图：4748 6PCR技术的应用 PCR技术模拟细胞内DNA的复制过程，实现对某一段DNA的扩增。PCR技术能在几小时内将极微量的DNA特异性地扩增上百万倍，