生物技术实践知识点重点
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提高出油率 浸泡时间为10h以上
5~10℃，7d
普通布袋过滤 滤去固体物和残渣 此时依然含有少量水+果蜡
滤纸过滤
2020-高考一轮
萃取法提取胡萝卜卜素
萃取法：使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂可获得芳香油 优缺点：出油率高，易分离。但有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量 胡萝卜素是橘黄色结晶，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂 工业提取天然β-胡萝卜素一般从植物、大面积养殖的岩藻或微生物发酵生产
2020-高考一轮
生物技术实践
Biotechnology
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解传统发酵技术的原理 2.理解各菌种的代谢类型 3.掌握亚硝酸盐鉴定的基本方式
2020-高考一轮
应选择沸点较高的有机溶剂 如：石油醚
2020-高考一轮
纸层析法进行行行胡萝卜卜素萃取实验的结果分析
直径2mm左右圆点 点样后吹干，保持干燥
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.了解加酶洗衣粉的原理及效果 2.理解固定化酶技术及固定化细胞技术
固定化后不容易接触反应物 可能导致反应速率下降
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解凝胶电泳与凝胶色谱技术的原理
2020-高考一轮
凝胶色色谱与凝胶电泳
凝胶色谱法
原理：不同大小的蛋白质通过凝胶珠 时路程不同，所需时间不同。 注意事项：需要使用缓冲液。 结果：蛋白质有活性。
2020-高考一轮
凝胶色色谱与凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳 分离DNA
SDS-聚丙烯酰胺 电泳分离蛋白质
凝胶电泳法
原理：通过SDS使蛋白质变性， 不同大小的蛋白质在电场中移动 速度不同。 注意事项：蛋白质需要使用SDS处理。
结果：蛋白质无活性。
2020-高考一轮
凝胶色色谱与凝胶电泳
凝胶色谱法
原理：不同大小的蛋白质通过凝胶珠 时路程不同，所需时间不同。 注意事项：需要使用缓冲液。 结果：蛋白质有活性。
类型
优点
缺点
直接使用酶
催化效率高 低能耗、低污染
对环境条件非常敏感，容易失活 溶液中酶很难回收，不能再次利用 反应后酶混合在产物中，影响质量
固定化酶
酶既能与反应物接触又能与反应物分离 固定在载体上的酶还可以反复利用
一种酶只能催化一种或一类反应 生产实践中产物往往通过一系列酶
促反应获得
固定化细胞
成本低，操作更容易
传统发酵技术
菌种
代谢 类型
发酵原理
发酵 条件
注意事项
物质鉴定
有氧呼吸细胞增殖 果 酵母菌 异养 酵母菌有氧呼吸增加细胞数量 酒 (真核) 兼性厌氧 无氧呼吸酒精发酵
酵母菌无氧呼吸产生酒精与CO2
醋酸
果 杆菌 醋
(原核)
异养 糖源充足 需氧型 糖源不足
糖 醋酸
酒精
醋酸
T:18-25℃ pH:5-6
1.实验器具70%酒精消毒 2.葡萄先冲洗后去梗 3.果汁量不高于发酵瓶2/3 4.注意及时排气 5.果酒酒精浓度不高于14%
固定化细胞
利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术 细胞中含有一系列的酶，在细胞正常的生命活动过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物
固定化细胞常用
固定化酶常用
包埋法
包埋在细微网格中 每个网格中
只有一个酶或一个细胞
化学结合法
将酶或细胞相互连接
物理吸附法
将酶或细胞吸附在载体表面
2020-高考一轮
固定化细胞
2020-高考一轮
DNA
DNA粗提的流程
溶 解
度
NaCl浓度
2020-高考一轮
DNA粗提的流程
Βιβλιοθήκη Baidu
纤维素酶不能分解纤维素，只是使纤维素变的蓬松，所以不用担心纤维素酶把棉质衣服洗烂 不可洗涤丝绸、羊毛类
2020-高考一轮
固定化酶
固定化酶技术，即将酶固定在一定空间的技术（固定在不溶于水的载体上）
优点： 酶与反应物接触并分离 固定在载体上的酶可重复利用 缺点：专一性（酶种类单一）
2020-高考一轮
1、酵母细胞的活化 活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态 本质：加快新陈代谢 方法：加适量的温水 2、凝固剂的配制 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液 3、包埋剂的配制（包埋剂浓度随待固定物的分子量变化而变化） 称取0.7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌 将海藻酸钠调成糊状，直至完全融化，用蒸馏水定容至10ml 注意： ①加热用小火，或间断加热，反复几次，直到海藻酸钠融化为止 ②如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠 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少，影响实验结果
凝胶电泳法
原理：通过SDS使蛋白质变性， 不同大小的蛋白质在电场中移动 速度不同。 注意事项：蛋白质需要使用SDS处理。
结果：蛋白质无活性。
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解DNA粗提的机理 2.掌握DNA的鉴定方式
难溶于水 易溶于有机溶剂 随水蒸气一同蒸馏
2020-高考一轮
压榨法提取橘皮皮精油
压榨法：机械加压直接压榨 优缺点：成本低，易保留原料结构和功能，但分离困难，出油率低
为了使橘皮油易与水分离，还要加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，调节pH至7~8
破坏细胞结构 分解果胶
防止橘皮压榨时滑脱 （橘皮已干燥去水）
——
泡 乳酸菌 菜 (原核)
异养 厌氧型
乳酸菌无氧呼吸
T:20℃
1.盐水中水盐质量比4:1 2.泡菜坛严格密封 3.标准显色液现用现配
见下页 亚硝酸盐鉴定
2020-高考一轮
亚硝酸盐含量量的鉴定
亚硝酸盐是一种分布广泛的食品添加剂，低剂量不危害人类健康，大部分随尿液排出 亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用会转化为亚硝胺 亚硝胺具有致癌作用，对动物具有畸形和突变作用，人类的某些癌症与亚硝胺有关 亚硝酸盐含量的鉴定方法为比色法，其机理包括： ①NO2-＋对氨基苯磺酸→反应物； 反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。 ②亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深；溶液浓度低，颜色浅。 (2)检测步骤：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解植物有效成分提取的不同方式 2.正确选择植物有效成分的提取方式 3.掌握纸层析法对胡萝卜素的鉴定
2020-高考一轮
蒸馏法提取玫瑰精油
蒸馏法：利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后混合物 重新分开，形成油层和水层 优缺点：简便易行，但容易发生原料焦糊和有效成分水解
2020-高考一轮
固定化细胞
4、海藻酸钠与酵母细胞混合 将溶化好的海藻酸钠冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌 混合均匀后再转移到注射器中 5、固定化酵母细胞 以恒定速度（保证大小一致）缓慢将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2中 观察液滴在CaCl2中形成凝胶珠的情形，再将这些凝胶珠在CaCl2中溶液中浸泡30min 刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定结构
酸性重铬酸钾 橙黄→灰绿
T:30-35℃ 全通气
O2充足
——
腐 毛霉 乳 (真核)
异养 需氧型
酶的催化 1.蛋白酶 2.脂肪酶
Pr 氨基酸 + 多肽 T:15-18℃
脂肪 甘油 + 脂肪酸
1.豆腐含水量70% 2.加盐调味并析出豆腐水分 3.越接近瓶口盐量越大 4.盐浸提毛霉菌丝的蛋白酶 5.卤汤含12%酒精，抑菌 6.香辛料调味，抑菌
检测凝胶珠的质量： ①用镊子夹起一个凝胶珠用手挤压，凝胶珠应不易破裂，没有液体流出 ②在实验桌上用力摔打凝胶珠，凝胶珠应很容易弹起
2020-高考一轮
固定化细胞
4、固定化的评价标准 ①制作凝胶珠的颜色过浅、呈白色，则说明海藻酸钠浓度偏低，固定酵母细胞数目较少 形成凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，制作失败，需要再次尝试
2020-高考一轮
加酶洗衣衣粉
种类
(碱性) 蛋白酶
洗涤原理
洗涤实例
蛋白质——→小分子肽+氨基酸 血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢
(碱性) 脂肪酶
脂肪——→甘油+脂肪酸
油渍、人体皮脂、口红
淀粉酶
淀粉——→麦芽糖
来自面条、巧克力等的污垢
纤维素酶
使纤维的结构变得蓬松
使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗 衣粉充分接触，达到更好的去污效果
5~10℃，7d
普通布袋过滤 滤去固体物和残渣 此时依然含有少量水+果蜡
滤纸过滤
2020-高考一轮
萃取法提取胡萝卜卜素
萃取法：使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂可获得芳香油 优缺点：出油率高，易分离。但有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量 胡萝卜素是橘黄色结晶，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂 工业提取天然β-胡萝卜素一般从植物、大面积养殖的岩藻或微生物发酵生产
2020-高考一轮
生物技术实践
Biotechnology
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解传统发酵技术的原理 2.理解各菌种的代谢类型 3.掌握亚硝酸盐鉴定的基本方式
2020-高考一轮
应选择沸点较高的有机溶剂 如：石油醚
2020-高考一轮
纸层析法进行行行胡萝卜卜素萃取实验的结果分析
直径2mm左右圆点 点样后吹干，保持干燥
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.了解加酶洗衣粉的原理及效果 2.理解固定化酶技术及固定化细胞技术
固定化后不容易接触反应物 可能导致反应速率下降
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解凝胶电泳与凝胶色谱技术的原理
2020-高考一轮
凝胶色色谱与凝胶电泳
凝胶色谱法
原理：不同大小的蛋白质通过凝胶珠 时路程不同，所需时间不同。 注意事项：需要使用缓冲液。 结果：蛋白质有活性。
2020-高考一轮
凝胶色色谱与凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳 分离DNA
SDS-聚丙烯酰胺 电泳分离蛋白质
凝胶电泳法
原理：通过SDS使蛋白质变性， 不同大小的蛋白质在电场中移动 速度不同。 注意事项：蛋白质需要使用SDS处理。
结果：蛋白质无活性。
2020-高考一轮
凝胶色色谱与凝胶电泳
凝胶色谱法
原理：不同大小的蛋白质通过凝胶珠 时路程不同，所需时间不同。 注意事项：需要使用缓冲液。 结果：蛋白质有活性。
类型
优点
缺点
直接使用酶
催化效率高 低能耗、低污染
对环境条件非常敏感，容易失活 溶液中酶很难回收，不能再次利用 反应后酶混合在产物中，影响质量
固定化酶
酶既能与反应物接触又能与反应物分离 固定在载体上的酶还可以反复利用
一种酶只能催化一种或一类反应 生产实践中产物往往通过一系列酶
促反应获得
固定化细胞
成本低，操作更容易
传统发酵技术
菌种
代谢 类型
发酵原理
发酵 条件
注意事项
物质鉴定
有氧呼吸细胞增殖 果 酵母菌 异养 酵母菌有氧呼吸增加细胞数量 酒 (真核) 兼性厌氧 无氧呼吸酒精发酵
酵母菌无氧呼吸产生酒精与CO2
醋酸
果 杆菌 醋
(原核)
异养 糖源充足 需氧型 糖源不足
糖 醋酸
酒精
醋酸
T:18-25℃ pH:5-6
1.实验器具70%酒精消毒 2.葡萄先冲洗后去梗 3.果汁量不高于发酵瓶2/3 4.注意及时排气 5.果酒酒精浓度不高于14%
固定化细胞
利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术 细胞中含有一系列的酶，在细胞正常的生命活动过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物
固定化细胞常用
固定化酶常用
包埋法
包埋在细微网格中 每个网格中
只有一个酶或一个细胞
化学结合法
将酶或细胞相互连接
物理吸附法
将酶或细胞吸附在载体表面
2020-高考一轮
固定化细胞
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DNA
DNA粗提的流程
溶 解
度
NaCl浓度
2020-高考一轮
DNA粗提的流程
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纤维素酶不能分解纤维素，只是使纤维素变的蓬松，所以不用担心纤维素酶把棉质衣服洗烂 不可洗涤丝绸、羊毛类
2020-高考一轮
固定化酶
固定化酶技术，即将酶固定在一定空间的技术（固定在不溶于水的载体上）
优点： 酶与反应物接触并分离 固定在载体上的酶可重复利用 缺点：专一性（酶种类单一）
2020-高考一轮
1、酵母细胞的活化 活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态 本质：加快新陈代谢 方法：加适量的温水 2、凝固剂的配制 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液 3、包埋剂的配制（包埋剂浓度随待固定物的分子量变化而变化） 称取0.7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌 将海藻酸钠调成糊状，直至完全融化，用蒸馏水定容至10ml 注意： ①加热用小火，或间断加热，反复几次，直到海藻酸钠融化为止 ②如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠 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少，影响实验结果
凝胶电泳法
原理：通过SDS使蛋白质变性， 不同大小的蛋白质在电场中移动 速度不同。 注意事项：蛋白质需要使用SDS处理。
结果：蛋白质无活性。
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解DNA粗提的机理 2.掌握DNA的鉴定方式
难溶于水 易溶于有机溶剂 随水蒸气一同蒸馏
2020-高考一轮
压榨法提取橘皮皮精油
压榨法：机械加压直接压榨 优缺点：成本低，易保留原料结构和功能，但分离困难，出油率低
为了使橘皮油易与水分离，还要加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，调节pH至7~8
破坏细胞结构 分解果胶
防止橘皮压榨时滑脱 （橘皮已干燥去水）
——
泡 乳酸菌 菜 (原核)
异养 厌氧型
乳酸菌无氧呼吸
T:20℃
1.盐水中水盐质量比4:1 2.泡菜坛严格密封 3.标准显色液现用现配
见下页 亚硝酸盐鉴定
2020-高考一轮
亚硝酸盐含量量的鉴定
亚硝酸盐是一种分布广泛的食品添加剂，低剂量不危害人类健康，大部分随尿液排出 亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用会转化为亚硝胺 亚硝胺具有致癌作用，对动物具有畸形和突变作用，人类的某些癌症与亚硝胺有关 亚硝酸盐含量的鉴定方法为比色法，其机理包括： ①NO2-＋对氨基苯磺酸→反应物； 反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。 ②亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深；溶液浓度低，颜色浅。 (2)检测步骤：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
2020-高考一轮
1 传统发酵技术 2 植物有效成分提取 3 酶（细胞）的固定化 4 凝胶电泳与凝胶色谱技术 5 DNA的粗提与鉴定
本节关注
1.理解植物有效成分提取的不同方式 2.正确选择植物有效成分的提取方式 3.掌握纸层析法对胡萝卜素的鉴定
2020-高考一轮
蒸馏法提取玫瑰精油
蒸馏法：利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后混合物 重新分开，形成油层和水层 优缺点：简便易行，但容易发生原料焦糊和有效成分水解
2020-高考一轮
固定化细胞
4、海藻酸钠与酵母细胞混合 将溶化好的海藻酸钠冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌 混合均匀后再转移到注射器中 5、固定化酵母细胞 以恒定速度（保证大小一致）缓慢将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2中 观察液滴在CaCl2中形成凝胶珠的情形，再将这些凝胶珠在CaCl2中溶液中浸泡30min 刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定结构
酸性重铬酸钾 橙黄→灰绿
T:30-35℃ 全通气
O2充足
——
腐 毛霉 乳 (真核)
异养 需氧型
酶的催化 1.蛋白酶 2.脂肪酶
Pr 氨基酸 + 多肽 T:15-18℃
脂肪 甘油 + 脂肪酸
1.豆腐含水量70% 2.加盐调味并析出豆腐水分 3.越接近瓶口盐量越大 4.盐浸提毛霉菌丝的蛋白酶 5.卤汤含12%酒精，抑菌 6.香辛料调味，抑菌
检测凝胶珠的质量： ①用镊子夹起一个凝胶珠用手挤压，凝胶珠应不易破裂，没有液体流出 ②在实验桌上用力摔打凝胶珠，凝胶珠应很容易弹起
2020-高考一轮
固定化细胞
4、固定化的评价标准 ①制作凝胶珠的颜色过浅、呈白色，则说明海藻酸钠浓度偏低，固定酵母细胞数目较少 形成凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，制作失败，需要再次尝试
2020-高考一轮
加酶洗衣衣粉
种类
(碱性) 蛋白酶
洗涤原理
洗涤实例
蛋白质——→小分子肽+氨基酸 血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢
(碱性) 脂肪酶
脂肪——→甘油+脂肪酸
油渍、人体皮脂、口红
淀粉酶
淀粉——→麦芽糖
来自面条、巧克力等的污垢
纤维素酶
使纤维的结构变得蓬松
使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗 衣粉充分接触，达到更好的去污效果