2.加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?
答: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。
[疑难点拨]
1.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?
答: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。
以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g ,防止 。
加入洗涤剂后,动作要 、 ,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 ,以免 ,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
二苯胺试剂要 ,否则会影响鉴定的效果。
1)实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑,但是使用 的生物组织,成功的可能性更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料:
鱼卵、猪肝、菜花(花椰菜)、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌
2)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 ,同时用 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 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 和 ,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
3)去除滤液中的杂质
4)DNA的析出与鉴定
将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积 、冷却的 ,静置 ,溶液中会出现 ,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒 搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为 的NaCl溶液5ml,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4ml的
。混合均匀后,将试管置于 中加热5min,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 。
提取生物大分子的基本思路是 。对于DNA的粗提取而言,就是要利用 、 等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
1)DNA的溶解性 DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使 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 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。
2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解 ,但是对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80oC的高温,而DNA在 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ,但对DNA没有影响。
3)DNA的鉴定 在 条件下,DNA遇 会被染成 色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
(二)观察发酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多 ,同时会闻到
补充:直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点:
类型 |
优点 |
不足 |
直接使用酶 |
催化效率高,低耗能、低污染等。 |
对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。 |
固定化酶 |
酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以被反复利用。 |
一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。 |
固定化细胞 |
成本低,操作更容易。 |
固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降等。 |
[疑难点拨]
1.细胞的活化。
提示:在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要0.5-1小时。
2.如何检验凝胶珠的质量是否合格。
提示:检验凝胶珠的质量是否合格,可以采用以下方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也表明制备的凝胶珠是成功的。
3.酶和细胞分别适应哪种固定方法?
提示:一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,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。
[典例解析]
酶和细胞分别适应哪种固定方法?
提示:一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,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。
《DNA的粗提取与鉴定》
(一)观察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 ;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明 ,制作失败,需要再作尝试。
(二)用固定化酵母细胞发酵
1.将固定好的酵母细胞用 冲洗2-3次。
2.发酵时的温度就为 ,时间 。
(一)制备固定化酵母细胞
制备固定化酵母细胞需要的材料是 、 、 、 、
、 、 、 、 和
1.酵母菌的活化
活化就是处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2.配制物质的量尝试为0.05mol/L的CaCl2溶液
3.配制海藻酸钠溶液
加热溶化海藻酸钠时要注意:
4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合
5.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 溶液中,并浸泡 (时间)。
固定化酶和固定化细胞是利用 或
方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括 、 和 法。
一般来说,酶更适合采用 和 法固定,而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以被 或 ,而个小的酶容易从 中漏出。
包埋法法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的 中。常用的载体有 、 、 、 和 等。
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