在2016届高考生物一轮复习中,生物技术实践的复习是重点之一,尤其在选修部分,对于学生理解生物技术在各个方面的应用至关重要。本次复习针对生物技术在实践中的应用,详细解析了五个关键知识点,它们是:DNA粗提取实验、微生物培养与计数、植物精油提取、胡萝卜素提取以及DNA的保存与提取效率。
我们来看看DNA粗提取实验。在这个实验中,细胞膜的破坏是提取DNA的第一步,此时洗涤剂的作用不可或缺,它通过瓦解细胞膜来释放细胞内的DNA。然而,这一过程需要细心操作,因为剧烈的震荡可能会导致DNA链的断裂。因此,实验者需要轻柔地处理样本。为了得到更纯净的DNA,实验中加入了蛋白酶来去除杂质,这是因为蛋白酶可以分解掉蛋白质,从而净化提取物。DNA鉴定是一个后续步骤,它通过加入二苯胺试剂并通过加热促使溶液呈现特征性的蓝色,从而确认DNA的存在。
接下来,微生物培养与计数的知识点是高中生们接触微生物世界的重要窗口。在这一部分,学生了解到酵母菌的培养需要合适的碳源和氮源,其中纤维素水解产物可以作为碳源。在实验室操作中,常用的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法,这两种方法都需要通过无菌操作来确保实验结果的准确性。在微生物数量测定方面,显微镜直接计数法和稀释涂布平板法是常用的方法。
植物精油的提取是生物技术的另一项应用,通常采用压榨法或萃取法。压榨法适用于易挥发的精油,因为它可以在较低的温度下进行,从而防止精油的挥发损失;而萃取法则适用于不易挥发的成分,可以在更广泛的条件下工作。在提取过程中,温度和时间的精确控制是防止有效成分分解的关键,而水浴加热则是一种常用的温和加热方式。
胡萝卜素的提取进一步展示了生物技术在天然产物提取方面的应用。胡萝卜素是一种脂溶性色素,常见于胡萝卜等植物和某些微生物中。在提取过程中,必须严格控制干燥步骤的温度和时间,以确保色素的稳定性。提取完成后,通过纸层析法可以鉴定提取物的纯度和含量,而这个过程需要用到标准品作为参照。
DNA的保存与提取效率是生物实验室中的一项重要技术。实验证明,低温条件下保存生物组织可以显著提高DNA的提取量,这是由于低温减缓了酶的活性,从而降低了DNA的降解速度。此外,为了进一步提高DNA的纯度,可以通过氯仿处理来沉淀蛋白质,然后使用冷酒精来促使DNA析出。
总体来说,这五个知识点不仅涵盖了生物技术实践中的重要操作和原理,而且对于学生在高考中理解和掌握生物技术实验操作技巧,以及解决实际问题的能力具有十分重要的指导作用。通过这些内容的学习,学生将能够对生物技术的应用有一个更为全面和深入的认识。