课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

1、酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；酶具有生物 催化 作用；酶具有高效 性、专一性特点，但易受温度、PH、表面活性剂等因素的影响。

（1）加酶洗衣粉是指含酶制剂 的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶 、 脂肪酶 、淀粉酶和纤维素酶四类。普通洗衣粉中含磷，含磷的污水排放可能导致 微生物和藻类大量繁殖，造成水体污染，加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠，使洗涤剂朝无磷的方向发展，减少对环境的污染。

（2）脂肪酶可以将脂肪分解成 甘油和脂肪酸，蛋白酶可以将蛋白质分解成 小分子肽和氨基酸 ，小分子肽可在 肽酶 作用下分解成氨基酸；淀粉酶可以将淀粉分解成 可溶性麦芽糖，纤维素酶可以将纤维素分解成  葡萄糖  ，以达到去污的目的，因此，蛋白类纤维织物（羊毛、蚕丝等）不能用  加（蛋白）酶洗衣粉   来洗涤。

（3）应用最广泛、效果最明显的是 碱性蛋白  酶和 碱性脂肪  酶。碱性蛋白酶能将血渍 、 奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或 小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落。

（4）衣物的洗涤，不仅要考虑到洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力  、 洗涤成本等因素。

（5）加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展，减少对环境的污染。

2、实验设计遵循原则：是单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，用控制使用不同种类洗衣粉为变量，其他条件完全一致；同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成 对照 实验。

3．不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果

（1）实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有 专一性 ，所以对不同污渍的洗涤效果不同。

4、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同

专题五 ＤＮＡ和蛋白质技术

课题一　ＤＮＡ的粗提取与鉴定

1、相关问题

（1）提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？

（2）DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点？要使DNA溶解，需要使用什么浓度？要使DNA析出，又需要使用什么浓度？

在0．14mol/L时溶解度最小；较高浓度可使DNA溶解通常用2mol/LNaCl溶液溶解DNA；0．14mol/L可使DNA析出。

（3）在溶解细胞中的DNA时，人们通常选用2mol/LNaCl溶液；将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl溶液。酒精是一种常用有机溶剂，但DNA却不能溶于酒精（特别是95％冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。

从理论上分析，预冷的乙醇溶液具有以下优点。一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；二是降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。

（4）采用DNA不溶于酒精的原理，可以达到什么目的？

将DNA和蛋白质进一步分离。

（5）提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时，应选用怎样的酶和怎样的温度值？

蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。温度值为60～75℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。

补充：DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。

（6）洗涤剂在提取DNA中有何作用？

洗涤剂瓦解细胞膜。

（7）当鉴定提取出的物质是否是DNA时，需要使用什么指示剂进行鉴定？

在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。

原理总结：通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA，可以从细胞中提取和提纯DNA；再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来，达到提纯的目的；最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。

2、实验材料的选取

不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时，应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。

本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。一是因为鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长。

鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，所以在提取过程中为了减少DNA的损失，最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液。

（8）若选用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含DNA的滤液？

在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌，过滤后收集滤液；切碎洋葱，加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液。

（9）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。

（10）在以上实验中，加入蒸馏水、洗涤剂和食盐的作用分别是什么？过滤时应当选用（滤纸、尼龙布）。血细胞在蒸馏水中大量吸水而张裂；洗涤剂瓦解细胞膜；食盐溶解DNA物质；选用尼龙布进行过滤。

（11）在处理植物组织时需要进行研磨，其目的是什么？研磨不充分产生什么结果？

破碎细胞壁，使核物质容易溶解在NaCl溶液中；研磨不充分会使DNA的提取量减少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。

具体做法。10mL鸡血＋20mL蒸馏水→同方向搅拌→3层尼龙布过滤→滤液

3、去除滤液中的杂质

（12）为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？

用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。

最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。

方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。

方案二与方案三的原理有什么不同？

答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。

4、析出与鉴定

（13）在滤液中仍然含有一些杂质，怎样除去这些杂质呢？得到的DNA呈何颜色？

滤液与等体积的冷却酒精混合均匀，静置2～3分钟，析出的白色丝状物就是DNA。DNA呈白色。

（14）怎样鉴定析出的白色丝状物就是DNA呢？

具体做法。试管2支，编号甲乙→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物，使之溶解→各加4mL二苯胺，混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化

5、实验操作

制备鸡血细胞液…………加柠檬酸钠，静置或离心

↓

破碎细胞，释放DNA… 加蒸馏水，同一方向快速通方向搅拌

↓→过滤，除去细胞膜等。

溶解核内DNA………… 加入NaCl至2mol/L，同一方向缓慢搅拌

↓

DNA析出……………… 加蒸馏水至0．14mol/L，过滤，在溶解到2mol/L溶液中

↓→除去细胞质中的大部分物质。

DNA初步纯化………… 与等体积95％冷却酒精混合，析出白色丝状物

↓→除去核蛋白、RNA、多糖等。

DNA鉴定……………… 二苯胺，沸水浴，呈现蓝色

注意事项：在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固；鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度；使用塑料烧杯；使用尼龙布过滤；玻棒沿同一方向搅拌；玻棒搅拌要缓慢（细胞破裂快速搅拌）；玻棒不要碰到烧杯壁；二苯胺试剂要现用现配等。

专题六   植物有效成分的提取

课题一   植物芳香油的提取

天然香料主要来源是植物、动物

不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。

芳香油的提取方法：蒸馏、压榨、萃取等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。

芳香油的性质：挥发性强，成分复杂，以萜类化合物及其衍生物为主。

1、水蒸气蒸馏法：是植物芳香油提取的常用方法。

原理：水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水油分层。

方法：水中蒸馏：原料放在沸水中加热蒸馏。

水上蒸馏：原料隔放在沸水上加热蒸馏。

水汽蒸馏：利用外来高温水蒸气加热蒸馏。

不足：有些原料不适宜于水中蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用压榨法（通过机械压缩力将液相物从液固两相混合物中分离出来的一种简单操作）

2、萃取法：

原理：芳香油易溶于有机溶剂，溶剂挥发后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。

方法：原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。

不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质

一、玫瑰精油的提取

玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。

0．1g/mL氯化钠溶液：促使油水混合物（乳浊液）中油和水的分离。

无水硫酸钠：吸收油层中的水分。

实验步骤：①采集玫瑰花：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。

②装入蒸馏原料：称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL蒸馏水。

③安装蒸馏装置：按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馏装置。

④加热蒸馏：控制蒸馏时间和速度（1～2滴/秒），获得乳白色乳浊液；拆卸装置。

⑤分离油层：向乳浊液加入NaCl溶液后，利用分液漏斗分离出上面的油层。

⑥除去水分：向油层中加入无水硫酸钠，24h后过滤，得到玫瑰油。

＊注意事项：蒸馏时间不能过短，温度不能过高。

4、橘皮精油的提取

橘皮精油的主要成分：柠檬烯，主要分布在橘皮中。

石灰水：防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。

小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的0．25％和5％）。

实验步骤：①橘皮的处理：将新鲜橘皮用清水清洗沥干。

②石灰水浸泡：用7～8％石灰水浸泡橘皮24h。

③清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。

④粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠后，用压榨机压榨得到压榨液。

⑤过滤压榨液：用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上层橘皮油。

⑥静置处理：将橘皮油在5～10℃冰箱中静置5～7d，分离出上层澄清橘皮油。

⑦再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。

静置处理目的：除去果蜡和水分。