植物組織培養(yǎng)的原理

1、一、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用1果膠酶的作用果膠酶可以分解果膠，使 變得更容易；果膠分解后，也使得果汁變得 。2探究果膠酶的最適溫度、pH在探究果膠酶的最適溫度(pH)的實(shí)驗(yàn)中：(1)自變量為： 。榨取果汁澄清(pH)2加酶洗衣粉的去污機(jī)理堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的 。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶分別把大分子脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)。3不同種類的洗衣粉的洗滌效果酶具有 ，復(fù)合酶洗衣粉由于 ，與單一加酶洗衣粉相比，對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。專一性氨基酸或小分子肽加入的酶制劑種類較多三、酵母細(xì)胞的固定化1固定化酶的應(yīng)用實(shí)例果糖生產(chǎn)(1)將果糖生產(chǎn)中所用的 進(jìn)

2、行固定，可以 連續(xù)使用該酶，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生 產(chǎn)效率。(2)固定化酶技術(shù)使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)該滿足 無(wú)法通過(guò)， 能自由出入的條件。葡萄糖異構(gòu)酶酶顆粒反應(yīng)溶液2固定化細(xì)胞技術(shù)(1)概念：固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞 的技術(shù)。(2)方法：包括 、化學(xué)結(jié)合法和 。(3)固定細(xì)胞多采用 。固定在一定空間內(nèi)包埋法物理吸附法包埋法3制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)操作步驟 配制0.05 molL1的CaCl2溶液配制 與 混合固定化酵母細(xì)胞。酵母細(xì)胞的活化酵母細(xì)胞海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液學(xué)車問(wèn)答 學(xué)車問(wèn)題回答駕駛員模擬考試2016 科目一 科目二 科目三 科目四考點(diǎn)一探究果

3、膠酶活性的影響因素及其用量考情解讀 近幾年高考題中雖然本部分所占分值不大，但是每年都有所考查，形式上以簡(jiǎn)答題為主，難度較小，命題常聯(lián)系果汁加工生產(chǎn)、加酶洗衣粉等生產(chǎn)生活實(shí)際，考查酶特性的探究實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)。做一題例1在果汁生產(chǎn)中用到果膠酶，某課題研究小組為了探究果膠酶的某些特性，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)方法：請(qǐng)將上圖中所示的操作進(jìn)行排序_。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行了相同時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖中曲線甲所示：圖中自變量是溫度，除此之外還可用_表示。A酶的濃度B蘋果泥的量C水的加入量 DpH圖中的縱坐標(biāo)還可用_來(lái)表示。實(shí)驗(yàn)步驟中，在果膠酶和蘋果泥混合前，將二者分裝在不同試管中并進(jìn)行恒溫的

4、目的是_。實(shí)驗(yàn)小組改變了實(shí)驗(yàn)條件后重復(fù)做實(shí)驗(yàn)，得到曲線乙，蘋果汁的澄清度最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)是同一位置的原因是_。引起曲線乙下移的原因是_(至少答出兩條)。(3)下表是某實(shí)驗(yàn)小組的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：溫度/1020304050607080果汁量/mL813152515121110根據(jù)上述結(jié)果，說(shuō)明當(dāng)溫度為_(kāi)時(shí)果汁量最多，能不能確定該溫度就是果膠酶的最適溫度？_；如果不能，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出進(jìn)一步探究果膠酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)方案。解析本題以探究果膠酶的某些特性的實(shí)驗(yàn)為載體，綜合考查了影響酶活性的因素、探究溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)順序是：準(zhǔn)備水果泥和配置果膠酶、水果泥和果膠酶分別水浴保溫、水果泥和果膠酶混

5、合保溫、過(guò)濾果汁后用量筒計(jì)量。(2)果膠酶的活性受溫度、pH等條件的影響，而與底物的量、酶的濃度和水的加入量沒(méi)有關(guān)系；每一種酶都有一個(gè)最適溫度和最適pH且該值恒定。衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)有兩個(gè)：一個(gè)是蘋果汁的體積，另一個(gè)是蘋果汁的澄清度。為了保證實(shí)驗(yàn)在相應(yīng)溫度下進(jìn)行，必須使酶和底物分別保溫達(dá)到要求后再混合。在相同溫度條件下，pH、酶的濃度和底物濃度也會(huì)改變反應(yīng)速率。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可看出，在40時(shí)產(chǎn)生的果汁量最多，該溫度比較接近酶的最適溫度。但要將溫度確定得更加精確，以40為中心；以更小的溫差(如0.5)設(shè)置自變量。答案 (1)acdb(2)D蘋果汁的體積保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的同一種

6、酶的最適溫度是一定的，不會(huì)因酶的濃度、底物量的不同而改變pH、酶的濃度和蘋果泥的量等因素(3)40不能應(yīng)再設(shè)置多套裝置，以40為中心，以更小的溫差(如0.5)測(cè)量在更小的溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生的果汁量，產(chǎn)生果汁量最多的溫度更接近酶的最適溫度。鏈一串1探究影響果膠酶活性因素實(shí)驗(yàn)的分析(1)實(shí)驗(yàn)原則：遵循單一變量原則、對(duì)照原則，嚴(yán)格控制變量，盡量減少無(wú)關(guān)變量的影響。(2)實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶活性受溫度、pH或酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時(shí)，其活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大小成正相關(guān)。2三個(gè)實(shí)驗(yàn)的變量分析實(shí)驗(yàn)名稱(目的)自變量因變量注意事項(xiàng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響溫度果汁量(澄清度

7、)底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的溫度梯度越小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確蘋果泥和果膠酶用量在各個(gè)試管應(yīng)相同pH應(yīng)為最適pH探究pH對(duì)果膠酶活性的影響pH果汁量(澄清度)溫度應(yīng)為最適溫度pH梯度可用NaOH和鹽酸調(diào)節(jié)用玻璃棒攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)名稱(目的)自變量因變量注意事項(xiàng)探究果膠酶的用量果膠酶的用量果汁量(澄清度)制備蘋果勻漿后迅速加熱，使蘋果漿中果膠酶變性溫度、pH應(yīng)為最適且保持不變通一類1(2012海淀檢測(cè))用果膠酶處理蘋果泥時(shí)，為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是 ()A加大蘋果泥用量 B大幅度提高反應(yīng)溫度C換成大型號(hào)容器 D用玻璃棒進(jìn)行攪拌解析：為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取

8、的措施是增大酶和反應(yīng)物接觸面積，攪拌可以達(dá)到此目的，只換大號(hào)容器不一定加快反應(yīng)。大幅度提高溫度有可能會(huì)出現(xiàn)溫度過(guò)高而使酶活性降低的現(xiàn)象，如果反應(yīng)物夠多，增加反應(yīng)物不改變反應(yīng)速率。答案：D2右圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說(shuō)明的是 ()A在b點(diǎn)之前，果膠酶的活性和溫度呈正相關(guān)；之后，呈負(fù)相關(guān)B當(dāng)溫度到達(dá)b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度時(shí)，果膠酶的活性最高，酶的催化作用最大Ca點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，但隨著溫度升高，果膠酶的活性可以升高D酶活性在a點(diǎn)時(shí)比在c點(diǎn)時(shí)低，表明a點(diǎn)時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重解析：從圖中可以看出，隨著溫度的上升，果膠酶的活性逐漸升高，達(dá)到b點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，隨后，隨

9、著溫度的繼續(xù)上升，酶的活性逐漸降低。當(dāng)溫度超過(guò)最適溫度后，隨著溫度的升高酶逐漸變性失活，而a點(diǎn)是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無(wú)影響。答案：D考點(diǎn)二探討加酶洗衣粉的洗滌效果考情解讀 洗衣粉與人們的生活息息相關(guān)，是生活中最常用的洗滌物質(zhì)，因此本考點(diǎn)必將成為高考的命題熱點(diǎn)之一，題型多以生活實(shí)例為載體，以非選擇題的形式考查酶的特性及實(shí)驗(yàn)探究能力。做一題例2(2012南京一模)加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)由下圖推知，該實(shí)驗(yàn)的目的是_。 50時(shí)加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是_%。(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)記錄，請(qǐng)據(jù)表回答問(wèn)題：臉盆編號(hào)洗滌物(等

10、量)洗滌溫度洗衣粉(等量)水量洗凈所需時(shí)間1油污布45加酶2 L4 min2油污布45普通2 L7 min3油污布5加酶2 L9 min4油污布5普通2 L8 min該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了_原則。若實(shí)驗(yàn)組1號(hào)洗凈所需時(shí)間接近7 min，最可能的原因是_。(3)下列衣料不適宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌的有_。棉織品毛織品腈綸織品蠶絲織品(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出兩項(xiàng)提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施：_。解析由題圖可知，實(shí)驗(yàn)中存在兩個(gè)變量：溫度與堿性蛋白酶含量，即實(shí)驗(yàn)探究的是溫度、堿性蛋白酶含量對(duì)去污力的影響。在50時(shí)，洗衣粉的去污力在堿性蛋白酶含量為0.6%時(shí)達(dá)到最大。由表中數(shù)據(jù)可知，1、3號(hào)為實(shí)驗(yàn)組

11、，2、4號(hào)為對(duì)照組，1、2號(hào)與3、4號(hào)中只有是否加酶一個(gè)變量，該實(shí)驗(yàn)過(guò)程體現(xiàn)了對(duì)照原則和單一變量原則。若實(shí)驗(yàn)組1號(hào)加酶后洗凈時(shí)間接近7 min，很可能的原因是酶已經(jīng)失活。蛋白酶可分解蛋白質(zhì)，故毛織品、蠶絲織品等以蛋白質(zhì)為主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌。用溫水浸泡(提高酶的活性)，延長(zhǎng)浸泡時(shí)間(增加酶的催化時(shí)間)，增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗滌效果。答案(1)探究溫度和堿性蛋白酶含量對(duì)去污力的影響0.6(2)對(duì)照、單一變量酶已失去活性(3)、(4)用溫水浸泡；延長(zhǎng)浸泡時(shí)間；增加洗衣粉的用量等(寫出兩項(xiàng)合理答案即可)鏈一串1實(shí)驗(yàn)變量的控制實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖宰兞康目刂票容^普通洗衣粉與

12、加酶洗衣粉的洗滌效果洗衣粉的種類探究加酶洗衣粉的最適溫度水溫(水溫梯度比較小)不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果加酶洗衣粉種類2影響洗滌效果的因素酶制劑的種類、污物的類型、水溫、水量、水質(zhì)、衣物的質(zhì)料、衣物的大小、洗衣粉的用量、浸泡時(shí)間、洗滌時(shí)間等。3使用時(shí)的注意事項(xiàng)(1)溫度對(duì)酶制劑影響較大，溫度低，酶的活性受到抑制，不能充分發(fā)揮作用；溫度高，酶變性失活，溫度以4060為宜。(2)酶制劑有極強(qiáng)的選擇性，應(yīng)根據(jù)不同的污垢選用不同的酶。(3)加酶洗衣粉不宜長(zhǎng)期儲(chǔ)存，一般儲(chǔ)存期為半年，超過(guò)一年酶的活性顯著下降。(4)酶在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中活性降低以至失活，所以加酶洗衣粉不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿同用。關(guān)鍵一點(diǎn)(1)探究

13、加酶洗衣粉發(fā)揮作用的最適溫度、pH，實(shí)驗(yàn)的自變量為一系列溫度、pH，看哪個(gè)溫度、pH范圍內(nèi)加酶洗衣粉效果最明顯；設(shè)置12個(gè)實(shí)驗(yàn)組是不能探究出最適溫度、pH范圍的。(2)在使用加酶洗衣粉時(shí)不但要考慮最佳洗滌效果的條件，如最適溫度、pH，還要考慮衣物的承受能力，如蛋白酶洗衣粉不能洗滌絲綢類衣物；也要考慮洗滌成本問(wèn)題，因?yàn)槲蹪n的成分比較復(fù)雜，一般選擇復(fù)合加酶洗衣粉，以減少用量。通一類3某同學(xué)進(jìn)行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果比較”的課題研究。關(guān)于此課題的下列敘述錯(cuò)誤的是()A設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶 洗衣粉B洗衣粉用量、污漬種類和洗滌溫度等無(wú)關(guān)變量全 部相同且適宜C可根據(jù)污漬完

14、全洗凈所需時(shí)間的差異得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論D應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)既不用加酶洗衣粉洗滌也不用普通洗 衣粉洗滌的對(duì)照解析：本實(shí)驗(yàn)的目的是比較加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果，自變量為洗衣粉的種類(即加酶洗衣粉和普通洗衣粉)，而A選項(xiàng)給予的都是加酶洗衣粉，故錯(cuò)誤。答案： A4(2012南通調(diào)研)右圖是圍繞加酶洗 衣粉洗滌效果進(jìn)行的研究結(jié)果。下 列有關(guān)敘述，不正確的是 ()A本研究的自變量有溫度和洗衣粉的種類B本研究的因變量可能是污漬殘留量C兩類洗衣粉的最佳使用溫度都為t1D溫度超過(guò)t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活.解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的而人為改變的變量是自變量，隨著自變量的變化而變化的變量是因變量；若縱坐標(biāo)表示污漬殘留量，

15、則加酶洗衣粉的最適溫度為t1，普通洗衣粉的最適溫度為t2；溫度過(guò)高，酶的活性會(huì)降低甚至失活。答案： C考點(diǎn)三酵母細(xì)胞的固定化考情解讀 固定化酶和固定化細(xì)胞在生產(chǎn)中可節(jié)約成本，具有重要的科研價(jià)值，成為近幾年高考考查的熱點(diǎn)之一，形式上選擇題和簡(jiǎn)答題都有所呈現(xiàn)。預(yù)計(jì)2013年高考仍會(huì)以生產(chǎn)實(shí)例來(lái)考查固定化細(xì)胞和固定化酶技術(shù)操作與實(shí)踐應(yīng)用。做一題例3在20世紀(jì)50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，到了70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)。 (1)在實(shí)際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是_。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是_。(2)制備固定化酵母細(xì)胞，常用的包埋材料是_，使用了如下圖所示方

16、法_(填出號(hào)碼及名稱)。(3)制作固定化酵母細(xì)胞時(shí)，充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和_溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)制得的凝膠珠不是圓形或橢圓形，其主要原因是_。解析將酶固定化后，能使酶在催化反應(yīng)之后并不進(jìn)入產(chǎn)物溶液，可反復(fù)使用；將細(xì)胞固定化后，即可以將一種細(xì)胞內(nèi)的多種酶同時(shí)進(jìn)行固定；海藻酸鈉不能參與化學(xué)反應(yīng)，在高溫時(shí)容易熔化，溫度降低時(shí)又可以形成多孔性固體顆粒，是包埋酵母菌的好材料；圖示為共價(jià)鍵(化學(xué))結(jié)合法、為吸附法、為包埋法；凝膠珠是用高溫下熔化的海藻酸鈉與酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸鈉濃度過(guò)高或制凝膠珠時(shí)離液面太近，可能形成片狀或長(zhǎng)條形而不是圓形的凝膠珠。答案(1)

17、酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與反應(yīng)物分離，固定在載體上的酶能反復(fù)使用多酶系統(tǒng)(一系列、多種酶) (2)海藻酸鈉包埋法(3)CaCl2海藻酸鈉濃度過(guò)高(或針筒離液面過(guò)近，高度不夠)鏈一串1直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化的比較類型優(yōu)點(diǎn)不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等對(duì)環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量類型優(yōu)點(diǎn)不足固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時(shí)，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過(guò)一系列的酶促反應(yīng)才能得到固定化細(xì)胞成本低，操作

18、更容易固定后的酶或細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等2固定化技術(shù)的比較方法定義適用范圍模型包埋法將酶包裹在多孔的載體中。常見(jiàn)的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等多用于細(xì)胞的固定凝膠包埋法(成格子型)微囊化法(成微膠囊型)方法定義適用范圍模型化學(xué)結(jié)合法將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上多用于酶的固定酶連接物理吸附法將酶吸附到固體吸附劑的表面。固體吸附劑多為活性炭、多孔玻璃等酶吸附在載體表面關(guān)鍵一點(diǎn)海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)溶液的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠，其作用機(jī)理是由于鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引，形成更大的膠體顆粒，類似于人體紅細(xì)胞與抗凝集素之間的凝集反應(yīng)。通一類5下列說(shuō)法不正確的是 ()A固定化酶和固定化細(xì)胞的方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法B固定化酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法C由于細(xì)胞個(gè)體大，而酶分子很小，因此細(xì)胞多采用物理吸附法固定D反應(yīng)物是大分子物質(zhì)應(yīng)采用固定化酶.解析：在酶和細(xì)胞的固定化技術(shù)中，通常有包