核心要點突破高考熱點示例隨堂即時鞏固上頁下頁專題八生物技術(shù)課件

第2講酶的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用1.植物的組織培養(yǎng)。2．酶的存在和簡單制作方法。3．酶活性測定的一般原理和方法。4．酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用。5．制備和應(yīng)用固定化酶。6．PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用。7．蛋白質(zhì)的提取和分離。考綱點擊核心要點突破要點一植物組織培養(yǎng)1．原理：植物細(xì)胞全能性。全能性高低：要點二酶的研究與應(yīng)用1．果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)果膠酶的作用①植物細(xì)胞壁及胞間層的主要組成成分之一是果膠。果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物。②果膠酶的作用是分解果膠變成可溶性的半乳糖醛酸。(2)酶的活性與影響酶活性的因素①酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶促反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量表示。②影響酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。(3)果膠酶的用量生產(chǎn)果汁時，為了使果膠酶得到充分利用，節(jié)約成本，需要控制好酶的用量，用量多少常通過實驗手段探究。2．影響酶活性的因素、酶的用量及應(yīng)用實驗探究時注意的問題(1)實驗設(shè)計時要遵循單一變量和對照兩大原則，嚴(yán)格控制無關(guān)變量。(2)探究不同溫度(或pH)對酶活性的影響時，溫度(或pH)作為自變量，通常通過設(shè)置合理的梯度來確定最適值。最適值是通過比較相同時間內(nèi)獲得的反應(yīng)物的量或效果來確定的。溫度和pH在很大程度上對酶的構(gòu)象會產(chǎn)生巨大的影響，過高或過低都會使其失去活性，其曲線如圖：(3)探究最適溫度時，pH為不變量，探究最適pH時，溫度最好為最適溫度。(4)探究果膠酶的最適用量時，所測出的最適用量指本實驗的溫度、pH等條件下測出的，因而果膠酶的最適用量應(yīng)標(biāo)明溫度和pH。(5)探討加酶洗衣粉的最適溫度要根據(jù)生活中的實際情況，合理設(shè)置溫度梯度。(6)在使用加酶洗衣粉時不但要考慮最佳洗滌效果條件，還要考慮到酶的專一性和洗滌成本的問題。3．酵母細(xì)胞的固定化(1)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)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。(2)配制海藻酸鈉溶液時要用酒精燈加熱，加熱時要用小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。(3)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)的比較要點三DNA的粗提取與鑒定1．材料準(zhǔn)備：本實驗用雞血細(xì)胞作實驗材料有兩個原因：①雞血細(xì)胞核的DNA含量豐富，材料易得；②雞血細(xì)胞極易吸水漲破，而用動物肝臟細(xì)胞作實驗材料常常需要勻漿和離心，對設(shè)備要求較高，操作繁鎖，歷時較長。2．DNA的粗提取和鑒定步驟操作原理破碎細(xì)胞，釋放DNA加入20mL蒸餾水，攪拌5min，用1～2層紗布過濾備用使細(xì)胞吸水漲破溶解細(xì)胞核中的DNA加入2mol/L的氯化納溶液40mL，攪拌1minDNA在高濃度氯化鈉溶液中，溶解度最大步驟操作原理DNA的析出加入蒸餾水約300mL，不停地進行均勻攪拌，然后用3～4層紗布過濾混合液降低氯化鈉濃度，使DNA的溶解度降到最低DNA的初步提純加入2mol/L的氯化鈉溶液20mL，不停地攪拌，然后用1～2層紗布過濾混合液步驟操作原理DNA的再次提純加入95%冷酒精50mL，然后進行攪拌濃縮沉淀DNADNA的鑒定向兩支試管中分別加入2mL二苯胺試劑，然后將試管在沸水浴中加熱5min，比較試管中的顏色變化。(注：二苯胺溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，否則會影響鑒定效果)沸水浴中DNA遇二苯胺試劑呈藍(lán)色要點四血紅蛋白的提取1．凝膠色譜法：根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)。2．電泳技術(shù)：在電場的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而達(dá)到對樣品進行分離、鑒定或提純的目的。3．蛋白質(zhì)的提取和分離步驟操作樣品處理通過紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液等操作收集到血紅蛋白溶液粗分離通過透析法去除血紅蛋白溶液中的相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)純化通過凝膠色譜法分離相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)要點五生物體內(nèi)DNA復(fù)制與PCR反應(yīng)的區(qū)別項目體內(nèi)復(fù)制PCR反應(yīng)解旋在解旋酶作用下，細(xì)胞提供能量，部分解開加熱至90℃，雙鏈全部解開，不需解旋酶引物一小段RNA可以是RNA或單鏈DNA分子片段合成子鏈在引物基礎(chǔ)上，一條鏈連續(xù)合成，另一條鏈不連續(xù)合成分別從兩條鏈的引物端開始，都是連續(xù)合成，控制溫度72℃項目體內(nèi)復(fù)制PCR反應(yīng)特點邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制體外迅速擴增TaqDNA聚合酶不需要需要循環(huán)次數(shù)受生物體自身控制30多次相同點生物體內(nèi)的DNA復(fù)制和PCR體外DNA擴增都需要模板、四種脫氧核苷酸，且都需要在一定的緩沖溶液中進行高考熱點示例熱點1固定化酶的應(yīng)用例1(2010年高考浙江卷)某同學(xué)進行蘋果汁制作實驗，工藝如下圖所示。請回答：(1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋果的目的是______。黑曲霉提取液中含有的______可水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過______方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去______。(2)實驗中，操作流程A和B的先后順序為______。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是________。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與______等量的______混合，如果出現(xiàn)______現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào)______。(3)實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被______使用?！窘馕觥?/p>

(1)KMnO4有殺茵消毒的作用，可將蘋果表面的雜菌殺死。果汁中因含有果膠等而使蘋果汁渾濁，用果膠酶處理可使果膠水解，使果汁澄清。固定化酶技術(shù)是將酶固定在固定化柱的載體上，固定化柱內(nèi)填充的石英砂可以起到很好的吸附作用。酶被固定后用蒸餾水沖洗是為了除去未被固定的酶。(2)具體操作時，先提取果膠酶，將果膠酶固定在固定化柱中，再將閥2打開，使蘋果汁進入固定化柱，與酶接觸，固定的果膠酶就能將果汁中的果膠分解，而果膠酶不流失。中的果膠酸鈣能與乙醇作用形成沉淀，故可用乙醇鑒定果汁中的果膠，如有渾濁現(xiàn)象，說明果汁中仍有果膠存在，此時應(yīng)控制流速調(diào)節(jié)閥2的流量，調(diào)慢果汁流速。(3)酶被固定化后，便于與反應(yīng)物和產(chǎn)物分離，可重復(fù)利用，提高酶利用率。

【答案】

(1)消毒果膠酶吸附未被固定的酶等(2)AB閥1乙醇渾濁(沉淀)慢(3)重復(fù)熱點2DNA的粗提取與鑒定(2010年高考江蘇卷)某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。DNA粗提?。豪?第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。第二步：先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液，再加入20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表。材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋(注：“十”越多表示藍(lán)色越深)

分析上述實驗過程，回答下列問題：(1)該探究性實驗課題名稱是________________________________________________________________________。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少________。(3)根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論并分析。①結(jié)論1：與20℃相比，相同實驗材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2：________________________________________________________________________。②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________________________________________________________________。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是：________________________________________________________________________，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。【解析】根據(jù)步驟中選擇了不同的材料，在不同條件下的處理，可判斷出本實驗的目的是探究不同材料和不同條件對DNA提取量的影響，是DNA粗提取與鑒定實驗的應(yīng)用；緩緩攪拌能夠有效防止因DNA斷裂而影響實驗結(jié)果；結(jié)論可以從表格得到的提取量得出，低溫下獲得的DNA含量較多是因為低溫抑制了相關(guān)酶的活性，使DNA降解速度減慢；依據(jù)氯仿的特性，