高三生物第二輪復習 專題八 第2講 酶的應用和生物技術在其他方面的應用課件 新人教版.ppt

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專題八 生物技術實踐,1.果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。 2.菊花的組織培養(yǎng)。 3.血紅蛋白的提取和分離。,考綱要求,,,,酶的應用和生物技術在,其他方面的應用,構建網(wǎng)絡,,,欄目索引,,,考點一 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用,考點三 血紅蛋白的提取和分離,考點二 植物組織培養(yǎng),,考點一 果膠酶在果汁 生產(chǎn)中的作用,重點提煉,命題視角,題組 探究果膠酶活性的因素,重點提煉,,,1．果膠酶 (1)組成：包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，是分解果膠的一類酶的總稱。 (2)作用 ①分解果膠為可溶性的半乳糖醛酸，瓦解植物的細胞壁和胞間層。 ②使渾濁的果汁變得澄清，增加出汁量。,2．酶的活性與影響酶活性的因素 (1)酶的活性：指酶催化一定化學反應的能力，可用反應速度來表示。 (2)影響酶活性的因素：溫度、pH和酶的抑制劑等。,1．探究果膠酶用量時，pH、溫度不影響實驗結果( ) 2．可以用相同時間內(nèi)過濾得到的果汁體積來確定果膠酶的用量( ) 3．在探究果膠酶最適用量時，幾組實驗之間可形成相互對照不需單設空白對照( ) 4．在酶的制備和應用中，透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化(2011江蘇，15B)( ),錯混診斷,,,,√,√,,命題視角,,,題組 探究果膠酶活性的因素,1．某同學用實驗來探究pH對果膠酶活性的影響。他準備了5份含有等量果膠酶溶液的試管，用0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)至不同的pH，每支試管加五塊0.1 cm3的正方體蘋果塊，試管均置于25 ℃室溫條件下。 (1)請你幫助選取pH梯度：________________________________。(2)請設計兩種方法改進實驗，使實驗在更短時間內(nèi)完成。 。 (3)生成果汁的量與酶活性強弱的關系是： 。 可根據(jù) 來判斷最適pH。,(4)為確認澄清果汁的大量生成是由于果膠酶的作用，還應對實驗進行怎樣的設計？ 。 解析 在探究pH對果膠酶活性影響的實驗中選取的pH梯度一般為5、6、7、8、9；將蘋果塊制成蘋果泥，使蘋果泥與果膠酶充分接觸，從而提高酶促反應速率，縮短反應的時間；在一定溫度范圍內(nèi)，適當提高反應的溫度，也可以提高酶促反應速率。,答案 (1)5、6、7、8、9 (2)①將蘋果塊換成蘋果泥；②適當提高溫度 (3)酶活性越強，果膠分解越快，生成的果汁量越多 相同時間內(nèi)生成果汁量的多少 (4)另設計一組實驗，不加果膠酶，其他條件不變,2．下列說法不正確的是( ) A．在探究果膠酶用量實驗中，雖然實驗的變量發(fā)生了變化， 但通過設置梯度來確定最適值的思想方法是不變的 B．植物、霉菌、酵母菌和細菌均能產(chǎn)生果膠酶 C．通過測定濾出的蘋果汁的體積大小無法來判斷果膠酶活性 的高低 D．人們使用果膠酶、纖維素酶等來解決制作果汁面臨的問題,解析 在探究果膠酶的用量實驗中，參照研究溫度和pH對酶活性的影響實驗，采用梯度測定法，只是將原實驗中的pH梯度和溫度梯度改成酶的用量梯度而已，基本實驗思路不變，即A正確； 植物、霉菌、酵母菌和細菌在其生活過程中，都會發(fā)生分解果膠的過程，因此，它們都可產(chǎn)生果膠酶，故B正確； 在制作果汁過程中，由于果膠、纖維素的存在，影響榨出的果汁量及果汁的透明度，加入纖維素酶和果膠酶后，果汁榨出量及透明度均有提高，即D正確； 在使用梯度測定酶的用量及活性時，可以通過榨出的蘋果汁的體積大小來判斷，因此C錯誤。 答案 C,1.探究影響果汁產(chǎn)量的因素 (1)探究溫度對酶活性的影響時，可以選用10 ℃作為溫度梯度，設置的具體溫度為10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以根據(jù)酶的特點，嘗試以5 ℃作為溫度梯度。 (2)探究pH對酶活性的影響時，只需將溫度梯度改成pH梯度，并在該酶的最適溫度下進行。反應液中的pH可以用質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸進行調(diào)節(jié)。,(3)探究酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變量是酶的用量，其他因素都應保持相同。實驗時可以配制不同濃度的酶溶液，也可以只配制一種濃度的酶溶液，然后使用不同的體積。需要注意的是，反應液的pH和溫度必須相同，否則將影響實驗結果的準確性。 2．確定果膠酶最適用量的方法 如果隨酶濃度的增加，過濾到的果汁的體積也增加，說明酶的用量不足；當酶的濃度增加到某個值后，再增加酶的用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說明酶的用量已經(jīng)足夠，這個值就是酶的最適用量。,,考點二 植物組織培養(yǎng),重點提煉,命題視角,題組 從植物組織培養(yǎng)的過程與技術進行命題,重點提煉,,,1．植物組織培養(yǎng)的過程,2．植物莖的組織培養(yǎng)與花藥植株培養(yǎng),,1．在25 ℃的實驗條件下可順利完成的是制備用于植物組織培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基(2014北京，5D)( ) 2．在植物組織培養(yǎng)中，為了誘導菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入IAA(2012新課標全國，39(4)改編)( ) 3．在植物組織培養(yǎng)中，二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株(2011江蘇，16B)( ) 4．在植物組織培養(yǎng)中，以花粉作為外植體可得到單倍體植株(2011上海，22C)( ) 5．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同(2008江蘇，20D)( ),錯混診斷,,,,,,√,,命題視角,,,題組 從植物組織培養(yǎng)的過程與技術進行命題,菊花的組織培養(yǎng)的大致過程如下圖所示。請回答下列問題： 圖中B、C依次表示________________________過程(填名稱)，添加的關鍵激素是________________________。該實驗操作成功的關鍵是________________，要對外植體、超凈工作臺等消毒，對________________等滅菌。,解析 植物組織培養(yǎng)中B表示脫分化形成愈傷組織，C表示再分化形成試管幼苗，添加的關鍵激素是細胞分裂素、生長素，二者濃度的配比調(diào)節(jié)分化過程。該實驗成功的關鍵是無菌操作，要對外植體、超凈工作臺等消毒，對培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具)等滅菌。 答案 脫分化、再分化 細胞分裂素、生長素 無菌操作(或無菌技術) 培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具),植物激素與組織培養(yǎng)的關系 生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素，其作用及特點為： (1)在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。 (2)使用順序不同，結果不同，具體如下：,總結提升,,,(3)用量比例不同，結果也不同,,考點三 血紅蛋白的提取和分離,重點提煉,命題視角,題組 從蛋白質(zhì)提取與分離技術展開命題,重點提煉,,,1．提取血紅蛋白過程中樣品的預處理及粗分離,紅細胞 的洗滌,,血紅蛋白 的釋放,分離血紅 蛋白溶液,,2．血紅蛋白的提取和分離原理及方法 (1)原理：蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分子的親和力等，可以用來分離不同種類的蛋白質(zhì)。 (2)分離方法：①凝膠色譜法：也稱做分配色譜法，是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。②電泳法：電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。常用的電泳法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。,1．在豬血紅蛋白提純中，洗滌紅細胞時，使用生理鹽水可防止細胞破裂(2011廣東，5A)( ) 2．利用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量小的先洗脫出來( ) 3．在電泳過程中，蛋白質(zhì)分子的移動速率，與分子本身的大小和形狀無關，而與所帶電荷的差異有關( ) 4．豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，豬血紅蛋白提純時雜蛋白較少(2011廣東，5B)( ),錯混診斷,,,√,,,√,命題視角,,,題組 從蛋白質(zhì)提取與分離技術展開命題,1．紅細胞中含有大量的血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗來提取和分離血紅蛋白。下列對血紅蛋白提取和分離的敘述，錯誤的是( ) A．血紅蛋白提取和分離一般按照樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定的順序進行 B．純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液 C．粗分離中透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) D．可經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定,解析 蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。提取和分離血紅蛋白時，首先通過洗滌紅細胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品處理；再通過透析法除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜蛋白除去，即樣品純化，純化過程中凝膠應用蒸餾水充分溶脹后，配制成凝膠懸浮液，而不是用生理鹽水；最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。 答案 B,2．紅細胞含有大量血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶O2或CO2，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白。請回答下列有關問題： (1)血紅蛋白提取和分離一般可分為四步：__________、______________、______________和______________。 (2)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。 ①加入檸檬酸鈉的目的是_____________________________。,②以上所述的過程即是樣品處理，它包括____________、______________、分離血紅蛋白溶液。 (3)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。樣品純化的目的是_______________________________________________________。 (4)電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及____________、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速率，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。,解析 分離、提取血紅蛋白的實驗流程大致是樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定四個步驟。檸檬酸鈉屬于抗凝劑。血紅蛋白是紅色含鐵的蛋白質(zhì)。凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)主要是依據(jù)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小來進行的。 答案 (1)樣品處理 粗分離 純化 純度鑒定 (2)①防止血液凝固 ②紅細胞的洗滌 血紅蛋白的釋放 (3)通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜蛋白除去 (4)分子本身的大小,技法提煉,,,“血紅蛋白的提取和分離實驗”中的注意事項 (1)紅細胞的洗滌：洗滌次數(shù)不能過少，否則無法除去血漿蛋白；要低速、短時離心，否則會使白細胞等一同沉淀，達不到分離的效果。 (2)凝膠的預處理：用沸水浴法不但節(jié)約時間，而且除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣。 (3)色譜柱的裝填：裝填時盡量緊密，減小顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。 (4)色譜柱成功的標志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動。,,,,,