高考生物二輪專題復(fù)習 酶及生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件.ppt

2012屆高考生物二輪專題復(fù)習課件 酶及生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 一 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)1 植物莖的組織培養(yǎng)與花藥的組織培養(yǎng)的比較 2 植物組織培養(yǎng)技術(shù)與微生物培養(yǎng)技術(shù)的比較 二 酶的研究與應(yīng)用1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 1 果膠酶的作用 分解細胞壁及胞間層的主要成分 果膠 使其變成可溶性的半乳糖醛酸 易于榨取果汁 2 酶的活性與影響酶活性的因素 酶的活性是指酶催化一定化學反應(yīng)的能力 酶反應(yīng)速度用單位時間內(nèi) 單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量表示 影響酶活性的因素有溫度 ph和酶的抑制劑等 2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果 1 加酶洗衣粉中含有的常用酶制劑 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纖維素酶等 2 實驗過程要遵循單一變量原則和對照原則 嚴格控制無關(guān)變量 同時還要考慮到酶的專一性和洗滌成本等問題 3 酶的固定化 1 固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù) 包括包埋法 化學結(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胞技術(shù)的比較 三 dna和蛋白質(zhì)技術(shù)1 dna的粗提取與鑒定 1 實驗原理 dna在不同濃度的nacl溶液中的溶解度不同 在0 14mol l的nacl溶液中的溶解度最低 dna不溶于酒精溶液 dna不被蛋白酶水解 dna與二苯胺發(fā)生藍色反應(yīng) 2 主要步驟 選取材料 破碎細胞 獲取含dna的濾液 去除濾液中的雜質(zhì) dna的析出與鑒定 3 注意事項 選擇動物細胞時 細胞比較容易破碎 選擇植物細胞時則要先溶解細胞膜 如加洗滌劑 研磨等 以雞血細胞為材料時 需向血液中加入檸檬酸鈉抗凝 二苯胺需現(xiàn)配現(xiàn)用 2 多聚酶鏈式反應(yīng)擴增dna片段細胞內(nèi)dna復(fù)制與體外dna擴增 pcr技術(shù) 比較 3 血紅蛋白的提取和分離 1 實驗原理 依據(jù)蛋白質(zhì)的各種特性可以將不同種類的蛋白質(zhì)分離 2 常用方法 凝膠色譜法 根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì) 電泳 利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身大小 形狀的不同產(chǎn)生不同的遷移速度 由此將各種分子分離 3 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 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 將無根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無植物激素的培養(yǎng)基中 在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時間后 應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 信息提取 題干中強調(diào) 無根 幼苗 轉(zhuǎn)入 無植物激素 的培養(yǎng)基中 另外 適宜的溫度和光照 也是關(guān)鍵詞語和培養(yǎng)條件 對選項中四個錐形瓶中的幼苗形態(tài)進行比較 發(fā)現(xiàn)只有b瓶中的幼苗再生長了根 精講精析 植物的地上部分 特別是芽和幼嫩的葉片 是產(chǎn)生生長素的主要部位 而細胞分裂素則在根中產(chǎn)生較多 自然狀態(tài)下的無根幼苗就是處于生長素含量超過細胞分裂素的狀況下 這樣容易誘導傷口部位的愈傷組織分化出根 因此 會出現(xiàn)b項現(xiàn)象 答案 b 1 2011 江蘇高考 下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述 正確的是 a 愈傷組織是一團有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞b 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c 用人工薄膜將胚狀體 愈傷組織等分別包裝可制成人工種子d 植物耐鹽突變體可通過添加適量nacl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得 解析 在普通培養(yǎng)基中添加適量的nacl 制成選擇培養(yǎng)基 可用來篩選植物耐鹽突變體 故選項d正確 愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則 是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞 二倍體植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)后得到單倍體植株 該單倍體高度不育 不能穩(wěn)定遺傳 用人工薄膜將胚狀體等進行包裝可制成人工種子 愈傷組織不能作為制作人工種子的材料 故選項a b c錯誤 答案 d 酶的應(yīng)用 2011 江蘇高考 下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述 正確的是 a 酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶b 透析 電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化c 棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進行洗滌d 多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層 信息提取 選項a中強調(diào) 胞內(nèi)酶 選項b中的 酸解 不是酶分離和純化的常用方法 選項d中的胃蛋白酶應(yīng)在胃中起到 保持其他酶在胃中不被破壞 的作用 精講精析 利用酶解法和吸水漲破法使細胞解體 用于制備胞內(nèi)酶 酶的純化和分離的方法有透析法 離心沉降法和電泳法 纖維素酶能去除棉紡織品表面浮毛 平整織物表面 故可用添加纖維素酶的洗衣粉洗滌棉織物 多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的最外層 保持其他酶在胃中不被破壞 答案 a 2 圖1表示制備固定化酵母細胞的有關(guān)操作 圖2是利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖 下列敘述不正確的是 a 剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液b 圖1中x溶液為cacl2溶液 其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠c 圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸d 圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中 解析 溶化的海藻酸鈉應(yīng)冷卻至室溫后與活化的酵母菌混合 a項錯誤 海藻酸鈉與酵母菌混合液應(yīng)滴入cacl2溶液中 以制備凝膠珠 凝膠珠用蒸餾水沖洗2 3次后 可轉(zhuǎn)移到發(fā)酵裝置中 攪拌可使酵母菌與培養(yǎng)液充分接觸 有利于發(fā)酵的順利進行 故b c d三個選項正確 答案 a pcr技術(shù)和蛋白質(zhì)技術(shù) 1 pcr是一種dna體外擴增技術(shù) 1988年 pcr儀問世 并被廣泛應(yīng)用于基因擴增和dna序列測定 如圖是pcr技術(shù)示意圖 請回答下列問題 引物是此過程中必須加入的物質(zhì) 從化學本質(zhì)上說 引物是一小段 將雙鏈dna 使之變性 從而導致 引物延伸需提供 作為原料 2 紅細胞含有大量血紅蛋白 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 血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步 樣品處理 粗分離 純化 純度鑒定 請回答下列有關(guān)問題 樣品處理 它包括紅細胞的洗滌 分離血紅蛋白溶液 收集的血紅蛋白溶液在透析袋中經(jīng)過透析 這就是樣品的粗分離 透析的目的是 透析的原理是 信息提取 第 1 題中的pcr技術(shù)的應(yīng)用廣泛 如 基因擴增和dna序列測定 示意圖中的 dna片段與引物結(jié)合 都是重要信息 第 2 小題中 結(jié)合血紅蛋白提取和分離的程序 回答透析的目的和原理 精講精析 1 考查pcr技術(shù)的溫度變化 原料 引物等條件 每次循環(huán)的三步 變性 復(fù)性和延伸是pcr的核心過程 2 血紅蛋白的提純中 樣品處理可分為四步 紅細胞的洗滌 血紅蛋白的釋放 分離血紅蛋白溶液 透析 答案 1 單鏈dna或rna 加熱到95 雙鏈dna分離成兩條單鏈 四種脫氧核苷酸 2 血紅蛋白的釋放 去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)透析袋能使小分子自由進出 而大分子則保留在透析袋內(nèi) 3 已知某樣品中存在甲 乙 丙 丁 戊五種物質(zhì) 其分子大小 電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如圖所示 下列敘述正確的是 a 將樣品裝入透析袋中透析12h 若分子乙保留在袋內(nèi) 則分子甲也保留在袋內(nèi)b 若五種物質(zhì)為蛋白質(zhì) 則用凝膠色譜柱分離時 甲的移動速度最快c 將樣品以2000r min的速度離心10min 若分子戊存在于沉淀中 則分子丙也存在于沉淀中d 若五種物質(zhì)為蛋白質(zhì) 用sds 聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子 則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最近 解析 透析的原理是相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)能透過半透膜 相對分子質(zhì)量大的物質(zhì)不能透過 乙保留在袋內(nèi) 甲則不一定 凝膠色譜柱分離時 相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)路程長 移動慢 離心時相對分子質(zhì)量大的物質(zhì)先沉淀 戊沉淀 則乙 丁 丙均已沉淀 電泳分離時 電荷量相差越大的物質(zhì)相距越遠 答案 c 酶工程時基本操作程序及其應(yīng)用 2011 上海高考 回答下列關(guān)于微生物和酶的問題 環(huán)境污染物多聚聯(lián)苯難以降解 研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶 1 下列培養(yǎng)基中能有效分離聯(lián)苯降解菌的是 原因是 a 培養(yǎng)基 g l 某生長因子2 0 nh4 2so42 0 k2hpo43 0 mgso41 0 ph7 4 多聚聯(lián)苯50mlb 培養(yǎng)基 g l 牛肉膏10 0 蛋白胨20 0 葡萄糖20 0 nacl5 0 ph7 4c 培養(yǎng)基 g l 某生長因子2 0 淀粉20 0 nh4no32 5 mgcl20 5 k2hpo43 0 多聚聯(lián)苯50ml ph7 4 進一步研究發(fā)現(xiàn) 不同的金屬離子對聯(lián)苯水解酶的活性有一定影響 結(jié)果見下表 2 依據(jù)表中結(jié)果 金屬離子 對該酶的活性有一定的促進作用 金屬離子對酶的活性有促進或抑制作用 可能的原因是 3 通過酶工程可將聯(lián)苯水解酶用于生產(chǎn)實踐 酶工程通常包括酶的生產(chǎn) 酶的固定化和酶的應(yīng)用等方面 酶固定化的好處是 4 下圖實線表示聯(lián)苯水解酶催化的反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系 虛線表示在其他條件不變的情況下 底物濃度增加一倍 反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系 能正確表示兩者關(guān)系的是 5 紅球菌和假單孢菌都能降解多聚聯(lián)苯 但研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計算 兩種菌降解多聚聯(lián)苯的能力有所不同 對此現(xiàn)象合理的假設(shè)是 或 破題技巧 題干中告訴我們 聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶 第 1 小題中只有a培養(yǎng)基可作為分離聯(lián)苯降解酶的選擇培養(yǎng)基 第 2 小題中的圖表信息告訴我們 mn2 對應(yīng)的酶活性最高 第 4 小題中據(jù)實線的變化趨勢 可推測底物濃度增加一倍時 反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系為b圖所示 精講精析 1 a培養(yǎng)基中只有多聚聯(lián)苯一種碳源 只有聯(lián)苯降解菌可以利用這一種碳源而生存 因此 a培養(yǎng)基可以作為分離聯(lián)苯降解菌的選擇培養(yǎng)基 2 根據(jù)表格數(shù)據(jù) 當培養(yǎng)基中添加mn2 時 能使聯(lián)苯水解酶的活性升高 金屬離子是通過與酶結(jié)合后 改變酶的空間結(jié)構(gòu)來影響酶活性的 3 酶具有專一性 高效性 酶催化后 酶分子結(jié)構(gòu)不改變 如果能利用酶工程將酶固定下來 便可以重復(fù)利用 使酶的催化反應(yīng)連續(xù)進行 酶工程的操作包括酶的生產(chǎn) 酶的分離純化 酶的固定化和酶的應(yīng)用等幾個方面 4 影響酶促反應(yīng)速度的因素有酶濃度 底物濃度和溫度 ph等反應(yīng)條件 在反應(yīng)條件適宜 酶量不足的情況下 增加底物量 酶促反應(yīng)速度不增加 此時酶促反應(yīng)速度的限制因子是酶濃度 隨著酶濃度的增加 當酶濃度不是酶促反應(yīng)速度的限制因子時 底物量增加 酶促反應(yīng)速度增加 5 紅球菌和假單孢菌降解多聚聯(lián)苯的能力不同的原因可能是兩種菌內(nèi)酶量不同 或者是兩種菌內(nèi)酶結(jié)構(gòu)的不同致使酶活性不同 答案 1 a該培養(yǎng)基中多聚聯(lián)苯為唯一碳源 2 mn2 金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu) 尤其是活性部位的結(jié)構(gòu) 3 酶的分離純化便于重復(fù)利用 能連續(xù)進行反應(yīng) 4 b 5 兩種菌內(nèi)酶量不同兩種菌內(nèi)酶基因的結(jié)構(gòu) 酶結(jié)構(gòu) 不同 本部分復(fù)習時應(yīng)注意以下問題 1 微生物的營養(yǎng)