核心要點(diǎn)突破高考熱點(diǎn)示例隨堂即時(shí)鞏固上頁(yè)下頁(yè)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(jiǎn)單制作方法。3．酶活性測(cè)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?？季V點(diǎn)擊核心要點(diǎn)突破要點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(shí)，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(guò)實(shí)驗(yàn)手段探究。2．影響酶活性的因素、酶的用量及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究時(shí)注意的問(wèn)題(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循單一變量和對(duì)照兩大原則，嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變量。(2)探究不同溫度(或pH)對(duì)酶活性的影響時(shí)，溫度(或pH)作為自變量，通常通過(guò)設(shè)置合理的梯度來(lái)確定最適值。最適值是通過(guò)比較相同時(shí)間內(nèi)獲得的反應(yīng)物的量或效果來(lái)確定的。溫度和pH在很大程度上對(duì)酶的構(gòu)象會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使其失去活性，其曲線如圖：(3)探究最適溫度時(shí)，pH為不變量，探究最適pH時(shí)，溫度最好為最適溫度。(4)探究果膠酶的最適用量時(shí)，所測(cè)出的最適用量指本實(shí)驗(yàn)的溫度、pH等條件下測(cè)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(shí)際情況，合理設(shè)置溫度梯度。(6)在使用加酶洗衣粉時(shí)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(wèn)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(shí)要用酒精燈加熱，加熱時(shí)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(diǎn)三DNA的粗提取與鑒定1．材料準(zhǔn)備：本實(shí)驗(yàn)用雞血細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料有兩個(gè)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(dòng)物肝臟細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料常常需要?jiǎng)驖{和離心，對(duì)設(shè)備要求較高，操作繁鎖，歷時(shí)較長(zhǎng)。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(guò)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(jìn)行均勻攪拌，然后用3～4層紗布過(guò)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?cái)嚢?，然后?～2層紗布過(guò)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(jìn)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(huì)影響鑒定效果)沸水浴中DNA遇二苯胺試劑呈藍(lán)色要點(diǎn)四血紅蛋白的提取1．凝膠色譜法：根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)。2．電泳技術(shù)：在電場(chǎng)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(duì)樣品進(jìn)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(guò)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(guò)透析法去除血紅蛋白溶液中的相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)純化通過(guò)凝膠色譜法分離相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)要點(diǎn)五生物體內(nèi)DNA復(fù)制與PCR反應(yīng)的區(qū)別項(xiàng)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(kāi)加熱至90℃，雙鏈全部解開(kāi)，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(kāi)始，都是連續(xù)合成，控制溫度72℃項(xiàng)目體內(nèi)復(fù)制PCR反應(yīng)特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制體外迅速擴(kuò)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(diǎn)生物體內(nèi)的DNA復(fù)制和PCR體外DNA擴(kuò)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(jìn)行高考熱點(diǎn)示例熱點(diǎn)1固定化酶的應(yīng)用例1(2010年高考浙江卷)某同學(xué)進(jìn)行蘋(píng)果汁制作實(shí)驗(yàn)，工藝如下圖所示。請(qǐng)回答：(1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋(píng)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(guò)______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(shí)驗(yàn)中，操作流程A和B的先后順序?yàn)開(kāi)_____。在蘋(píng)果汁澄清過(guò)程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是________。要測(cè)定從固定化柱流出的蘋(píng)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(shuō)明果膠還沒(méi)有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào)______。(3)實(shí)驗(yàn)后，將洗滌過(guò)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(píng)果汁制作實(shí)驗(yàn)，說(shuō)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(píng)果表面的雜菌殺死。果汁中因含有果膠等而使蘋(píng)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(shí)，先提取果膠酶，將果膠酶固定在固定化柱中，再將閥2打開(kāi)，使蘋(píng)果汁進(jìn)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(shuō)明果汁中仍有果膠存在，此時(shí)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(diǎn)2DNA的粗提取與鑒定(2010年高考江蘇卷)某生物興趣小組開(kāi)展DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng)，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粗提取：例2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(guò)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(gè)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(cè)：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(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答下列問(wèn)題：(1)該探究性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。①結(jié)論1：與20℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2：________________________________________________________________________。②針對(duì)結(jié)論1，請(qǐng)?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(duì)DNA影響極小。為了進(jìn)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?！窘馕觥扛鶕?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(shí)驗(yàn)的目的是探究不同材料和不同條件對(duì)DNA提取量的影響，是DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用；緩緩攪拌能夠有效防止因DNA斷裂而影響實(shí)驗(yàn)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?yàn)榈蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性，使DNA降解速度減慢；依據(jù)氯仿的特性，