2011高三生物二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)課件：酶的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用

1、第二講 酶的應(yīng)用和生物技術(shù) 在其他方面的應(yīng)用,題組1酶的應(yīng)用,1(2010江蘇生物，3)某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋 白質(zhì)，下列敘述正確的是 () A該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有129個(gè)氨基和129個(gè)羧基 B該蛋白酶溶液與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng) C利用透析法純化該蛋白酶時(shí)，應(yīng)以蒸餾水作為透析液 D用含該蛋白酶的洗衣粉去除油漬，效果比其他類(lèi)型加酶洗衣粉好,解析：一個(gè)蛋白質(zhì)分子中至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧 基；該蛋白酶屬于蛋白質(zhì)，與雙縮脲試劑作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)；利用 透析法純化該蛋白酶時(shí)，應(yīng)以磷酸緩沖液作為透析液；蛋白酶催化水 解蛋白質(zhì)，而油漬屬于脂質(zhì)，用含該蛋白

2、酶的洗衣粉無(wú)法去除油漬， 用含該蛋白酶的洗衣粉去除血漬、奶漬時(shí)，效果比其他類(lèi)型加酶洗衣 粉好。 答案：B,2(2010江蘇生物，25)圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2 是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖，下列敘述正確的是 (多選) (),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(guò)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(xiàng)錯(cuò)誤。海藻酸鈉與酵母菌混合液應(yīng)滴入CaCl2溶液中，以制備凝

3、膠珠；凝膠珠用蒸餾水沖洗23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(jìn)行，故B、C、D三個(gè)選項(xiàng)正確。 答案：BCD,3(2007山東理綜，34)乙醇等“綠色能源”的開(kāi)發(fā)備受世界關(guān)注。利用 玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的大致流程為： (1)玉米秸稈經(jīng)預(yù)處理后，應(yīng)該選用_酶進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化 為發(fā)酵所需的葡萄糖。 (2)從以下哪些微生物中可以提取上述酶(多選)() A釀制果醋的醋酸菌 B生長(zhǎng)在腐木上的霉菌 C制作酸奶的乳酸菌 D生產(chǎn)味精的谷氨酸棒狀桿菌 E反芻動(dòng)物瘤胃中生存的某些微生物,纖維素,BE,(3)若從土壤中分離產(chǎn)生這種酶的微生物，所需要的培養(yǎng)基為_(kāi)(按功能分)，

4、培養(yǎng)基中的碳源為_(kāi)。 (4)從生物體提取出的酶首先要檢測(cè)_，以便更好地將酶用于生產(chǎn)實(shí)踐。在生產(chǎn)糖液的過(guò)程中，為了使酶能夠被反復(fù)利用，可采用_技術(shù)。 (5)發(fā)酵階段需要的菌種是_，在產(chǎn)生酒精時(shí)要控制的必要條件是_。,選擇培養(yǎng)基,纖維素,酶的活力(活性),固定化酶(固定化細(xì)胞),酵母菌,無(wú)氧(密閉、密封),解析：(1)玉米的秸稈中含有大量的多糖纖維素，酶具有專(zhuān)一性， 要想使之水解獲得葡萄糖就應(yīng)該選用相應(yīng)的酶纖維素酶。(2)提取 酶要從含有纖維素豐富的環(huán)境中獲?。焊竞胸S富的纖維素，反芻 動(dòng)物的食物主要是秸稈(其主要成分是纖維素)。(3)從各種微生物中選出 特定的微生物需要的培養(yǎng)基，從功能上分是選

5、擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中的 碳源是纖維素。(4)用于生產(chǎn)實(shí)踐的酶要具有較高的活性，有利于降低 成本，提高效益。酶是催化劑，為了可以反復(fù)利用，降低成本，可以 采用固定化酶技術(shù)。(5)發(fā)酵生產(chǎn)酒精一般利用的菌種是酵母菌，但是 酵母菌發(fā)酵的必要條件是無(wú)氧，因?yàn)樵谟醒鯒l件下，酵母菌大量增 殖，產(chǎn)生CO2和H2O而不是酒精。,4(2010浙江理綜，6)將無(wú)根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無(wú)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(shí)間后，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 (),題組2生物技術(shù)在其它方面的應(yīng)用,解析：植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由外植體脫分化形成愈傷組織需要一定量 的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，愈傷組織再分化形成根、芽的過(guò)程也需

6、要一定 濃度的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，且生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的不同配比對(duì)形成 根、芽的影響不同。本題中的無(wú)根幼苗本身就能夠產(chǎn)生一定量的生長(zhǎng)素 和細(xì)胞分裂素，能夠促使基部細(xì)胞脫分化、再分化出根來(lái)，所以會(huì)出現(xiàn) B項(xiàng)現(xiàn)象。 答案：B,5(2010安徽理綜，31)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒 傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育 出無(wú)病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過(guò)程如下： 外植株愈傷組織芽、根植株 請(qǐng)回答： (1)微型繁殖培育無(wú)病毒草莓苗時(shí)，一般選取_作為外植 體，其依據(jù)是_。 (2)在過(guò)程中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素 和_，在配制好的培養(yǎng)基中，常常

7、需要添加_，有利于 外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后25 d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊 緣局部污染，原因可能是_。,莖尖(或根尖),莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無(wú)病毒,有機(jī)物,植物激素,外植體消毒不徹底,(3)在過(guò)程中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。 解析：(1)因莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無(wú)病毒，所以常用其作為外植 體培育無(wú)病毒植株。(2)在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中，除了添加植物必 需的礦質(zhì)元素外，還要添加有機(jī)物，添加植物激素有利于啟動(dòng)細(xì)胞分裂 實(shí)現(xiàn)脫分化形成愈傷組織并且可誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞再分化過(guò)程。若對(duì)外 植體消毒不徹底，會(huì)造成外植體邊緣局部污染。(3)在

8、培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素與 細(xì)胞分裂素的用量比值不同，誘導(dǎo)生根發(fā)芽結(jié)果不同，當(dāng)比值低時(shí)，有 利于發(fā)芽，比值高時(shí)，有利于生根。,培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類(lèi)物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類(lèi)物質(zhì)用量的比值偏低,考點(diǎn)1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 ，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(xué)反應(yīng)的能力。酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間 內(nèi)、單位體積中 表示。 影響酶活性的因素有 等。,細(xì)胞壁及胞間層的主要成分果膠,反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量,溫度、pH和酶的抑制劑,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

9、肪酶、淀粉酶、纖維 素酶等。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要遵循 和 ，嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變 量。 同時(shí)還要考慮到酶的專(zhuān)一性和洗滌成本等問(wèn)題。 3酵母細(xì)胞的固定化 (1)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)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 。 (2)配制海藻酸鈉溶液時(shí)要用酒精燈加熱，加熱時(shí)要用小火間斷加 熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。,單一變量原則,對(duì)照原則,包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法,(3)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)的比較,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

10、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)獲得的產(chǎn)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，溫度過(guò)高或pH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為無(wú)關(guān)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)出的最適用量指在本實(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(zhuān)一性和洗滌成本的問(wèn)題。,【例1】.果膠酶能夠分解

11、植物細(xì)胞之間的果膠，使榨取果汁變得更容 易，果膠被分解后，渾濁的果汁會(huì)變得澄清?，F(xiàn)有磨漿機(jī)、質(zhì)量分 數(shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水、一定濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液 等實(shí)驗(yàn)材料，下表是某小組利用上述材料進(jìn)行的有關(guān)實(shí)驗(yàn)(“/”表示 不加)。,請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)表中處的內(nèi)容是_。 (2)若要驗(yàn)證果膠酶的作用，應(yīng)把_兩個(gè)試管同時(shí)取出并過(guò)濾相同時(shí)間，觀察并比較，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果是_。 (3)比較試管甲、丙、丁可知，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀。 為確保實(shí)驗(yàn)成功，請(qǐng)將表中的編號(hào)正確排序：_。,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液,甲與乙,甲果汁比乙澄清,探究pH對(duì)果膠酶活性的影響,2314,.在日常洗滌中，普通洗衣粉已經(jīng)逐

12、漸被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣 粉中的堿性蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以將粘附在衣物上 的奶漬、汗?jié)n、血漬等快速、徹底地清除掉，因此非常受人們的歡迎。 (1)某班同學(xué)為探究某復(fù)合加酶洗衣粉的最佳洗滌溫度，設(shè)計(jì)了一個(gè)探究 實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)為_(kāi)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不同的小組選用了 含不同污染物的衣物作為實(shí)驗(yàn)材料，最終結(jié)果匯總?cè)缦卤恚?不同溫度下除去不同污漬所需的時(shí)間(min),溫度,由上表可知，在洗滌含不同污染物的衣物時(shí)要_。 (2)從生物體中提取出的酶首先要檢測(cè)_，以便更好地將酶應(yīng)用于實(shí)踐。 (3)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的，遇水后包裹層很快 溶解，釋放出來(lái)的酶迅速發(fā)揮催化

13、作用，請(qǐng)說(shuō)明這是否運(yùn)用了酶的固 定化技術(shù)及其理由。 _。,使用不同溫度的水,酶的活性,未運(yùn)用酶的固定化技術(shù)，因?yàn)槊肝垂潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上，也不能重復(fù)利用,考點(diǎn)2植物的組織培養(yǎng)技術(shù),1原理：細(xì)胞的全能性 (1)植物體內(nèi)已分化的細(xì)胞，在離體狀態(tài)和一定的條件下，可以發(fā)育成 完整的植株，其過(guò)程如下： 離體的植物組織或細(xì)胞 根、芽等(試管苗) 完整植物體,愈傷組織,(2)影響植物組織培養(yǎng)的因素 內(nèi)因：植物的種類(lèi)，同一種植物材料的年齡、保存時(shí)間的長(zhǎng)短、部 位等。 外因：MS培養(yǎng)基中的 和 等環(huán)境條件。 植物激素：生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量影響細(xì)胞分裂、分化，該比 值較高時(shí)， 、 ；該比值較低時(shí)，有利于

14、；該比值適中時(shí)， 。,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),pH、溫度、光照,有利于根的分化,抑制芽的形成,芽的分化、抑制根的形成,促進(jìn)愈傷組織的形成,2植物莖的組織培養(yǎng)與花藥植株的產(chǎn)生的比較,3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)、微生物培養(yǎng)技術(shù)和無(wú)土栽培技術(shù)的比較,三種技術(shù)中均需要一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)不同。,【例2】 (廣州綜合測(cè)試)下圖是月季花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途 徑，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：,(1)選用的材料合適與否是成功誘導(dǎo)出花粉植株的重要因素，一般來(lái) 說(shuō)選用_期的花粉可提高成功率。選擇花粉時(shí)，一般要通過(guò) _來(lái)確定花粉是否處于合適的發(fā)育期，這時(shí)需要對(duì)花粉的細(xì)胞核進(jìn)行染色，常用的染色劑是_。,單核,鏡檢(顯微

15、鏡觀察),醋酸洋紅,(2)上圖中花藥經(jīng)脫分化產(chǎn)生胚狀體還是愈傷組織主要取決于培養(yǎng)基中 _。 (3)胚狀體與愈傷組織在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于愈傷組織的細(xì)胞排列疏松 無(wú)規(guī)則，是一種高度_的薄壁細(xì)胞，胚狀體與_發(fā)育形成的胚有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，即具有胚芽、胚軸和胚根。 (4)無(wú)菌技術(shù)也是成功誘導(dǎo)出花粉植株的重要因素，請(qǐng)說(shuō)明下列各項(xiàng)需要 消毒，還是需要滅菌。 培養(yǎng)基培養(yǎng)皿接種環(huán)花蕾實(shí)驗(yàn)操作者的雙手三角錐形瓶。_(填編號(hào))需要滅菌，_(填編號(hào))需要消毒。 (5)試管苗移栽到土壤前，通常要進(jìn)行壯苗處理，應(yīng)如何壯苗？ _。,激素的種類(lèi)及其濃度配比,液泡化,正常受精卵(或受精卵),將試管苗移栽到經(jīng)消毒過(guò)的培養(yǎng)基中生活一

16、段時(shí)間，等幼苗長(zhǎng)壯后再移栽到土壤中,考點(diǎn)3DNA和蛋白質(zhì)技術(shù),1多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段 細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制與體外DNA擴(kuò)增(PCR技術(shù))的比較,2.血紅蛋白的提取和分離 (1)實(shí)驗(yàn)原理：依據(jù)蛋白質(zhì)的各種特性可以將不同種類(lèi)的蛋白質(zhì)分離。 (2)常用方法 ：根據(jù)相對(duì)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 及 、 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、 、 和純 度鑒定。,帶電性質(zhì)的差異,分子本身大小,形狀的不同,粗分離,純化,凝膠色譜法,【例3】 .某生物興趣小組在學(xué)習(xí)完“蛋白質(zhì)的提取和分離”后，聯(lián)系相 關(guān)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備從豬肝

17、臟研磨液中初步提取過(guò)氧化氫酶，設(shè)計(jì)的“過(guò)氧 化氫酶提取、分離流程圖”如下：,蛋白質(zhì)粗分離 （透析）,試回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)向肝細(xì)胞懸液中加入一定量的pH7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?，可以?碎肝細(xì)胞，破碎細(xì)胞的原理是_。 與使用蒸餾水相比，使用緩沖液的優(yōu)點(diǎn)是_。 (2)蛋白質(zhì)粗分離階段透析的目的是_。 (3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的_ 等的差異，而產(chǎn)生不同遷移速度，實(shí)現(xiàn)各種分子的分離。,滲透原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水漲破),可以保證酶溶液pH基本穩(wěn)定，避免因pH變化影響過(guò)氧化氫酶活性,除去小分子化合物(雜質(zhì)),帶電性質(zhì)、分子大小、形狀,(4)實(shí)驗(yàn)小組以3%過(guò)氧化氫溶液和獲得的過(guò)氧化氫 酶為材料進(jìn)行溫度對(duì)酶催化活性影響的探究，得到 右圖所示的結(jié)果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出“過(guò)氧化氫酶 能耐受100高溫”的結(jié)論，請(qǐng)問(wèn)這一結(jié)論是否可 靠？為什么？,_,不可靠，高溫也能使過(guò)氧化氫分解,.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請(qǐng)回答 下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問(wèn)題。 (1)DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，通常將_的末端稱(chēng)為5端，當(dāng)引物與DNA母鏈通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的 _開(kāi)始延伸DNA鏈。 (2)PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開(kāi)DNA雙鏈的問(wèn)題，但又導(dǎo) 致了DNA聚合酶失活的新問(wèn)題。到