高三生物第二輪復(fù)習(xí) 專題八 第2講 酶的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件 新人教版.ppt

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專題八 生物技術(shù)實(shí)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(yīng)用和生物技術(shù)在,其他方面的應(yīng)用,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),,,欄目索引,,,考點(diǎn)一 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用,考點(diǎn)三 血紅蛋白的提取和分離,考點(diǎn)二 植物組織培養(yǎng),,考點(diǎn)一 果膠酶在果汁 生產(chǎn)中的作用,重點(diǎn)提煉,命題視角,題組 探究果膠酶活性的因素,重點(diǎn)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(xì)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(xué)反應(yīng)的能力，可用反應(yīng)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(shí)，pH、溫度不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果( ) 2．可以用相同時(shí)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(shí)，幾組實(shí)驗(yàn)之間可形成相互對(duì)照不需單設(shè)空白對(duì)照( ) 4．在酶的制備和應(yīng)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(cuò)混診斷,,,,√,√,,命題視角,,,題組 探究果膠酶活性的因素,1．某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)來探究pH對(duì)果膠酶活性的影響。他準(zhǔn)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?jiān)O(shè)計(jì)兩種方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短時(shí)間內(nèi)完成。 。 (3)生成果汁的量與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是： 。 可根據(jù) 來判斷最適pH。,(4)為確認(rèn)澄清果汁的大量生成是由于果膠酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行怎樣的設(shè)計(jì)？ 。 解析 在探究pH對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)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(yīng)速率，縮短反應(yīng)的時(shí)間；在一定溫度范圍內(nèi)，適當(dāng)提高反應(yīng)的溫度，也可以提高酶促反應(yīng)速率。,答案 (1)5、6、7、8、9 (2)①將蘋果塊換成蘋果泥；②適當(dāng)提高溫度 (3)酶活性越強(qiáng)，果膠分解越快，生成的果汁量越多 相同時(shí)間內(nèi)生成果汁量的多少 (4)另設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)中，雖然實(shí)驗(yàn)的變量發(fā)生了變化， 但通過設(shè)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(xì)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(shí)驗(yàn)中，參照研究溫度和pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)，采用梯度測定法，只是將原實(shí)驗(yàn)中的pH梯度和溫度梯度改成酶的用量梯度而已，基本實(shí)驗(yàn)思路不變，即A正確； 植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌在其生活過程中，都會(huì)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(shí)，可以通過榨出的蘋果汁的體積大小來判斷，因此C錯(cuò)誤。 答案 C,1.探究影響果汁產(chǎn)量的因素 (1)探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，可以選用10 ℃作為溫度梯度，設(shè)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(diǎn)，嘗試以5 ℃作為溫度梯度。 (2)探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，只需將溫度梯度改成pH梯度，并在該酶的最適溫度下進(jìn)行。反應(yīng)液中的pH可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸進(jìn)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(duì)酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究的變量是酶的用量，其他因素都應(yīng)保持相同。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(yīng)液的pH和溫度必須相同，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)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(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)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(gè)值就是酶的最適用量。,,考點(diǎn)二 植物組織培養(yǎng),重點(diǎn)提煉,命題視角,題組 從植物組織培養(yǎng)的過程與技術(shù)進(jìn)行命題,重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(dǎo)菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入IAA(2012新課標(biāo)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(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同(2008江蘇，20D)( ),錯(cuò)混診斷,,,,,,√,,命題視角,,,題組 從植物組織培養(yǎng)的過程與技術(shù)進(jìn)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(guān)鍵激素是________________________。該實(shí)驗(yàn)操作成功的關(guān)鍵是________________，要對(duì)外植體、超凈工作臺(tái)等消毒，對(duì)________________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(guān)鍵激素是細(xì)胞分裂素、生長素，二者濃度的配比調(diào)節(jié)分化過程。該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是無菌操作，要對(duì)外植體、超凈工作臺(tái)等消毒，對(duì)培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具)等滅菌。 答案 脫分化、再分化 細(xì)胞分裂素、生長素 無菌操作(或無菌技術(shù)) 培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具),植物激素與組織培養(yǎng)的關(guān)系 生長素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點(diǎn)為： (1)在生長素存在的情況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢。 (2)使用順序不同，結(jié)果不同，具體如下：,總結(jié)提升,,,(3)用量比例不同，結(jié)果也不同,,考點(diǎn)三 血紅蛋白的提取和分離,重點(diǎn)提煉,命題視角,題組 從蛋白質(zhì)提取與分離技術(shù)展開命題,重點(diǎn)提煉,,,1．提取血紅蛋白過程中樣品的預(yù)處理及粗分離,紅細(xì)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(duì)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(duì)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(xì)胞時(shí)，使用生理鹽水可防止細(xì)胞破裂(2011廣東，5A)( ) 2．利用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)，相對(duì)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(dòng)速率，與分子本身的大小和形狀無關(guān)，而與所帶電荷的差異有關(guān)( ) 4．豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核，豬血紅蛋白提純時(shí)雜蛋白較少(2011廣東，5B)( ),錯(cuò)混診斷,,,√,,,√,命題視角,,,題組 從蛋白質(zhì)提取與分離技術(shù)展開命題,1．紅細(xì)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(dòng)物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來提取和分離血紅蛋白。下列對(duì)血紅蛋白提取和分離的敘述，錯(cuò)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(jìn)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(duì)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(jìn)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(shí)，首先通過洗滌紅細(xì)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(duì)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(duì)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(yīng)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(jìn)行純度鑒定。 答案 B,2．紅細(xì)胞含有大量血紅蛋白，紅細(xì)胞的機(jī)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(dòng)物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來提取和分離血紅蛋白。請回答下列有關(guān)問題： (1)血紅蛋白提取和分離一般可分為四步：__________、______________、______________和______________。 (2)實(shí)驗(yàn)前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進(jìn)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(jìn)一步純化，最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)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(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。,解析 分離、提取血紅蛋白的實(shí)驗(yàn)流程大致是樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定四個(gè)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(duì)分子質(zhì)量大小來進(jìn)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(xì)胞的洗滌 血紅蛋白的釋放 (3)通過凝膠色譜法將相對(duì)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(shí)驗(yàn)”中的注意事項(xiàng) (1)紅細(xì)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(shí)離心，否則會(huì)使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。 (2)凝膠的預(yù)處理：用沸水浴法不但節(jié)約時(shí)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(shí)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(biāo)志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng)。,,,,,