2017届高考生物二轮复习 第八单元 生物技术实践 专题二 生物技术在其他方面的应用课件

专题 二 生物技 术 在其他方面的 应 用 考 纲 要求 1.酶 在洗 涤 等方面的 应 用 (A)。 2.制 备 和 应 用固定 化 酶 (A)。 3.实验 ： DNA的粗提取与 鉴 定 (b)。 酒精 二苯 蓝 色 蛋白 酶 、脂肪 酶 、淀粉 酶 、 纤维 素 酶 等 一系列 考点一 酶的应用 1 (2016江 苏 卷， 21)为 了使牛仔 裤 呈 现 “ 穿旧 ” 效果，在工 业 洗衣机中用 酶 洗代替 传统 的浮石擦洗，是目前重要的生 产 手段 (工 艺 流程 见 下 图 )。下列叙述中 错误 的是 (多 选 )( ) A 纤维 素 酶 在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去 污 的机理 相似 B在上述工 艺 中， 为 重复使用 纤维 素 酶 ，可 选 用适当的包埋 剂 固定化 酶 C在上述工 艺 中，通 过调节 温度、酸碱度、 处 理 时间 可控制 仿旧 颜 色的深浅 D 纤维 素 酶 催化葡萄糖残基 间 磷酸二 酯键 的水解分解 纤维 素 解析 在仿旧和去污中，纤维素酶均作用于衣物，二者作用相 似， A正确；由于纤维素酶较小，不能用包埋法固定化酶， B错 误；改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶作用的结果，控制 仿旧颜色的深浅， C正确；纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷 键水解分解纤维素， D错误。 答案 BD 2 (2016江 苏 卷， 29)为 了探索海藻酸 钠 固定化 对绿 球藻生 长 的影响，以及固定化藻 对 含 Zn2 污 水的 净 化作用，科研人 员 用 筛选 到的一株 绿 球藻 进 行 试验 ，流程及 结 果如下。 请 回答 下列 问题 ： (1)实验 中的海藻酸 钠 作用是 _， CaCl2的作用是 _ _。 (2)为 洗去凝胶球上残余的 CaCl2和其他 污 染物，并保持 绿 球藻活 性，宜采用 _洗 涤 。 图 1中 1.0%海藻酸 钠 培养 24h后，移 去凝胶球，溶液呈 绿 色，原因是 _。 (3)为 探索固定化藻 对 含 Zn2 污 水的 净 化作用， 应选 用 浓 度 为 _海藻酸 钠 制 备 凝胶球。 (4)图 2中空白凝胶球 组 Zn2 浓 度下降的原因是 _。 结 合 图 1和 图 2分析，固定化藻的 实验组 24 48h间 Zn2 浓 度下降速 度 较 快的主要原因是 _； 72 96h间 Zn2 浓 度下降速度 较 慢的原因 _ _ _。 解析 (1)海藻酸钠溶液在 CaCl2溶液中形成凝胶球，包埋绿球藻 。 (2)可采用培养液或生理盐水洗去凝胶球上残余的 CaCl2和其他 污染物，并保持绿球藻活性。溶液呈绿色，说明固定化的绿球藻 数量少，原因是海藻酸钠浓度过低 (凝胶球孔径过大 )。 (3)根据图 1可知，浓度为 2.0%的海藻酸钠制备的凝胶球最有利于绿球藻的 繁殖。 (4)空白凝胶球容易吸附 Zn2 ，导致溶液中 Zn2 浓度下降 ；根据图 1和图 2分析，固定化藻的实验组 24 48h间绿球藻数量 增加最快 (处于 “S”型曲线的 K/2值处 )，导致 Zn2 浓度下降速度较 快， 72 96h间绿球藻数量基本不再增加。 答案 (1)包埋 绿 球藻 (包埋 剂 ) 与海藻酸 钠 反 应 形成凝胶球 (凝 固 剂 ) (2)培养液 (生理 盐 水 ) 海藻酸 钠浓 度 过 低 (凝胶球孔径 过 大 ) (3)2.0% (4)凝胶球吸附 Zn2 绿 球藻生 长 (增殖 )速度快 绿 球藻生 长 (增殖 )速度减慢，溶液中 Zn2 浓 度 较 低 本考点 侧 重 结 合 实验 及 实 践 应 用考 查 加 酶 洗衣粉及固定化技 术 的 应 用， 为历 年高考的高 频 考点。 1 梳理加 酶 洗衣粉的去 污 机理 蛋白 质 小分子的 肽 甘油 脂肪酸 麦芽糖 +葡萄糖 纤维 2.探究不同 类 型加 酶 洗衣粉的洗 涤 效果 (1)实验 原理： 酶 的催化作用具有 ，复合 酶 洗衣粉加入的 酶 制 剂 种 类较 多，与 单 一加 酶 洗衣粉相比， 对 各种 污渍 都有 较 好的洗 涤 效果。 (2)实验变 量 自 变 量： 。 无关 变 量：其他条件相同且适宜 (如 、 等 )。 专 一性 加 酶 洗衣粉 温度 pH (3)实验 步 骤 步 骤 烧 杯 编 号 注入自来水 /mL 500 500 500 加入物 质 (等量 ) _ 奶 渍 布 奶 渍 布 控制水温 / 37 37 _ 加入洗衣粉 (等 量 ) 蛋白 酶 洗衣 粉 复合 酶 洗衣 粉 脂肪 酶 洗衣 粉 用玻璃棒 搅 拌 /min 5 5 5 观 察 实验现 象 颜 色浅 _ 颜 色浅 奶 渍 布 37 已消失 3.酵母 细 胞的固定化及 发 酵程序 活化 CaCl2 CaCl2 海藻 酸 钠 海藻酸 钠 小火或者 间 断加 热 固定化酵 母 细 胞 冲洗 蒸 馏 水 酵母 (1)玉米淀粉 经 酶 角形成的葡萄糖可在葡萄糖异构 酶 的作用下 转 化果糖。利用固定化技 术 可使葡萄糖异构 酶 重复利用，从而降低 生 产 成本 (2014山 东 ， 35(3)( ) (2)反 应产 物 对 固定化 酶 的活性没有影响 (2013江 苏 ， 6B)( ) (3)相同 pH时 加 酶 洗衣粉洗 涤 效果好于普通洗衣粉 (2012江 苏 ， 16C)( ) (4)利用固定化酵母 细 胞 进 行 发 酵，糖 类 的作用只是作 为 反 应 底 物 (2009江 苏 ， 3D)( ) (5)刚 溶化的海藻酸 钠应 迅速与活化的酵母菌混合制 备 混合液 (2010江 苏 ， 25A)( ) (6)在 酶 的制 备 和 应 用中，透析、 电 泳和酸解等方法常用于 酶 的 分离与 纯 化 (2011江 苏 ， 15B)( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 (2014江 苏 卷 )下列关于加 酶 洗衣粉的叙述，正确的是 ( ) 命 题 角度 1 加 酶 洗衣粉在洗 涤 方面的 应 用 A高温易使 酶 失活，因此冷水洗 涤 去 污 效果 应该 比温水好 B洗衣粉中表面活性 剂对 碱性蛋白 酶 活性有一定的促 进 作用 C在 pH低于 7.0的自来水中，碱性蛋白 酶 依然能起作用 D洗衣粉中 酶 主要是通 过 快速分解溶在水里的 污渍发挥 作用 解析 高温使酶失活，但是适宜的温度会提高酶的活性，因此温 水去污效果要比冷水好， A错；洗衣粉表面活性剂能影响碱性蛋 白酶活性甚至会使酶失活， B错误；碱性蛋白酶适合的 pH值为 6.0 8.5， C正确；洗衣粉中的酶主要是把衣物上不溶于水的物 质分解成易溶于水的小分子，从而容易洗涤， D错误。 答案 C 2加 酶 洗衣粉是指含有 酶 制 剂 的洗衣粉。 请 回答下列 问题 。 (1)由下 图 推知， 该实验 的目的是 _。 50 时 加 酶 洗衣粉中碱性蛋白 酶 的最适含量是 _%。 (2)下表是添加脂肪 酶 的加 酶 洗衣粉和普通洗衣粉洗 涤 效果的 实验记录 ， 请 据表回答 问题 ： 该实验设计 体 现 了 _原 则 。 若 实验组 1号洗 净 所需 时间 接近 7 min，最可能的原因是 _。 (3)下列衣料不适宜用添加蛋白 酶 的加 酶 洗衣粉洗 涤 的有 _。 棉 织 品 毛 织 品 腈纶织 品 蚕 丝织 品 (4)根据以上 实验结 果，写出两 项 提高加 酶 洗衣粉洗 涤 效果的 措施： _ _。 解析 由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶 含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 。在 50 时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为 0.6%时达 到最大。由表中数据可知， 1、 3号为实验组， 2、 4号为对照组 ， 1、 2号与 3、 4号中只有是否加酶一个变量，该实验过程体现 了对照原则和单一变量原则。若实验组 1号加酶后洗净时间接 近 7 min，很可能的原因是酶已经失活。蛋白酶可分解蛋白质 ，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含 蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。用温水浸泡 (提高酶的活性 )、延长 浸泡时间 (增加酶的催化时间 )、增加酶的用量等都可以提高加 酶洗衣粉的洗涤效果。 答案 (1)探究温度、碱性蛋白 酶 含量 对 去 污 力的影响 0.6 (2) 对 照、 单 一 变 量 酶 失活 (3) 、 (4)用温水浸泡 ；延 长 浸泡 时间 ；增加洗衣粉的用量等 (写出两 项 合理答案即 可 ) 命 题 角度 2 酶 和 细 胞的固定化技 术 1 (2015江 苏 卷， 11)下列关于固定化 酶 和固定化 细 胞的叙述， 错误 的是 ( ) A固定化 酶 的主要目的是 实现 酶 的重复利用 B溶解氧交 换 受阻是固定化 酶 应 用的重要限制因素 C固定化 细 胞用于生 产 能分泌到 细 胞外的 产 物 D凝胶与被包埋 细 胞之 间 不是通 过 共价 键结 合 解析 固定化酶制作的目的是能够顺利从发酵产物中把酶分离出 来，能够使酶反复使用， A正确；溶解氧交换受阻会影响细胞呼 吸，是固定化细胞应用的重要限制因素， B错误；固定化细胞常 用于生产能分泌到细胞外的产物如固定化酵母细胞用于生产酒精 ， C正确；将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞，细胞 并不与凝胶通过共价键结合， D正确。 答案 B 2 (2013江 苏单 科， 6)下列有关固定化 酶 和固定化 细 胞的叙述 ，正确的是 ( ) A可用包埋法制 备 固定化酵母 细 胞 B反 应产 物 对 固定化 酶 的活性没有影响 C葡萄糖异构 酶 固定前后 专 一性不同 D固定化 细 胞可以催化各种反 应 底物的一系列反 应 解析 本题考查固定化酶和固定化细胞的相关知识。可用包埋法 制备固定化酵母细胞；有些反应产物可与相应酶结合，进而影响 固定化酶的活性；葡萄糖异构酶固定前后专一性不变；固定化细 胞固定的是一系列酶，催化一系列反应，不能催化各种反应底物 的一系列反应。 答案 A 考点二 DNA的粗提取与鉴定 1 (2015江 苏 卷， 25)图 1、 2分 别为 “ DNA的粗提取与 鉴 定 ” 实验 中部分操作步 骤 示意 图 ，下列叙述正确的是 (多 选 )( ) A 图 1、 2中加入蒸 馏 水稀 释 的目的相同 B 图 1中完成 过滤 之后保留 滤 液 C 图 2中完成 过滤 之后弃去 滤 液 D在 图 1鸡 血 细 胞液中加入少 许 嫩肉粉有助于去除 杂质 解析 本题主要考查 “DNA的粗提取与鉴定 ”实验，意在考查考生 理解能力和实验能力。难度较小。 A错误，图 1、 2中加入蒸馏水 稀释的目的分别是破碎细胞获取含 DNA的滤液、稀释 NaCl溶液 ，析出 DNA； B正确，图 1过滤之后保留滤液，因滤液含 DNA； C正确，图 2过滤之后弃去滤液，因 DNA已析出； D正确，嫩肉粉 中的蛋白酶可对蛋白质进行水解。 答案 BCD 2.(2014江 苏单 科， 16)下列关于 “DNA的粗提取与 鉴 定 ”实验 叙 述， 错误 的是 ( ) A.酵母和菜花均可作 为 提取 DNA的材料 B.DNA既溶于 2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸 馏 水 C.向 鸡 血 细 胞液中加蒸 馏 水 搅 拌，可 见 玻棒上有白色絮状物 D.DNA溶液加入二苯胺 试剂 沸水浴加 热 ，冷却后 变蓝 解析 理论上只要含 DNA的生物材料都行，只是从操作难易程度 上分，最好选择容易操作的，所以酵母和菜花可作为提取 DNA的 材料， A正确； DNA在 2 mol/L NaCl溶液和蒸馏水中都能溶解， 只不过溶解度不同， B正确；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡 血细胞会破裂， DNA在蒸馏水中溶解度较大，不会析出， C错误 ； DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝， D正确。 答案 C 近年考 题侧 重考 查 相关 实验 操作及分析。 DNA的粗提取与 鉴 定 0.14 mol/L 酒精 二苯胺 蓝 (1)提取 细 胞中的 DNA需用蒸 馏 水 涨 破 细 胞 (2009江 苏 ， 23A改 编 )( ) (2)用菜花替代 鸡 血作 为实验 材料 进 行 “DNA的粗提取与 鉴 定 ”， 其 实验 操作步 骤 相同 (2011江 苏 ， 19D改 编 )( ) (3)用不同 浓 度 NaCl溶液反复溶解与析出 DNA可去除蛋白 质 (2009江 苏 ， 23B)( ) (4)利用 鸡 血 进 行 “ DNA的粗提取与 鉴 定 ” 的 实验 中，将 丝 状物 溶解在 2molL 1NaCl溶液中，加入二苯胺 试剂 即呈 蓝 色 (2011 江 苏 ， 19C)( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 1 (2013江 苏 高考 )某同学用洋葱 进 行 DNA粗提取和 鉴 定 实验 ，操作 错误 的是 ( ) 命 题 角度 DNA粗提取与 鉴 定 A加入洗 涤剂 后用力 进 行快速、充分的研磨 B用蛋白 酶 纯 化 过滤 后的研磨液中的 DNA C加入酒精后用玻璃棒 轻缓搅 拌 D加二苯胺 试剂摇 匀后沸水浴加 热 解析 本题可用排除法进行解答。破碎植物细胞时，加入洗涤 剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于 后续步骤的操作， A错误。 答案 A 2 (2012江 苏 高考 )下列关于 “ DNA粗提取与 鉴 定 实验 ” 的叙 述，正确的是 ( ) A洗 涤剂 能瓦解 细 胞膜并增加 DNA在 NaCl溶液中的溶解度 B将 DNA丝 状物放入二苯胺 试剂 中沸水浴后冷却 变蓝 C常温下菜花匀 浆 中有些 酶 类 会影响 DNA的提取 D用玻棒 缓 慢 搅 拌 滤