高考生物二轮专题复习 酶及生物技术在其他方面的应用课件.ppt

2012届高考生物二轮专题复习课件 酶及生物技术在其他方面的应用 一 植物的组织培养技术1 植物茎的组织培养与花药的组织培养的比较 2 植物组织培养技术与微生物培养技术的比较 二 酶的研究与应用1 果胶酶在果汁生产中的作用 1 果胶酶的作用 分解细胞壁及胞间层的主要成分 果胶 使其变成可溶性的半乳糖醛酸 易于榨取果汁 2 酶的活性与影响酶活性的因素 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力 酶反应速度用单位时间内 单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示 影响酶活性的因素有温度 ph和酶的抑制剂等 2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1 加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶等 2 实验过程要遵循单一变量原则和对照原则 严格控制无关变量 同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题 3 酶的固定化 1 固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术 包括包埋法 化学结合法和物理吸附法 2 配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热 加热时要用小火 或者间断加热 反复几次 直到海藻酸钠溶化为止 3 固定化酶和固定化细胞技术的比较 三 dna和蛋白质技术1 dna的粗提取与鉴定 1 实验原理 dna在不同浓度的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与二苯胺发生蓝色反应 2 主要步骤 选取材料 破碎细胞 获取含dna的滤液 去除滤液中的杂质 dna的析出与鉴定 3 注意事项 选择动物细胞时 细胞比较容易破碎 选择植物细胞时则要先溶解细胞膜 如加洗涤剂 研磨等 以鸡血细胞为材料时 需向血液中加入柠檬酸钠抗凝 二苯胺需现配现用 2 多聚酶链式反应扩增dna片段细胞内dna复制与体外dna扩增 pcr技术 比较 3 血红蛋白的提取和分离 1 实验原理 依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离 2 常用方法 凝胶色谱法 根据相对分子质量的大小分离蛋白质 电泳 利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小 形状的不同产生不同的迁移速度 由此将各种分子分离 3 蛋白质的提取和分离一般分为四步 样品处理 粗分离 纯化和纯度鉴定 植物的组织培养技术 将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中 在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后 应出现的现象是 信息提取 题干中强调 无根 幼苗 转入 无植物激素 的培养基中 另外 适宜的温度和光照 也是关键词语和培养条件 对选项中四个锥形瓶中的幼苗形态进行比较 发现只有b瓶中的幼苗再生长了根 精讲精析 植物的地上部分 特别是芽和幼嫩的叶片 是产生生长素的主要部位 而细胞分裂素则在根中产生较多 自然状态下的无根幼苗就是处于生长素含量超过细胞分裂素的状况下 这样容易诱导伤口部位的愈伤组织分化出根 因此 会出现b项现象 答案 b 1 2011 江苏高考 下列有关植物组织培养的叙述 正确的是 a 愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞b 二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株c 用人工薄膜将胚状体 愈伤组织等分别包装可制成人工种子d 植物耐盐突变体可通过添加适量nacl的培养基培养筛选而获得 解析 在普通培养基中添加适量的nacl 制成选择培养基 可用来筛选植物耐盐突变体 故选项d正确 愈伤组织的细胞排列疏松而无规则 是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞 二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株 该单倍体高度不育 不能稳定遗传 用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子 愈伤组织不能作为制作人工种子的材料 故选项a b c错误 答案 d 酶的应用 2011 江苏高考 下列有关酶的制备和应用的叙述 正确的是 a 酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶b 透析 电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化c 棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤d 多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 信息提取 选项a中强调 胞内酶 选项b中的 酸解 不是酶分离和纯化的常用方法 选项d中的胃蛋白酶应在胃中起到 保持其他酶在胃中不被破坏 的作用 精讲精析 利用酶解法和吸水涨破法使细胞解体 用于制备胞内酶 酶的纯化和分离的方法有透析法 离心沉降法和电泳法 纤维素酶能去除棉纺织品表面浮毛 平整织物表面 故可用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤棉织物 多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的最外层 保持其他酶在胃中不被破坏 答案 a 2 图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作 图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图 下列叙述不正确的是 a 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b 图1中x溶液为cacl2溶液 其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠c 图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触d 图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中 解析 溶化的海藻酸钠应冷却至室温后与活化的酵母菌混合 a项错误 海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入cacl2溶液中 以制备凝胶珠 凝胶珠用蒸馏水冲洗2 3次后 可转移到发酵装置中 搅拌可使酵母菌与培养液充分接触 有利于发酵的顺利进行 故b c d三个选项正确 答案 a pcr技术和蛋白质技术 1 pcr是一种dna体外扩增技术 1988年 pcr仪问世 并被广泛应用于基因扩增和dna序列测定 如图是pcr技术示意图 请回答下列问题 引物是此过程中必须加入的物质 从化学本质上说 引物是一小段 将双链dna 使之变性 从而导致 引物延伸需提供 作为原料 2 红细胞含有大量血红蛋白 我们可以选用猪 牛 羊或其他脊椎动物的血液进行实验 来提取和分离血红蛋白 血红蛋白提取和分离的程序可分为四步 样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定 请回答下列有关问题 样品处理 它包括红细胞的洗涤 分离血红蛋白溶液 收集的血红蛋白溶液在透析袋中经过透析 这就是样品的粗分离 透析的目的是 透析的原理是 信息提取 第 1 题中的pcr技术的应用广泛 如 基因扩增和dna序列测定 示意图中的 dna片段与引物结合 都是重要信息 第 2 小题中 结合血红蛋白提取和分离的程序 回答透析的目的和原理 精讲精析 1 考查pcr技术的温度变化 原料 引物等条件 每次循环的三步 变性 复性和延伸是pcr的核心过程 2 血红蛋白的提纯中 样品处理可分为四步 红细胞的洗涤 血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液 透析 答案 1 单链dna或rna 加热到95 双链dna分离成两条单链 四种脱氧核苷酸 2 血红蛋白的释放 去除相对分子质量较小的杂质透析袋能使小分子自由进出 而大分子则保留在透析袋内 3 已知某样品中存在甲 乙 丙 丁 戊五种物质 其分子大小 电荷的性质和数量情况如图所示 下列叙述正确的是 a 将样品装入透析袋中透析12h 若分子乙保留在袋内 则分子甲也保留在袋内b 若五种物质为蛋白质 则用凝胶色谱柱分离时 甲的移动速度最快c 将样品以2000r min的速度离心10min 若分子戊存在于沉淀中 则分子丙也存在于沉淀中d 若五种物质为蛋白质 用sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子 则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最近 解析 透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透膜 相对分子质量大的物质不能透过 乙保留在袋内 甲则不一定 凝胶色谱柱分离时 相对分子质量小的物质路程长 移动慢 离心时相对分子质量大的物质先沉淀 戊沉淀 则乙 丁 丙均已沉淀 电泳分离时 电荷量相差越大的物质相距越远 答案 c 酶工程时基本操作程序及其应用 2011 上海高考 回答下列关于微生物和酶的问题 环境污染物多聚联苯难以降解 研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶 1 下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是 原因是 a 培养基 g l 某生长因子2 0 nh4 2so42 0 k2hpo43 0 mgso41 0 ph7 4 多聚联苯50mlb 培养基 g l 牛肉膏10 0 蛋白胨20 0 葡萄糖20 0 nacl5 0 ph7 4c 培养基 g l 某生长因子2 0 淀粉20 0 nh4no32 5 mgcl20 5 k2hpo43 0 多聚联苯50ml ph7 4 进一步研究发现 不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响 结果见下表 2 依据表中结果 金属离子 对该酶的活性有一定的促进作用 金属离子对酶的活性有促进或抑制作用 可能的原因是 3 通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践 酶工程通常包括酶的生产 酶的固定化和酶的应用等方面 酶固定化的好处是 4 下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度的关系 虚线表示在其他条件不变的情况下 底物浓度增加一倍 反应速度与酶浓度的关系 能正确表示两者关系的是 5 红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯 但研究发现以每克菌体计算 两种菌降解多聚联苯的能力有所不同 对此现象合理的假设是 或 破题技巧 题干中告诉我们 联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶 第 1 小题中只有a培养基可作为分离联苯降解酶的选择培养基 第 2 小题中的图表信息告诉我们 mn2 对应的酶活性最高 第 4 小题中据实线的变化趋势 可推测底物浓度增加一倍时 反应速度与酶浓度的关系为b图所示 精讲精析 1 a培养基中只有多聚联苯一种碳源 只有联苯降解菌可以利用这一种碳源而生存 因此 a培养基可以作为分离联苯降解菌的选择培养基 2 根据表格数据 当培养基中添加mn2 时 能使联苯水解酶的活性升高 金属离子是通过与酶结合后 改变酶的空间结构来影响酶活性的 3 酶具有专一性 高效性 酶催化后 酶分子结构不改变 如果能利用酶工程将酶固定下来 便可以重复利用 使酶的催化反应连续进行 酶工程的操作包括酶的生产 酶的分离纯化 酶的固定化和酶的应用等几个方面 4 影响酶促反应速度的因素有酶浓度 底物浓度和温度 ph等反应条件 在反应条件适宜 酶量不足的情况下 增加底物量 酶促反应速度不增加 此时酶促反应速度的限制因子是酶浓度 随着酶浓度的增加 当酶浓度不是酶促反应速度的限制因子时 底物量增加 酶促反应速度增加 5 红球菌和假单孢菌降解多聚联苯的能力不同的原因可能是两种菌内酶量不同 或者是两种菌内酶结构的不同致使酶活性不同 答案 1 a该培养基中多聚联苯为唯一碳源 2 mn2 金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构 尤其是活性部位的结构 3 酶的分离纯化便于重复利用 能连续进行反应 4 b 5 两种菌内酶量不同两种菌内酶基因的结构 酶结构 不同 本部分复习时应注意以下问题 1 微生物的营养