新课标高三生物二轮复习专题课件学案18《物质提取及应用（酶、DNA、蛋白质、植物有效成分）》.ppt

学案物质提取及应用 酶 dna 蛋白质 植物有效成分 核心术语 记准 写准 理解透 把握内涵和外延 1 酶的研究 果胶酶 加酶洗衣粉 固定化酶 固定化细胞 凝胶珠 2 dna与蛋白质技术 dna粗提取 二苯胺 pcr 凝胶色谱法 电泳 缓冲溶液 3 植物有效成分提取 芳香油 胡萝卜素 水蒸气蒸馏法 压榨 萃取 写出探究温度和ph对果胶酶活性影响 不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果和制备固定化酵母细胞等实验的大致步骤 答案探究温度和ph对果胶酶活性影响的实验步骤 酶的研究与应用 制备苹果泥 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水浴中保温 加入果胶酶反应一段时间 过滤果汁 若探究最适温度 应准备一组烧杯 分别盛有不同温度的水若探究最适ph 应准备一组试管 将每个试管中的反应物调节至不同ph 探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果的实验步骤 制备固定化酵母细胞的实验步骤 酵母细胞的活化1g干酵母 10ml蒸馏水 50ml烧杯 搅拌均匀 放置1h 使之活化 配制cacl2溶液0 83gcacl2 150ml蒸馏水 200ml烧杯 溶解备用 配制海藻酸钠溶液0 7g海藻酸 10ml水 50ml烧杯 酒精灯微火 或间断 加热 并不断搅拌 使之溶化 蒸馏水定容到10ml 海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温 加入活化酵母细胞液 搅拌后吸入到注射器中 固定化酵母细胞以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到cacl2溶液中 形成凝胶珠状颗粒 1 思考前两个实验的自变量和无关变量分别是什么 答案第一个实验自变量为温度 或ph值 无关变量为 ph值 或温度 酶的种类和数量 底物的种类和数量 反应时间 第二个实验自变量为不同种类的加酶洗衣粉 无关变量为 其他条件相同且适宜 如温度 ph等 2 比较分析固定化酶和固定化细胞 答案 果胶酶能够分解植物细胞之间的果胶 使榨取果汁变得更容易 果胶被分解后 浑浊的果汁会变得澄清 现有磨浆机 质量分数为2 的果胶酶溶液 蒸馏水 一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液等实验材料 下表是某小组利用上述材料进行的有关实验 表示不加 请回答下列问题 1 表中 处的内容是 2 若要验证果胶酶的作用 应把两个试管同时取出并过滤相同时间 观察并比较 预期的实验现象与结果是 3 比较试管甲 丙 丁可知 其实验目的是 为确保实验成功 请将表中的编号正确排序 质量分数为2 的果胶酶溶液 甲与乙 甲果汁比乙澄清 探究ph 对果胶酶活性的影响 2314 在日常洗涤中 普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替 加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶 纤维素酶 脂肪酶 淀粉酶等可以将粘附在衣物上的奶渍 汗渍 血渍等快速 彻底地清除掉 因此非常受人们的欢迎 1 某班同学为探究某复合加酶洗衣粉的最佳洗涤 设计了一个探究实验 该实验的自变量应为温度 实验过程中 不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料 最终结果汇总如下表 温度 不同温度下除去不同污渍所需的时间 min 由上表可知 在洗涤含不同污染物的衣物时要 使用 不同温度的水 2 从生物体中提取出的酶首先要检测 以便更好地将酶应用于实践 3 加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的 遇水后包裹层很快溶解 释放出来的酶迅速发挥催化作用 请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由 酶的活性 未运用酶的固定化技术 因为酶未固定在不溶于水的载体上 也不能重复利用 关键信息 盐酸 氢氧化钠 果胶酶 最佳洗涤温度 复合酶 包裹 知识依据ph对果胶酶的影响 温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响 酶的固定化完整分析 从题干中的表格上看 甲 乙试管是探究果胶酶的催化作用 甲 丙 丁三个试管是探究ph对酶活性的影响 操作时 先将酶分别放在不同的环境条件下 然后再加入底物 操作顺序若改变 会影响实验结果 1 探究温度对酶活性的影响时 自变量应为温度 由表格可知 清除不同污染物时所需的最适温度不同 因此洗涤含不同污染物的衣物时应选用不同温度的水 2 只有酶具有活性才能将酶应用于实践 3 固定化酶需要把酶固定在一定载体上 使酶既能与反应物接触 又能与产物分离 可以反复利用 本题中未运用固定化酶技术 dna粗提取与蛋白质提取技术 图示dna粗提取与鉴定 血红蛋白提取和分离实验步骤的文字流程图 答案 1 dna粗提取与鉴定 材料的选取 破碎细胞 获得含dna的滤液 去除滤液中的杂质 dna的析出与鉴定 2 血红蛋白的提取和分离样品处理粗分离 透析 除去样品中相对分子质量较小的杂质 红细胞的洗涤 血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液 纯化 一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化 纯度鉴定 一般用sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳法来测定蛋白质的分子量 思考上述两实验的原理是什么 提示 dna粗提取与鉴定的基本原理 a 血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂 据此可得出含核dna的溶液 b dna在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同 在0 14mol l的nacl溶液中溶解度最低 c dna不溶于酒精溶液 不被蛋白酶所水解 可被二苯胺染成蓝色 血红蛋白的提取和分离原理 a 凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质 b 电泳法是根据各种分子带电性质的差异以及分子本身大小 形状的不同来分离蛋白质 某生物兴趣小组在学习完 蛋白质的提取和分离 后 联系相关实验 准备从猪肝脏研磨液中初步提取过氧化氢酶 设计的 过氧化氢酶提取 分离流程图 如下 试回答下列有关问题 1 向肝细胞悬液中加入一定量的ph 7 0的缓冲液并充分搅拌 可以破碎肝细胞 破碎细胞的原理是 与使用蒸馏水相比 使用缓冲液的优点是 2 蛋白质粗分离阶段透析的目的是 3 电泳利用了待分离样品中各种分子的等的差异 而产生不同迁移速度 实现各种分子的分离 渗透原理 当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时 细胞吸水涨破 可以保证酶溶液ph基本稳定 避免因ph变化影响过氧化氢酶活性 除去小分子化 合物 杂质 带电性质 分子大小 形状 4 实验小组以3 过氧化氢溶液和获得的过氧化氢酶为材料进行温度对酶催化活性影响的探究 得到下图所示的结果 根据实验结果得出 过氧化氢酶能耐受100 高温 的结论 请问这一结论是否可靠 为什么 不可靠 高温也能使过氧化氢酶分解 多聚酶链式反应 pcr 是一种体外迅速扩增dna片段的技术 请回答下列有关pcr技术的基本原理及应用问题 1 dna的两条链是反向平行的 通常将的末端称为5 端 当引物与dna母链通过碱基互补配对结合后 dna聚合酶就能从引物的开始延伸dna链 2 pcr利用了dna的热变性原理解决了打开dna双链的问题 但又导致了dna聚合酶失活的新问题 到20世纪80年代 科学家从一种taq细菌中分离到 它的发现和应用解决了上述问题 要将taq细菌从其他普通的微生物中分离出来 所用的培养基叫 磷酸基团 3 端 耐高温的taqdna聚合酶 选择培养基 3 pcr的每次循环可以分为三步 假设在pcr反应中 只有一个dna片段作为模板 请计算在5次循环后 反应物中大约有个这样的dna片段 4 请用简图表示出一个dna片段pcr反应中第二轮的产物 变性 复性和延伸 32 答案 5 简述pcr技术的主要应用 要求3项以上 关键信息 过氧化氢酶 缓冲液 透析 pcr 反向平行 dna片段 知识依据蛋白质的提取与分离 pcr技术 遗传疾病的诊断 刑侦破案 古生物学 基因克隆和dna序列测定 完整分析 1 酶的活性受酸碱度 温度等条件的影响 使用缓冲溶液达到细胞因吸水而涨破的目的 又不会因溶液酸碱度不适宜而影响酶的活性 2 透析去除分子量较小的杂质 即样品的粗分离 3 电泳技术就是在电场的作用下 利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小 形状等性质的差 异 使带电分子产生不同的迁移速度 从而达到对样品进行分离 鉴定或提纯的目的 4 在该实验中温度应是实验变量 所以为了确保实验结果的可靠性 应该排除其他能导致过氧化氢酶分解的因素 1 dna聚合酶工作时必须要有一个引物 它只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3 羟基上 与dna母链结合的rna引物就提供这个羟基 2 因pcr利用了dna的热变性原理解决了打开dna双链 所以用于催化dna复制过程的dna聚合酶要具有耐高温的特性 用选择培养基可将taq细菌从其他普通的微生物中分离出来 3 dna复制的两条链均 作为模板 进行半保留复制 所以复制5次后得到的子代dna分子数为25 32个 4 新合成的dna链带有引物 而最初的模板dna的两条链不带有引物 5 pcr技术可以对dna分子进行扩增 所以可用于遗传疾病的诊断 刑侦破案 古生物学 基因克隆和dna序列测定等方面 图示植物芳香油 玫瑰精油 橘皮精油 胡萝卜素 的提取步骤 答案 1 玫瑰精油的提取实验流程 水蒸气蒸馏法 鲜玫瑰花 清水 1 4 水蒸气蒸馏 油水混合物分离油层除水玫瑰油 2 橘皮精油的提取实验流程 压榨法 石灰水浸泡 漂洗 压榨 过滤 静置 再次过滤 橘皮油 3 胡萝卜素的提取实验流程 萃取法 胡萝卜 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素 植物有效成分提取 加入nacl 加入无水na2so4 过滤 思考 上述各过程的原理是什么 答案 1 水蒸气蒸馏法 原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来 2 压榨法原理是通过机械加压 压榨出果皮中的芳香油 3 萃取法原理是使提取物溶解在有机溶剂中 蒸发后得到提取物 生物组织中有机物的提取方法有很多种 例如 凝胶色谱法 电泳法 蒸馏法 压榨法和萃取法等 不同的有机物提取的方法各有不同 1 玫瑰精油称为 液体黄金 是世界香料工业不可取代的原料 提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料 其提取方法主要是 2 杏仁油富含矿物质和维生素 是一种质地轻柔 高渗透性的保湿剂 主要通过法提取 3 萃取胡萝卜素前 要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是 4 血红蛋白的提取方法可以采用 该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的 水蒸气蒸馏法 压榨 使原料颗粒变小 提高萃取效率 相对分子质量的大小 凝胶色谱法 关键信息 不含有任何添加剂或化学原料 杏仁油 彻底粉碎 血红蛋白 知识依据有机物的提取方法 水蒸气蒸馏法 压榨法 萃取法 凝胶色谱法 完整分析 1 玫瑰精油不能含有任何化学原料 所以不能用萃取法 而其又具有挥发性较强等特点 适于水蒸气蒸馏法 2 杏仁油的提取原料为种子 一般用于食用 应采用压榨法 3 萃取法的萃取效率在原料相同时决定于萃取剂的性质和使用量 4 血红蛋白分子大小与成熟红细胞中其他成分相差较大 1 dna粗提取与鉴定中各种方法目的 1 实验过程中两次用到蒸馏水 第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出dna 第二次目的是稀释nacl溶液 使dna从溶液中析出 2 本实验用鸡血细胞作实验材料 不能用哺乳动物的成熟红细胞 原因是哺乳动物的成熟红细胞内无细胞核 但它可以作为血红蛋白提取和制备细胞膜的理想材料 2 细胞内dna复制与pcr技术的比较 3 用层析法鉴定时应注意的问题 1 选择干净的滤纸 为防止操作时滤纸的污染 应尽量避免用手直接接触滤纸 可以戴手套进行操作 2 点样时应注意点样圆点不能太大 直径应为2mm左右 如果用吹风机吹干 温度不宜过高 否则斑点会变黄 3 将点好样的滤纸卷成圆筒状 卷纸时注意滤纸两边不能互相接触 以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快 使溶剂前沿不齐 影响结果 一 选择题1 下列为探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度的实验方案 其中正确的是 a 取一系列不同温度 其他条件相同的水 加入相同的污物及等量加酶洗衣粉 看哪一个温度中酶的效果最好b 在不同温度的水中 加入不等量洗衣粉 看哪种效果好c 将加酶洗衣粉加入30 水中不如加到45 的水中洗涤效果好 说明45 为最适温度d 将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 的水中洗涤同样的污物 发现加酶洗衣粉效果好 说明加酶洗衣粉的最适温度为37 解析探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度 需要以温度为实验变量设置对照实验 观察指标为不同温度环境中洗衣粉的去污效果 其他的无关变量均需控制 b中洗衣粉不等量 c中温度变化太少 只能说明45 比30 酶活性高 而不能说明45 就是最适温度 d中实验变量为酶的有无 实验结论是加酶洗衣粉比普通洗衣粉有较强的去污能力 而不能得到酶的最适温度 答案a 2 09 南京调研 某同学进行 加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较 课题研究 实验设计如下 设置2组实验 分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 2组实验的洗衣粉用量 被洗涤的衣物量 衣物质地 污染物性质和量 被污染的时间 洗涤时间 洗涤方式等全部相同 洗涤温度都为35 根据污渍去除程度得出结论这个实验设计中 错误的是 a b c d 解析该题考查加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的比较 设置对照时 应该是加酶洗衣粉和普通洗衣粉两种洗衣粉的比较对照 a 3 改编题 右图为某同学利用海藻酸钠固定酵母细胞的实验结果 出现此结果的原因 不可能是 a 海藻酸钠浓度过高b 酵母细胞已经死亡c 注射器中的溶液推进速度过快d 注射器距离cacl2溶液液面太近解析该实验结果的出现是因海藻酸钠浓度过高 或酵母菌浓度过低 注射器距离cacl2溶液液面太近或注射器中的溶液推进速度过快 而不是酵母菌死亡 b 4 09 江苏四市 下列操作可以达到目的的选项是 解析溶解海藻酸钠时微火加热并不断搅拌 其目的是防止海藻酸钠焦煳 在dna粗提取实验中 鸡血中加入蒸馏水 其目的是促使血细胞破裂 洋葱根尖解离后漂洗是防止根尖过分解离 对染色造成影响 因玻璃纸是半透膜 所以将装有蛋白质粗制品的透析袋 玻璃纸制成 放入透析液中 可以将蛋白质与其他小分子化合物分离 答案b 5 09 南通调研 下图为 dna粗提取和鉴定 实验的相关操作 这些操作目的正确的是 a 是洗涤血细胞 去除血细胞表面的杂质b 是溶解dna 去除不溶于酒精的杂质c 是溶解dna 去除不溶于2mol lnacl溶液的杂质d 是稀释nacl溶液 去除不溶于低浓度nacl溶液的杂质解析考查dna粗提取和鉴定 是释放核物质 是提纯dna 去除溶于酒精的杂质 稀释nacl溶液 析出dna 答案c 6 09 徐州调研 已知某样品中存在甲 乙 丙 丁 戊五种蛋白质分子 其分子大小 电荷的性质和数量情况如下图所示 下列有关蛋白质分离的叙述正确的是 a 分子甲与分子乙所带电荷性质不同b 若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质 则分子甲移动速度最慢 c 若将样品以2000r min的速度离心10min 分子丁存在于沉淀中 则分子甲也一定存在于沉淀中d 将样品装入透析袋中透析12h 若分子丙保留在袋内 则分子乙也一定保留在袋内解析该题考查蛋白质分离技术 分子甲和乙所带电荷性质相同 甲的分子量小于丁 丙的分子量大于乙 故c d说法不对 答案b 7 在制备固定化酵母细胞的实验中 cacl2溶液的作用是 a 用于调节溶液phb 用于进行离子交换c 用于胶体聚沉d 用于为酵母菌提供ca2 解析海藻酸钠胶体在cacl2这种电解质溶液的作用下 发生聚沉 形成凝胶珠 其作用机理是无机盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引 形成更大的胶体颗粒 类似于人体细胞与抗凝集素之间的凝集反应 在制备固定化酵母细胞的过程中 制备cacl2溶液用的是无水cacl2 c 8 关于dna的复制 下列叙述正确的是 a dna聚合酶不能从头开始合成dna 只能从5 端延伸dna链b dna复制不需要引物c 引物与dna母链通过碱基互补配对进行结合d dna的合成方向总是从子链的3 端向5 端延伸解析由于dna聚合酶不能从头开始合成dna 只能从引物的3 端开始即复制方向由3 端向5 端延伸 由于dna分子是反向平行的 子链是依据碱基互补配对原则 在dna聚合酶的作用下合成的 其合成是从子链5 端向3 端延伸 c 9 在植物有效成分的提取过程中 常用萃取法 蒸馏法和压榨法 下列关于这三种方法的叙述 错误的是 a 蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来 再把水蒸发掉 剩余的就是芳香油b 压榨法的实验原理是通过机械加压 压榨出果皮中的芳香油c 萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中 蒸发掉溶剂后就可获得芳香油d 蒸馏法适用于提取玫瑰油 薄荷油等挥发性强的芳香油 解析蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来 适用于提取玫瑰油 薄荷油等挥发性强的芳香油 压榨法通过机械加压 压榨出果皮中的芳香油 适用于柑橘 柠檬等易焦煳原料的提取 萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中 蒸发掉溶剂后就可获得芳香油 它的适用范围广 要求原料的颗粒要尽可能细小 能充分浸泡在有机溶液中 答案a 10 09 盐城4月 在血红蛋白的提取和分离实验中 下列操作正确的是 a 分离红细胞时需去除上层透明的黄色血浆b 红细胞释放出血红蛋白时只需加入蒸馏水c 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心d 洗脱时 待红色蛋白质下移即开始收集流出液解析分离红细胞时要及时除去血浆蛋白 释放红细胞时需要加入蒸馏水和甲苯 分离血细胞时 要短时低速离心 即一般为500r min 离心2min 否则白细胞会一同沉淀 达不到分离效果 分离血红蛋白时要高速长时间离心 以2000r min的速度离心10min 洗脱时待红色的蛋白质接近色谱柱底端用试管收集流出液 a 11 09 江苏生物改编 下列关于dna和蛋白质提取与分离实验的叙述 正确的有 a 提取细胞中的dna和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞b 用不同浓度nacl溶液反复溶解与析出dna可去除蛋白质c 蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去除溶液中的dnad 只有蛋白质可以用电泳的方法进行分离纯化 而dna不可以用电泳方法进行分离纯化 解析提取dna需用蒸馏水涨破细胞 提取蛋白质可以直接用豆浆或研磨的大豆 透析法不能除去dna 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dna的溶解度最低 dna可以析出 通过过滤可以除去蛋白质 用电泳的方法可将蛋白质 dna进行分离纯化 答案b 12 下列有关固定化酶和固定化细胞的说法 正确的是 a 某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应b 固定化细胞技术一次只能固定一种酶c 固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可以反复使用d 固定化酶和固定化细胞都能反复使用 但酶的活性迅速下降解析某种固定化酶只能催化一种生化反应 其优势是酶可以反复的使用 固定化细胞技术一次能固定多种酶 固定化酶和固定化细胞都能反复使用 而且酶的活性不变 c 二 非选择题13 09 泰安模拟 与普通洗衣粉相比 加酶洗衣粉能更有效地清除顽渍 同时减少对环境的污染 因此非常受人们的欢迎 请分析回答下列有关问题 1 为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果 在不同温度下分别进行如下实验 每次都将同种无酶洗衣粉分成3等份 进行3组实验 甲 乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶 丙组不加酶 在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍 其他实验条件均相同 下表为实验记录 由上表可知 甲组在洗衣粉中加入了 乙组在洗衣粉中加入了 提高洗衣粉去污能力的方法有 如果甲 乙和丙三组均在水温为80 时洗涤同一种污渍 请比较这三组洗涤效果之间的差异并说明理由 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 加 酶和适当提高温度 没有差异 因为高温使酶失活 2 目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的 某大型洗涤公司为降低成本 他们使用一种技术将酶固定在不溶于水的某种载体上 洗涤完衣物后 经过简单处理 这些酶还可以多次重复利用 这种方法制成的酶叫 3 加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取 用固体培养基分离 纯化霉菌的方法是