高考生物一轮复习 选修一 生物技术实践 第40讲 酶的应用、DNA的粗提取与鉴定课件.ppt

1、第40讲酶的应用、DNA的粗提取与鉴定,2017备考江苏最新考纲,1.酶在洗涤方面的应用(A)。2.制备和应用固定化酶(A)。3.实验：(1)探究酶在洗涤方面的应用(c)，(2)酵母细胞的固定化技术(b)，(3)DNA的粗提取与鉴定(b)。,考点一酶的应用,自主梳理,1.加酶洗衣粉在洗涤中的作用,(1)加酶洗衣粉：指含 的洗衣粉。 (2)酶制剂的种类与洗涤原理,小,甘油脂肪酸,麦芽糖、葡萄糖,酶制剂,纤维素,2.固定化酶和固定化细胞,(1)固定化酶 形成：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种 上，使之成为 的制剂。 特性：与游离酶相比较， 好，与底物和产物容易分离，易于控制，能反复多次使用

2、；便于 ，有利于自动化生产。 (2)固定化细胞：是指固定在的、能够进行生命活动并且可以的活细胞，又叫做固定化活细胞或固定化增殖细胞。 (3)固定技术 概念：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。,介质,不溶于水而又有酶活性,稳定性,运输和贮存,一定空间范围内,反复使用,方法(连线) 提示：AbBaCc,适用对象 一般来讲，酶更适合采用和物理吸附法固定化，而细胞多采用固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。,化学结合法,包埋法,跟进题组,1.(2014江苏五校联考)某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的不同温度下

3、除去不同污渍所需时间的对照表，请依据表中数据作答。,(1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适宜温度在_附近。 (2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的_的洗涤效果最佳，对_的洗涤效果最差，其原因是_ _。 (3)羊毛、蚕丝等织物_(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤，因为_ _。,解析由表格可知，在水温为60 C时除去各种污渍所需时间最短。加酶洗衣粉除去奶渍所用时间最短，说明对其洗涤效果最佳，除去蓝墨水所需时间最长，说明对其洗涤效果最差。这是因为加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，分解脂肪和蛋白质较快，而很难分解蓝墨水中的成分。 答案(1)60 C (2)奶渍蓝墨水奶渍的主要成分是蛋

4、白质和脂肪，加酶洗衣粉含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物分解，但很难使蓝墨水的成分分解 (3)不能羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质分解，从而使织物受到破坏,2.东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，请分析回答下列问题：,(1)下列所示的酶固定化技术中属于包埋法的是_。,(2)从对温度变化的适应性和应用范围的角度分析，图甲所示结果可以得出的结论

5、是_对温度变化的适应性更强且应用范围更广。 (3)图乙曲线表明浓度为_的海藻酸钠溶液包埋效果最好，当海藻酸钠溶液浓度较低时，酶活力低的原因是_。 (4)固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是用戊二醛作交联剂，这是因为_。,解析(1)包埋法即将酶包埋于网格或胶囊中，如图所示，图中为吸附法，为化学结合法。(2)通过分析图甲可知，固定化酶与游离酶相比，在温度变化时酶活力变化幅度较小，且酶活力更高,即对温度变化的适应性更强且应用范围更广。(3)图乙曲线表明浓度为3%的海藻酸钠溶液包埋效果最好，此时酶活力最高，当海藻酸钠溶液浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。(4)小麦酯酶

6、分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是用戊二醛作交联剂使用交联法固定。 答案(1)(2)固定化酶(3)3%海藻酸钠溶液浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足 (4)酶分子很小，容易从包埋材料中漏出,(1)对加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法 判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法：可在洗涤后比较污物残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。,变量分析,(2)海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键。若浓度高则将很难形成凝胶珠；浓度过低，形成的凝胶珠中包埋的酵母细胞过少，影响实验效果。融化海藻酸钠应小火或者间断加热，避免焦糊；融化后应先冷却至室温再与酵母细胞混合

7、，避免高温杀死细胞。 酵母细胞固定化要在无菌的条件下进行；反复使用固定化酵母细胞时，需避免微生物的污染；在制作固定化酵母细胞之前应先使酵母细胞活化。,(3) 直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较,考点二DNA的粗提取与鉴定,自主梳理,1.实验原理,0.14,NaCl,二苯胺,试剂,2.操作流程,(1)以鸡血细胞为材料,DNA,蒸馏水,不同浓度NaCl,酒精,蓝色,(2)以菜花为材料,研磨液,尼龙纱布,冷酒精,跟进题组,题组DNA的粗提取与鉴定 1.下列关于DNA粗提取与鉴定实验的叙述，正确的是(),解析蒸馏水与鸡血混合的目的是使红细胞吸水涨破，流出其DNA；将蒸馏水加入到溶解有DNA的NaC

8、l溶液中，其目的是降低DNA溶解度，初步析出DNA；加入冷却酒精的目的是进一步析出DNA。 答案A,2.(2010江苏卷)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：,材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 、另一组置于20 条件下保存24 h。 DNA粗提取： 第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。 第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入 20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。,第三步：取6支试管

9、，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。 DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。 注：“”越多表示蓝色越深。,分析上述实验过程，回答下列问题： (1)该探究性实验的课题名称是_。 (2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。 (3)根据实验结果，得出结论并分析。 结论1：与20 相比，相同实验材料在20 条件下保存，DNA的提取量较多。 结论2：_。 针对结论1，请提出合理的解释：_。 (4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步

10、提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_， 然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。,解析本题主要考查DNA粗提取的相关知识，意在考查考生的实验与探究能力。如果DNA断裂，就不容易被提取出来；温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。 答案(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混

11、合，静置一段时间，吸取上清液,1.DNA和蛋白质在不同NaCl溶液中的溶解度比较,2.DNA粗提取与鉴定中不同试剂的用途及原理比较,DNA在NaCl溶液中的溶解度随溶液浓度的变化而改变，在0.14/(molL1)的NaCl溶液中DNA的溶解度最小，而在2/(molL1)NaCl溶液中溶解度最大,加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；加到含DNA的2(molL1)的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物质的量浓度下降到0.14(molL1)，使DNA析出,3.DNA粗提取中涉及3次用纱布“过滤” 过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；滤取0.14(molL1)的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)

12、；过滤溶有DNA的2(molL1)的NaCl溶液,易错易混防范清零,易错清零,易错点1误认为加酶洗衣粉洗涤效果一定优于普通洗衣粉,点拨加酶洗衣粉中酶的催化作用使其对污渍的去除能力更强，然而酶活力大小严格受到温度、酸碱度、pH、酶抑制剂等的影响，若受影响因素制约如温度过低或过高，则加酶洗衣粉洗涤效果未必好于普通洗衣粉。,易错点2不清楚固定化酵母细胞3个关键点,点拨固定化酵母细胞制备流程中的4个关键点 (1)酵母细胞的活化：加入蒸馏水使酵母细胞从休眠状态重新恢复到正常的生活状态。 (2)溶解、海藻酸钠溶液宜采用小火间断加热的方法以防其焦糊 (3)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：混合之前，海藻酸钠溶液要

13、冷却至室温，然后加入已活化的酵母细胞并进行充分搅拌，混合均匀后，再转移至注射器中。 (4)固定化酵母细胞：将注射器中的溶液滴在配制好的CaCl2溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。,易错点3对实验中蒸馏水的作用和析出DNA的方法理解混乱,点拨(1)两次加入蒸馏水，第一次是为了使血细胞吸水涨破；第二次是为了降低氯化钠的浓度，有利于DNA的析出。 (2)两次析出DNA的方法：第一次是加入蒸馏水，降低氯化钠的浓度，促使DNA析出；第二次是加入冷酒精，因为DNA不溶于酒精溶液。,纠错小练,1.酶已经大规模地应用于各个领域。下列有关酶的应用的叙述不正确的是(),A.温度、pH和

14、酶的抑制剂等条件会影响酶的活性 B.加酶洗衣粉洗涤效果是否比普通洗衣粉强应受某些条件制约 C.反应物浓度大小不会对酶活力造成影响 D.酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用 解析酶在发挥作用时需适宜的环境条件，不需要营养物质 答案D,2.下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是(),A.海藻酸钠溶液浓度过高，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少 B.溶解海藻酸钠时最好采用小火间断加热法 C.将溶化后的海藻酸钠溶液迅速与酵母细胞混合 D.固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠酵母细胞的混合液用注射器注射到CaCl2溶液中,解析海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠，浓度过低，

15、形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，A不正确；将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞混合，因高温能杀死酵母细胞，C不正确；固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成，D不正确。 答案B,3.“DNA的粗提取与鉴定”实验中，操作正确的是(),A.取制备好的鸡血细胞液510 mL注入烧杯中，迅速加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL，同时用玻璃棒沿同一方向迅速搅拌5 min，可使血细胞破裂，释放出DNA B.整个DNA提取过程中，两次加蒸馏水的目的都是为了降低溶液中NaCl的浓度，使DNA分子的溶解度达到最低，析出DNA分子 C.整个DNA提取操作中，两次加入2