生物高三一轮复习专题19酶和生物技术在其它方面的应用.

1专题十九酶和生物技术在其它方面的应用2必考点一酶的研究和应用1．酶在食品制造和洗涤等方面的应用(1)纤维素酶与果胶酶组成作用纤维素酶C1酶CX酶葡萄糖苷酶纤维素在C1酶、CX酶的作用下分解成纤维二糖，再在葡萄糖苷酶的作用下将纤维二糖分解为葡萄糖果胶酶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶都能将不溶性果胶分解成可溶性半乳糖醛酸核心考点·题点突破3(2)加酶洗衣粉①概念：指含酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。②洗涤原理种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子的肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红4淀粉酶能使淀粉分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖来自面条等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果52.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的差异直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶常用载体氧化铝、高岭土、硅胶、二氧化钛、硅藻土等明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等常用方法包埋法、化学结合法、物理吸附法包埋法6营养物质不需要不需要需要化学反应一种或几种一种一系列底物各种物质各种物质能进入载体的小分子物质优点效率高、耗能低、无污染可回收反复使用成本低、易操作，可催化一系列化学反应缺点环境因素影响大，酶难以回收利用不利于催化一系列化学反应反应物与细胞内的酶不容易接触，催化效率下降7疑难点拨1．制备固定化酵母细胞固定酵母细胞的方法：包埋法。步骤如下：(1)酵母细胞的活化：酵母菌吸水，由休眠状态恢复为正常状态。(2)配制CaCl2溶液：CaCl2溶液用于增强凝胶珠的强度。(3)小火间断加热，防止海藻酸钠焦糊浓度适宜，保证凝胶珠成型且能固定配制海藻酸钠溶液8(4)①海藻酸钠溶液冷却至室温，防止过热杀死酵母细胞②酵母细胞与海藻酸钠充分混合(5)固定化酵母细胞：将海藻酸钠酵母细胞混合液滴到CaCl2溶液中。海藻酸钠溶液与酵母细胞混合92．酶的制备(1)胞内酶的制取：如果提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等器械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。(2)胞外酶的制备：对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。103．酶活性(力)测定的一般原理和方法(1)酶活性(力)的含义：酶的活性(力)是指酶催化一定化学反应的能力。(2)酶活性(力)测定的一般原理和方法：酶的活性(力)通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。11考向1洗衣粉是人们日常生活所必需的，有同学对加酶洗衣粉的作用很感兴趣，为此做了以下探究实验。实验过程：①用天平称取加酶洗衣粉若干份，每份5克。②制作被牛奶(主要含蛋白质和脂肪)和蓝墨水[主要成分：阿拉伯树胶(植物纤维)、鞣酸与硫酸亚铁]处理过的同一布料若干份(污渍大小以滴管滴数为准)。③取2个500毫升烧杯，依次编号为A、B，分别加入200毫升水和一份已称好的洗衣粉，放入10℃水浴锅中并搅拌。核心考点·题点突破12④取2块被牛奶和蓝墨水处理过的布料各一份，分别同时放入烧杯中，用玻璃棒搅拌，并记录除去污渍所需时间。然后，分别在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的水浴锅中，重复步骤③④，记录除去污渍所需时间，结果如下表。不同温度除去不同污渍所需时间(分钟)水温(℃)1020304050607080奶渍48432812641217蓝墨水9386807268678110513(1)请以温度为横坐标，酶促反应速率为纵坐标画出除去奶渍实验的大致情况图。(2)解释在同一水温下除去两种污渍时间不同的可能原因：_____________________________________________________。(3)请你为上述探究实验命名：___________________________。(4)上述实验牵涉两项对照关系，一项是针对________的成分对照，另一项是针对________的条件对照。这里的条件对照与一般实验空白对照的区别是____________________。14解析(1)用描点法就可以绘出曲线。(2)根据表中数据，在相同温度下，同一种酶除去两种污渍所用的时间不同，说明同一种酶对不同污渍的处理效果不同，体现了酶的专一性。(4)由题表可知，每一列的数据反映的是同一种酶对不同污渍的作用效果，实验变量为污渍的种类(即底物的种类)；每一行的数据反映的是不同温度下同一种酶对同一污渍的作用效果，实验变量为温度的高低。15答案(1)如图所示(2)加酶洗衣粉含蛋白酶和脂肪酶，而酶有专一性且不同的酶其活性受温度的影响不同(3)不同温度条件下洗衣粉对不同污渍去污率的影响(4)不同底物不同温度条件对照组互为对照(或互为实验组)16题后反思探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验应注意的几个问题(1)变量的分析和控制：影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量和种类，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验中，水温是要研究的对象，实验自变量是水温；在探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为洗衣粉的种类；在探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为加酶洗衣粉的种类。在设计实验时，除实验自变量可改变外，其他变量应保持不变。17(2)洗涤方式和材料的选择：采用全自动洗衣机比较好，并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用相同。洗涤材料的选择也有一些讲究。选用布料作为实验材料比较可行。在设置对照实验时，可以控制布料的大小、颜色以及污染物的量，使其相同；同时，也便于洗涤效果的比较。18(3)水量、水质和洗衣粉用量的问题：水量和布料的大小是成正比的。做实验用的布料不宜过大，水量不宜过多，但应该让布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以参考下表。实验时可根据表中的数据换算出实际用量。如果在实验中使用手洗的方法，如使用1000mL的烧杯作为容器，可以用500mL的水，洗衣粉的用量可以用1g或1.5g。洗涤方式机洗手洗水量0.5L0.5L洗衣粉用量0.5g1g或1.5g19其他相关问题简述如下。实验中可以用滴管控制污染物的量，待污染物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻璃棒搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。20方法技巧探究加酶洗衣粉发挥作用的最适温度、pH，实验的自变量为一系列温度、pH，看哪个温度、pH范围内加酶洗衣粉洗涤效果最明显；设置1～2个实验组是不能探究出最适温度、pH范围的。21考向2某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请回答下列问题：产酒酒精度的比较时间/d游离酵母固定化酵母00021.02.542.14.263.25.083.95.4104.36.0124.66.422(1)制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化→________________________________→配制海藻酸钠溶液→________________________________→固定化酵母细胞。(2)影响实验成败的关键步骤是__________________。(3)该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。①实验过程中“在一定的条件下发酵”的条件是________，要求条件相同是为了确保________。②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母在发酵前期的延迟期的时间要________。23解析制备固定化酵母细胞的实验步骤为：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞；该实验的关键是配制海藻酸钠溶液。酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，两组实验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。由表可知，在12d的发酵时间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到4.6度，而且固定化酵母发酵产酒酒精度在第4天即达到4.2度，表明其延迟期短。答案(1)配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合(2)配制海藻酸钠溶液(3)①适宜的温度、pH等单一变量②短24必考点二植物的组织培养1．影响植物组织培养的因素(1)内因：材料的种类、年龄、保存时间长短等核心考点·题点突破252．植物组织培养与花药培养技术的比较项目内容植物组织培养花药培养技术理论依据细胞的全能性细胞的全能性基本过程脱分化→再分化脱分化→再分化外植体细胞类型体细胞生殖细胞26操作流程制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培选材→消毒→接种、培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育培养结果正常植株单倍体植株可育性可育高度不育，秋水仙素处理，染色体加倍后可育27疑难点拨1．植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较植物组织培养微生物培养无土栽培含义在无菌条件下，将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养，最终发育成完整植物体在无菌条件下，在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养将植物生长发育过程中所需的各种矿质元素按一定比例配制成营养液，并利用这种营养液栽培植物28培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳源、氮源等水、必需矿质元素特殊操作要求严格控制无菌操作，在培养过程中要更换培养基，调节细胞分裂素和生长素的比例严格控制无菌操作，整个培养过程无需更换培养基适宜的环境条件，基质垫底并固定幼苗，不需要保证无菌条件三种技术中均需要一定的营养物质，但营养物质的划分标准不同。292．植物激素在组织培养过程中的重要作用生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点为：(1)在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。(2)使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高30(3)用量比例不同，结果也不同：生长素用量细胞分裂素用量的比值①高：利于根分化、抑制芽形成②低：利于芽分化、抑制根形成③适中：促进愈伤组织形成31考向3(2012·新课标全国卷，39)[生物——选修1生物技术实践]为了探究6­BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6­BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。核心考点·题点突破32浓度/mg·L－1培养基编号6­BAIAAm/%n/个1076.73.120.177.46.130.266.75.340.50.560.05.033回答下列问题：(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和__________两类。上述培养基中，6­BA属于__________类生长调节剂。(2)在该实验中，自变量是_____，因变量是__________________，自变量的取值范围是________________。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是______号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入____(填“6­BA”或“IAA”)。34解析按照植物的需求量，在培养基中加入的无机盐可分为大量元素和微量元素。6-BA是细胞分裂素类生长调