2011高三生物二轮专题复习课件酶的应用和生物技术在其他方面的应用

第二讲酶的应用和生物技术在其他方面的应用题组1酶的应用1．(2010·江苏生物，3)某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，下列叙述正确的是()A．该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基B．该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应C．利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液D．用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好解析：一个蛋白质分子中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基；该蛋白酶属于蛋白质，与双缩脲试剂作用，产生紫色反应；利用透析法纯化该蛋白酶时，应以磷酸缓冲液作为透析液；蛋白酶催化水解蛋白质，而油渍属于脂质，用含该蛋白酶的洗衣粉无法去除油渍，用含该蛋白酶的洗衣粉去除血渍、奶渍时，效果比其他类型加酶洗衣粉好。答案：B2．(2010·江苏生物，25)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，下列叙述正确的是(多选)()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：BCD3．(2007·山东理综，34)乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：(1)玉米秸秆经预处理后，应该选用________酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶(多选)()A．酿制果醋的醋酸菌B．生长在腐木上的霉菌C．制作酸奶的乳酸菌D．生产味精的谷氨酸棒状杆菌E．反刍动物瘤胃中生存的某些微生物玉米秸秆――→预处理、水解糖液――→发酵酒精纤维素BE(3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为________________(按功能分)，培养基中的碳源为________。(4)从生物体提取出的酶首先要检测_______________，以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中，为了使酶能够被反复利用，可采用_______________________技术。(5)发酵阶段需要的菌种是________，在产生酒精时要控制的必要条件是_________________。选择培养基纤维素酶的活力(活性)固定化酶(固定化细胞)酵母菌无氧(密闭、密封)解析：(1)玉米的秸秆中含有大量的多糖——纤维素，酶具有专一性，要想使之水解获得葡萄糖就应该选用相应的酶——纤维素酶。(2)提取酶要从含有纤维素丰富的环境中获取：腐木含有丰富的纤维素，反刍动物的食物主要是秸秆(其主要成分是纤维素)。(3)从各种微生物中选出特定的微生物需要的培养基，从功能上分是选择培养基，培养基中的碳源是纤维素。(4)用于生产实践的酶要具有较高的活性，有利于降低成本，提高效益。酶是催化剂，为了可以反复利用，降低成本，可以采用固定化酶技术。(5)发酵生产酒精一般利用的菌种是酵母菌，但是酵母菌发酵的必要条件是无氧，因为在有氧条件下，酵母菌大量增殖，产生CO2和H2O而不是酒精。4．(2010·浙江理综，6)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()题组2生物技术在其它方面的应用解析：植物组织培养过程中，由外植体脱分化形成愈伤组织需要一定量的生长素和细胞分裂素，愈伤组织再分化形成根、芽的过程也需要一定浓度的生长素和细胞分裂素，且生长素和细胞分裂素的不同配比对形成根、芽的影响不同。本题中的无根幼苗本身就能够产生一定量的生长素和细胞分裂素，能够促使基部细胞脱分化、再分化出根来，所以会出现B项现象。答案：B5．(2010·安徽理综，31Ⅱ)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植株→愈伤组织→芽、根→植株请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取____________作为外植体，其依据是___________________________________________。(2)在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是____________________________。②①茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒有机物植物激素外植体消毒不彻底(3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_____________________________________________________________。解析：(1)因茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒，所以常用其作为外植体培育无病毒植株。(2)在植物组织培养的培养基中，除了添加植物必需的矿质元素外，还要添加有机物，添加植物激素有利于启动细胞分裂实现脱分化形成愈伤组织并且可诱导愈伤组织细胞再分化过程。若对外植体消毒不彻底，会造成外植体边缘局部污染。(3)在培养基中生长素与细胞分裂素的用量比值不同，诱导生根发芽结果不同，当比值低时，有利于发芽，比值高时，有利于生根。培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低考点1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，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①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、单位体积中表示。②影响酶活性的因素有等。细胞壁及胞间层的主要成分——果胶反应物的减少量或产物的增加量温度、pH和酶的抑制剂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)实验过程要遵循和，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．酵母细胞的固定化(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。(2)配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热，加热时要用小火间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。单一变量原则对照原则包埋法、化学结合法和物理吸附法(3)固定化酶和固定化细胞技术的比较类型固定酶的种类适用方法优点及不足实例固定化酶一种化学结合法、物理吸附法可反复利用，但只催化一种或一类化学反应固定化葡萄糖异构酶固定化细胞一系列包埋法成本低、操作容易，但反应效果下降固定化酵母细胞影响酶活性的因素、酶的用量及应用实验探究时注意的问题1．实验设计时要遵循单一变量和对照两大原则，严格控制无关变量。2．探究不同温度(或pH)对酶活性的影响时，温度(或pH)作为自变量，通常通过设置合理的梯度来确定最适值。最适值是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的。温度和pH在很大程度上对酶的构象会产生巨大的影响，温度过高或pH过高或过低都会使其失去活性，其曲线如图：3．探究最适温度时，pH为无关变量，探究最适pH时，温度最好为最适温度。4．探究果胶酶的最适用量时，所测出的最适用量指在本实验的温度、pH等条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明温度和pH。5．探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中的实际情况，合理设置温度梯度。6．在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果条件，还要考虑到酶的专一性和洗涤成本的问题。【例1】Ⅰ.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)。编号项目试管甲乙丙丁1在试管中加入苹果泥2mL2mL2mL2mL2①2mL/2mL2mL3加入不同的液体2mL蒸馏水2mL蒸馏水2mL盐酸2mL氢氧化钠溶液4摇匀，恒温处理15分钟15分钟15分钟15分钟请回答下列问题：(1)表中①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2314Ⅱ.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温度，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为________。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：不同温度下除去不同污渍所需的时间(min)水温(℃)51525354555657585植物油225110987849352246109牛奶200103704211344991100浆糊1439965312163497148温度由上表可知，在洗涤含不同污染物的衣物时要___________________。(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。________________________________________________________________________。使用不同温度的水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，也不能重复利用听课心得审题关键：“盐酸”、“氢氧化钠”、“果胶酶”、“最佳洗涤温度”、“复合酶”、“包裹”命题来源：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。思路分析：Ⅰ.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。Ⅱ.(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。考点2植物的组织培养技术1．原理：细胞的全能性(1)植物体内已分化的细胞，在离体状态和一定的条件下，可以发育成完整的植株，其过程如下：离体的植物组织或细胞根、芽等(试管苗)完整植物体――→脱分化――→再分化――→移植愈伤组织(2)影响植物组织培养的因素①内因：植物的种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部位等。②外因：MS培养基中的和等环境条件。③植物激素：生长素用量/细胞分裂素用量影响细胞分裂、分化，该比值较高时，、；该比值较低时，有利于；该比值适中时，。营养物质pH、温度、光照有利于根的分化抑制芽的形成芽的分化、抑制根的形成促进愈伤组织的形成2．植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较菊花茎的组织培养月季的花药培养理论依据细胞的全能性基本过程脱分化、再分化影响因素材料、营养、激素、p