2018高考生物大二輪復習 第01部分 專題08 生物技術實踐 整合考點24 生物技術在其他方面的應用學案

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1、 整合考點24　生物技術在其他方面的應用 一、酶相關知識整合 1．圖解酶的應用與固定化 2．比較固定化酶與固定化細胞 項目 固定化酶 固定化細胞 固定酶的種類 一種 一系列 適用方法 化學結合法、物理吸附法 包埋法 項目 固定化酶 固定化細胞 特 點 優(yōu)點 酶既可與反應物結合，又可與產物分離，固定在載體上的酶可反復利用 成本低，操作容易 缺點 一種酶只能催化一種或一類化學反應 可能導致反應效率下降 實例 固定化葡萄糖異構酶 固定化酵母細胞 二、生物技術在其它方面的應用 1．圖解生物技術在其他方面的應用 2．依據(jù)植物有效成分

2、的特性選擇提取方法 (1)提取揮發(fā)性強的植物芳香油：蒸餾法。 (2)提取易溶于有機溶劑的植物有效成分：萃取法。 (3)提取原料中含量高的植物有效成分：壓榨法。 　植物有效成分的提取 1．(2015·山東卷)胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可分別從胡蘿卜或產胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下： (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，干燥過程應控制好溫度和________________以防止胡蘿卜素分解；萃取過程中宜采用________________方式加熱以防止溫度過高；萃取液濃縮前需進行過濾，其目的是____________________________________

3、__________________。 (2)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素。鑒定過程中需用胡蘿卜素標準品作為______________。 解析：(1)溫度過高、干燥時間過長會導致胡蘿卜素分解；由于萃取劑往往有揮發(fā)性，直接加熱時揮發(fā)出來的有機溶劑遇明火易爆炸；萃取后需將原料中不溶于萃取劑的成分濾去。(2)提取出來的胡蘿卜素往往不是純的，用胡蘿卜素標準品主要起一個對照的作用。 答案：(1)干燥時間　水浴　濾去萃取液中的不溶物　(2)(實驗)對照 2．研究發(fā)現(xiàn)柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白質)均有抑菌作用，兩者的提取及應用如圖所示。 (1)柚皮易焦糊，宜采用________法提

4、取柚皮精油，新鮮的柚皮要用________浸泡處理，該過程得到的糊狀液體可通過________除去其中的固體雜質。 (2)培養(yǎng)基中的尿素可為乳酸菌A生長提供______________。電泳法純化乳酸菌素時，若分離帶電荷相同的蛋白質，則其分子量越大，電泳速度________。 (3)抑菌實驗時，在長滿致病菌的平板上，會出現(xiàn)以抑菌物質為中心的透明圈?？赏ㄟ^測定透明圈的____________來比較柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。 (4)橘皮油也可用萃取法來提取，原因是______________________________________。分析下圖，提高萃取效果的方法是________、

5、________。 解析：(1)如果利用水蒸氣蒸餾法提取芳香油，柚皮易發(fā)生焦糊現(xiàn)象，而且有效成分檸檬烯容易水解，因此一般采用壓榨法提取。除去固體雜質的方法是采用過濾。(2)對于篩選菌種一般用固體選擇培養(yǎng)基，通常接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，培養(yǎng)基滅菌通常用高壓蒸汽滅菌，對于工作臺通常用紫外線消毒。尿素分子含有C、H、O、N四種元素，故可為乳酸菌提供碳源和氮源，電荷相同的蛋白質，分子量越大，電泳速度越慢。(3)抑菌實驗時，在長滿致病菌的平板上，會出現(xiàn)以抑菌物質為中心的透明圈?？赏ㄟ^測定透明圈的大小來比較柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。(4)由于橘皮油可以溶解于有機溶劑，也可以用萃取獲

6、得。 答案：(1)壓榨　石灰水　過濾　(2)碳源和氮源　越慢　(3)大小　(4)橘皮油易溶于有機溶劑　適當延長萃取時間(萃取時間為1.5 h)　適當提高萃取溫度(萃取溫度為55度) 3．生產果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相關問題： (1)某同學用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是________________________________________________________________________。 (2)現(xiàn)有一種新分離出來

7、的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液混勻平均分為4組，分別置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足之處有__________________和____________________。 (3)某同學取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各

8、組的出汁量。通過A－D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設計________(填“能”或“不能”)達到目的，其原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題意可知，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，據(jù)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，說明該實驗的自變量是果膠酶的來源，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗的目的是探究不同來源果膠酶的活性。(2)根據(jù)實

9、驗設計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實驗方案中，溫度應該在常溫范圍內設置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應分別設置為15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究溫度對酶活性的影響時，應保證酶促反應只能在設定的溫度下進行，同一實驗組的反應溫度只能是一個，所以實驗操作應該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設定溫度下處理一定時間后再將兩只試管混合，才能保證實驗在設定的溫度下進行。(3)根據(jù)題意，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，則實驗的自變量是果膠酶的量，因變量是

10、出汁量。對照實驗的設計應遵循單一變量原則和對照原則，根據(jù)實驗設置，E組應加入緩沖液而不是蒸餾水，才符合實驗設計應遵循單一變量原則。 答案：(1)探究不同來源果膠酶的活性　(2)溫度范圍設置不合適　溫度梯度設置不合理(或各組的酶促反應受兩個不同溫度影響)　(3)不能　E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量原則 提取植物有效成分三種方法的把握 (1)蒸餾時若溫度太高，時間太短，則產品品質較差，若提高產品品質，可適當延長蒸餾時間。 (2)橘皮壓榨前，可在石灰水中浸泡10 h以上，既防止壓榨時滑脫，提高出油率，又不會在過濾時堵塞篩眼。 (3)萃取時一般來說原料顆粒小，萃取溫度高，時

11、間長，需提取的物質就能夠充分溶解，萃取效果就好。 　DNA的粗提取與鑒定 1．(2015·江蘇卷改編)圖1、2分別為“DNA 的粗提取與鑒定”實驗中部分操作步驟示意圖，下列敘述不正確的是(　　) 圖1　　　　　　　圖2 A．圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的相同 B．圖1中完成過濾之后保留濾液 C．圖2中完成過濾之后棄去濾液 D．在圖1雞血細胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質 解析：A項錯，圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的分別是破碎細胞獲取含DNA的濾液，稀釋NaCl溶液、析出DNA；B項對，圖1過濾之后保留濾液，因濾液含DNA；C項對，圖2過濾之后棄去濾液，因DNA已析出；D

12、項對，嫩肉粉中的蛋白酶可對蛋白質進行水解。 答案：A 2．(經典高考)下列關于“DNA 的粗提取與鑒定”實驗敘述，錯誤的是(　　) A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料 B．DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸餾水 C．向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，可見玻璃棒上有白色絮狀物 D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍 解析：A項，原則上含DNA的生物材料都可作為提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。B項，DNA在2 mol/L的NaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大。 C項，向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，雞血細胞會吸水破裂，玻璃棒攪拌會加快血細胞的破裂，但在蒸餾水中不會析出DNA。 D項，DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱，待冷卻后變藍色。 答案：C 5