2018高考生物大二轮复习 第01部分 专题08 生物技术实践 整合考点24 生物技术在其他方面的应用学案

整合考点24生物技术在其他方面的应用一、酶相关知识整合1图解酶的应用与固定化2比较固定化酶与固定化细胞项目固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法项目固定化酶固定化细胞特点优点酶既可与反应物结合，又可与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低，操作容易缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效率下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞二、生物技术在其它方面的应用1图解生物技术在其他方面的应用2依据植物有效成分的特性选择提取方法(1)提取挥发性强的植物芳香油：蒸馏法。(2)提取易溶于有机溶剂的植物有效成分：萃取法。(3)提取原料中含量高的植物有效成分：压榨法。植物有效成分的提取1(2015山东卷)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和_以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用_方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是_。(2)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为_。解析：(1)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂往往有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸；萃取后需将原料中不溶于萃取剂的成分滤去。(2)提取出来的胡萝卜素往往不是纯的，用胡萝卜素标准品主要起一个对照的作用。答案：(1)干燥时间水浴滤去萃取液中的不溶物(2)(实验)对照2研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。(1)柚皮易焦糊，宜采用_法提取柚皮精油，新鲜的柚皮要用_浸泡处理，该过程得到的糊状液体可通过_除去其中的固体杂质。(2)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供_。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度_。(3)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的_来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。(4)橘皮油也可用萃取法来提取，原因是_。分析下图，提高萃取效果的方法是_、_。解析：(1)如果利用水蒸气蒸馏法提取芳香油，柚皮易发生焦糊现象，而且有效成分柠檬烯容易水解，因此一般采用压榨法提取。除去固体杂质的方法是采用过滤。(2)对于筛选菌种一般用固体选择培养基，通常接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，培养基灭菌通常用高压蒸汽灭菌，对于工作台通常用紫外线消毒。尿素分子含有C、H、O、N四种元素，故可为乳酸菌提供碳源和氮源，电荷相同的蛋白质，分子量越大，电泳速度越慢。(3)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的大小来比较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机溶剂，也可以用萃取获得。答案：(1)压榨石灰水过滤(2)碳源和氮源越慢(3)大小(4)橘皮油易溶于有机溶剂适当延长萃取时间(萃取时间为1.5 h)适当提高萃取温度(萃取温度为55度) 3生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是_。(2)现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液混匀平均分为4组，分别置于0 、5 、10 、40 下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有_和_。(3)某同学取5组试管(AE)分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D 4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过AD组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计_(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是_。解析：(1)根据题意可知，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，说明该实验的自变量是果胶酶的来源，因变量是果胶酶的活性，所以该实验的目的是探究不同来源果胶酶的活性。(2)根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因变量是果胶酶的活性，用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以4组的温度应分别设置为15、20、25、30；另外探究温度对酶活性的影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是一个，所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再将两只试管混合，才能保证实验在设定的温度下进行。(3)根据题意，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，则实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量。对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，E组应加入缓冲液而不是蒸馏水，才符合实验设计应遵循单一变量原则。答案：(1)探究不同来源果胶酶的活性(2)温度范围设置不合适温度梯度设置不合理(或各组的酶促反应受两个不同温度影响)(3)不能E组加入蒸馏水而不是缓冲液违背了单一变量原则提取植物有效成分三种方法的把握(1)蒸馏时若温度太高，时间太短，则产品品质较差，若提高产品品质，可适当延长蒸馏时间。 (2)橘皮压榨前，可在石灰水中浸泡10 h以上，既防止压榨时滑脱，提高出油率，又不会在过滤时堵塞筛眼。 (3)萃取时一般来说原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。 DNA的粗提取与鉴定1(2015江苏卷改编)图1、2分别为“DNA 的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，下列叙述不正确的是()图1图2A图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B图1中完成过滤之后保留滤液C图2中完成过滤之后弃去滤液D在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质解析：A项错，图1、2中加入蒸馏水稀释的目的分别是破碎细胞获取含DNA的滤液，稀释NaCl溶液、析出DNA；B项对，图1过滤之后保留滤液，因滤液含DNA；C项对，图2过滤之后弃去滤液，因DNA已析出；D项对，嫩肉粉中的蛋白酶可对蛋白质进行水解。答案：A2(经典高考)下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是()A酵母和菜花均可作为提取DNA的材料 BDNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水 C向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物 DDNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝 解析：A项，原则上含DNA的生物材料都可作为提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。B项，DNA在2 mol/L的NaCl溶液和蒸馏水中溶解度都较大。 C项，向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会吸水破裂，玻璃棒搅拌会加快血细胞的破裂，但在蒸馏水中不会析出DNA。 D项，DNA溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后变蓝色。 答案：C 5