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專題八 生物技術實踐,1.果膠酶在果汁生產中的作用。 2.菊花的組織培養(yǎng)。 3.血紅蛋白的提取和分離。,考綱要求,,,,酶的應用和生物技術在,其他方面的應用,構建網絡,,,欄目索引,,,考點一 果膠酶在果汁生產中的作用,考點三 血紅蛋白的提取和分離,考點二 植物組織培養(yǎng),,考點一 果膠酶在果汁 生產中的作用,重點提煉,命題視角,題組 探究果膠酶活性的因素,重點提煉,,,1．果膠酶 (1)組成：包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，是分解果膠的一類酶的總稱。 (2)作用 ①分解果膠為可溶性的半乳糖醛酸，瓦解植物的細胞壁和胞間層。 ②使渾濁的果汁變得澄清，增加出汁量。,2．酶的活性與影響酶活性的因素 (1)酶的活性：指酶催化一定化學反應的能力，可用反應速度來表示。 (2)影響酶活性的因素：溫度、pH和酶的抑制劑等。,1．探究果膠酶用量時，pH、溫度不影響實驗結果( ) 2．可以用相同時間內過濾得到的果汁體積來確定果膠酶的用量( ) 3．在探究果膠酶最適用量時，幾組實驗之間可形成相互對照不需單設空白對照( ) 4．在酶的制備和應用中，透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化(2011江蘇，15B)( ),錯混診斷,,,,√,√,,命題視角,,,題組 探究果膠酶活性的因素,1．某同學用實驗來探究pH對果膠酶活性的影響。他準備了5份含有等量果膠酶溶液的試管，用0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液調節(jié)至不同的pH，每支試管加五塊0.1 cm3的正方體蘋果塊，試管均置于25 ℃室溫條件下。 (1)請你幫助選取pH梯度：________________________________。(2)請設計兩種方法改進實驗，使實驗在更短時間內完成。 。 (3)生成果汁的量與酶活性強弱的關系是： 。 可根據 來判斷最適pH。,(4)為確認澄清果汁的大量生成是由于果膠酶的作用，還應對實驗進行怎樣的設計？ 。 解析 在探究pH對果膠酶活性影響的實驗中選取的pH梯度一般為5、6、7、8、9；將蘋果塊制成蘋果泥，使蘋果泥與果膠酶充分接觸，從而提高酶促反應速率，縮短反應的時間；在一定溫度范圍內，適當提高反應的溫度，也可以提高酶促反應速率。,答案 (1)5、6、7、8、9 (2)①將蘋果塊換成蘋果泥；②適當提高溫度 (3)酶活性越強，果膠分解越快，生成的果汁量越多 相同時間內生成果汁量的多少 (4)另設計一組實驗，不加果膠酶，其他條件不變,2．下列說法不正確的是( ) A．在探究果膠酶用量實驗中，雖然實驗的變量發(fā)生了變化， 但通過設置梯度來確定最適值的思想方法是不變的 B．植物、霉菌、酵母菌和細菌均能產生果膠酶 C．通過測定濾出的蘋果汁的體積大小無法來判斷果膠酶活性 的高低 D．人們使用果膠酶、纖維素酶等來解決制作果汁面臨的問題,解析 在探究果膠酶的用量實驗中，參照研究溫度和pH對酶活性的影響實驗，采用梯度測定法，只是將原實驗中的pH梯度和溫度梯度改成酶的用量梯度而已，基本實驗思路不變，即A正確； 植物、霉菌、酵母菌和細菌在其生活過程中，都會發(fā)生分解果膠的過程，因此，它們都可產生果膠酶，故B正確； 在制作果汁過程中，由于果膠、纖維素的存在，影響榨出的果汁量及果汁的透明度，加入纖維素酶和果膠酶后，果汁榨出量及透明度均有提高，即D正確； 在使用梯度測定酶的用量及活性時，可以通過榨出的蘋果汁的體積大小來判斷，因此C錯誤。 答案 C,1.探究影響果汁產量的因素 (1)探究溫度對酶活性的影響時，可以選用10 ℃作為溫度梯度，設置的具體溫度為10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以根據酶的特點，嘗試以5 ℃作為溫度梯度。 (2)探究pH對酶活性的影響時，只需將溫度梯度改成pH梯度，并在該酶的最適溫度下進行。反應液中的pH可以用質量分數為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸進行調節(jié)。,(3)探究酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變量是酶的用量，其他因素都應保持相同。實驗時可以配制不同濃度的酶溶液，也可以只配制一種濃度的酶溶液，然后使用不同的體積。需要注意的是，反應液的pH和溫度必須相同，否則將影響實驗結果的準確性。 2．確定果膠酶最適用量的方法 如果隨酶濃度的增加，過濾到的果汁的體積也增加，說明酶的用量不足；當酶的濃度增加到某個值后，再增加酶的用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說明酶的用量已經足夠，這個值就是酶的最適用量。,,考點二 植物組織培養(yǎng),重點提煉,命題視角,題組 從植物組織培養(yǎng)的過程與技術進行命題,重點提煉,,,1．植物組織培養(yǎng)的過程,2．植物莖的組織培養(yǎng)與花藥植株培養(yǎng),,1．在25 ℃的實驗條件下可順利完成的是制備用于植物組織培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基(2014北京，5D)( ) 2．在植物組織培養(yǎng)中，為了誘導菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入IAA(2012新課標全國，39(4)改編)( ) 3．在植物組織培養(yǎng)中，二倍體植株的花粉經脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株(2011江蘇，16B)( ) 4．在植物組織培養(yǎng)中，以花粉作為外植體可得到單倍體植株(2011上海，22C)( ) 5．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同(2008江蘇，20D)( ),錯混診斷,,,,,,√,,命題視角,,,題組 從植物組織培養(yǎng)的過程與技術進行命題,菊花的組織培養(yǎng)的大致過程如下圖所示。請回答下列問題： 圖中B、C依次表示________________________過程(填名稱)，添加的關鍵激素是________________________。該實驗操作成功的關鍵是________________，要對外植體、超凈工作臺等消毒，對________________等滅菌。,解析 植物組織培養(yǎng)中B表示脫分化形成愈傷組織，C表示再分化形成試管幼苗，添加的關鍵激素是細胞分裂素、生長素，二者濃度的配比調節(jié)分化過程。該實驗成功的關鍵是無菌操作，要對外植體、超凈工作臺等消毒，對培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具)等滅菌。 答案 脫分化、再分化 細胞分裂素、生長素 無菌操作(或無菌技術) 培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具),植物激素與組織培養(yǎng)的關系 生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素，其作用及特點為： (1)在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。 (2)使用順序不同，結果不同，具體如下：,總結提升,,,(3)用量比例不同，結果也不同,,考點三 血紅蛋白的提取和分離,重點提煉,命題視角,題組 從蛋白質提取與分離技術展開命題,重點提煉,,,1．提取血紅蛋白過程中樣品的預處理及粗分離,紅細胞 的洗滌,,血紅蛋白 的釋放,分離血紅 蛋白溶液,,2．血紅蛋白的提取和分離原理及方法 (1)原理：蛋白質各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質和多少、溶解度、吸附性質和對其他分子的親和力等，可以用來分離不同種類的蛋白質。 (2)分離方法：①凝膠色譜法：也稱做分配色譜法，是根據相對分子質量的大小分離蛋白質的有效方法。②電泳法：電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。常用的電泳法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。,1．在豬血紅蛋白提純中，洗滌紅細胞時，使用生理鹽水可防止細胞破裂(2011廣東，5A)( ) 2．利用凝膠色譜法分離蛋白質時，相對分子質量小的先洗脫出來( ) 3．在電泳過程中，蛋白質分子的移動速率，與分子本身的大小和形狀無關，而與所帶電荷的差異有關( ) 4．豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，豬血紅蛋白提純時雜蛋白較少(2011廣東，5B)( ),錯混診斷,,,√,,,√,命題視角,,,題組 從蛋白質提取與分離技術展開命題,1．紅細胞中含有大量的血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗來提取和分離血紅蛋白。下列對血紅蛋白提取和分離的敘述，錯誤的是( ) A．血紅蛋白提取和分離一般按照樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定的順序進行 B．純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液 C．粗分離中透析的目的是去除相對分子質量較小的雜質 D．可經SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定,解析 蛋白質的提取和分離一般分為四步：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。提取和分離血紅蛋白時，首先通過洗滌紅細胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品處理；再通過透析法除去相對分子質量較小的雜質，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質量較大的雜蛋白除去，即樣品純化，純化過程中凝膠應用蒸餾水充分溶脹后，配制成凝膠懸浮液，而不是用生理鹽水；最后經SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。 答案 B,2．紅細胞含有大量血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶O2或CO2，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白。請回答下列有關問題： (1)血紅蛋白提取和分離一般可分為四步：__________、______________、______________和______________。 (2)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。 ①加入檸檬酸鈉的目的是_____________________________。,②以上所述的過程即是樣品處理，它包括____________、______________、分離血紅蛋白溶液。 (3)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。樣品純化的目的是_______________________________________________________。 (4)電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及____________、形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速率，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。,解析 分離、提取血紅蛋白的實驗流程大致是樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定四個步驟。檸檬酸鈉屬于抗凝劑。血紅蛋白是紅色含鐵的蛋白質。凝膠色譜法分離蛋白質主要是依據蛋白質的相對分子質量大小來進行的。 答案 (1)樣品處理 粗分離 純化 純度鑒定 (2)①防止血液凝固 ②紅細胞的洗滌 血紅蛋白的釋放 (3)通過凝膠色譜法將相對分子質量大的雜蛋白除去 (4)分子本身的大小,技法提煉,,,“血紅蛋白的提取和分離實驗”中的注意事項 (1)紅細胞的洗滌：洗滌次數不能過少，否則無法除去血漿蛋白；要低速、短時離心，否則會使白細胞等一同沉淀，達不到分離的效果。 (2)凝膠的預處理：用沸水浴法不但節(jié)約時間，而且除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內的空氣。 (3)色譜柱的裝填：裝填時盡量緊密，減小顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。 (4)色譜柱成功的標志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動。,,,,,