专题16 酶的应用和生物技术在其他方面的应用-2014年高考生物考纲解读及热点难点试题演练 Word版含解析

1.酶的应用： (1)酶在食品制造和洗涤等方面的应用。 (2)制备和应用固定化酶。 2.生物技术的应用： (1)植物的组织培养。 (2)蛋白质的提取和分离。 (3)PCR技术的基本操作和应用。 一、植物组织培养技术 1．用流程图的形式写出植物组织培养的过程 离体的植物组织或细胞愈伤组织根、芽等(试管苗)完整植物体。 2．植物组织培养与花药培养技术的比较 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 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 二、酶的研究和应用 1．探寻在酶的实验探究中应注意的问题 (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 2．比较下表中直接使用酶、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 营养物质基础 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 3.固定化技术的比较 方法 定义 适用范围 模型 包埋法 将酶包裹在多孔的载体中。常见的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等 多用于细胞的固定 化学结合法 将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上 多用于酶的固定 物理吸附法 将酶吸附到固体吸附剂的表面。固体吸附剂多为活性炭、多孔玻璃等 三、DNA和蛋白质技术 1．DNA的粗提取和鉴定方法 (1)材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织。 (2)破碎细胞 ①动物的红细胞，吸水破裂。 ②植物细胞：加入洗涤剂、食盐后研磨。 (3)除去杂质的方法 方法一：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过调节NaCl溶液的浓度除去溶于和不溶于NaCl溶液中的杂质。 方法二：利用DNA对酶的耐受性，直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白3 min，溶液中会出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。 (5)DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 2．比较下表中细胞内DNA复制与PCR技术的不同 项目 DNA复制 PCR技术 场所 细胞内 细胞外 能量 ATP提供能量 不需ATP提供能量 酶 解旋酶、DNA聚合酶 耐高温的TaqDNA聚合酶 是否有转录 伴有转录，产生引物 无转录，需加入两种引物 引物 RNA DNA或RNA 温度 体内温和条件 高温 特点 边解旋边复制，半保留复制 体外迅速扩增 循环次数 受生物体自身控制 30多次 3.蛋白质的提取和分离 步骤 操作 样品处理 通过红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液等操作收集到血红蛋白溶液 粗分离 通过透析法去除血红蛋白溶液中相对分子质量较小的杂质 纯化 通过凝胶色谱法分离相对分子质量不同的蛋白质 纯度鉴定 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳判断纯化的蛋白质是否达到要求 【特别提醒】(1)凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果，但直径过大造成洗脱液体积大，样品稀释度长状态一致、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 ... ...