2014版四川生物高考专题二轮课件专题八第2讲酶的应用和生物技术在其他方面的应用

1、2讲的应用 第 酶的应用和生物技术在其他方面一、果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶酶在果汁生产中的作用 1.1.果胶酶果胶酶: : (1)(1)组成组成: :包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和 _果胶酯酶果胶酯酶 等等, , 是分解果胶的是分解果胶的_一类酶一类酶 的总称。的总称。 (2)(2)作用。作用。 分解果胶为可溶性的分解果胶为可溶性的 _,_,半乳糖醛酸半乳糖醛酸 瓦解瓦解_ _ 植物细胞壁和胞间植物细胞壁和胞间 _层层 。 使浑浊的果汁变得使浑浊的果汁变得 _,_,澄清澄清 增加出汁量。增加出汁量。 2.2.酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响酶

2、活性的因素 : : (1)(1)酶的活性酶的活性: :指酶催化一定化学反应的能力指酶催化一定化学反应的能力 , ,可用可用_反应速度反应速度 来来 表示。表示。 (2)(2)影响酶活性的因素影响酶活性的因素 : :温度、温度、pHpH和和_酶的抑制剂酶的抑制剂 等。等。 3.3.探究温度和探究温度和pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响 : : (1)(1)实验原理。实验原理。 果胶酶活性受温度和果胶酶活性受温度和 pHpH的影响的影响, ,处于处于_最适温度最适温度 和和_最适最适pH pH 时时, , 活性最高。活性最高。 果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈果肉的出汁率、果汁的澄清

3、度与果胶酶活性大小呈 _正正 相关。相关。(2)(2)实验结果实验结果: :温度和温度和pHpH在很大程度上对酶的在很大程度上对酶的 _空间结构空间结构 会产生会产生 影响影响, ,过高或过低都会影响酶活性。过高或过低都会影响酶活性。 4.4.探究果胶酶用量的实验设计探究果胶酶用量的实验设计 : : (1)(1)实验原理实验原理: :在一定的条件下在一定的条件下 , ,随着酶浓度的增加随着酶浓度的增加 , ,果汁的体积果汁的体积_;_;增加增加 当酶的浓度达到一定值后当酶的浓度达到一定值后 , ,再增加酶的用量再增加酶的用量 , ,果汁的体积果汁的体积_,_,不变不变 此值就是果胶酶的最适用量

4、。此值就是果胶酶的最适用量。 (2)(2)变量分析变量分析: :本实验的自变量是本实验的自变量是 _,_,酶的用量酶的用量 因变量可以用果肉因变量可以用果肉的的_出汁率出汁率 或或_果汁的澄清度果汁的澄清度 体现。体现。 (3)(3)实验结果实验结果: :榨出的果汁量与果胶酶用量的关系榨出的果汁量与果胶酶用量的关系 ( (或反应速率或反应速率与酶用量的关系与酶用量的关系) )如图如图: : 二、胡萝卜素的提取二、胡萝卜素的提取 1.1.胡萝卜素性质胡萝卜素性质:_,:_,不溶于水不溶于水 微溶于乙醇微溶于乙醇,_,_易溶于易溶于 石油醚等有石油醚等有 机溶剂。机溶剂。 2.2.提取方法及流程提

5、取方法及流程 : : (1)(1)方法方法:_:_萃取萃取 法法,_,_石油醚石油醚 最适宜作萃取剂。最适宜作萃取剂。 (2)(2)实验流程实验流程: : 胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎_萃取萃取_浓缩浓缩胡萝卜素。胡萝卜素。干燥干燥 过滤过滤 3.3.鉴定方法鉴定方法:_:_纸层析纸层析 法。法。 三、菊花的组织培养三、菊花的组织培养 MSMS固体固体 灭菌灭菌 7070的酒精的酒精 0.10.1的氯化汞的氯化汞 无菌水无菌水 3.3.接种接种: :始终在始终在_酒精灯酒精灯 旁进行旁进行, ,对接种工具要用对接种工具要用 _火焰灼烧火焰灼烧 灭灭 菌。将菊花茎段插入培养基中时注意菌。将菊花茎段插入培

6、养基中时注意 _不要倒插不要倒插 。 4.4.培养与移栽培养与移栽: :在在18182222的的_无菌箱无菌箱 中培养中培养, ,得到试管苗后得到试管苗后 进行移栽。进行移栽。 四、血红蛋白的提取和分离实验四、血红蛋白的提取和分离实验 1.1.常用的分离方法常用的分离方法 :_:_凝胶色谱凝胶色谱 法、凝胶电泳法等。法、凝胶电泳法等。 2.2.基本原理基本原理: : (1)(1)凝胶色谱法凝胶色谱法: :也称也称_,_,分配色谱法分配色谱法 是根据是根据_ _ 相对分子质量的大小相对分子质量的大小 分离蛋白质的有效方法。分离蛋白质的有效方法。 (2)(2)电泳电泳: :利用待分离样品中各种分子

7、利用待分离样品中各种分子 _带电性质带电性质 的差异以及分子的差异以及分子 本身的大小、本身的大小、_形状形状 的不同的不同, ,使带电分子产生不同的迁移速度。使带电分子产生不同的迁移速度。 3.3.血红蛋白的分离过程血红蛋白的分离过程 : : 血红蛋白血红蛋白 透析透析 较小较小 凝胶色谱凝胶色谱 SDS-SDS-聚丙稀酰胺凝胶电泳聚丙稀酰胺凝胶电泳 1.(20121.(2012新课标全国卷新课标全国卷T39(4)T39(4)在植物组织培养中在植物组织培养中 , ,为了诱导为了诱导 菊花试管苗生根菊花试管苗生根, ,培养基中一般不加入培养基中一般不加入 IAAIAA。 ( )( ) 分析分析

8、: :在植物组织培养中在植物组织培养中 , ,为了诱导菊花试管苗生根为了诱导菊花试管苗生根 , ,培养基中培养基中 一般加入生长素一般加入生长素 (IAA)(IAA)。 2.(20112.(2011江苏高考江苏高考T15B)T15B)在酶的制备和应用中在酶的制备和应用中 , ,透析、电泳和透析、电泳和 酸解等方法常用于酶的分离和纯化。酸解等方法常用于酶的分离和纯化。 ( )( ) 分析分析: :绝大多数酶的化学本质是蛋白质绝大多数酶的化学本质是蛋白质 , ,所以透析和电泳法可用所以透析和电泳法可用于酶的分离和纯化于酶的分离和纯化 , ,但酸解会破坏酶的结构。但酸解会破坏酶的结构。 3.(201

9、13.(2011广东高考广东高考T5A)T5A)洗涤红细胞时洗涤红细胞时, ,使用生理盐水可防止红使用生理盐水可防止红 细胞破裂。细胞破裂。 ( )( ) 分析分析: :用生理盐水洗涤红细胞除去杂蛋白用生理盐水洗涤红细胞除去杂蛋白 , ,由于生理盐水和红细由于生理盐水和红细胞内的渗透压相等胞内的渗透压相等 , ,可防止红细胞破裂。可防止红细胞破裂。 4.(20114.(2011江苏高考江苏高考T16B)T16B)在植物组织培养中在植物组织培养中 , ,二倍体植株的花二倍体植株的花 粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。 ( )( ) 分析分析: :二倍

10、体植株的花粉细胞中只含有一个染色体组二倍体植株的花粉细胞中只含有一个染色体组 , ,培养得到培养得到的个体为单倍体的个体为单倍体 , ,高度不育高度不育, ,其幼苗需用秋水仙素或低温处理后其幼苗需用秋水仙素或低温处理后才能稳定遗传。才能稳定遗传。 5.(20115.(2011上海高考上海高考T22C)T22C)在植物组织培养中在植物组织培养中 , ,以花粉作为外植以花粉作为外植 体可得到单倍体植株。体可得到单倍体植株。 ( )( ) 分析分析: :以单个花粉粒作为外植体进行离体培养以单个花粉粒作为外植体进行离体培养 , ,由于花粉是经过由于花粉是经过减数分裂形成的减数分裂形成的 , ,细胞内染

11、色体数目已减半细胞内染色体数目已减半 , ,诱导它发育而成的诱导它发育而成的植株都是单倍体。植株都是单倍体。 6.(20116.(2011上海高考上海高考T22A)T22A)外植体可以来自植物的任何细胞。外植体可以来自植物的任何细胞。 ( ) ( ) 分析分析: :用于组织培养的外植体来自于离体的器官、组织中含有用于组织培养的外植体来自于离体的器官、组织中含有 细胞核的活细胞。细胞核的活细胞。 热点考向热点考向 1 1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用 【典例【典例1 1】(2013(2013成都模拟成都模拟) )在工业生产果汁时在工业生产果汁时 , ,常常利用果胶常常利用果胶

12、酶破除果肉细胞壁以提高出汁率酶破除果肉细胞壁以提高出汁率 , ,为了研究温度对果胶酶活性为了研究温度对果胶酶活性的影响的影响, ,某同学设计了如下实验某同学设计了如下实验 : : . .将果胶酶与苹果泥分装于不同试管将果胶酶与苹果泥分装于不同试管 , ,在在1010水浴中恒温处理水浴中恒温处理1010分钟分钟( (如图如图A)A)。 . .将果胶酶与苹果泥混合将果胶酶与苹果泥混合 , ,再次在再次在1010水浴中恒温处理水浴中恒温处理 1010分钟分钟( (如图如图B)B)。 . .将步骤将步骤处理后的混合物过滤处理后的混合物过滤 , ,收集滤液收集滤液, ,测果汁量测果汁量( (如图如图C)

13、C)。. .在不同温度条件下重复以上实验步骤在不同温度条件下重复以上实验步骤 , ,并记录果汁量并记录果汁量, ,结果结果如下表如下表: : 温度温度/ / 1010 2020 3030 4040 5050 6060 7070 果汁量果汁量/mL/mL 8 8 1313 1515 2525 1515 1212 1111 根据上述实验根据上述实验, ,请分析回答下列问题请分析回答下列问题 : : (1)(1)果胶酶能破除细胞壁果胶酶能破除细胞壁 , ,是因为果胶酶可以促进细胞壁中是因为果胶酶可以促进细胞壁中 _的水解。的水解。 (2)(2)实验结果表明实验结果表明, ,当温度为当温度为 时果汁量

14、最多时果汁量最多, ,此时果胶此时果胶酶的活性酶的活性 。 (3)(3)为什么此实验可以通过测量滤出的苹果汁的体积大小来判为什么此实验可以通过测量滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低断果胶酶活性的高低 ? ? 。 (4)(4)下列下列A A、B B、C C图依次表示果胶酶浓度一定时图依次表示果胶酶浓度一定时 , ,果胶酶的反应果胶酶的反应速度与反应物浓度、温度、速度与反应物浓度、温度、 pHpH之间的关系之间的关系, ,据图完成下列问题据图完成下列问题 : : 图图A A中中, ,反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是 。 图图B B中

15、中, ,曲线曲线abab段表明段表明 , ,曲线曲线bcbc段表明段表明 。将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入 1212和和9090水浴锅中水浴锅中,20,20分钟后取出转入分钟后取出转入 4040的水浴锅中保温的水浴锅中保温 , ,两支试两支试管内的反应是管内的反应是: :甲甲 , ,乙乙 。 图图C C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时 , ,果胶酶催果胶酶催化反应的速度随化反应的速度随pHpH变化的曲线变化的曲线, ,实验时可根据实验时可根据 来判定来判定果胶酶的最适果胶酶的最适pHpH。

16、 【解题探究】【解题探究】 (1)(1)上表中果汁量最多时的温度一定是果胶酶的最适温度吗上表中果汁量最多时的温度一定是果胶酶的最适温度吗 ? ?怎怎么探究果胶酶的最适温度么探究果胶酶的最适温度 ? ? 提示提示: :不一定。在产生果汁最多的温度附近设置更小的温度梯不一定。在产生果汁最多的温度附近设置更小的温度梯度度( (如如5 5、1 1等等) )进一步探究。进一步探究。 (2)(2)高温使酶的活性丧失后高温使酶的活性丧失后 , ,活性活性 ( (填填“能能”或或“不不能能”) )再恢复再恢复, ,原因是原因是 。 提示提示: :不能不能 高温破坏了酶分子的空间结构高温破坏了酶分子的空间结构

17、, ,对酶造成了不可逆对酶造成了不可逆的破坏的破坏 【解析】【解析】本题主要考查果胶酶的作用及其影响条件。本题主要考查果胶酶的作用及其影响条件。 (1)(1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。 (2)(2)根据表格可知根据表格可知 ,40,40时果汁量最多时果汁量最多 , ,则在此温度时酶活性最则在此温度时酶活性最大。大。 (3)(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质果胶酶将果胶分解为小分子物质 , ,这些物质可以通过滤纸这些物质可以通过滤纸 , ,苹果汁体积越大苹果汁体积越大 , ,表明果胶酶活性越高。表明果胶酶活性越高。 (4)(4)酶是生物体

18、内具有催化能力的有机物酶是生物体内具有催化能力的有机物 , ,绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质 , ,其催化效率受反应物浓度、温度、其催化效率受反应物浓度、温度、 pHpH等的影响。等的影响。 图图A A中中, ,当反应物在低浓度范围内增加时当反应物在低浓度范围内增加时 , ,反应速度迅速上升反应速度迅速上升 ; ;当反应物达到一定浓度时当反应物达到一定浓度时 , ,随反应物浓度增加随反应物浓度增加 , ,反应速度不再增反应速度不再增加。这是因为酶虽然有高效性加。这是因为酶虽然有高效性 , ,但催化能力也有一定限度但催化能力也有一定限度 , ,当所当所有酶都发挥了最高效能后有酶都发挥了最高效能

19、后 , ,反应物浓度再增加反应物浓度再增加 , ,反应速度也不增反应速度也不增加加, ,此时受酶浓度的限制。此时受酶浓度的限制。 图图B B中中, ,从从a a点到点到b b点曲线上升点曲线上升, ,这是因为温度升高这是因为温度升高 , ,酶活性升高。酶活性升高。曲线曲线bcbc段下降段下降, ,因为温度超过最适温度因为温度超过最适温度 , ,酶活性降低。酶活性降低。 由于甲试管温度较低由于甲试管温度较低 , ,所以酶活性较低所以酶活性较低 , ,反应速度很慢反应速度很慢, ,当转当转入入4040( (酶反应的适宜温度酶反应的适宜温度 ) )的水浴锅中时的水浴锅中时, ,其反应速度迅速增其反应

20、速度迅速增加。乙试管在加。乙试管在 9090高温下高温下, ,酶结构被破坏酶结构被破坏 , ,酶变性失活酶变性失活, ,当转入当转入4040的水浴锅中保温时的水浴锅中保温时 , ,酶活性也不再恢复酶活性也不再恢复 , ,故无催化反应。故无催化反应。 图图C C表示当果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时表示当果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时 , ,果胶酶果胶酶催化反应的速度随催化反应的速度随 pHpH变化的曲线变化的曲线, ,实验时可根据果汁的量来判实验时可根据果汁的量来判定果胶酶的最适定果胶酶的最适 pHpH。 答案答案: :(1)(1)果胶果胶 (2)40(2)40 最高最高 (3)(3

21、)单位时间内得到的果汁越多单位时间内得到的果汁越多 , ,说明此反应速度越快说明此反应速度越快 , ,即酶的即酶的活性越高活性越高, ,反之反之, ,则酶的活性越低则酶的活性越低 (4)(4)受反应物中酶浓度的限制受反应物中酶浓度的限制 果胶酶的活性随温度升高而增大果胶酶的活性随温度升高而增大 超过最适温度超过最适温度, ,酶的活性酶的活性随着温度升高而降低随着温度升高而降低 反应速度加快反应速度加快 无催化反应无催化反应 果汁的量果汁的量 【总结提升】【总结提升】 探究影响果胶酶活性因素的注意问题探究影响果胶酶活性因素的注意问题 (1)(1)确定果胶酶最适用量的方法确定果胶酶最适用量的方法

22、: :如果随酶浓度的增加如果随酶浓度的增加 , ,过滤到过滤到的果汁体积也增加的果汁体积也增加 , ,说明酶的用量不足说明酶的用量不足 ; ;当酶的浓度增加到某个当酶的浓度增加到某个值后值后, ,再增加酶的用量再增加酶的用量 , ,过滤到的果汁体积不再改变过滤到的果汁体积不再改变 , ,说明酶的说明酶的用量已经足够用量已经足够 , ,这个值就是酶的最适用量。这个值就是酶的最适用量。 (2)(2)在苹果泥和果胶酶混合之前在苹果泥和果胶酶混合之前 , ,一定要保证底物和酶达到所要一定要保证底物和酶达到所要求的相同温度或求的相同温度或 pHpH条件条件, ,避免混合后条件变化避免混合后条件变化 ,

23、,影响实验结果的影响实验结果的可靠性。可靠性。 【变式训练】【变式训练】下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究有关的叙述下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究有关的叙述正确的是正确的是 ( ( ) ) A.A.探究果胶酶的用量时探究果胶酶的用量时 ,pH,pH、温度不影响实验结果、温度不影响实验结果 B.B.果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等等 C.C.应将果泥与果胶酶先混合均匀后应将果泥与果胶酶先混合均匀后 , ,再放入预设定温度的水浴再放入预设定温度的水浴锅中锅中 D.D.可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来定量表示果胶酶的可以用

24、相同时间内过滤得到的果汁体积来定量表示果胶酶的活性活性 【解析】【解析】选选D D。探究果胶酶的用量实验中。探究果胶酶的用量实验中 , ,可以将果胶酶的用量可以将果胶酶的用量作为单一变量作为单一变量 , ,单位时间内过滤的果汁体积越多单位时间内过滤的果汁体积越多 , ,果胶酶的活性果胶酶的活性越高越高; ;还要严格控制无关变量还要严格控制无关变量 , ,如如pHpH、温度等条件保持一致且适、温度等条件保持一致且适宜。果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等宜。果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等, ,它与果泥混合前它与果泥混合前 , ,应先放置在预设定温度的水浴锅中应先

25、放置在预设定温度的水浴锅中 , ,然后混合然后混合均匀均匀, ,保证底物和酶在混合时的温度是相同的保证底物和酶在混合时的温度是相同的 , ,避免了果泥和果避免了果泥和果胶酶混合时混合物的温度发生变化胶酶混合时混合物的温度发生变化 , ,从而影响果胶酶的活性。从而影响果胶酶的活性。 热点考向热点考向 2 2 植物组织培养植物组织培养 【典例【典例2 2】如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后试管后, ,在一定的条件下形成试管苗的培育过程在一定的条件下形成试管苗的培育过程 , ,请据图回答下请据图回答下列问题列问题: : (1)(1)要促进细

26、胞分裂生长要促进细胞分裂生长 , ,培养基中应有营养物质和激素。营养培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括物质包括 和小分子有机物和小分子有机物, ,激素包括细胞分裂素和激素包括细胞分裂素和 两类植物激素。两类植物激素。 (2)(2)此过程要无菌操作此过程要无菌操作 , ,主要是指对主要是指对 进行灭菌消毒。进行灭菌消毒。 B B阶段需要光照阶段需要光照, ,原因是原因是 。 (3)(3)试管苗的根细胞没有叶绿素试管苗的根细胞没有叶绿素 , ,而叶的叶肉细胞具有叶绿素而叶的叶肉细胞具有叶绿素 , ,这是基因这是基因 的结果。的结果。 【解题探究】【解题探究】 (1)(1)若将题干中胡萝卜的韧

27、皮部细胞换成其他部位的带有细胞若将题干中胡萝卜的韧皮部细胞换成其他部位的带有细胞核的完整细胞核的完整细胞, ,还能培养成试管苗吗还能培养成试管苗吗 ? ?为什么为什么? ? 提示提示: :能。因为植物细胞具有全能性。能。因为植物细胞具有全能性。 (2)(2)若利用菊花茎段进行组织培养若利用菊花茎段进行组织培养 , ,应该从应该从 阶段开始进阶段开始进行光照行光照, ,每日用每日用 照射照射12 h12 h。 提示提示: :A A 日光灯日光灯 【解析】【解析】本题综合考查了植物组织培养过程、所需条件等方面本题综合考查了植物组织培养过程、所需条件等方面的知识。植物组织培养是将离体的植物组织、器官

28、或细胞接种的知识。植物组织培养是将离体的植物组织、器官或细胞接种到经灭菌的培养基中到经灭菌的培养基中 , ,培养基含有供组织细胞生长发育所需要培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物的无机物和小分子有机物 , ,还有供调节细胞脱分化和再分化的还有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗 , ,脱分化阶段细脱分化阶段细胞进行有丝分裂胞进行有丝分裂 , ,再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗形成试管苗, ,此阶段需要光照此阶段需要光照 , ,原因是叶中叶绿素的合成需要

29、光原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。照条件。 答案答案: :(1)(1)无机物无机物( (或矿质元素或矿质元素) ) 生长素生长素 (2)(2)培养基培养基 叶绿素的形成需要光照条件叶绿素的形成需要光照条件(3)(3)选择性表达选择性表达 【总结提升】【总结提升】影响植物组织培养的因素及成功的关键影响植物组织培养的因素及成功的关键 (1)(1)影响因素。影响因素。 内部因素内部因素: :材料的选取。材料的选取。 外部因素外部因素: :营养成分的种类及配比营养成分的种类及配比 , ,植物激素的用量及使用顺植物激素的用量及使用顺序序,pH,pH、温度、光照等。、温度、光照等。 (2)(2)获得成

30、功的关键。获得成功的关键。 植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差 , ,对培养对培养条件要求较高。条件要求较高。 培养材料一旦被微生物污染培养材料一旦被微生物污染 , ,就会导致实验失败。就会导致实验失败。 无菌技术主要包括对操作空间、实验用具的消毒灭菌和实验无菌技术主要包括对操作空间、实验用具的消毒灭菌和实验材料以及操作者的消毒。材料以及操作者的消毒。 【变式训练】【变式训练】19581958年年, ,美国科学家利用胡萝卜韧皮部的细胞培美国科学家利用胡萝卜韧皮部的细胞培养产生完整植株养产生完整植株 , ,据表回答据表回答: : 实验组别实验

31、组别 1 1 2 2 3 3 4 4 激素种类及激素种类及6 6BA BA 6 6BA BA 6 6BA BA 6 6BA BA 浓度关系浓度关系 IBAIBA =IBA =IBA IBA IBA 结果结果 组织块产生组织块产生愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织有愈伤组织有愈伤组织愈伤组织 分化出芽分化出芽 不断生长不断生长 长根趋势长根趋势 (1)6(1)6BABA属于属于 类激素类激素, ,其作用是其作用是 。 (2)IBA(2)IBA是是 类激素类激素, ,它在本实验中的作用是它在本实验中的作用是 。 (3)(3)在植物组织培养中在植物组织培养中 , ,脱分化可用的激素组合是实验脱

32、分化可用的激素组合是实验 和和实验实验 中的浓度关系中的浓度关系, ,再分化可用的激素组合是实验再分化可用的激素组合是实验 和实验和实验 中的激素浓度关系。中的激素浓度关系。 (4)(4)植物组织培养基中植物组织培养基中 , ,除激素外除激素外, ,还必须含有还必须含有 , ,它的成分它的成分应该至少含有应该至少含有 、 等。等。 (5)(5)判断愈伤组织是否产生判断愈伤组织是否产生 , ,依据是看是否产生了依据是看是否产生了 的细的细胞。胞。 【解析】【解析】植物组织培养的各阶段都需要生长素、细胞分裂素等植物组织培养的各阶段都需要生长素、细胞分裂素等的综合作用的综合作用, ,而二者使用顺序及

33、用量比值的不同而二者使用顺序及用量比值的不同 , ,会影响脱分化、会影响脱分化、再分化的方向。细胞分裂素促进细胞分裂再分化的方向。细胞分裂素促进细胞分裂 , ,生长素促进生根。生长素促进生根。离体植物细胞经脱分化形成愈伤组织离体植物细胞经脱分化形成愈伤组织 , ,经再分化形成芽和根等经再分化形成芽和根等器官。植物组织培养基中含有激素和营养物质器官。植物组织培养基中含有激素和营养物质 ( (水、有机物、水、有机物、矿质元素等矿质元素等) )。愈伤组织细胞的特点是排列疏松、无定形、高。愈伤组织细胞的特点是排列疏松、无定形、高度液泡化。度液泡化。 答案答案: :(1)(1)细胞分裂素细胞分裂素 促进

34、细胞的分裂促进细胞的分裂 (2)(2)生长素生长素 促进生根促进生根 (3)1 (3)1 3 3 2 2 4 4 (4)(4)营养物质营养物质 有机物有机物 (5)(5)排列疏松、无定形、高度液泡化排列疏松、无定形、高度液泡化矿质元素矿质元素 热点考向热点考向 3 3 血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离 【典例【典例3 3】(2013(2013绵阳模拟绵阳模拟) )如图表示血红蛋白提取和分离的部如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置分实验装置, ,请回答下列问题。请回答下列问题。 (1)(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分

35、, ,其在其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有红细胞中的作用体现了蛋白质具有 功能。功能。 (2)(2)甲装置中甲装置中,B,B是血红蛋白溶液是血红蛋白溶液 , ,则则A A是是 ; ;乙装乙装置中置中,C,C溶液的作用是溶液的作用是 。(3)(3)甲装置用于甲装置用于 , ,目的是目的是 。用乙装置分离蛋白质的方法叫用乙装置分离蛋白质的方法叫 , , 是根据是根据 分离蛋白质的有效方法。分离蛋白质的有效方法。 (4)(4)用乙装置分离血红蛋白时用乙装置分离血红蛋白时 , ,待待 时时, ,用试管收集流用试管收集流出液出液, ,每每5 mL5 mL收集一管收集一管, ,连续收集。连续收集。 【解

36、题探究】【解题探究】 (1)(1)从图中获得的信息。从图中获得的信息。 甲装置是甲装置是 ; ;乙装置是乙装置是 。A A是是 ;B;B是是 ;C;C是是 。提示提示: :透析装置透析装置 凝胶色谱柱凝胶色谱柱 磷酸缓冲液磷酸缓冲液 血红蛋白溶液血红蛋白溶液 磷酸缓冲液磷酸缓冲液 (2)(2)透析和凝胶色谱法的比较。透析和凝胶色谱法的比较。 透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的 。 乙装置中乙装置中, ,样品的加入和洗脱的大致过程是样品的加入和洗脱的大致过程是 : :调整缓冲液面调整缓冲液面 样品渗入凝胶床样品渗入凝胶床 收收集。集。 提示提示: :

37、杂质杂质 滴加透析样品滴加透析样品 洗脱洗脱 【解析】【解析】血红蛋白在氧分压高的地方与氧结合血红蛋白在氧分压高的地方与氧结合 , ,在氧分压低的在氧分压低的 地方与氧分离地方与氧分离 , ,起到运输氧的作用。图甲表示的是透析过程起到运输氧的作用。图甲表示的是透析过程 , ,将将 装有血红蛋白溶液的透析袋放入物质的量浓度为装有血红蛋白溶液的透析袋放入物质的量浓度为 20 mmol/L20 mmol/L的的 磷酸缓冲液中磷酸缓冲液中 (pH(pH为为7.0)7.0)。透析的目的是去除样品中相对分子。透析的目的是去除样品中相对分子 质量较小的杂质。图乙表示用凝胶色谱柱洗脱血红蛋白的操作质量较小的杂

38、质。图乙表示用凝胶色谱柱洗脱血红蛋白的操作 示意图。凝胶实际上是一些微小的多孔球体示意图。凝胶实际上是一些微小的多孔球体 , ,小球体内部有许小球体内部有许 多贯穿的通道。相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部多贯穿的通道。相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部 的通道的通道, ,只能在凝胶外部移动只能在凝胶外部移动 , ,通过的路程较短通过的路程较短 , ,移动速度较快移动速度较快 ; ; 相对分子质量较小的蛋白质比较容易进入凝胶内部的通道相对分子质量较小的蛋白质比较容易进入凝胶内部的通道, ,通通 过的路程较长过的路程较长 , ,移动速度较慢。因此移动速度较慢。因此 , ,样品中相对分

39、子质量较大样品中相对分子质量较大 的蛋白质先流出的蛋白质先流出 , ,相对分子质量中等的分子后流出相对分子质量中等的分子后流出 , ,相对分子质相对分子质量最小的分子最后流出量最小的分子最后流出 , ,从而使相对分子质量不同的各种分子从而使相对分子质量不同的各种分子得以分离。样品的加入和洗脱的大致过程是得以分离。样品的加入和洗脱的大致过程是 : :调整缓冲液面调整缓冲液面滴加透析样品滴加透析样品样品渗入凝胶床样品渗入凝胶床洗脱洗脱收集。收集。 C C溶液是磷酸溶液是磷酸缓冲液缓冲液, ,其作用是洗脱血红蛋白。待红色的蛋白质接近色谱柱其作用是洗脱血红蛋白。待红色的蛋白质接近色谱柱底端时开始收集流

40、出液。底端时开始收集流出液。 答案答案: :(1)(1)运输运输 (2)(2)磷酸缓冲液磷酸缓冲液 洗脱血红蛋白洗脱血红蛋白 (3)(3)透析透析( (粗分离粗分离) ) 去除样品中相对分子质量较小的杂质去除样品中相对分子质量较小的杂质 凝凝胶色谱法胶色谱法 相对分子质量的大小相对分子质量的大小 (4)(4)红色的蛋白质接近色谱柱底端红色的蛋白质接近色谱柱底端 【总结提升】【总结提升】 有关血红蛋白的提取和分离实验的几点总结有关血红蛋白的提取和分离实验的几点总结 (1)(1)人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核 , ,也没有也没有DNA,DNA,不适不适于作

41、为提取于作为提取DNADNA的材料的材料, ,但却是提取血红蛋白的理想材料。但却是提取血红蛋白的理想材料。 (2)(2)红细胞洗涤过程中红细胞洗涤过程中 , ,洗涤三次后洗涤三次后, ,上清液仍有黄色上清液仍有黄色 , ,可增加洗可增加洗涤次数涤次数, ,否则无法除去血浆蛋白否则无法除去血浆蛋白 ; ;离心时转速要低离心时转速要低 , ,时间要短时间要短, ,否否则白细胞等会一同沉淀则白细胞等会一同沉淀 , ,达不到分离效果。达不到分离效果。 (3)(3)血红蛋白释放过程中血红蛋白释放过程中 , ,蒸馏水的作用是使红细胞破裂蒸馏水的作用是使红细胞破裂 , ,甲苯甲苯的作用主要是溶解细胞膜。的作

42、用主要是溶解细胞膜。 (4)(4)凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果 , ,但直径过大造成洗但直径过大造成洗脱液体积大脱液体积大, ,样品稀释度大样品稀释度大; ;凝胶色谱柱的高度与分离度有关。凝胶色谱柱的高度与分离度有关。 【变式训练】【变式训练】(2013(2013绵阳模拟绵阳模拟) )蛋白质的分离与纯化技术是蛋蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是 ( ( ) ) A.A.根据蛋白质分子不能通过半透膜的特性根据蛋白质分子不能通过半透膜的特性 , ,可将样品中各种不可将样品中各种不同的

43、蛋白质分离同的蛋白质分离 B.B.根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等 , ,可通过电泳可通过电泳法分离蛋白质法分离蛋白质 C.C.根据蛋白质相对分子质量的大小根据蛋白质相对分子质量的大小 , ,可通过凝胶色谱法分离蛋可通过凝胶色谱法分离蛋白质白质 D.D.根据蛋白质的分子大小、密度不同根据蛋白质的分子大小、密度不同 , ,可通过离心沉降法分离可通过离心沉降法分离蛋白质蛋白质 【解析】【解析】选选A A。蛋白质分子不能通过半透膜。蛋白质分子不能通过半透膜 , ,而溶液中的小分子而溶液中的小分子物质则可以通过半透膜物质则可以通过半透膜 , ,因此可以将

44、蛋白质和溶液中的小分子因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离物质分离, ,而不能将样品中不同的蛋白质分离而不能将样品中不同的蛋白质分离 ,A,A项错误项错误; ;电泳法电泳法的原理是利用了蛋白质带电性质的差异及分子大小等的差异使的原理是利用了蛋白质带电性质的差异及分子大小等的差异使带电分子产生不同的迁移速度带电分子产生不同的迁移速度 , ,从而实现蛋白质分子的分离从而实现蛋白质分子的分离 ,B,B项正确项正确; ;凝胶色谱法利用了相对分子质量的不同分离蛋白质凝胶色谱法利用了相对分子质量的不同分离蛋白质 ,C,C项正确项正确; ;离心沉降法利用分子大小和密度的不同实现分离的目离心沉降法利用分子

45、大小和密度的不同实现分离的目的的,D,D项正确。项正确。 果胶分解酶果胶分解酶 果胶酯酶果胶酯酶 凝胶色谱凝胶色谱 粗粗 分分 离离 电泳电泳 萃取萃取 愈愈 植物细胞全能性植物细胞全能性 伤伤 组组 织织 1.1.在探究在探究pHpH对果胶酶活性的影响、温度对果胶酶活性的影响、对果胶酶活性的影响、温度对果胶酶活性的影响、果胶酶用量对果胶酶催化反应速率的影响三个实验中果胶酶用量对果胶酶催化反应速率的影响三个实验中 , ,实验变实验变量依次为量依次为 ( ( ) ) A.A.温度、酶活性、酶用量温度、酶活性、酶用量 B.B.苹果泥用量、苹果泥用量、pHpH、果汁量、果汁量 C.C.反应时间、酶活

46、性、酶用量反应时间、酶活性、酶用量 D.pHD.pH、温度、果胶酶用量、温度、果胶酶用量 【解析】【解析】选选D D。实验变量也称自变量。实验变量也称自变量 , ,指实验者所操纵的因素或指实验者所操纵的因素或条件条件, ,如第一个实验为探究如第一个实验为探究 pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响 , ,则则pHpH为自变为自变量量, ,同理同理, ,另外两个实验对应的自变量分别为温度、果胶酶用量。另外两个实验对应的自变量分别为温度、果胶酶用量。 2.(20132.(2013四川高考四川高考) )在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中 , ,下下列生命活动不

47、会同时发生的是列生命活动不会同时发生的是 ( ( ) ) A.A.细胞的增殖和分化细胞的增殖和分化 B.B.光能的吸收与转化光能的吸收与转化 C.ATPC.ATP的合成与分解的合成与分解 D.D.基因的突变与重组基因的突变与重组 【解析】【解析】选选D D。本题以植物组织培养过程为背景。本题以植物组织培养过程为背景 , ,综合考查细胞综合考查细胞增殖、细胞分化、光合作用、细胞代谢和变异增殖、细胞分化、光合作用、细胞代谢和变异 , ,综合性强。综合性强。A A项项, ,诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程是植物组织培养的过程诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程是植物组织培养的过程, ,经经过脱分化和再分化阶

48、段过脱分化和再分化阶段 , ,此过程中既有细胞增殖又有细胞分化此过程中既有细胞增殖又有细胞分化 , ,故正确故正确;B;B项项, ,在再分化的过程中在再分化的过程中 , ,愈伤组织形成的幼苗进行光合愈伤组织形成的幼苗进行光合作用作用, ,有光能的吸收和转化有光能的吸收和转化 , ,故正确故正确;C;C项项, ,细胞的分裂和分化等细胞的分裂和分化等生命活动需要生命活动需要ATPATP提供能量提供能量, ,故正确故正确;D;D项项, ,基因重组发生在减数基因重组发生在减数分裂过程中分裂过程中, ,但植物组织培养中的细胞分裂方式为有丝分裂但植物组织培养中的细胞分裂方式为有丝分裂 , ,可可能会发生基

49、因突变能会发生基因突变 , ,但不会有基因重组但不会有基因重组 , ,故错误。故错误。 3.3.在植物组织培养过程中在植物组织培养过程中 , ,生长素和细胞分裂素的使用会影响生长素和细胞分裂素的使用会影响实验结果。下列说法正确的是实验结果。下列说法正确的是 ( ( ) ) A.A.两种激素用量的比例影响实验结果两种激素用量的比例影响实验结果 B.B.两种激素使用的先后顺序影响实验结果两种激素使用的先后顺序影响实验结果 C.C.两种激素使用时的浓度影响实验结果两种激素使用时的浓度影响实验结果 D.D.以上说法全部正确以上说法全部正确 【解析】【解析】选选D D。在植物组织培养过程中。在植物组织培养过程中 , ,生长素和细胞分裂素用生长素和细胞分裂素用量的比例、使用的先后顺序、使用时的浓度都会影响实验结果。量的比例、使用的先后顺序、使用时的浓度都会影响实验结果。 4.4.蛋白质的提取和分离分为哪几步蛋白质的提取和分离分为哪几步 ( ( ) ) A.A.样品处理、凝胶色谱操作、样品处理、凝胶色谱操作、 SDS-SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳 B.B.样品处理、凝胶色谱操作、纯化样品处理、凝胶色谱操作、纯化 C.C.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定样品处理、粗分离