2022届高考生物大一轮基础提升复习课件第35讲-生物技术在其他方面的应用-

第35讲PART35生物技术在其他方面的应用考点互动探究│教师备用习题第35讲PART35生物技术在其他方面的应用考点互动探究1考试说明1.从生物材料中提取某些特定的成分(实验与探究能力)。2.蛋白质的提取与分离(实验与探究能力)。3.酶活力测定的一般原理和方法(实验与探究能力)。4.酶在食品制造和洗涤等方面的应用(实验与探究能力)。5.制备和应用固相化酶(实验与探究能力)。考试说明1.从生物材料中提取某些特定的成分(实验与探究能力)2考点互动探究知识梳理1.植物芳香油的提取(1)植物芳香油的主要化学成分是萜类化合物及其衍生物,特点是

强,易溶于

溶剂。

(2)提取方法:

、压榨和

等。

考点一植物有效成分的提取挥发性有机蒸馏萃取考点互动探究知识梳理1.植物芳香油的提取考点一植物有效成分3考点互动探究(3)玫瑰精油的提取图11-35-1

(4)橘皮精油的提取图11-35-2

水蒸气蒸馏水蒸气水气蒸馏水蒸气蒸馏NaCl无水Na2SO4压榨法机械加压压榨静置考点互动探究(3)玫瑰精油的提取图11-35-1(4)橘皮4考点互动探究2.胡萝卜素的提取(1)方法:

法。

(2)萃取剂的选择:萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解

,并且不与水混溶。

(3)影响萃取的因素①主要因素:

和使用量。

②次要因素:原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。萃取胡萝卜素萃取剂的性质考点互动探究2.胡萝卜素的提取萃取胡萝卜素萃取剂的性质5考点互动探究(4)提取装置的设计①加热方式:采用

加热,避免

加热。

②防止挥发的装置:安装

装置。

(5)实验流程胡萝卜→

→干燥→

→过滤

→

→胡萝卜素(6)胡萝卜素的鉴定:

法。

水浴明火回流冷凝粉碎萃取浓缩纸层析考点互动探究(4)提取装置的设计水浴明火回流冷凝粉碎萃取浓缩6考点互动探究

核心讲解1.植物芳香油提取方法的比较考点互动探究核心讲解1.植物芳香油提取方法的比较7考点互动探究

考点互动探究8考点互动探究

易错提醒用萃取法提取植物有效成分应注意的问题(1)萃取温度和时间都会影响萃取的效果,萃取效率在一定范围内,与萃取温度呈正相关,通常采用加热的方法提高萃取效率。(2)萃取温度过高会影响植物有效成分的品质,因此萃取时应严格控制温度,适当延长萃取时间。导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。考点互动探究易错提醒用萃取法提取植物有效成分应注意的9考点互动探究

2.胡萝卜素提取中需要注意的问题(1)层析时注意选择干净的滤纸,为了防止操作时对滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸,可以戴手套进行操作。(2)点样时注意应快速细致,点样斑点不能太大(直径应小于0.5cm)。(3)将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能相互接触,以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。考点互动探究2.胡萝卜素提取中需要注意的问题10考点互动探究题组训练考点互动探究题组训练11考点互动探究

①向蒸馏器中加入原料时,茉莉花与清水的质量比大约为

。

②A表示

过程,B表示

过程,C表示

,通过C提取出的初提取精油,可能还混有一定的水分,所以要向提取液加入D

除水,放置过夜,再过滤除去固体物质,即可得到茉莉精油。

[答案](1)在花开的盛花期采摘茉莉花(2)采用水蒸气蒸馏法。原因有①茉莉精油的化学性质稳定,难溶于水而易溶于有机溶剂,与水共沸时会随水蒸气蒸馏出来,便于提取;②水蒸气蒸馏法设备简单、成本低、易于操作(3)①1∶4

②水蒸气蒸馏冷凝分离油层无水硫酸钠考点互动探究①向蒸馏器中加入原料时,茉莉花与清水的质量12考点互动探究[解析](1)在盛花期采摘茉莉花的原因是此时茉莉花内芳香油含量高。(2)茉莉精油的特点是不溶于水,易溶于有机溶剂,因此,适宜用水蒸气蒸馏法和萃取法提取;但前者具有设备简单、成本低、操作简单等优点,因此常采用水蒸气蒸馏法。(3)在提取过程中,加入清水、食盐和无水硫酸钠可以使芳香油被逐步分离并纯化。考点互动探究[解析](1)在盛花期采摘茉莉花的原因是此时茉132.胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康,改善夜盲症、皮肤粗糙的状况,有助于身体免疫受自由基的伤害。请根据胡萝卜素的提取过程及其性质,回答下列问题。(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是

法。不采用蒸馏法的原因是

。

(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素,其中B过程叫

。从胡萝卜中提取胡萝卜素时,常用

作溶剂。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围,原因是

。

考点互动探究2.胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康,改善夜盲症、皮肤粗糙的14(3)如图11-35-3中甲为提取胡萝卜素的装置示意图,请指出图中一处错误并改正:

。

(4)如图11-35-3中乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是

法。在图乙的胡萝卜素的鉴定结果示意图中,A、B、C、D四点中,属于提取样品的样点是

。

考点互动探究图11-35-3(3)如图11-35-3中甲为提取胡萝卜素的考点互动探究图115考点互动探究[答案](1)萃取胡萝卜素挥发性较差,不能随水蒸气蒸馏出来(2)浓缩石油醚(或水不溶性有机溶剂)温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解(3)错误在于使用明火加热,应该采用水浴加热(4)纸层析B和C[解析](1)提取胡萝卜素常用萃取的方法,而不能使用蒸馏法是因为胡萝卜素挥发性较差,不能随水蒸气蒸馏出来。(2)干燥后应是萃取,而B应是浓缩。提取胡萝卜素常用水不溶性有机溶剂,如石油醚。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应将温度和时间严格控制在一定范围,原因是温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。(3)题图甲中萃取过程不能使用明火加热,容易引起爆炸,应改为水浴加热。(4)题图乙是用纸层析法进行鉴定,A和D都只有一个点是标准样品,而B和C含有其他色素带,说明是提取样品。考点互动探究[答案](1)萃取胡萝卜素挥发性较差,不能随16归纳提升胡萝卜素萃取的影响因素及解决方法考点互动探究影响因素解决方法萃取剂的性质用水不溶性有机溶剂原料的颗粒大小、紧密程度粉碎材料的含水量干燥萃取温度探索最佳萃取温度,严格控制温度萃取时间适当延长萃取时间归纳提升胡萝卜素萃取的影响因素及解决方法考点互动探究影响因17考点互动探究知识梳理

1.样品处理与粗分离考点二蛋白质的提取与分离图11-35-4

去除杂蛋白蒸馏水涨破血红蛋白透析小分子杂质考点互动探究知识梳理1.样品处理与粗分离考点二蛋白质的提18考点互动探究

2.纯化与纯度鉴定图11-35-5

凝胶色谱法移动速度不同大考点互动探究2.纯化与纯度鉴定图11-35-5凝胶色谱法19考点互动探究

核心讲解考点互动探究核心讲解20②分离过程2.电泳法(1)概念:指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。(2)原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电,在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。考点互动探究

蛋白质类型进入凝胶内部的程度路程移动速度相对分子质量较小容易较长较慢相对分子质量较大无法进入较短较快②分离过程考点互动探究蛋白质类型进入凝胶内部的程度路程21考点互动探究

考点互动探究22随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质。如图11-35-6是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白而设计的“血红蛋白提取、分离流程图”:考点互动探究题组训练随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类23请回答下列有关问题:(1)样品处理中红细胞的洗涤要用

反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是

。

(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是

,若要尽快达到理想的透析效果,可以

(写出一种方法)。

(3)血红蛋白的纯化是通过

法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。

考点互动探究请回答下列有关问题:考点互动探究24(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的

等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。

(5)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图11-35-7所示。由图可知携带者有

种血红蛋白,从分子遗传学的角度做出的解释是

。

考点互动探究图11-35-7(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的25考点互动探究[答案](1)生理盐水渗透作用(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量(或及时更换缓冲液)(3)凝胶色谱(4)带电性质以及分子大小、形状(5)2携带者具有一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质[解析](1)样品处理中红细胞的洗涤要用生理盐水反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是渗透作用(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破)。(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是除去小分子杂质。(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的带电性质以及分子大小、形状等的差异,而产生不同的迁移速度,实现各种分子的分离。(5)由题图可知携带者有2种血红蛋白,因为携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质。考点互动探究[答案](1)生理盐水渗透作用(2)26考点互动探究知识梳理考点三酶的应用1.果胶酶在果汁生产中的作用(1)果胶①作用:

以及胞间层的主要组成成分之一;在果汁加工中,会影响

并使果汁混浊。

②成分:由

聚合而成的一种高分子化合物。

③特点:不溶于水。植物细胞壁出汁率半乳糖醛酸考点互动探究知识梳理考点三酶的应用1.果胶酶在果汁生产中的27考点互动探究果胶酯酶果胶半乳糖醛酸化学反应考点互动探究果胶酯酶果胶半乳糖醛酸化学反应28②表示方法:用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的

来表示。

③酶反应速度的表示方法:用单位时间内、单位体积中

或

来表示。

(4)影响酶活性的因素:

、

和酶的抑制剂等。2.加酶洗衣粉在洗涤中的作用(1)加酶洗衣粉:指含

的洗衣粉。

考点互动探究反应速度反应物的减少量产物的增加量温度pH酶制剂②表示方法:用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的29(2)酶制剂的种类与洗涤原理考点互动探究种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶蛋白质→

或氨基酸

血渍、奶渍等脂肪酶脂肪→

食品的油渍、人体皮脂、口红等淀粉酶淀粉→

来自面条等的污垢

酶

使纤维的结构变得蓬松棉纺品的表面浮毛小分子肽甘油和脂肪酸麦芽糖、葡萄糖纤维素(2)酶制剂的种类与洗涤原理考点互动探究种类洗涤原理洗涤的物303.固定化酶和固定化细胞(1)固定化酶①形成:将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种

上,使之成为

的制剂。

②特性:与游离酶相比,

好,与底物和产物容易分离,易于控制,能反复多次使用;便于

,有利于自动化生产。

(2)固定技术①概念:利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。考点互动探究介质不溶于水而又有酶活性稳定性运输和贮存3.固定化酶和固定化细胞考点互动探究介质不溶于水而又有酶活性31②方法(连线)考点互动探究[答案]②A-b-Ⅰ

B-a-Ⅱ

C-c-Ⅲ②方法(连线)考点互动探究[答案]②A-b-ⅠB-a-Ⅱ32(3)适用对象一般来讲,酶更适合采用

和物理吸附法固定化,而细胞多采用

固定化,这是因为体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶则易从包埋材料中漏出。

考点互动探究化学结合法包埋法(3)适用对象考点互动探究化学结合法包埋法33

1.酶活性与酶促反应速率的区别与联系酶活性是指酶催化化学反应的能力。通常以测出的酶促反应的速率来衡量,但是酶促反应的速率并不等于酶活性。如过氧化氢酶活性为零时(不起催化作用),过氧化氢的分解速率并不为零。(1)影响酶活性的因素

影响酶活性的因素主要有温度、pH、酶的抑制剂(能抑制酶活性的物质)和酶激活剂(能提高酶活性的物质)等。注意酶浓度不会影响酶活性,它是影响酶促反应速率的因素之一。考点互动探究

核心讲解1.酶活性与酶促反应速率的区别与联系考点互动探究核心34(2)影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素有温度、pH、酶的抑制剂和酶激活剂、酶浓度、底物浓度等。其中温度、pH、酶的抑制剂和酶激活剂是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。底物浓度和酶的浓度通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率,并不影响酶的活性。考点互动探究

(2)影响酶促反应速率的因素考点互动探究352.固定化酶与固定化细胞的比较考点互动探究

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2.固定化酶与固定化细胞的比较考点互动探究固定化酶固定361.在工业生产果汁时,常常利用果胶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的影响,某同学设计了如下实验:Ⅰ.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图11-35-8中A)。Ⅱ.将果胶酶与苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图11-35-8中B)。考点互动探究题组训练图11-35-81.在工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁37Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图11-35-8中C)。Ⅳ.在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表:根据上述实验,请分析回答下列问题:(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中

的水解。

(2)实验结果表明,当温度为

时果汁量最多,此时果胶酶的活性在所设的温度条件下

。考点互动探究温度(℃)10203040506070果汁量(mL)8131525151211Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图1138(3)题中的步骤Ⅰ能否省略?

,原因是

。

(4)为什么此实验可以通过测量滤出的果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低?

。

(5)上表中产生果汁量最多的温度

(填“是”或“不一定是”)果胶酶的最适温度。如何更精确地探究果胶酶的最适温度?

。

考点互动探究[答案]

(1)果胶(2)40℃最高(3)不能步骤Ⅰ保证了果胶酶和苹果泥混合前处于相同温度,避免混合时温度不同对实验结果的影响(4)单位时间内得到的果汁越多,说明此反应速度越快,即酶的活性越高,反之,则酶的活性越低(5)不一定是在产生果汁最多的温度附近设置更小的温度梯度(如5℃、1℃等)进一步实验(3)题中的步骤Ⅰ能否省略?,原因是39考点互动探究[解析]

(1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。(2)根据题中表格可知,40℃时果汁量最多,则此温度时酶活性在所设的温度条件下最高。(3)题中的步骤Ⅰ不能省略,因为该步骤保证了果胶酶和苹果泥混合前处于相同温度,避免混合时温度不同对实验结果的影响。(4)果胶酶将果胶分解为小分子物质,这些物质可以通过滤纸,单位时间内得到的苹果汁体积越大,表明果胶酶活性越高。(5)由于本实验温度梯度较大,因此题表中产生果汁量最多的温度不一定是果胶酶的最适温度。要更精确地探究果胶酶的最适温度,应在产生果汁最多的温度附近设置更小的温度梯度(如5℃、1℃等)进一步实验。考点互动探究[解析](1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半402.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中分别加入一种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍(血渍含有蛋白质成分,油渍含有动物的脂肪成分),其他实验条件均相同,下表为实验记录。考点互动探究水温/℃1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间/min937895876391824685752777698682.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份41请回答下列问题:(1)从实验中可以看出,提高洗衣粉去污能力的方法有

和

,甲组在洗衣粉中加入了

,乙组在洗衣粉中加入了

。

(2)实验记录中酶的最适宜温度为

℃。

(3)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有

。

(4)如果甲、乙和丙3组均在水温为90℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异:

,并说明理由:

。考点互动探究[答案]

(1)加入各种酶适宜水温蛋白酶脂肪酶(2)50

(3)专一性(4)效果都不好在90℃高温条件下酶的活性丧失,因此去污能力不强,与没有酶的洗衣粉洗涤效果相当请回答下列问题:考点互动探究[答案](1)加入各种酶适宜42考点互动探究[解析](1)从实验中可以看出,酶和适当水温有利于化纤布上污渍的去除,因此提高洗衣粉去污能力的方法有加入各种酶和适宜水温,由实验结果可知,甲组洗衣粉可除去血渍,乙组洗衣粉可除去油渍,可判断甲组在洗衣粉中加入了蛋白酶,乙组在洗衣粉中加入了脂肪酶。(2)在实验记录中,甲组洗衣粉清除血渍、乙组洗衣粉清除油渍所需时间最短的温度都是50℃,因此酶的最适宜温度为50℃。(3)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有专一性。(4)如果甲、乙和丙3组均在水温为90℃时洗涤同一种污渍,效果都不好,因为在90℃高温条件下酶的活性丧失,因此去污能力不强,与没有酶的洗衣粉洗涤效果相当。考点互动探究[解析](1)从实验中可以看出,酶和适当水温有433.图11-35-9表示制备固定化酵母细胞的过程,请据图回答:(1)在缺水状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复

状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时

。

(2)影响此实验成败的关键步骤是

,此步的操作应采用

。

考点互动探究图11-35-93.图11-35-9表示制备固定化酵母细胞的过程,请据图回答44(3)观察形成的凝胶珠颜色和形状:形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明

。

(4)本实验所用的固定化技术是

,而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是

。

(5)该实验中CaCl2溶液的作用是

。

考点互动探究[答案](1)正常的生活体积会增大(2)配制海藻酸钠溶液小火或间断加热(3)海藻酸钠的浓度偏高(4)包埋法酶分子很小,容易从包埋材料中漏出(5)使胶体聚沉(3)观察形成的凝胶珠颜色和形状:形成的凝胶珠不是圆形或椭圆45考点互动探究[解析](1)在缺水状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。因为酵母细胞活化时体积会变大,活化前应选择足够大的容器。(2)制备固定化酵母细胞的实验中,影响该实验成败的关键步骤是“配制海藻酸钠溶液”,该过程为了防止原料焦糊,应小火或间断加热。(3)如果海藻酸钠浓度过高,很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。(4)由于酶分子很小,容易从包埋材料中漏出,因此制备固定化酶不宜采用包埋法。(5)实验中CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。考点互动探究[解析](1)在缺水状态下,微生物处于休眠状态46归纳提升(1)细胞的固定化要在严格无菌条件下进行;对制备的海藻酸钠溶液、CaCl2溶液以及注射器等器材进行严格灭菌。(2)溶化海藻酸钠时采用小火或间断加热法,防止海藻酸钠焦糊。(3)海藻酸钠溶液浓度过高,将很难形成凝胶珠;浓度过低,凝胶珠所包埋的酵母细胞数量少。考点互动探究归纳提升考点互动探究47考点互动探究1.下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是(

)A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状历年真题明考向[答案]A[解析]将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状,可以活化酵母,A项正确。配制海藻酸钠溶液时需小火、间断加热,配制CaCl2溶液不需加热,B项错误。考点互动探究1.下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,48考点互动探究1.下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是(

)A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状凝胶珠成形后应在CaCl2溶液中浸泡30分钟左右,以便形成稳定的结构,C项错误。海藻酸钠溶液浓度过低时固定的酵母细胞数目少,凝胶珠呈白色,浓度过高时凝胶珠易呈蝌蚪状,D项错误。考点互动探究1.下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,49考点互动探究2.为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图11-35-10所示。由图中实验结果能直接得出的结论是 (

)A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力

图11-35-10

考点互动探究2.为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究50考点互动探究[解析]由于污布类型1、2、4的酶用量和洗衣粉类型不同,故不能确定碱性纤维素酶对污布的去污能力的大小,也不能确定不同类型洗衣粉对碱性纤维素酶去污力的影响,A、B项错误。对污布类型2、3分析,自变量只有污布类型,其他变量如洗衣粉类型、酶用量等相同,可以直接说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C项正确。图中没有污布类型相同、洗衣粉类型相同而酶量不同的对照实验,故不能说明加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力,D项错误。[答案]C考点互动探究[解析]由于污布类型1、2、4的酶用量和洗衣粉51考点互动探究3.固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是(

)A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C.温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分[答案]C[解析]透析法是利用小分子物质可通过半透膜,而大分子物质不能通过半透膜的性质,达到分离的目的,而单宁酶和杂蛋白都是大分子物质,不能用透析法分离,可用凝胶色谱法分离,A项错误。考点互动探究3.固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦52考点互动探究3.固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是(

)A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C.温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果,而吸附法是物理方法,不影响酶分子结构,B项错误。影响酶的活性的因素有温度、pH和重金属离子等,C项正确。固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分体现出酶具有专一性,D项错误。考点互动探究3.固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦53考点互动探究4.绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是

(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是

。

(2)提取物质W时,振荡的作用是

。

(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是

。

考点互动探究4.绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,54考点互动探究(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78℃)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是

。

(5)该实验操作过程中应注意的事项是

(答出两点即可)。[答案](1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,防火考点互动探究(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约7855考点互动探究[解析](1)提取物质W最好选用晾干的植物甲,因为高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果。(2)振荡有利于原料与有机溶剂混匀,使物质W充分溶解于有机溶剂中。(3)利用活性炭的吸附能力可除去提取液中的色素等杂质。(4)利用低沸点的丙酮进行蒸馏,可减少物质W的分解。(5)实验过程要在低温下进行,同时注意防火。考点互动探究[解析](1)提取物质W最好选用晾干的植物甲,56考点互动探究5.回答下列问题:(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图11-35-11所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时,不应该使用开水,原因是

。

若要去除衣服上的血渍,应选择含有

(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是

。

(2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法

(填“合理”或“不合理”),理由是

。

图11-35-11

考点互动探究5.回答下列问题:图11-35-1157考点互动探究(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性,请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中

(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。

[答案](1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗蛋白酶丙碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基考点互动探究(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性,请推测pH58考点互动探究[解析]本题考查加酶洗衣粉的使用及影响其洗涤效果的因素。(1)开水会使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗,故用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时,不应该使用开水。图中只有蛋白酶丙在碱性条件下具有较高的酶活性。(2)脂肪酶的化学本质为蛋白质,将脂肪酶添加到蛋白酶洗衣液中,蛋白酶会催化脂肪酶水解。(3)蛋白酶的化学本质为蛋白质,蛋白质含有氨基和羧基。考点互动探究[解析]本题考查加酶洗衣粉的使用及影响其洗涤效果59考点互动探究6.为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如图11-35-12所示。请回答图11-35-12下列问题:(1)实验中的海藻酸钠作用是

,CaCl2的作用是

。考点互动探究6.为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以60考点互动探究(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用

洗涤。图甲中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是

。

(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为

海藻酸钠制备凝胶球。

(4)图乙中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是

。结合图甲、乙分析,固定化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是

;72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有

。

考点互动探究(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物61考点互动探究[答案](1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶吸附Zn2+绿球藻生长(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢,溶液中Zn2+浓度较低[解析](1)海藻酸钠属于酶固定技术中的包埋剂。氯化钙的作用是与海藻酸钠反应形成凝胶球。(2)清洗凝胶球应该用培养液或生理盐水,避免绿球藻吸水或失水,以保持其活性。海藻酸钠的浓度越低,则形成的凝胶球上的孔径就越大,导致部分绿球藻通过小孔离开凝胶球。(3)图中显示海藻酸钠浓度为2.0%时对绿球藻的固定效果最好,所以要研究固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为2.0%的海藻酸钠。考点互动探究[答案](1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠62考点互动探究(4)空白凝胶球中不含绿球藻,所以Zn2+浓度下降的原因只能是Zn2+被凝胶球所吸附。根据图甲可知,在24~48h间绿球藻的增殖速度最快,所以该期间Zn2+浓度下降速度最快。同理可知,在72~96h间绿球藻的增殖几乎停止,此时溶液中的Zn2+浓度也较低,所以该期间Zn2+浓度下降的速度较慢。考点互动探究(4)空白凝胶球中不含绿球藻,所以Zn2+浓度下631.某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下:材料处理:称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份,每份10g。剪碎后分成两组,一组置于20℃,另一组置于-20℃条件下,保存24h。DNA粗提取:第一步:将上述材料分别放入研钵中,各加入15mL研磨液,充分研磨。用两层纱布过滤,取滤液备用。第二步:先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液,再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌,使絮状物缠绕在玻璃棒上。教师备用习题1.某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如64第三步:取6支试管,分别加入等量的2mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测:在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂。混合均匀后,置于沸水中加热5min,待试管冷却后比较溶液的颜色深浅,结果如下表。(注:“+”越多表示蓝色越深)分析上述实验过程,回答下列问题:(1)该探究性实验课题名称是

。教师备用习题材料保存温度花菜辣椒蒜黄20℃++++++-20℃+++++++++第三步:取6支试管,分别加入等量的2mol/L的NaCl溶65教师备用习题(2)第二步中“缓缓地”搅拌,这是为了减少

。

(3)根据实验结果,得出结论并分析。①结论1:与20℃相比,相同实验材料在-20℃条件下保存,DNA的提取量较多。结论2:

。

②针对结论1,请提出合理的解释:

。

(4)氯仿密度大于水,能使蛋白质变性沉淀,与水和DNA均不相溶,且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度,依据氯仿的特性,在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是

。然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。

教师备用习题(2)第二步中“缓缓地”搅拌,这是为了减少66教师备用习题[答案](1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂(3)①等质量的不同实验材料,在相同的保存温度下,从蒜黄提取的DNA量最多②低温抑制了相关酶的活性,DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合,静置一段时间,吸取上清液[解析]从题目实验步骤看出,该实验的课题是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。在第二步中,为了防止DNA断裂,要缓缓地搅拌;从题表中结果看出,由于低温抑制了相关酶的活性,DNA降解慢,使相同材料在低温保存下的DNA提取量大;在相同条件下,蒜黄蓝色最深,说明相同条件下从蒜黄中提取的DNA量最多;由于氯仿密度比水大,可使蛋白质变性沉淀,而与水、DNA不相溶,这样可将第三步获得的溶液与等量的氯仿混合,静置一段时间,吸取上清液。教师备用习题[答案](1)探究不同材料和不同保存温度对DN67第35讲PART35生物技术在其他方面的应用考点互动探究│教师备用习题第35讲PART35生物技术在其他方面的应用考点互动探究68考试说明1.从生物材料中提取某些特定的成分(实验与探究能力)。2.蛋白质的提取与分离(实验与探究能力)。3.酶活力测定的一般原理和方法(实验与探究能力)。4.酶在食品制造和洗涤等方面的应用(实验与探究能力)。5.制备和应用固相化酶(实验与探究能力)。考试说明1.从生物材料中提取某些特定的成分(实验与探究能力)69考点互动探究知识梳理1.植物芳香油的提取(1)植物芳香油的主要化学成分是萜类化合物及其衍生物,特点是

强,易溶于

溶剂。

(2)提取方法:

、压榨和

等。

考点一植物有效成分的提取挥发性有机蒸馏萃取考点互动探究知识梳理1.植物芳香油的提取考点一植物有效成分70考点互动探究(3)玫瑰精油的提取图11-35-1

(4)橘皮精油的提取图11-35-2

水蒸气蒸馏水蒸气水气蒸馏水蒸气蒸馏NaCl无水Na2SO4压榨法机械加压压榨静置考点互动探究(3)玫瑰精油的提取图11-35-1(4)橘皮71考点互动探究2.胡萝卜素的提取(1)方法:

法。

(2)萃取剂的选择:萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解

,并且不与水混溶。

(3)影响萃取的因素①主要因素:

和使用量。

②次要因素:原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。萃取胡萝卜素萃取剂的性质考点互动探究2.胡萝卜素的提取萃取胡萝卜素萃取剂的性质72考点互动探究(4)提取装置的设计①加热方式:采用

加热,避免

加热。

②防止挥发的装置:安装

装置。

(5)实验流程胡萝卜→

→干燥→

→过滤

→

→胡萝卜素(6)胡萝卜素的鉴定:

法。

水浴明火回流冷凝粉碎萃取浓缩纸层析考点互动探究(4)提取装置的设计水浴明火回流冷凝粉碎萃取浓缩73考点互动探究

核心讲解1.植物芳香油提取方法的比较考点互动探究核心讲解1.植物芳香油提取方法的比较74考点互动探究

考点互动探究75考点互动探究

易错提醒用萃取法提取植物有效成分应注意的问题(1)萃取温度和时间都会影响萃取的效果,萃取效率在一定范围内,与萃取温度呈正相关,通常采用加热的方法提高萃取效率。(2)萃取温度过高会影响植物有效成分的品质,因此萃取时应严格控制温度,适当延长萃取时间。导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。考点互动探究易错提醒用萃取法提取植物有效成分应注意的76考点互动探究

2.胡萝卜素提取中需要注意的问题(1)层析时注意选择干净的滤纸,为了防止操作时对滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸,可以戴手套进行操作。(2)点样时注意应快速细致,点样斑点不能太大(直径应小于0.5cm)。(3)将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能相互接触,以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。考点互动探究2.胡萝卜素提取中需要注意的问题77考点互动探究题组训练考点互动探究题组训练78考点互动探究

①向蒸馏器中加入原料时,茉莉花与清水的质量比大约为

。

②A表示

过程,B表示

过程,C表示

,通过C提取出的初提取精油,可能还混有一定的水分,所以要向提取液加入D

除水,放置过夜,再过滤除去固体物质,即可得到茉莉精油。

[答案](1)在花开的盛花期采摘茉莉花(2)采用水蒸气蒸馏法。原因有①茉莉精油的化学性质稳定,难溶于水而易溶于有机溶剂,与水共沸时会随水蒸气蒸馏出来,便于提取;②水蒸气蒸馏法设备简单、成本低、易于操作(3)①1∶4

②水蒸气蒸馏冷凝分离油层无水硫酸钠考点互动探究①向蒸馏器中加入原料时,茉莉花与清水的质量79考点互动探究[解析](1)在盛花期采摘茉莉花的原因是此时茉莉花内芳香油含量高。(2)茉莉精油的特点是不溶于水,易溶于有机溶剂,因此,适宜用水蒸气蒸馏法和萃取法提取;但前者具有设备简单、成本低、操作简单等优点,因此常采用水蒸气蒸馏法。(3)在提取过程中,加入清水、食盐和无水硫酸钠可以使芳香油被逐步分离并纯化。考点互动探究[解析](1)在盛花期采摘茉莉花的原因是此时茉802.胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康,改善夜盲症、皮肤粗糙的状况,有助于身体免疫受自由基的伤害。请根据胡萝卜素的提取过程及其性质,回答下列问题。(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是

法。不采用蒸馏法的原因是

。

(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素,其中B过程叫

。从胡萝卜中提取胡萝卜素时,常用

作溶剂。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围,原因是

。

考点互动探究2.胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康,改善夜盲症、皮肤粗糙的81(3)如图11-35-3中甲为提取胡萝卜素的装置示意图,请指出图中一处错误并改正:

。

(4)如图11-35-3中乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是

法。在图乙的胡萝卜素的鉴定结果示意图中,A、B、C、D四点中,属于提取样品的样点是

。

考点互动探究图11-35-3(3)如图11-35-3中甲为提取胡萝卜素的考点互动探究图182考点互动探究[答案](1)萃取胡萝卜素挥发性较差,不能随水蒸气蒸馏出来(2)浓缩石油醚(或水不溶性有机溶剂)温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解(3)错误在于使用明火加热,应该采用水浴加热(4)纸层析B和C[解析](1)提取胡萝卜素常用萃取的方法,而不能使用蒸馏法是因为胡萝卜素挥发性较差,不能随水蒸气蒸馏出来。(2)干燥后应是萃取,而B应是浓缩。提取胡萝卜素常用水不溶性有机溶剂,如石油醚。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应将温度和时间严格控制在一定范围,原因是温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。(3)题图甲中萃取过程不能使用明火加热,容易引起爆炸,应改为水浴加热。(4)题图乙是用纸层析法进行鉴定,A和D都只有一个点是标准样品,而B和C含有其他色素带,说明是提取样品。考点互动探究[答案](1)萃取胡萝卜素挥发性较差,不能随83归纳提升胡萝卜素萃取的影响因素及解决方法考点互动探究影响因素解决方法萃取剂的性质用水不溶性有机溶剂原料的颗粒大小、紧密程度粉碎材料的含水量干燥萃取温度探索最佳萃取温度,严格控制温度萃取时间适当延长萃取时间归纳提升胡萝卜素萃取的影响因素及解决方法考点互动探究影响因84考点互动探究知识梳理

1.样品处理与粗分离考点二蛋白质的提取与分离图11-35-4

去除杂蛋白蒸馏水涨破血红蛋白透析小分子杂质考点互动探究知识梳理1.样品处理与粗分离考点二蛋白质的提85考点互动探究

2.纯化与纯度鉴定图11-35-5

凝胶色谱法移动速度不同大考点互动探究2.纯化与纯度鉴定图11-35-5凝胶色谱法86考点互动探究

核心讲解考点互动探究核心讲解87②分离过程2.电泳法(1)概念:指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。(2)原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电,在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。考点互动探究

蛋白质类型进入凝胶内部的程度路程移动速度相对分子质量较小容易较长较慢相对分子质量较大无法进入较短较快②分离过程考点互动探究蛋白质类型进入凝胶内部的程度路程88考点互动探究

考点互动探究89随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质。如图11-35-6是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白而设计的“血红蛋白提取、分离流程图”:考点互动探究题组训练随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类90请回答下列有关问题:(1)样品处理中红细胞的洗涤要用

反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是

。

(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是

,若要尽快达到理想的透析效果,可以

(写出一种方法)。

(3)血红蛋白的纯化是通过

法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。

考点互动探究请回答下列有关问题:考点互动探究91(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的

等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。

(5)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图11-35-7所示。由图可知携带者有

种血红蛋白,从分子遗传学的角度做出的解释是

。

考点互动探究图11-35-7(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的92考点互动探究[答案](1)生理盐水渗透作用(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量(或及时更换缓冲液)(3)凝胶色谱(4)带电性质以及分子大小、形状(5)2携带者具有一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质[解析](1)样品处理中红细胞的洗涤要用生理盐水反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是渗透作用(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破)。(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是除去小分子杂质。(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的带电性质以及分子大小、形状等的差异,而产生不同的迁移速度,实现各种分子的分离。(5)由题图可知携带者有2种血红蛋白,因为携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质。考点互动探究[答案](1)生理盐水渗透作用(2)93考点互动探究知识梳理考点三酶的应用1.果胶酶在果汁生产中的作用(1)果胶①作用:

以及胞间层的主要组成成分之一;在果汁加工中,会影响

并使果汁混浊。

②成分:由

聚合而成的一种高分子化合物。

③特点:不溶于水。植物细胞壁出汁率半乳糖醛酸考点互动探究知识梳理考点三酶的应用1.果胶酶在果汁生产中的94考点互动探究果胶酯酶果胶半乳糖醛酸化学反应考点互动探究果胶酯酶果胶半乳糖醛酸化学反应95②表示方法:用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的

来表示。

③酶反应速度的表示方法:用单位时间内、单位体积中

或

来表示。

(4)影响酶活性的因素:

、

和酶的抑制剂等。2.加酶洗衣粉在洗涤中的作用(1)加酶洗衣粉:指含

的洗衣粉。

考点互动探究反应速度反应物的减少量产物的增加量温度pH酶制剂②表示方法:用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的96(2)酶制剂的种类与洗涤原理考点互动探究种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶蛋白质→

或氨基酸

血渍、奶渍等脂肪酶脂肪→

食品的油渍、人体皮脂、口红等淀粉酶淀粉→

来自面条等的污垢

酶

使纤维的结构变得蓬松棉纺品的表面浮毛小分子肽甘油和脂肪酸麦芽糖、葡萄糖纤维素(2)酶制剂的种类与洗涤原理考点互动探究种类洗涤原理洗涤的物973.固定化酶和固定化细胞(1)固定化酶①形成:将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种

上,使之成为

的制剂。

②特性:与游离酶相比,

好,与底物和产物容易分离,易于控制,能反复多次使用;便于

,有利于自动化生产。

(2)固定技术①概念:利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。考点互动探究介质不溶于水而又有酶活性稳定性运输和贮存3.固定化酶和固定化细胞考点互动探究介质不溶于水而又有酶活性98②方法(连线)考点互动探究[答案]②A-b-Ⅰ

B-a-Ⅱ

C-c-Ⅲ②方法(连线)考点互动探究[答案]②A-b-ⅠB-a-Ⅱ99(3)适用对象一般来讲,酶更适合采用

和物理吸附法固定化,而细胞多采用

固定化,这是因为体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶则易从包埋材料中漏出。

考点互动探究化学结合法包埋法(3)适用对象考点互动探究化学结合法包埋法100

1.酶活性与酶促反应速率的区别与联系酶活性是指酶催化化学反应的能力。通常以测出的酶促反应的速率来衡量,但是酶促反应的速率并不等于酶活性。如过氧化氢酶活性为零时(不起催化作用),过氧化氢的分解速率并不为零。(1)影响酶活性的因素

影响酶活性的因素主要有温度、pH、酶的抑制剂(能抑制酶活性的物质)和酶激活剂(能提高酶活性的物质)等。注意酶浓度不会影响酶活性,它是影响酶促反应速率的因素之一。考点互动探究

核心讲解1.酶活性与酶促反应速率的区别与联系考点互动探究核心101(2)影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素有温度、pH、酶的抑制剂和酶激活剂、酶浓度、底物浓度等。其中温度、pH、酶的抑制剂和酶激活剂是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。底物浓度和酶的浓度通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率,并不影响酶的活性。考点互动探究

(2)影响酶促反应速率的因素考点互动探究1022.固定化酶与固定化细胞的比较考点互动探究

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2.固定化酶与固定化细胞的比较考点互动探究固定化酶固定1031.在工业生产果汁时,常常利用果胶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的影响,某同学设计了如下实验:Ⅰ.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图11-35-8中A)。Ⅱ.将果胶酶与苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图11-35-8中B)。考点互动探究题组训练图11-35-81.在工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁104Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图11-35-8中C)。Ⅳ.在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表:根据上述实验,请分析回答下列问题:(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中

的水解。

(2)实验结果表明,当温度为

时果汁量最多,此时果胶酶的活性在所设的温度条件下

。考点互动探究温度(℃)10203040506070果汁量(mL)8131525151211Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图11105(3)题中的步骤Ⅰ能否省略?

,原因是

。

(4)为什么此实验可以通过测量滤出的果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低?

。

(5)上表中产生果汁量最多的温度

(填“是”或“不一定是”)果胶酶的最适温度。如何更精确地探究果胶酶的最适温度?

。

考点互动探究[答案]

(1)果胶(2)40℃最高(3)不能步骤Ⅰ保证了果胶酶和苹果泥混合前处于相同温度,避免混合时温度不同对实验结果的影响(4)单位时间内得到的果汁越多,说明此反应速度越快,即酶的活性越高,反之,则酶的活性越低(5)不一定是在产生果汁最多的温度附近设置更小的温度梯度(如5℃、1℃等)进一步实验(3)题中的步骤Ⅰ能否省略?,原因是106考点互动探究[解析]

(1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。(2)根据题中表格可知,40℃时果汁量最多,则此温度时酶活性在所设的温度条件下最高。(3)题中的步骤Ⅰ不能省略,因为该步骤保证了果胶酶和苹果泥混合前处于相同温度,避免混合时温度不同对实验结果的影响。(4)果胶酶将果胶分解为小分子物质,这些物质可以通过滤纸,单位时间内得到的苹果汁体积越大,表明果胶酶活性越高。(5)由于本实验温度梯度较大,因此题表中产生果汁量最多的温度不一定是果胶酶的最适温度。要更精确地探究果胶酶的最适温度,应在产生果汁最多的温度附近设置更小的温度梯度(如5℃、1℃等)进一步实验。考点互动探究[解析](1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半1072.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中分别加入一种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍(血渍含有蛋白质成分,油渍含有动物的脂肪成分),其他实验条件均相同,下表为实验记录。考点互动探究水温/℃1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间/min937895876391824685752777698682.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份108请回答下列问题:(1)从实验中可以看出,提高洗衣粉去污能力的方法有

和

,甲组在洗衣粉中加入了

,乙组在洗衣粉中加入了

。

(2)实验记录中酶的最适宜温度为

℃。

(3)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有

。

(4)如果甲、乙和丙3组均在水温为90℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异:

,并说明理由:

。考点互动探究[答案]

(1)加入各种酶适宜水温蛋白酶脂肪酶(2)50

(3)专一性(4)效果都不好在90℃高温条件下酶的活性丧失,因此去污能力不强,与没有酶的洗衣粉洗涤效果相当请回答下列问题:考点互动探究[答案](1)加入各种酶适宜109考点互动探究[解析](1)从实验中可以看出,酶和适当水温有利于化纤布上污渍的去除,因此提高洗衣粉去污能力的方法有加入各种酶和适宜水温,由实验结果可知,甲组洗衣粉可除去血渍,乙组洗衣粉可除去油渍,可判断甲组在洗衣粉中加入了蛋白酶,乙组在洗衣粉中加入了脂肪酶。(2)在实验记录中,甲组洗衣粉清除血渍、乙组洗衣粉清除油渍所需时间最短的温度都是50℃,因此酶的最适宜温度为50℃。(3)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有专一性。(4)如果甲、乙和丙3组均在水温为90℃时洗涤同一种污渍,效果都不好,因为在90℃高温条件下酶的活性丧失,因此去污能力不强,与没有酶的洗衣粉洗涤效果相当。考点互动探究[解析](1)从实验中可以看出,酶和适当水温有1103.图11-35-9表示制备固定化酵母细胞的过程,请据图回答:(1)在缺水状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复

状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时

。

(2)影响此实验成败的关键步骤是

,此步的操作应采用

。

考点互动探究图11-35-93.图11-35-9表示制备固定化酵母细胞的过程,请据图回答111(3)观察形成的凝胶珠颜色和形状:形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明

。

(4)本实验所用的固定化技术是

,而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是

。

(5)该实验中CaCl2溶液的作用是

。

考点互动探究[答案](1)正常的生活体积会增大(2)配制海藻酸钠溶液小火或间断加热(3)海藻酸钠的浓度偏高(4)包埋法酶分子很小,容易从包埋材料中漏出(5)使胶体聚沉(3)观察形成的凝胶珠颜色和形状:形成的凝胶珠不是圆形或椭圆112考点互动探究[解析](1)在缺水状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。因为酵母细胞活化时体积会变大,活化前应选择足够大的容器。(2)制备固定化酵母细胞的实验中,影响该实验成败的关键步骤是“配制海藻酸钠溶液”,该过程为了防止原料焦糊,应小火或间断加热。(3)如果海藻酸钠浓度过高,很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。(4)由于酶分子很小,容易从包埋材料中漏出,因此制备固定化酶不宜采用包埋法。(5)实验中CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。考点互动探究[解析](1)在缺水状态下,微生物处于休眠状态113归纳提升(1)细胞的固定化要在严格无菌条件下进行