高三生物二轮专题复习酶的应用和生物技术在其他方面的应用.ppt

第二讲第二讲 酶的应用和生物技术酶的应用和生物技术在其他方面的应用在其他方面的应用题组题组1　酶的应用　酶的应用1．．(2010·江苏生物，江苏生物，3)某种蛋白酶是由某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋个氨基酸脱水缩合形成的蛋 白质，下列叙述正确的是白质，下列叙述正确的是 (　　　　) A．该蛋白酶分子结构中至少含有．该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和个氨基和129个羧基个羧基 B．该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应．该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应 C．利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液．利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液 D．用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好．用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好解析解析：：一个蛋白质分子中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧一个蛋白质分子中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基；该蛋白酶属于蛋白质，与双缩脲试剂作用，产生紫色反应；利用基；该蛋白酶属于蛋白质，与双缩脲试剂作用，产生紫色反应；利用透析法纯化该蛋白酶时，应以磷酸缓冲液作为透析液；蛋白酶催化水透析法纯化该蛋白酶时，应以磷酸缓冲液作为透析液；蛋白酶催化水解蛋白质，而油渍属于脂质，用含该蛋白酶的洗衣粉无法去除油渍，解蛋白质，而油渍属于脂质，用含该蛋白酶的洗衣粉无法去除油渍，用含该蛋白酶的洗衣粉去除血渍、奶渍时，效果比其他类型加酶洗衣用含该蛋白酶的洗衣粉去除血渍、奶渍时，效果比其他类型加酶洗衣粉好。

粉好答案：答案：B 2．．(20102010·江苏生物，江苏生物，2525)图图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2 是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是 (多选多选) (　　　　)A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B．图．图1中中X溶液为溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C．图．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触D．图．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中装置中解析解析：：溶化的海藻酸钠应冷却至室温后与活化的酵母菌混合，溶化的海藻酸钠应冷却至室温后与活化的酵母菌混合，A项错误。

项错误海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入CaCl2溶液中，以制备凝胶珠；凝胶珠溶液中，以制备凝胶珠；凝胶珠用蒸馏水冲洗用蒸馏水冲洗2～～3次后，可转移到发酵装置中；搅拌可使酵母菌与培养次后，可转移到发酵装置中；搅拌可使酵母菌与培养液充分接触，有利于发酵的顺利进行，故液充分接触，有利于发酵的顺利进行，故B、、C、、D三个选项正确三个选项正确答案：答案：BCD3．．(20072007·山东理综，山东理综，3434)乙醇等乙醇等“绿色能源绿色能源”的开发备受世界关注利的开发备受世界关注利用用 玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为： (1)玉米秸秆经预处理后，应该选用玉米秸秆经预处理后，应该选用________酶进行水解，使之转化酶进行水解，使之转化 为发酵所需的葡萄糖为发酵所需的葡萄糖 (2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶从以下哪些微生物中可以提取上述酶(多选多选)(　　　　) A．酿制果醋的醋酸菌．酿制果醋的醋酸菌 B．生长在腐木上的霉菌．生长在腐木上的霉菌 C．制作酸奶的乳酸菌．制作酸奶的乳酸菌 D．生产味精的谷氨酸棒状杆菌．生产味精的谷氨酸棒状杆菌 E．反刍动物瘤胃中生存的某些微生物．反刍动物瘤胃中生存的某些微生物纤维素纤维素 BE (3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为________________(按功能分按功能分)，培养基中的碳源为，培养基中的碳源为________。

4)从生物体提取出的酶首先要检测从生物体提取出的酶首先要检测_______________，以便更好地将，以便更好地将酶用于生产实践在生产糖液的过程中，为了使酶能够被反复利用，酶用于生产实践在生产糖液的过程中，为了使酶能够被反复利用，可采用可采用_______________________技术5)发酵阶段需要的菌种是发酵阶段需要的菌种是________，在产生酒精时要控制的必要条件，在产生酒精时要控制的必要条件是是_________________选择培养基选择培养基 纤维素纤维素 酶的活力酶的活力(活性活性) 固定化酶固定化酶(固定化细胞固定化细胞) 酵母菌酵母菌 无氧无氧(密闭、密封密闭、密封) 解析解析：：(1)玉米的秸秆中含有大量的多糖玉米的秸秆中含有大量的多糖——纤维素，酶具有专一性，纤维素，酶具有专一性，要想使之水解获得葡萄糖就应该选用相应的酶要想使之水解获得葡萄糖就应该选用相应的酶——纤维素酶纤维素酶2)提取提取酶要从含有纤维素丰富的环境中获取：腐木含有丰富的纤维素，反刍酶要从含有纤维素丰富的环境中获取：腐木含有丰富的纤维素，反刍动物的食物主要是秸秆动物的食物主要是秸秆(其主要成分是纤维素其主要成分是纤维素)。

3)从各种微生物中选出从各种微生物中选出特定的微生物需要的培养基，从功能上分是选择培养基，培养基中的特定的微生物需要的培养基，从功能上分是选择培养基，培养基中的碳源是纤维素碳源是纤维素4)用于生产实践的酶要具有较高的活性，有利于降低用于生产实践的酶要具有较高的活性，有利于降低成本，提高效益酶是催化剂，为了可以反复利用，降低成本，可以成本，提高效益酶是催化剂，为了可以反复利用，降低成本，可以采用固定化酶技术采用固定化酶技术5)发酵生产酒精一般利用的菌种是酵母菌，但是发酵生产酒精一般利用的菌种是酵母菌，但是酵母菌发酵的必要条件是无氧，因为在有氧条件下，酵母菌大量增酵母菌发酵的必要条件是无氧，因为在有氧条件下，酵母菌大量增殖，产生殖，产生CO2和和H2O而不是酒精而不是酒精4．．(2010·浙江理综，浙江理综，6)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基 中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是 (　　　　)题组题组2　生物技术在其它方面的应用　生物技术在其它方面的应用解析：解析：植物组织培养过程中，由外植体脱分化形成愈伤组织需要一定量植物组织培养过程中，由外植体脱分化形成愈伤组织需要一定量的生长素和细胞分裂素，愈伤组织再分化形成根、芽的过程也需要一定的生长素和细胞分裂素，愈伤组织再分化形成根、芽的过程也需要一定浓度的生长素和细胞分裂素，且生长素和细胞分裂素的不同配比对形成浓度的生长素和细胞分裂素，且生长素和细胞分裂素的不同配比对形成根、芽的影响不同。

本题中的无根幼苗本身就能够产生一定量的生长素根、芽的影响不同本题中的无根幼苗本身就能够产生一定量的生长素和细胞分裂素，能够促使基部细胞脱分化、再分化出根来，所以会出现和细胞分裂素，能够促使基部细胞脱分化、再分化出根来，所以会出现B项现象答案：答案：B5．．(20102010·安徽理综，安徽理综，31Ⅱ31Ⅱ)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒 传播给后代，导致产量降低、品质变差运用微型繁殖技术可以培育传播给后代，导致产量降低、品质变差运用微型繁殖技术可以培育 出无病毒幼苗草莓微型繁殖的基本过程如下：出无病毒幼苗草莓微型繁殖的基本过程如下： 外植株外植株→愈伤组织愈伤组织→芽、根芽、根→植株植株 请回答：请回答： (1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取____________作为外植作为外植 体，其依据是体，其依据是___________________________________________ (2)在过程在过程①①中，常用的中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素培养基主要成分包括大量元素、微量元素 和和________，在配制好的培养基中，常常需要添加，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于，有利于 外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。

接种后外植体启动细胞分裂形成愈伤组织接种后2～～5 d，若发现外植体边，若发现外植体边 缘局部污染，原因可能是缘局部污染，原因可能是____________________________②②①①茎尖茎尖(或根尖或根尖) 茎尖茎尖(或根尖或根尖)病毒极少，甚至无病毒病毒极少，甚至无病毒 有机物有机物 植物激素植物激素 外植体消毒不彻底外植体消毒不彻底 (3)在过程在过程②②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是芽，其原因可能是_____________________________________________________________解析解析：：(1)因茎尖因茎尖(或根尖或根尖)病毒极少，甚至无病毒，所以常用其作为外植病毒极少，甚至无病毒，所以常用其作为外植体培育无病毒植株体培育无病毒植株2)在植物组织培养的培养基中，除了添加植物必在植物组织培养的培养基中，除了添加植物必需的矿质元素外，还要添加有机物，添加植物激素有利于启动细胞分裂需的矿质元素外，还要添加有机物，添加植物激素有利于启动细胞分裂实现脱分化形成愈伤组织并且可诱导愈伤组织细胞再分化过程。

若对外实现脱分化形成愈伤组织并且可诱导愈伤组织细胞再分化过程若对外植体消毒不彻底，会造成外植体边缘局部污染植体消毒不彻底，会造成外植体边缘局部污染3)在培养基中生长素与在培养基中生长素与细胞分裂素的用量比值不同，诱导生根发芽结果不同，当比值低时，有细胞分裂素的用量比值不同，诱导生根发芽结果不同，当比值低时，有利于发芽，比值高时，有利于生根利于发芽，比值高时，有利于生根培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低 考点考点1　酶的研究与应用　酶的研究与应用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 (1)果胶酶的作用：分解果胶酶的作用：分解 ，使其，使其 变成可溶性的半乳糖醛酸，易于榨取果汁变成可溶性的半乳糖醛酸，易于榨取果汁 (2)酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响酶活性的因素 ①①酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力酶反应速度用单位时间酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。

酶反应速度用单位时间 内、单位体积中内、单位体积中 表示 ②②影响酶活性的因素有影响酶活性的因素有 等细胞壁及胞间层的主要成分细胞壁及胞间层的主要成分——果胶果胶反应物的减少量或产物的增加量反应物的减少量或产物的增加量温度、温度、pH和酶的抑制剂和酶的抑制剂2．探讨加酶洗衣粉的洗涤效果．探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维 素酶等 (2)实验过程要遵循实验过程要遵循 和和 ，严格控制无关变，严格控制无关变 量 同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题。

3．酵母细胞的固定化．酵母细胞的固定化 (1)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定固定化酶和固定化细胞技术是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，包括在一定空间内的技术，包括 (2)配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热，加热时要用小火间断加配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热，加热时要用小火间断加 热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止单一变量原则单一变量原则对照原则对照原则包埋法、化学结合法和物理吸附法包埋法、化学结合法和物理吸附法(3)固定化酶和固定化细胞技术的比较固定化酶和固定化细胞技术的比较类型型固定固定酶酶的种的种类适用方法适用方法优点及不足点及不足实例例固定固定化化酶酶一种一种化学化学结合法、合法、物理吸附法物理吸附法可反复利用，可反复利用，但只催化一但只催化一种或一种或一类化化学反学反应固定化葡萄固定化葡萄糖异构糖异构酶酶固定化固定化细胞胞一系列一系列包埋法包埋法成本低、操成本低、操作容易，但作容易，但反反应效果下效果下降降固定化酵母固定化酵母细胞胞影响酶活性的因素、酶的用量及应用实验探究时注意的问题影响酶活性的因素、酶的用量及应用实验探究时注意的问题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。

．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．探究不同温度(或或pH)对酶活性的影响时，温度对酶活性的影响时，温度(或或pH)作为自变量，作为自变量， 通常通过设置合理的梯度来确定最适值最适值是通过比较相同时通常通过设置合理的梯度来确定最适值最适值是通过比较相同时 间内获得的产量或效果来确定的间内获得的产量或效果来确定的温度和温度和pH在很大程度上对酶的构象会产生巨在很大程度上对酶的构象会产生巨大的影响，温度过高或大的影响，温度过高或pH过高或过低都会使过高或过低都会使其失去活性，其曲线如图：其失去活性，其曲线如图：3．探究最适温度时，．探究最适温度时，pH为无关变量，探究最适为无关变量，探究最适pH时，温度最好为最时，温度最好为最 适温度4．探究果胶酶的最适用量时，所测出的最适用量指在本实验的温度、．探究果胶酶的最适用量时，所测出的最适用量指在本实验的温度、 pH等条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明温度和等条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明温度和pH5．探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中的实际情况，合理设置温．探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中的实际情况，合理设置温 度梯度。

度梯度6．在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果条件，还要考虑到酶．在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果条件，还要考虑到酶 的专一性和洗涤成本的问题的专一性和洗涤成本的问题【【例例1 1】】Ⅰ.果胶酶能够分解植物细胞之间的果胶，使榨取果汁变得更容果胶酶能够分解植物细胞之间的果胶，使榨取果汁变得更容 易，果胶被分解后，浑浊的果汁会变得澄清现有磨浆机、质量分易，果胶被分解后，浑浊的果汁会变得澄清现有磨浆机、质量分 数为数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液 等实验材料，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验等实验材料，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验(“/”表示表示 不加不加)编号号项目目试管管甲甲乙乙丙丙丁丁1在在试管中加入管中加入苹果泥苹果泥2 mL2 mL2 mL2 mL2①①2 mL/2 mL2 mL3加入不同的液加入不同的液体体2 mL蒸蒸馏水水2 mL蒸蒸馏水水2 mL盐酸酸2 mL氢氧化氧化钠溶液溶液4摇匀，恒温匀，恒温处理理15分分钟15分分钟15分分钟15分分钟请回答下列问题：请回答下列问题：(1)表中表中①①处的内容是处的内容是_________________________________________。

2)若要验证果胶酶的作用，应把若要验证果胶酶的作用，应把________两个试管同时取出并过滤相两个试管同时取出并过滤相同时间，观察并比较，预期的实验现象与结果是同时间，观察并比较，预期的实验现象与结果是________________3)比较试管甲、丙、丁可知，其实验目的是比较试管甲、丙、丁可知，其实验目的是_____________________________为确保实验成功，请将表中的编号正确排序：为确保实验成功，请将表中的编号正确排序：________质量分数为质量分数为2%的果胶酶溶液的果胶酶溶液甲与乙甲与乙甲果汁比乙澄清甲果汁比乙澄清探究探究pH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响2314Ⅱ.在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将粘附在衣物上粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将粘附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此非常受人们的欢迎的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此非常受人们的欢迎1)某班同学为探究某复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，设计了一个探究某班同学为探究某复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为实验，该实验的自变量应为________。

实验过程中，不同的小组选用了实验过程中，不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如下表：含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如下表：不同温度下除去不同污渍所需的时间不同温度下除去不同污渍所需的时间(min)水温水温(℃℃)51525354555657585植物油植物油225110987849352246109牛奶牛奶200103704211344991100浆糊糊1439965312163497148温度温度由上表可知，在洗涤含不同污染物的衣物时要由上表可知，在洗涤含不同污染物的衣物时要___________________2)从生物体中提取出的酶首先要检测从生物体中提取出的酶首先要检测___________，以便更好地将酶应，以便更好地将酶应用于实践用于实践3)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用，请说明这是否运用了酶的固溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用，请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由定化技术及其理由使用不同温度的水使用不同温度的水酶的活性酶的活性未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用重复利用听听课课心心得得审题关键：审题关键：““盐酸盐酸””、、““氢氧化钠氢氧化钠””、、““果胶酶果胶酶””、、““最佳洗涤温最佳洗涤温度度””、、““复合酶复合酶””、、““包裹包裹””命题来源：命题来源：pHpH对果胶酶的影响、温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响、对果胶酶的影响、温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响、酶的固定化。

酶的固定化思路分析：思路分析：ⅠⅠ. .从题干中的表格上看，甲、乙试管是探究果胶酶的从题干中的表格上看，甲、乙试管是探究果胶酶的催化作用；甲、丙、丁三个试管是探究催化作用；甲、丙、丁三个试管是探究pHpH对酶活性的影响；操作时，对酶活性的影响；操作时，先将酶分别放在不同的环境条件下，然后再加入底物，操作顺序若先将酶分别放在不同的环境条件下，然后再加入底物，操作顺序若改变，会影响实验结果改变，会影响实验结果ⅡⅡ.(1).(1)探究温度对酶活性的影响时，自变量应为温度由表格可知，探究温度对酶活性的影响时，自变量应为温度由表格可知，清除不同污染物时所需的最适温度不同，因此洗涤含不同污染物的清除不同污染物时所需的最适温度不同，因此洗涤含不同污染物的衣物时应选用不同温度的水衣物时应选用不同温度的水2)(2)只有酶具有活性才能将酶应用于只有酶具有活性才能将酶应用于实践3)(3)固定化酶需要把酶固定在一定载体上，使酶既能与反应固定化酶需要把酶固定在一定载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用，本题中未运用固定化酶物接触，又能与产物分离，可以反复利用，本题中未运用固定化酶技术考点考点2　植物的组织培养技术　植物的组织培养技术1．原理：细胞的全能性．原理：细胞的全能性 (1)植物体内已分化的细胞，在离体状态和一定的条件下，可以发育成植物体内已分化的细胞，在离体状态和一定的条件下，可以发育成 完整的植株，其过程如下：完整的植株，其过程如下： 离体的植物组织或细胞离体的植物组织或细胞 根、芽等根、芽等(试管苗试管苗) 完整植物体完整植物体愈伤组织愈伤组织(2)影响植物组织培养的因素影响植物组织培养的因素①①内因：植物的种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部内因：植物的种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部位等。

位等②②外因：外因：MS培养基中的培养基中的 和和 等环境条件等环境条件③③植物激素：生长素用量植物激素：生长素用量/细胞分裂素用量影响细胞分裂、分化，该比细胞分裂素用量影响细胞分裂、分化，该比值较高时，值较高时， 、、 ；该比值较低时，有利于；该比值较低时，有利于 ；该比值适中时，；该比值适中时， 营养物质营养物质pH、温度、光照、温度、光照有利于根的分化有利于根的分化抑制芽的形成抑制芽的形成芽的分化、抑制根的形成芽的分化、抑制根的形成促进愈伤组织的形成促进愈伤组织的形成2．植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较．植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较菊花茎的菊花茎的组织培养培养月季的花月季的花药培养培养理理论依据依据细胞的全能性胞的全能性基本基本过程程脱分化、再分化脱分化、再分化影响因素影响因素材料、材料、营养、激素、养、激素、pH、温度、光照等、温度、光照等选择材料材料体体细胞胞花花药(生殖生殖细胞胞)操作流程操作流程制制备培养基培养基→→外植体消毒外植体消毒→→接种接种→→培养培养→→移栽移栽→→栽培栽培选材材→→→→材料消毒材料消毒→→接种和接种和培养培养→→筛选和和诱导→→育育3.植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较植物植物组织培养培养微生物培养微生物培养无土栽培无土栽培含含义在无菌条件下，将离体在无菌条件下，将离体的植物体器官或的植物体器官或组织接接种在适当的培养基上种在适当的培养基上进行培养，最行培养，最终发育成完育成完整植物体整植物体在无菌条件下，在无菌条件下，在适宜的在适宜的营养和养和环境条件下境条件下对微微生物的培养生物的培养将植物生将植物生长发育育过程程中所需各种中所需各种矿质元素元素按一定比例配成按一定比例配成营养养液，并利用液，并利用这种种营养养液栽培植物液栽培植物培养基培养基成分成分水、水、矿质元素、蔗糖、元素、蔗糖、维生素、有机添加物和生素、有机添加物和植物激素等植物激素等水、无机水、无机盐、碳、碳源、氮源等源、氮源等水、必需水、必需矿质元素元素特殊操特殊操作要求作要求严格控制无菌操作，在格控制无菌操作，在培养培养过程中要更程中要更换培养培养基，基，调节细胞分裂素和胞分裂素和生生长素的比例素的比例严格控制无菌操格控制无菌操作，整个培养作，整个培养过程无需更程无需更换培养培养基基适宜的适宜的环境条件，基境条件，基质垫底并固定幼苗，底并固定幼苗，不需要保不需要保证无菌条件无菌条件三种技术中均需要一定的营养物质，但营养物质的划分标准不同。

三种技术中均需要一定的营养物质，但营养物质的划分标准不同【【例例2 2】】 (广州综合测试广州综合测试)下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途 径，请据图回答有关问题：径，请据图回答有关问题：(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用说选用________期的花粉可提高成功率选择花粉时，一般要通过期的花粉可提高成功率选择花粉时，一般要通过_________________来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是___________ 单核单核镜检镜检(显微镜观察显微镜观察)醋酸洋红醋酸洋红(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中______________________________3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度无规则，是一种高度_______的薄壁细胞，胚状体与的薄壁细胞，胚状体与____________________发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。

发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还是需要灭菌消毒，还是需要灭菌①①培养基　培养基　②②培养皿　培养皿　③③接种环　接种环　④④花蕾　花蕾　⑤⑤实验操作者的双手　实验操作者的双手　⑥⑥三角三角锥形瓶填编号填编号)需要灭菌，需要灭菌，________________(填编号填编号)需要消毒需要消毒5)试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？________________________________________________________________________________ 激素的种类及其浓度配比激素的种类及其浓度配比液泡化液泡化正常受精卵正常受精卵(或受精卵或受精卵)①②③⑥①②③⑥⑤⑤将试管苗移栽到经消毒过的培养基中生活一段时间，等幼苗长壮后再移将试管苗移栽到经消毒过的培养基中生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中栽到土壤中听听课课心心得得审题关键：审题关键：““花药花药””、、““愈伤组织愈伤组织””、、““消毒消毒””、、““灭菌灭菌””、、““壮苗壮苗””命题来源命题来源：月季花药离体培养过程。

月季花药离体培养过程思路分析思路分析：：(1)(1)单核期花粉对离体刺激敏感，选用该期花粉可提单核期花粉对离体刺激敏感，选用该期花粉可提高培养的成功率，选择花粉时可用显微镜观察、筛选；对花粉高培养的成功率，选择花粉时可用显微镜观察、筛选；对花粉细胞核染色应该选择碱性染料，常用醋酸洋红细胞核染色应该选择碱性染料，常用醋酸洋红2)(2)细胞培养成细胞培养成植株的两条途径取决于植物激素的种类及比例，尤其是生长素植株的两条途径取决于植物激素的种类及比例，尤其是生长素和细胞分裂素和细胞分裂素3)(3)愈伤组织细胞的特点是细胞排列疏松、无规愈伤组织细胞的特点是细胞排列疏松、无规则、高度液泡化；胚状体是具有与胚相似的结构，即具有胚芽、则、高度液泡化；胚状体是具有与胚相似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根胚轴和胚根4)(4)灭菌对象为培养基和实验器材，消毒对象为要灭菌对象为培养基和实验器材，消毒对象为要保持活性的材料和实验者自身保持活性的材料和实验者自身5)(5)壮苗就是使试管苗逐步适应壮苗就是使试管苗逐步适应外界环境的做法外界环境的做法考点考点3　　DNA和蛋白质技术和蛋白质技术1．多聚酶链式反应扩增．多聚酶链式反应扩增DNA片段片段 细胞内细胞内DNA复制与体外复制与体外DNA扩增扩增(PCR技术技术)的比较的比较细胞内胞内DNA复制复制PCR不不同同点点解旋解旋解旋解旋酶酶，，边解旋解旋边复制复制80℃℃～～100℃℃高温解旋，高温解旋，双双链完全分开完全分开酶酶DNA解旋解旋酶酶、、DNA聚合聚合酶酶、、DNA连接接酶酶TaqDNA聚合聚合酶酶引物引物RNADNA或或RNA能量能量ATP不加不加温度温度体内温和条件体内温和条件高温高温子子链合成合成一条一条链连续(先先导链)，另一条，另一条链不不连续，先合成片段，再由，先合成片段，再由DNA连接接酶酶连结(滞后滞后链)两条子两条子链均均连续合成合成循循环次数次数受生物体自身控制受生物体自身控制30多次多次相同点相同点①①提供提供DNA模板模板②②四种脱氧核苷酸作原料四种脱氧核苷酸作原料③③子子链延伸的方向都是从延伸的方向都是从5′′端到端到3′′端端④④都需在一定的都需在一定的缓冲溶液中冲溶液中进行行2.血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离 (1)实验原理：依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离。

实验原理：依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离 (2)常用方法常用方法 ①① ：根据相对分子质量的大小分离蛋白质根据相对分子质量的大小分离蛋白质 ②②电泳：利用待分离样品中各种分子电泳：利用待分离样品中各种分子 及及 、、 产生不同的迁移速度，由此将各种分子分离产生不同的迁移速度，由此将各种分子分离 (3)蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、 、、 和纯和纯 度鉴定带电性质的差异带电性质的差异分子本身大小分子本身大小形状的不同形状的不同粗分离粗分离纯化纯化凝胶色谱法凝胶色谱法【【例例3 3】】 Ⅰ.某生物兴趣小组在学习完某生物兴趣小组在学习完“蛋白质的提取和分离蛋白质的提取和分离”后，联系后，联系相相 关实验，准备从猪肝脏研磨液中初步提取过氧化氢酶，设计的关实验，准备从猪肝脏研磨液中初步提取过氧化氢酶，设计的“过氧过氧 化氢酶提取、分离流程图化氢酶提取、分离流程图”如下：如下：蛋白质粗分离蛋白质粗分离（透析）（透析）试回答下列有关问题：试回答下列有关问题：(1)向肝细胞悬液中加入一定量的向肝细胞悬液中加入一定量的pH＝＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破的缓冲液并充分搅拌，可以破碎肝细胞，破碎细胞的原理是碎肝细胞，破碎细胞的原理是_____________________________________________________________。

与使用蒸馏水相比，使用缓冲液的优点是与使用蒸馏水相比，使用缓冲液的优点是___________________________________________________________2)蛋白质粗分离阶段透析的目的是蛋白质粗分离阶段透析的目的是__________________________3)电泳利用了待分离样品中各种分子的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等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离渗透原理渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破)可以保证酶溶液可以保证酶溶液pH基本稳定，避免因基本稳定，避免因pH变化影响过氧化氢酶活性变化影响过氧化氢酶活性除去小分子化合物除去小分子化合物(杂质杂质)带电性质、分子大小、形状带电性质、分子大小、形状(4)实验小组以实验小组以3%过氧化氢溶液和获得的过氧化氢过氧化氢溶液和获得的过氧化氢酶为材料进行温度对酶催化活性影响的探究，得到酶为材料进行温度对酶催化活性影响的探究，得到右图所示的结果，根据实验结果得出右图所示的结果，根据实验结果得出“过氧化氢酶过氧化氢酶能耐受能耐受100℃高温高温”的结论，请问这一结论是否可的结论，请问这一结论是否可靠？为什么？靠？为什么？________________________________________________________________ 不可靠，高温也能使过氧化氢分解不可靠，高温也能使过氧化氢分解Ⅱ.多聚酶链式反应多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。

请回答片段的技术请回答下列有关下列有关PCR技术的基本原理及应用问题技术的基本原理及应用问题1)DNA的两条链是反向平行的，通常将的两条链是反向平行的，通常将___________的末端称为的末端称为5′端，端，当引物与当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的聚合酶就能从引物的________开始延伸开始延伸DNA链2)PCR利用了利用了DNA的热变性原理解决了打开的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，但又导双链的问题，但又导致了致了DNA聚合酶失活的新问题到聚合酶失活的新问题到20世纪世纪80年代，科学家从一种年代，科学家从一种Taq细细菌中分离到菌中分离到______________________，它的发现和应用解决了上述问题；，它的发现和应用解决了上述问题；要将要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来，所用的培养基叫细菌从其他普通的微生物中分离出来，所用的培养基叫________________3′端端磷酸基团磷酸基团耐高温的耐高温的TaqDNA聚合酶聚合酶选择培养基选择培养基(3)PCR的每次循环可以分为的每次循环可以分为__________________三步。

假设在三步假设在PCR反应反应中，只有一个中，只有一个DNA片段作为模板，请计算在片段作为模板，请计算在5次循环后，反应物中大约有次循环后，反应物中大约有________个这样的个这样的DNA片段4)请用简图表示出一个请用简图表示出一个DNA片段片段PCR反应中第二轮的产物反应中第二轮的产物答案：答案：(5)简述简述PCR技术的主要应用技术的主要应用 (要求要求3项以上项以上)变性、复性和延伸变性、复性和延伸32遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定序列测定 听听课课心心得得审题关键：审题关键：“过氧化氢酶过氧化氢酶”、、“缓冲液缓冲液”、、“透析透析”、、“PCR”、、“反向平反向平行行”、、“DNA片段片段”命题来源：命题来源：蛋白质的提取与分离、蛋白质的提取与分离、PCR技术思路分析：思路分析：Ⅰ.(1)酶的活性受酸碱度、温度等条件的影响使用缓冲溶液达酶的活性受酸碱度、温度等条件的影响使用缓冲溶液达到细胞因吸水而涨破的目的，又不会因溶液酸碱度不适宜而影响酶的活性到细胞因吸水而涨破的目的，又不会因溶液酸碱度不适宜而影响酶的活性。

2)透析是去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离透析是去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离3)电泳技术就是在电电泳技术就是在电场的作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形场的作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的分离、鉴定或提纯的目的4)在该实验中温度应是实验变量，所以为了确在该实验中温度应是实验变量，所以为了确保实验结果的可靠性，应该排除其他能导致过氧化氢分解的因素保实验结果的可靠性，应该排除其他能导致过氧化氢分解的因素Ⅱ.(1)DNA聚合酶工作时必须要有一个引物，它只能把新的核苷酸加到已经聚合酶工作时必须要有一个引物，它只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的存在的核酸的3′­羟基上，与羟基上，与DNA母链结合的母链结合的RNA引物就提供这个羟基引物就提供这个羟基2)因因PCR利用了利用了DNA的热变性原理解决了打开的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，所以用于双链的问题，所以用于催化催化DNA复制过程的复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。

用选择培养基可将聚合酶要具有耐高温的特性用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来细菌从其他普通的微生物中分离出来3)DNA复制的两条链均作为模复制的两条链均作为模板，进行半保留复制，所以复制板，进行半保留复制，所以复制5次后得到的子代次后得到的子代DNA分子数为分子数为25＝＝32个4)新合成的新合成的DNA链带有引物，而最初的模板链带有引物，而最初的模板DNA的两条链不带有引物的两条链不带有引物5)PCR技术可以对技术可以对DNA分子进行扩增，所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦分子进行扩增，所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面序列测定等方面。