【生物】2018届一轮复习人教版生物技术在其他方面的应用考点 7页

专题36　生物技术在其他方面的应用 讲考纲 考纲概要 考纲解读 高考真题 ‎1．生物技术在其他方面的应用。‎ ‎1．了解生物技术在其他方面的应用。‎ ‎1．2017江苏卷（12）、2017江苏卷（17）、2017海南卷（30）、2017江苏卷（20）、2017新课标Ⅲ卷（37）、2016江苏卷（21）、2016江苏卷（29）、2016海南卷（30）、2015江苏卷（11）、2015江苏卷（25）、2015江苏卷（20）、2015广东卷（3）、2015新课标Ⅱ卷（39）‎ 讲考点 考点一　酶的研究与应用 ‎1．果胶酶在果汁生产中的应用 ‎（1）果胶酶：由多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶及果胶酯酶等组成，作用主要是瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清，增加出汁率。‎ ‎（2）酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用酶催化的化学反应的反应速率表示。‎ ‎（3）影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等。‎ ‎2．探究温度和pH对酶活性的影响 ‎（1）实验原理 ‎①果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最适pH时，酶活性最高。‎ ‎②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。‎ ‎（2）实验结果 ‎①果汁体积越多，说明果胶酶的活性越高。‎ ‎②果汁越澄清，说明果胶酶活性越高。‎ ‎3．探究果胶酶的用量 ‎（1）实验原理。‎ ‎①在一定条件下，随着酶的用量增加，果汁的体积增加。‎ ‎②当酶的用量达到一定值后，再增加酶的用量，果汁的体积不变。‎ ‎（2）实验结果：果汁体积不变的最低酶用量就是酶的最适用量。‎ ‎4．探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 ‎（1）加酶洗衣粉 指含有酶制剂的洗衣粉。‎ ‎（2）影响加酶洗衣粉中酶活性的因素：温度、pH、表面活性剂等。‎ ‎（3）不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果 ‎①实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。‎ ‎②控制变量 a.自变量：加酶洗衣粉的种类。‎ b.无关变量：水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质和大小、洗涤方式和时间等。‎ c.设置变量时要考虑生活中的具体情况。‎ ‎5．制备和应用固定化酶 ‎（1）固定化酶的应用实例 ‎①化学反应：葡萄糖＋葡萄糖异构酶→果糖。‎ ‎②固定化酶反应柱：将酶固定在颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装入反应柱内，反应柱底端装有分布着许多小孔的筛板，酶颗粒无法通过小孔，而反应溶液却能自由出入。‎ ‎③意义：酶既易于催化化学反应，又易于回收，可以重复利用。‎ ‎（2）固定化细胞技术 ‎①概念：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。‎ ‎②常用方法：物理吸附法、化学结合法和包埋法。‎ ‎③实验流程：酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞→冲洗→发酵。‎ ‎（3）结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。‎ ‎【例1】（2017年江苏卷，17）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，结果如下图。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 ‎【答案】C ‎【跟踪训练1】小球藻可用于污水净化，其繁殖能力（生长量）在一定程度上可以反映藻细胞消耗N、P等的能力。科研人员比较游离小球藻和用海藻酸钠固定化后的小球藻生长量变化，结果如右图。相关叙述错误的是（）‎ A．本研究中固定化小球藻采用的方法是包埋法 B．实验中可用CaCl2浸泡凝胶珠使其形成稳定结构 C．结果表明固定化小球藻的生长期较短、生长速率低 D．使用固定化小球藻有利于重复使用且可避免水体二次污染 ‎【答案】C ‎【解析】海藻酸钠固定化一般是包埋法，A正确；CaCl2浸泡凝胶珠使其形成稳定结构，B正确；固定化小球藻生长量更大，说明生长速率快，C错误；固定化小球藻有利于重复使用且可避免水体二次污染，D正确。‎ 考点二　DNA及植物有效成分的提取 ‎1．DNA的粗提取与鉴定 ‎（1）实验原理 DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离；DNA与二苯胺沸水浴加热，呈蓝色。‎ ‎（2）操作流程（以鸡血为例）‎ 材料的选取→破碎细胞：鸡血细胞→加蒸馏水→用玻璃棒搅拌→用纱布过滤→收集滤液→去除杂质→DNA的析出→DNA的鉴定。‎ ‎2．植物有效成分的提取 ‎（1）提取玫瑰精油实验 ‎①方法：水蒸气蒸馏法。‎ ‎②实验流程：鲜玫瑰花加清水，水蒸气蒸馏→油水混合物→加入NaC1分离油层→加入无水Na2SO4除水→过滤玫瑰油 ‎（2）提取橘皮精油的实验 ‎①方法：一般采用压榨法。‎ ‎②实验流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油 ‎（3）胡萝卜素的提取 ‎①胡萝卜素性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。‎ ‎②提取方法及流程 a.方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。‎ b.实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。‎ c.鉴定方法：纸层析法。‎ ‎【例2】（2017年新课标Ⅲ卷，37）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________________。‎ ‎（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 ‎【跟踪训练2】下表有关“DNA粗提取和鉴定”的相关操作中所选取的试剂，错误的是（　　）‎ 选项 相关操作 选用的试剂 A 破碎鸡血细胞 蒸馏水 B 溶解核内DNA ‎0.14mol/L的NaCl溶液 C 提取杂质较少的DNA 冷却的95%的酒精 D DNA的鉴定 现配的二苯胺试剂 ‎【答案】B ‎【解析】在鸡血细胞液中加入蒸馏水，使得血细胞吸水胀破，A正确；0.14mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最低，B错误；DNA不溶解于酒精，而其它杂质能溶解于酒精，则用体积分数为95%的冷酒精能提取杂质较少的DNA，C正确；DNA用二苯胺鉴定成蓝色，双缩脲用来检测蛋白质成紫色，D正确。‎ 讲方法 ‎1．定量探究某实验变量对实验结果影响的方法 第一步：通过设置一系列具有一定梯度的自变量进行实验。‎ 第二步：根据实验结果分析实验自变量的取值范围是否合适（即是否出现最适值）。‎ ‎①如果出现最适值，说明自变量的范围设置合理。‎ ‎②如果不出现最适值，说明白变量的范围设置不合理，可将此实验作为预实验，然后根据实验结果重新设置自变量的梯度和范围。‎ 第三步：如果要提高实验的精度，应减小实验自变量的梯度，且梯度差越小，实验结果越精确。‎ ‎2．植物有效成分的提取的三种常用方法比较 提取方法 水蒸气蒸馏法 压榨法 萃取法 实验原理 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来 通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油 使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油 方法步骤 ‎①水蒸气蒸馏 ‎②分离油层 ‎③除水过滤 ‎①石灰水浸泡、漂洗 ‎②压榨、过滤、静置 ‎③再次过滤 ‎①粉碎、干燥 ‎②萃取、过滤 ‎③浓缩 适用范围 适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油 适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取 适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中 优点 简单易行，便于分离 生产成本低，易保持原料原有的结构和功能 出油率高，易分离 局限性 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 分离较为困难，出油率相对较低 使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量 讲易错 ‎1．橘皮精油提取操作中注意的问题 ‎（1）橘皮在石灰水中浸泡时间为10小时以上。‎ ‎（2）橘皮要浸透，压榨时才不会滑脱。‎ ‎（3）压榨时加入0.25%的小苏打和5%的硫酸钠。‎ ‎2．胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点 ‎（1）层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。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）点样时点样圆点太大（直径大于2 mm）会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2 mm。‎ ‎（3）将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于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。‎ ‎（4）层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。‎ ‎（5）没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β－胡萝卜素作对比予以确认。‎ ‎ ‎