1、选修1考纲导学1.酶的存在与简单制作方法。2.酶活力测定的一般原理和方法。3.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。4.制备和应用固定化酶。5.植物的组织培养。6.PCR技术的基本操作和应用。7.蛋白质的提取和分离。8.从生物材料中提取某些特定的成分。9.实验：DNA的粗提取与鉴定。专题3酶的研究与应用 生物技术在其他方面的应用微知识 小题练微考点 大讲堂微考场 大收获微知识 小题练夯基固本 基础自测 微知识一 植物组织培养知识梳理愈伤组织外植体温度、pH、光照外植体消毒接种单核期双核期胚状体丛芽愈伤组织丛芽颗粒状的载体催化回收反应溶液上端下端包埋法物理吸附法DNA模板引物DNA聚合酶90以上50
2、微知识四 植物有效成分的提取动物植物水蒸气蒸馏法压榨法萃取法有机溶剂萃取 1蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油。()2原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取，不宜采用水中蒸馏法，宜采用压榨法或萃取法。()3提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采取，因为此阶段的花含玫瑰精油最高。()4洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。()5提取DNA时，如果没有鸡血材料，可用猪血代替。()6不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同。()7在剥离花药时，不要损伤花药，否则接种后不能脱分化形成愈伤组织。()8月季花药培养时得到的都是单倍体植株。(
3、)基础自测微考点 大讲堂考点例析 对点微练 (一)DNA的粗提取与鉴定 1DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度特点比较微考点一 DNA与蛋白质技术 2.分离DNA的原理与过程(1)实验原理：DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，且不溶于冷酒精。(2)实验过程：选取材料破碎细胞释放DNA除杂DNA析出与鉴定。(三)血红蛋白的提取和分离 1方法及原理方法原理凝胶色谱法根据相对分子质量的大小分离蛋白质电泳法各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同 2.血红蛋白的提取和分离过程【例1】以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂 B猪成熟红
4、细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少 C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 D在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢解析：凝胶色谱法分离蛋白质过程中，分子量较小的蛋白质易进入凝胶内部，移动速度比较慢，故血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动快，D错误。答案：D 对点微练1多聚酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是()APCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B反应中新合成的DNA又可以
5、作为下一轮反应的模板CPCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增D应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变解析：PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。答案：C 对点微练2下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确的是()A用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质 B图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质解析：用图甲装置对滤液进行处理，其目的是除去相对分子质量较小的蛋白质。答案：A C用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5mL，
6、连续收集 D图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动 1.三种提取方法的比较微考点二植物有效成分的提取提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂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水蒸气蒸馏分离油层除水过滤石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤粉碎、干燥萃取、过滤浓缩提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法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
7、液中优点简单易行，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 2植物有效成分提取过程的注意事项(1)在玫瑰精油的提取过程中，加入NaCl的目的是增加水层的密度，有利于玫瑰油与水分层，加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。(2)在提取橘皮精油时，为了提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，浸泡时间为10h以上。橘皮要浸透，这样压榨时不会滑脱，且出油率高，过滤时不会堵塞筛眼。(3)在胡萝卜素的提取中，原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温
8、度和时间等条件也能影响萃取。因此在萃取的过程中，要先将萝卜进行粉碎和干燥，使之与萃取剂充分接触，提高溶解度。【例2】许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题：(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用_(填“鲜”或“干”)薄荷叶作原料，其原因是_。(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是_，原理是_。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入NaCl的作用是_，常用于分离油层和水层的器皿是_，分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是_，除去固体硫酸钠的常用方法是_。鲜鲜叶比干叶的薄荷油含量高有机溶剂薄荷油溶于有机溶剂，而不溶于水增加水层的密度，有利于油
9、层和水层的分离分液漏斗除去少量的水过滤 解析：(1)薄荷油挥发性强，薄荷叶在干燥过程中，薄荷油因挥发含量降低。(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有机溶剂，故用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂为有机溶剂。(3)向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl，可增加水的密度，有利于油层和水层的分离。常用分液漏斗将水、油分离。向分离出的油层中加无水硫酸钠的作用是除去少量的水，然后用过滤的方法除去薄荷油中的硫酸钠。对点微练3下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是_。(2)当蒸
10、馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是_ _。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会_，原因是_。易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物温度一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后蒸馏量不再增加下降部分精油会随水蒸气蒸发而流失(4)用萃取法提取玫瑰精油时，采用的溶剂是_，原理是_。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为_左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时_(填“能”或“不能”)
11、采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_。酒精(或石油醚、乙醚、戊烷等)玫瑰精油易溶于有机溶剂a能薄荷油与玫瑰精油化学性质相似 解析：(1)玫瑰精油属于芳香类化合物，具有芳香类化合物的通性，即易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和温度；当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后蒸馏量不再增加。(3)蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，如果不进行冷却，部分精油会随水蒸气蒸发而流失。(4)玫瑰精油易溶于有机溶剂，因此萃取时所选用的溶剂必须是有机溶剂，如酒精、石
12、油醚、乙醚、戊烷等。(5)根据图示可以确定提取精油时采摘花的最合适时间为ad左右，此时精油含量最高。(6)薄荷油与玫瑰精油化学性质相似，同样可以采用水蒸气蒸馏法提取。1.固定化酶和固定化细胞常用的材料 固定化酶常用纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体，而固定化细胞常用琼脂、海藻酸钠(钙)、明胶和聚丙烯酰胺凝胶等。2直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较微考点三固定化技术【例3】下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是()A从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小 B作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药 C尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使
13、用 D将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌解析：吸附法是利用离子键作用、物理吸附等方法，将酶固定在载体上，而化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，从而得到三维的交联网架结构，后者有可能影响酶活性部位，所以A正确；消化酶是在消化道中起作用的，因此蛋白酶制剂以口服方式给药，故B正确；尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶、过氧化氢酶和无色的化合物，主要是利用原子氧将某种无色化合物氧化成有色化合物，所以不可以反复使用，因此C错误；将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌，防止CaCl2导致凝胶珠硬度变大，所以D正确。答案：C 对点微练4下列关于“探究加酶洗衣粉和
14、普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是()A先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度 B实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 C相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 D衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果解析：由于温度会影响酶的活性，高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活，A项错误；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短，B项正确；在适宜的pH下，加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉，但pH过高或过低时酶都会变性失活，则两者洗涤效果相似，C项错误；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤真丝、羊毛
15、等衣料，适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强，D项错误。答案：B 对点微练5(2015江苏卷)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是()A固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用 B溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素 C固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物 D凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合解析：固定化酶实现了酶和底物的分离，酶可重复利用，A正确；酶的催化作用不需要氧气，故固定化酶的应用不需要氧气，与溶解氧交换受阻没有关系，B错误；固定化细胞可用于生产分泌到细胞外的产物，如分泌蛋白等，C正确；凝胶与被包埋细胞之间没有化学键，不通过共价键结合，D正确。答案：B微考场 大收获加固
16、训练 练透考点 1(2014江苏高考)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是()A酵母和菜花均可作为提取DNA的材料 BDNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水 C向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物 DDNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝解析：原则上含DNA的生物材料都可用来提取DNA，只是选用DNA含量高的生物组织，成功的可能性更大；DNA在2mol/L NaCl溶液和蒸馏水中溶解度都较大；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会吸水破裂，但在蒸馏水中不会析出DNA；DNA溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后溶液变蓝。答案：C 2下列关于“
17、DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是()A洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度 B将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝 C常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取 D用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少解析：洗涤剂可瓦解细胞膜，有利于释放DNA，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，再用二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后变成蓝色，B项错误；常温下菜花匀浆中某些酶如DNA水解酶，其活性较高，会影响DNA的提取，C项正确；用玻璃棒缓慢搅拌滤液可防止DNA分子断裂，但不影响D
18、NA的提取量，D项错误。答案：C 3图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，下列叙述正确的是(多选)()A图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同 B图1中完成过滤之后保留滤液 C图2中完成过滤之后弃去滤液 D在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质解析：图1中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破，释放其中的核物质，图2中加入蒸馏水的目的是降低NaCl的浓度，使DNA的溶解度降低析出，A错误；由于DNA溶于水，所以图1中完成过滤后DNA存在于滤液中，需保留滤液，B正确；图2中DNA析出，则过滤后弃去滤液，保留黏稠物，C正确；在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉，蛋白质水解形
19、成肽和氨基酸，溶于水，有助于去除杂质，D正确。答案：BCD 4(2013江苏高考)某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，操作错误的是()A加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨 B用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNA C加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌 D加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热解析：本题可用排除法进行解答。破碎植物细胞时，加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作，A错误。答案：A 5(2014山东卷)玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水
20、解产物为酵母菌的生长提供_。发酵过程中检测酵母菌数量可采用_法或稀释涂布平板法计数。碳源显微镜直接计数(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用_法或_法从玉米胚芽中提取。解析：(1)培养酵母菌时，玉米秸秆中的纤维素的水解产物为酵母菌的生长提供碳源。检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取法从玉米胚芽中提取。压榨萃取 6(2013山东理综)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用_或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是_。(2)培
21、养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供_和_。稀释涂布平板法灭菌(或防止杂菌污染)碳源氮源(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和_以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用_方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是_。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为_。时间水浴滤去不溶物(实验)对照 解析：(1)微生物分离和培养中常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。微生物培养需要无菌操作，其中对接种环需要进行灼烧灭菌处理。(2)蔗糖和硝酸盐可分别为微生物的生长提供碳源和氮源。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程中若温度过高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解；萃取过程应避免明火加热，宜采用水浴方式加热，以防止温度过高；萃取液在浓缩之前，还要进行过滤，以除去萃取液中的不溶物。(4)利用纸层析法鉴定所提取的胡萝卜素时，需用胡萝卜素标准样品作对照，对比分析标准样品和萃取样品出现的层析带。
