2017高考生物总复习 第12单元 第44讲 生物技术在其他方面的应用学案.doc

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1、生物技术在其他方面的应用(选用)[考纲点击]　1.酶在食品制造和洗涤等方面的应用　2.制备和应用固定化酶　3.DNA的粗提取与鉴定　4.PCR技术的基本操作和应用　5.蛋白质的提取和分离一、酶在果汁生产、洗涤等方面的应用1．果胶酶在果汁生产中的作用(1)果胶①果胶的成分与存在：果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。②果胶与果汁加工：果胶影响出汁率，使果汁浑浊。(2)果胶酶①成分：果胶酶并不是特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称。②作用：将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使

2、出汁率提高，使浑浊的果汁变得澄清。果胶,　　　　　　果胶酶　　　　　　半乳糖醛酸　　　　　　　　　总称多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、果胶分解酶(3)果胶酶的应用①水果加工业：水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于压榨；在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到澄清作用，还可促使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀；果胶酶可用于橘子脱囊衣，制造果粉和低糖果冻。②饲料工业：果胶酶与纤维素酶、半纤维素酶等配合，可降解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质等释放出来，从而提高了饲料的营养价值；果胶酶可降低饲料的黏度，促进饲料在动物消化

3、道内的消化吸收。2．加酶洗衣粉在洗涤中的应用(1)加酶洗衣粉：指含酶制剂的洗衣粉。(2)酶制剂的种类与洗涤原理种类洗涤原理洗涤的污渍种类蛋白酶蛋白质→小分子肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶脂肪→甘油和脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶淀粉→麦芽糖、葡萄糖来自面条等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松棉纺品的表面浮毛二、固定化酶和固定化细胞技术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。2．方法及适用对象一般来讲，酶更适合用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难

4、以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。三、DNA的粗提取与鉴定1．原理：利用DNA与RNA、蛋白质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。2．实验设计(1)材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织。(2)细胞的破碎(以鸡血为例)鸡血细胞玻璃棒搅拌收集滤液(3)杂质的去除方案①利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制其溶液的浓度去除杂质。②用木瓜蛋白酶去除蛋白质。③用高温(60～75℃)使蛋白质变性。(4)DNA的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液可使DNA析出

5、。(5)DNA的鉴定：将析出的DNA溶于物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴加热，溶液变蓝。四、多聚酶链式反应扩增DNA片段1．PCR原理在80～100℃的温度范围内，DNA发生变性，双螺旋结构解体，在温度缓慢降低后，DNA发生复性，DNA单链与引物通过碱基互补配对结合，耐高温的DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链。2．PCR的条件缓冲溶液、DNA模板、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时要控制温度。五、血红蛋白的提取和分离实验1．常用的分离方法：凝胶色谱法、凝胶电泳法等。2．基本原理

6、(1)凝胶色谱法的原理：相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。(2)凝胶电泳法的原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速率不同。3．血红蛋白的提取和分离程序(1)样品处理红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液。(2)粗分离——透析：除去样品中相对分子质量较小的杂质。(3)纯化：一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。(4)纯度鉴定：一般用SDS—聚丙烯酰

7、胺凝胶电泳法来测定蛋白质的相对分子质量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。1．果胶酶在果汁生产中的作用(1)果胶酶的组分：果胶酶是催化果胶分解的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。(2)酶活性的影响因素①影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等。②影响酶促反应速度的因素：酶的活性、底物的浓度和酶的用量等。2．影响加酶洗衣粉的洗涤效果的因素温度、酸碱度和表面活性剂等。3．酶的固定化(1)酶的固定化技术的优点：主要解决了酶的回收利用问题。(2)常用的方法：物理吸附法、化学结合法和包埋法等。4．DNA的粗提取与鉴定(1)D

8、NA的溶解性：DNA在0.14mol/LNaCl溶液中的溶解度最小；DNA不溶于酒精溶液，而某些蛋白质则溶于酒精溶液，据此也可使DNA和蛋白质分离。(2)DNA的耐受性：DNA对酶、高温和洗涤剂都具有较好的耐受性。(3)