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1选修一专题4酶的研究与应用一、关于酶活性1.什么是酶活性？酶活性是指。2.酶活性的指标：酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的来表示。3.酶的反应速度：酶的反应速度用单位时间内、单位体积中或来表示。4.影响酶活性的因素：。5.影响酶促反应的因素：。二、果胶与果胶酶1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由聚合而成的一种高分子化合物，溶于水。2.果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称。包括酶、酶和酶等。三、固定化酶和固定化细胞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在一定空间内的技术。固定化酶技术的优点是：。2.固定化酶和固定化细胞的比较：（1）一般来说，更适合采用化学结合和物理吸附法固定化的是：（2）一般来说，更适合采用包埋法固定化的是：（3）从操作角度来考虑，哪种方法更容易：（4）哪种方法对酶活性影响更小：（5）固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶：（6）若将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选用哪种方法：（7）如果反应物是大分子物质，采用哪种方法：(见练习1)四、制备固定化酵母细胞的实验操作酵母细胞的活化→配置CaCl2溶液→配制溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞2选修一专题5课题3血红蛋白的提取和分离蛋白质的各种特性的差异，如、、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，可以用来分离不同种类的蛋白质。一、凝胶色谱法1、概念：也称________________________，是根据________________________分离蛋白质的有效方法。2、原理：相对分子质量较的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较，移动速度______；相对分子质量较_____的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外移动，路程___________，移动速度________。(见练习2)二、电泳1、概念：___________在电场作用下发生___________的过程。2、原理：利用待分离样品中各种分子______________________________以及分子本身的___________、__________不同，使带电分子产生不同的___________________。3、常用的电泳方法：_________________________和_______________________________。在测定蛋白质分子量时通常使用__________________________________；测定DNA时通常使用_______________________________。(见练习3、9/11)三、血红蛋白的提取和分离实验1、样品处理和粗分离：①红细胞洗涤。目的：___________________。洗涤用的试剂是___________________②________________释放：在_______和作用下，红细胞破裂释放血红蛋白。③分离血红蛋白溶液：离心后溶液分4层，从上往下数，第_____层是血红蛋白水溶液；用_______________分出该层。④____________：血红蛋白溶液装入__________，将其放入20mmol/L_______________中透析12h，除去血红蛋白溶液中相对分子质量________的杂质。2、纯化：用____________________法分离相对分子质量不同的蛋白质。步骤如下：凝胶色谱柱的制作→凝胶色谱柱的装填→样品的加入和洗脱3、纯度鉴定(见练习4~8)注意事项：样品加到色谱柱的。加入到适当高度，并连接缓冲液洗脱瓶。待时，用试管收集流出液。3归纳总结一：高中生物提到的分离提纯物质的几种方法：方法名称原理应用所在章节离心①获得细胞膜获得各种细胞器分离外壳蛋白和大肠杆菌血红蛋白粗提取必修一第三章第一节必修一第三章第三节必修二第三章第一节选修一第五章课题三层析法（纸层析）②③必修一第五章第三节透析法根据相对分子质量分离物质血液透析猪血红蛋白的粗分离必修一第三章P50选修一第五章课题三凝胶色谱法根据相对分子质量分离物质哺乳动物血红蛋白的提取选修一第五章课题三电泳④蛋白质分离、核酸等的分离选修一第五章课题三⑤DNA粗提取选修一第五章课题一归纳总结二：高中实验中用到血的几个实验实验用到哪种动物血用这种动物血的原因所在章节细胞膜的制备①②必修一第三章第一节DNA粗提取③④选修一第五章课题一血红蛋白的提取和分离⑤⑥选修一第五章课题三归纳总结三：高中实验中几种破碎细胞的方法实验用哪种试剂破碎细胞原因动物细胞的破碎：细胞膜的制备①②动物细胞的破碎：血红蛋白的提取和分离③④植物细胞的破碎：绿叶中色素的提取和分离⑤⑥归纳总结四：高中实验需要用到HCl或酒精的实验及其作用实验需要HCl？需要酒精？浓度？作用花生中脂肪的分布不需要50%酒精①观察DNA和RNA在细胞中的分布8%HCl不需要②绿叶中色素的提取和分离不需要③提取色素观察有丝分裂15%HCl95%酒精两者1:1的体积比混合成解离液，目的是：④DNA粗提取⑤95%冷酒精⑥4归纳总结五：高中阶段与颜色有关的实验实验所用试剂颜色备注还原糖斐林试剂砖红色沉淀蔗糖不是还原糖。A、B液混合加入，需要60℃水浴加热蛋白质双缩脲试剂紫色双缩脲与肽键反应，先加A再加B脂肪苏丹III苏丹IV橘黄色红色观察花生中脂肪分布实验步骤：切花生片→染色→50%酒精洗去浮色→观察淀粉I2液蓝色观察叶绿体不需要染色叶绿体本来显绿色不同的物种叶绿体形状不同。如黑藻：球状或椭球状；水绵：带状观察线粒体健那绿蓝绿色形状：短棒状、圆球状、线形、哑铃形观察DNA和RNA的分布甲基绿吡罗红绿色红色操作步骤：制片→8%HCl水解→冲洗涂片→染色→观察质壁分离与复原不需要染色洋葱鳞片叶外表皮紫色绿叶色素的提取和分离提取：无水乙醇、无水丙酮等分离：层析液四种色素的颜色滤纸条从上到下：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）观察染色体龙胆紫醋酸洋红改良苯酚品红紫色红色红色观察有丝分裂实验的步骤：固定（卡诺氏液）→解离（解离液）→漂洗（水）→染色→制片CO2澄清石灰水溴麝香草酚蓝水溶液变浑浊蓝→绿→黄酒精重铬酸钾浓酸溶液橙色→灰绿色DNA鉴定二苯胺蓝色二苯胺现配现用，需要设置对照组。沸水浴加热5min，冷却后观察颜色变化亚硝酸盐对氨基苯磺酸N-1-乙二胺盐酸盐玫瑰红色亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与N-1-乙二胺盐酸盐结合测定大肠杆菌数目伊红-美蓝培养基菌落呈现黑色根据培养基上黑色菌落数目，计算出样品中大肠杆菌的数量（选修一P26）鉴定分解尿素的细菌培养基中加入酚红指示剂指示剂变红分解尿素的细菌含的脲酶能将尿素分解为碱性的氨，pH上升，指示剂变红纤维素分解菌的筛选含刚果红的培养基出现透明圈刚果红与纤维素结合形成红色。通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。总结归纳六：观察实验中细胞的死活问题实验细胞死活观察花生中脂肪分布死细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布①观察叶绿体和线粒体②观察植物细胞的质壁分离和复原③观察细胞的有丝分裂、观察低温诱导染色体加倍实验④观察细胞的减数分裂（蝗虫精母细胞减数分裂固定装片）⑤探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化⑥5练习：1.下列说法不正确的是A．固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C．由于细胞个体大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定D．反应物是大分子物质应采用固定化酶2.（2007.潍坊模拟）用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质A.路程较长，移动速度较慢B.路程较长，移动速度较快C.路程较短，移动速度较慢D.路程较短，移动速度较快3.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法加入SDS的作用是A.增大蛋白质的相对分子质量B.改变蛋白质的形状C.掩盖不同种类蛋白质间的电荷差别D.减少蛋白质的相对分子质量4.（2011.广东高考）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少的杂蛋白移动慢5.下列试剂可用于血红蛋白释放的是①0.9%的生理盐水②甲苯③磷酸缓冲液④蒸馏水⑤柠檬酸钠A.②④B.①④C.④⑤D.①③6.在蛋白质的提取和分离中，关于对样品处理过程中，分析无误的是A.洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐B.洗涤时离心速度过小，时间过短，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果C.洗涤过程选用0.1%的生理盐水D.透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质7.关于红细胞的洗涤过程的叙述正确的是A.低速长时间离心，如500r/min离心2min，以保证达到很好的分离效果B.离心后用胶头吸管吸出下层透明的红色血浆C.将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的蒸馏水D.直至上清夜中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净8.在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是A.防止血红蛋白被氧化B.血红蛋白是一种两性物质，需要酸中和C.磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程D.让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能D9.限制酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现用E、H、P三种不同的限制酶对一段大小6．2kb的线状DNA进行剪切后，用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示，这3种不同的限制酶在此DNA片段上相应切点的位置是610.（2010广东，双选）新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术（或仪器）与应用匹配正确的是A.PCR技术——扩增蛋白质B.杂交瘤技术——制备单克隆抗体C.光学显微镜——观察叶绿体的基粒D.花粉离体培养——培育单倍体植物11.细菌中的蛋白质在极端的环境条件下可通过肽链之间的二硫键维持稳定。已知不同的肽链产物可因相对分子质量不同而以电泳方式分离。下图甲是一个分析细菌中的蛋白质的电泳结果图，“－”代表没加还原剂，“＋”代表加有还原剂，还原剂可破坏二硫键，“M”代表已知相对分子质量的蛋白质，图乙代表蛋白质或多肽的结构图。根据图甲结果，图乙中哪幅图最能代表该细菌原本的蛋白质结构。（注意：图乙中“—”代表二硫键）12.单基因遗传病可以通过核酸分子杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb，镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。（1）从图中可见，该基因突变是由于引起的。巧合的是，这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。正常基因该区域上有3个酶切位点，突变基因上只有2个酶切位点，经限制酶切割后，凝胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱，正常基因显示____条，突变基因显示___条。（2）DNA或RNA分子探针要用等标记。利用核酸分子杂交原理，根据图中突变基因的核苷酸序列(-ACGTGTT-)，写出作为探针的核糖核苷酸序列。（3）根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠的胎儿Ⅱ-1～Ⅱ-4基因型BB的个体是_______，Bb的个体是______，bb的个体_______。7选修一专题4酶的研究与应用专题5课题3血红蛋白的提取和分离参考答案：专题四：一、1.酶催化一定化学反应的能力2.反应速度3.反应物的减少量产物的增加量4.温度、PH、抑制剂等5.酶活性（即温度、PH、抑制剂）、反应物浓度、底物浓度等二、1.半乳糖醛酸不2.多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶三、1.既能与反应物接触，又易于与反应物、产物分离，且能反复利用。2（1）固定化酶（2）固定化细胞（3）固定化细胞（4）固定化细胞（5）一系列酶（6）固定化