1、2020版高考帮配套PPT课件专题二十五生物技术在其他方面的应用【高考帮生物】第十单元 生物技术实践考情精解读目录CONTENTS考纲要求命题规律命题分析预测考点1酶的研究与应用考点2特定成分的提取和分离A考点帮素养大提升知识体系构建核心素养聚焦考向 植物有效成分的提取B 考法帮考向全扫描考情精解读考纲要求命题规律命题分析预测核心素养聚焦1.酶活力测定的一般原理和方法;2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用;3.制备和应用固相化酶4.从生物材料中提取某些特定的成分;5.蛋白质的提取和分离;6.实验:DNA的粗提取与鉴定考纲要求命题规律核心考点考题取样考向必究酶的研究与应用近5年全国卷未考查特定成分
2、的提取和分离2017全国卷,T37植物甲中物质W的提取(考向)2015新课标全国卷,T39胡萝卜素的提取(考向)1.生命观念通过对DNA和蛋白质分离技术的深入理解建立生命的物质观。2.科学思维分析与综合:分析玫瑰精油、橘皮精油和胡萝卜素的提取原理及过程;分析DNA的性质、提取与鉴定方法。3.科学探究设计实验探究影响果胶酶活性的因素、加酶洗衣粉的洗涤效果、植物有效成分提取的条件等。4.社会责任关注人体健康,关注胡萝卜素缺乏引起的疾病。核心素养聚焦1.命题分析近几年全国卷对酶的应用的有关知识很少考查,主要考查植物有效成分的提取,且往往以“植物芳香油的提取”和“胡萝卜素的提取”两大课题为依托,结合实
3、验考查蒸馏、压榨和萃取的原理、方法和应用,主要考查考生的实验探究能力和综合运用能力,试题难度中等。2.趋势预测预计2020年高考对本专题的考查还将集中在植物有效成分的提取方面,或将细胞中有效成分的理化性质与提取方案的选取进行结合。命题分析预测知识体系构建A考点帮知识全通关考点1酶的研究与应用考点2特定成分的提取和分离一、果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶与果胶酶的作用(1)果胶作用:植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。特点:不溶于水。(2)果胶酶组成:果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。作用:果胶酶能够瓦解植
4、物细胞的细胞壁及胞间层,把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,从而使果汁变得澄清,并提高水果的出汁率。考点1酶的研究与应用2.果胶酶在果汁生产中的作用的相关实验分析生物 第十单元 生物技术实践实验名称(目的)自变量因变量注意事项探究温度对果胶酶活性的影响温度果汁量(澄清度)底物和酶在混合时的温度是相同的;苹果泥和果胶酶用量在各个试管中应相同;pH应为最适pH探究pH对果胶酶活性的影响pH温度应为最适温度;pH梯度可用NaOH溶液和盐酸调节;用玻璃棒搅拌使反应充分进行探究果胶酶的用量果胶酶的用量 制备苹果泥后迅速加热,使苹果泥中的果胶酶变性;温度、pH应为最适且保持不变二、加酶洗衣粉在洗涤中的作用1.
5、加酶洗衣粉:指含有酶制剂的洗衣粉。2.常用酶制剂的种类及洗涤原理生物 第十单元 生物技术实践种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶 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 脂肪甘油和游离的脂肪酸 油渍、人体皮脂、口红等的污垢淀粉酶 淀粉麦芽糖、葡萄糖等面条、土豆泥等的污垢纤维素酶 使纤维的结构变得蓬松棉麻类衣物的污垢3.加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法(1)判断加酶洗衣粉的洗涤效果:可在洗涤后比较污物残留状况,如已消失、颜色变浅、面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究:实验设计遵循的原则是对照原则和单一变量原则,如在探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时,以洗
6、衣粉的种类为自变量,其他条件完全一致;同时,普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照。生物 第十单元 生物技术实践(3)变量分析生物 第十单元 生物技术实践实验自变量因变量无关变量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果 洗衣粉的种类(普通和加酶)洗涤效果水的用量,污物的量,实验用布的质地与大小,不同洗衣粉的用量,搅拌、洗涤时间等探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果加酶洗衣粉中酶的种类探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响温度误区警示1.酶制剂中的蛋白酶、淀粉酶等并不是单一酶,而是复合酶,如蛋白酶制剂实际包括蛋白酶和某些肽酶,可将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸。2.酶的催化作用需要适宜的温度,用温
7、水浸泡衣物可以缩短衣物的洗涤时间。3.一般来说,丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗涤,因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。生物 第十单元 生物技术实践三、固定化酶和固定化细胞1.固定化技术(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)方法生物 第十单元 生物技术实践名称原理图示包埋法 将酶或微生物细胞均匀地包埋在细微网格中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互连接起来物理吸附法通过物理吸附作用,把酶或细胞固定在载体表面(3)适用对象 一般来讲,酶更适合采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。这是因为细胞体积大,而酶分子很小;体积大的细胞难以被吸附
8、或结合,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。生物 第十单元 生物技术实践生物 第十单元 生物技术实践类型固定化酶固定化细胞酶的种数一种酶一系列酶常用方法化学结合法、物理吸附法包埋法营养物质不需要需要反应底物各种物质(大分子、小分子)小分子物质优点既能与反应物接触,又能与产物分离;可以反复利用成本低,操作容易缺点不利于催化一系列的酶促反应可能导致反应效率低实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞(4)固定化酶和固定化细胞的比较2.流程法理解固定化酵母细胞生物 第十单元 生物技术实践酵母细胞的活化 使酵母细胞从休眠状态重新恢复到正常的生活状态配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液 配制海
9、藻酸钠溶液 称取0.83 g无水CaCl2溶于150 mL蒸馏水中称取0.7 g海藻酸钠,放入50 mL小烧杯中,加入10 mL水,用酒精灯加热,边加热边搅拌,直至海藻酸钠完全溶化,用蒸馏水定容至10 mL生物 第十单元 生物技术实践海藻酸钠溶液与酵母细胞混合混合之前,海藻酸钠溶液要冷却至室温,然后加入已活化的酵母细胞并充分搅拌,混合均匀后,再转移至注射器中固定化酵母细胞将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min 左右冲洗将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗23次发酵将150 mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200 mL的锥形瓶中
10、,再加入固定好的酵母细胞,置于25 下发酵24 h一、植物有效成分的提取1.玫瑰精油的提取考点2特定成分的提取和分离重点2.橘皮精油的提取生物 第十单元 生物技术实践3.胡萝卜素的提取生物 第十单元 生物技术实践4.表格法比较蒸馏、压榨和萃取生物 第十单元 生物技术实践提取方法蒸馏压榨萃取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,解决原料焦糊问题出油率高,易分离局限性水中蒸馏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
11、影响芳香油的质量5.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10 h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,萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。因此在萃取的过程中,要先将胡萝卜进行粉碎和干燥,使之与萃取剂充分接触,提高萃取效率。生物 第十单元 生物技术实践二、DNA和蛋
12、白质的提取技术1.DNA的粗提取与鉴定生物 第十单元 生物技术实践2.蛋白质的提取和分离(以血红蛋白为例)生物 第十单元 生物技术实践B考法帮考向全扫描考向 植物有效成分的提取命题透视:生物材料中有效成分的提取在高考中考查的频率相对较低。本考向涉及的知识点比较单一,一般将被提取物质的理化性质、不同提取方法的适用范围结合起来命题,考查考生对提取方案的掌握,这一命题理念体现了对知识迁移能力的要求。考 向 植物有效成分的提取示例12017全国卷,37,15分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
13、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)。生物 第十单元 生物技术实践解析(1)依据题干信息,物质W受热、受潮易分解,因此不宜选择高温烘干,而新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,
14、进而降低对物质W的提取效果,故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时,振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力,可以去除提取液中植物甲所含的色素,从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解,因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行,同时因实验中使用了有机溶剂,要注意防火。生物 第十单元 生物技术实践答案(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水稀释,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
15、醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,防火生物 第十单元 生物技术实践核心素养提升本题主要考查的核心素养是科学思维和科学探究,具体表现在三个角度：生物 第十单元 生物技术实践核心素养核心素养角度具体表现科学思维分析与综合第(1)小题中分析提取物质W时原料的处理方法;第(3)小题中分析活性炭的作用比较与分类第(4)小题中比较丙酮和乙醇作为提取剂的优缺点科学探究分析实验第(2)小题中分析振荡的作用示例22015新课标全国卷,39,15分回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是(填“-胡萝卜素”“-胡萝卜素”或“-胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两
16、分子,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为,胡萝卜素是(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是。生物 第十单元 生物技术实践解析(1)从胡萝卜中提取出的胡萝卜素中最主要的成分是-胡萝卜素;一分子的-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A;维生素A缺乏会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等,其中人在弱光下视物不清的疾病称为夜盲症;胡萝卜素化学性质比较稳定,不具有挥发性。(2)含水量会影响萃取的效率,因此,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,需要将新鲜的岩藻干燥。(3)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,而乙醇是水溶性有机溶剂,乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂,因此应选择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。生物 第十单元 生物技术实践答案(1)-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(答案合理即可)生物 第十单元 生物技术实践高考帮+一轮卷,一讲一练,搭配使用,一轮复习效果更佳！+
