2019高考生物二轮复习 专题十一 生物技术实践 考点32 酶的应用、DNA的粗提取与鉴定学案.doc

1考点考点 3232 酶的应用、酶的应用、DNADNA 的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定1构建酶的应用网络易错警示 (1)直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较项目直接使用酶固定化酶固定化细胞适用方法物理吸附法或化学结合法包埋法营养不需要不需要需要缺点酶易失活，难以回收，影响产品质量只能催化一种化学反应反应物不易于接触，反应效率下降优点催化效率高，低能耗，低污染可以回收利用，提高产品质量成本低，操作容易实例果胶酶固定化葡萄糖异固定化酵母菌细胞2构酶(2)制备固定化酵母菌细胞的 2 点说明实验注意事项a海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。b将溶化好的海藻酸钠溶液先冷却至室温，再与酵母菌细胞混合，避免高温杀死酵母菌细胞。c制备固定化酵母菌细胞时，应将配制好的混合液用注射器缓慢滴加到 CaC12溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母菌细胞数量的影响a浓度过高，将很难形成凝胶珠。b浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞的数量少。2DNA 的粗提取与鉴定操作流程材料的选取：选用 DNA 含量相对较高的生物组织破碎细胞(以鸡血为例)：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：利用 DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度不同，通过控制 NaCl 溶液的浓度去除杂质DNA 的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为 95%的酒精溶液DNA 的鉴定：在溶有 DNA 的溶液中加入二苯胺试剂，混合均匀后将试管置于沸水中加热 5 min，溶液变成蓝色易错警示 DNA 的粗提取与鉴定实验中的“2、4、4”加蒸馏水 2 次加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；加到含 DNA 的 2 mol/L的 NaCl 溶液中，使 NaCl 溶液的物质的量浓度稀释到 0.14 mol/L，3使 DNA 析出用纱布过滤 4 次过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；过滤用 2 mol/L的 NaCl 充分溶解的 DNA，滤去溶液中的杂质；滤取 0.14 mol/L的 NaCl 溶液中析出的 DNA(黏稠物)；过滤溶有 DNA 的 2 mol/L 的NaCl 溶液用 NaCl溶液 4 次加 2 mol/L 的 NaCl 溶液，溶解提取的细胞核物质；用 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液使 DNA 析出；用 2 mol/L 的 NaCl 溶液，溶解滤取的 DNA 黏稠物；用 2 mol/L 的 NaCl 溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA题组一 酶的应用1(2018·江苏七市三模)下表是某校兴趣小组以某品牌洗衣粉为材料进行的实验探究，相关叙述正确的是(多选)( )实验组洗涤物(等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水量洗净污渍所需时间1油污布30 加酶2 L4 min2油污布30 普通2 L7 min3油污布5 加酶2 L9 min4油污布5 普通2 L8 minA.各组实验中洗涤物、水量相同可防止无关变量差异影响实验结果B本研究的课题之一是探究某品牌加酶洗衣粉的最适洗涤温度C在观察污渍是否洗净时，要先将洗涤物用清水漂洗几次，晾干后再观察D实验结果表明添加酶制剂和适当升高洗涤温度有利于提高去污效果答案 ACD解析 分析表格信息可知，该实验的自变量为洗涤温度、加酶洗衣粉和普通洗衣粉，其他变量如水量、洗涤物等为无关变量，无关变量的变化会影响实验结果，A 正确，B 错误；洗涤物用清水漂洗后可洗去附着在洗涤物上的污渍，晾干后更易观察比较，C 正确；从表中4信息可知添加酶制剂和适当升高洗涤温度有利于提高去污效果，D 正确。2(2018·江苏苏、锡、常、镇三模)下列关于酶制剂和固定化酵母细胞的叙述，正确的是( )A从酶的固定方式看，吸附法比交联法对酶活性影响大B可用海藻酸钠包埋消化酶制成多酶片用于缓解消化不良症状C将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，主要目的是防止杂菌污染D探究不同加酶洗衣粉洗涤效果实验中，水温和浸泡时间都属于无关变量答案 D解析 交联法是将酶相互连接起来，而吸附法是将酶吸附在载体表面上，可见交联法对酶活性影响较大，A 错误；消化酶分子较小，易从包埋材料中漏出，因此一般不用包埋法固定消化酶，B 错误；将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，主要目的是洗去 CaCl2，C 错误；探究不同加酶洗衣粉洗涤效果实验中，不同加酶洗衣粉是实验的自变量，而水温和浸泡时间等都属于无关变量，D 正确。3(2018·南通考前卷)某科研小组采用 80 水浴溶化海藻酸钠，固定黑曲霉孢子(含 ­葡萄糖苷酶)，并进行相关催化实验，请分析回答问题：(1)此实验过程中采用 80 水浴代替小火或者间断加热法溶化海藻酸钠，其优点是_。溶化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行_处理，海藻酸钠的最终质量分数需控制在 3%，原因是_。(2)实验过程中，初形成的凝胶珠放在 CaCl2溶液中静置 30 min，目的是_。(3)­葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解为大豆苷元，pH 和温度对游离孢子和固定化凝胶珠中­葡萄糖苷酶活性影响的结果如图表所示，由图表可知：研究 pH 和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和 pH 应分别控制为_、_；与游离孢子相比，固定化凝胶珠中 ­葡萄糖苷酶的 pH 适宜范围_，热稳定性_。5转化率 处理温度/ 游离孢子固定化凝胶珠3010010040991005098996065987029928055090010注：转化率×100%。反应前大豆苷含量反应后大豆苷含量 反应前大豆苷含量答案 (1)80 水浴加热能准确控制温度，溶化过程不会出现焦糊，且溶化时间短 冷却 海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少 (2)形成稳定的网状凝胶结构 (3)30 4.8 增大 提高解析 (1)此实验过程中采用 80 水浴代替小火或者间断加热法溶化海藻酸钠，其优点是80 水浴加热能准确控制温度，溶化过程不会出现焦糊，且溶化时间短。溶化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行冷却处理，以免杀死黑曲霉孢子。海藻酸钠的最终质量分数需控制在 3%的原因是海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少。(2)实验过程中，初形成的凝胶珠放在 CaCl2溶液中静置 30 min 的目的是形成稳定的网状凝胶结构。(3)分析表格可知，当处理温度为 30 时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，随温度的升高，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大；分析曲线图可知，当 pH 为 4.8 时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，pH 高于或低于 4.8 时，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大。可见，研究 pH 和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和 pH 应分别控制为 30 、64.8。与游离孢子相比，固定化凝胶珠中 ­葡萄糖苷酶的 pH 适宜范围增大，热稳定性提高。题组二 DNA 技术4某同学用洋葱进行 DNA 粗提取和鉴定实验，下列操作错误的是( )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 DNAC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答案 A解析 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。5某生物兴趣小组开展 DNA 粗提取的相关探究活动，具体步骤如下。材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各 2 份，每份 10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 、另一组置于20 条件下保存 24 h。DNA 粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入 15 mL 研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向 6 只小烧杯中分别注入 10 mL 滤液，再加入 20 mL 体积分数为 95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取 6 支试管，分别加入等量的质量浓度为 2 mol·L1 NaCl 溶液溶解上述絮状物。DNA 检测：在上述试管中各加入 4 mL 二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水浴中加热 5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果(如表)。材料保存温度花菜辣椒蒜黄20 20 注：“”越多表示颜色越深。分析上述实验过程，回答下面的问题：(1)该探究性实验的课题名称是：_。7(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(3)表中的颜色为_色，颜色的深浅代表了_。(4)DNA 检测时需在沸水浴中加热的目的是_，同时说明DNA 对高温有较强的_。(5)根据实验结果，得出结论并分析。结论 1：与 20 相比，相同实验材料在20 条件下保存，DNA 的提取量较多。结论 2：_。针对结论 1，请提出合理的解释：_。(6)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和 DNA 均不相溶，且对 DNA 影响极小。为了进一步提高 DNA 纯度，依据氯仿的特性，在 DNA 粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_，然后用体积分数为 95%的冷酒精溶液使 DNA 析出。答案 (1)探究不同材料和不同保存温度对 DNA 提取量的影响(2)DNA 断裂(3)蓝 DNA 含量的多少(4)加速颜色反应 耐受性(5)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的 DNA 量最多 低温抑制了相关酶的活性，DNA 降解速度较慢(6)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液解析 (1)由表格可知，该实验的自变量是不同材料和不同保存温度，因此该探究性实验课题的名称是探究不同材料和不同保存温度对 DNA 提取量的影响。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少 DNA 断裂。(3)在沸水浴的条件下，DNA 遇二苯胺会被染成蓝色。因此，表中的颜色应该为蓝色，颜色的深浅代表 DNA 含量的多少。(4)DNA 检测时需在沸水浴中加热的目的是加速颜色反应，同时说明 DNA 对高温有较强的耐受性。(5)根据实验结果可知：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的8DNA 量最多。因为低温抑制了相关酶的活性，使 DNA 降解速度减慢，所以与 20 相比，相同实验材料在20 条件下保存，DNA 的提取量较多。(6)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和 DNA 均不相溶，且对 DNA 影响极小， 所以为了进一步提高 DNA 纯度，可将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一 段时间，吸取上清液，然后用体积分数为 95%的冷酒精溶液使 DNA 析出。