（江蘇專用）2019高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題十一 生物技術(shù)實(shí)踐 考點(diǎn)32 酶的應(yīng)用、DNA的粗提取與鑒定學(xué)案

考點(diǎn)32酶的應(yīng)用、DNA的粗提取與鑒定1構(gòu)建酶的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)易錯(cuò)警示(1)直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較項(xiàng)目直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞適用方法物理吸附法或化學(xué)結(jié)合法包埋法營(yíng)養(yǎng)不需要不需要需要缺點(diǎn)酶易失活，難以回收，影響產(chǎn)品質(zhì)量只能催化一種化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物不易于接觸，反應(yīng)效率下降優(yōu)點(diǎn)催化效率高，低能耗，低污染可以回收利用，提高產(chǎn)品質(zhì)量成本低，操作容易實(shí)例果膠酶固定化葡萄糖異構(gòu)酶固定化酵母菌細(xì)胞(2)制備固定化酵母菌細(xì)胞的2點(diǎn)說明實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)a海藻酸鈉溶化時(shí)要用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊。b將溶化好的海藻酸鈉溶液先冷卻至室溫，再與酵母菌細(xì)胞混合，避免高溫殺死酵母菌細(xì)胞。c制備固定化酵母菌細(xì)胞時(shí)，應(yīng)將配制好的混合液用注射器緩慢滴加到CaC12溶液中，而不是注射，以免影響凝膠珠的形成。海藻酸鈉溶液的濃度對(duì)包埋酵母菌細(xì)胞數(shù)量的影響a濃度過高，將很難形成凝膠珠。b濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母菌細(xì)胞的數(shù)量少。2DNA的粗提取與鑒定操作流程材料的選?。哼x用DNA含量相對(duì)較高的生物組織破碎細(xì)胞(以雞血為例)：雞血細(xì)胞加蒸餾水用玻璃棒攪拌用紗布過濾收集濾液去除雜質(zhì)：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)DNA的析出：將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液DNA的鑒定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺試劑，混合均勻后將試管置于沸水中加熱5 min，溶液變成藍(lán)色易錯(cuò)警示DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中的“2、4、4”加蒸餾水2次加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸水漲破；加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度稀釋到0.14 mol/L，使DNA析出用紗布過濾4次過濾血細(xì)胞破裂液，得到含細(xì)胞核物質(zhì)的濾液；過濾用2 mol/L的NaCl充分溶解的DNA，濾去溶液中的雜質(zhì)；濾取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；過濾溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次加2 mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)；用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出；用2 mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；用2 mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA題組一酶的應(yīng)用1(2018·江蘇七市三模)下表是某校興趣小組以某品牌洗衣粉為材料進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究，相關(guān)敘述正確的是(多選)()實(shí)驗(yàn)組洗滌物(等量)洗滌溫度洗衣粉(等量)水量洗凈污漬所需時(shí)間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.各組實(shí)驗(yàn)中洗滌物、水量相同可防止無關(guān)變量差異影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果B本研究的課題之一是探究某品牌加酶洗衣粉的最適洗滌溫度C在觀察污漬是否洗凈時(shí)，要先將洗滌物用清水漂洗幾次，晾干后再觀察D實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明添加酶制劑和適當(dāng)升高洗滌溫度有利于提高去污效果答案ACD解析分析表格信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量為洗滌溫度、加酶洗衣粉和普通洗衣粉，其他變量如水量、洗滌物等為無關(guān)變量，無關(guān)變量的變化會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，A正確，B錯(cuò)誤；洗滌物用清水漂洗后可洗去附著在洗滌物上的污漬，晾干后更易觀察比較，C正確；從表中信息可知添加酶制劑和適當(dāng)升高洗滌溫度有利于提高去污效果，D正確。2(2018·江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)三模)下列關(guān)于酶制劑和固定化酵母細(xì)胞的敘述，正確的是()A從酶的固定方式看，吸附法比交聯(lián)法對(duì)酶活性影響大B可用海藻酸鈉包埋消化酶制成多酶片用于緩解消化不良癥狀C將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，主要目的是防止雜菌污染D探究不同加酶洗衣粉洗滌效果實(shí)驗(yàn)中，水溫和浸泡時(shí)間都屬于無關(guān)變量答案D解析交聯(lián)法是將酶相互連接起來，而吸附法是將酶吸附在載體表面上，可見交聯(lián)法對(duì)酶活性影響較大，A錯(cuò)誤；消化酶分子較小，易從包埋材料中漏出，因此一般不用包埋法固定消化酶，B錯(cuò)誤；將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，主要目的是洗去CaCl2，C錯(cuò)誤；探究不同加酶洗衣粉洗滌效果實(shí)驗(yàn)中，不同加酶洗衣粉是實(shí)驗(yàn)的自變量，而水溫和浸泡時(shí)間等都屬于無關(guān)變量，D正確。3(2018·南通考前卷)某科研小組采用80 水浴溶化海藻酸鈉，固定黑曲霉孢子(含­葡萄糖苷酶)，并進(jìn)行相關(guān)催化實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答問題：(1)此實(shí)驗(yàn)過程中采用80 水浴代替小火或者間斷加熱法溶化海藻酸鈉，其優(yōu)點(diǎn)是_。溶化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行_處理，海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在3%，原因是_。(2)實(shí)驗(yàn)過程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30 min，目的是_。(3)­葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解為大豆苷元，pH和溫度對(duì)游離孢子和固定化凝膠珠中­葡萄糖苷酶活性影響的結(jié)果如圖表所示，由圖表可知：研究pH和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和pH應(yīng)分別控制為_、_；與游離孢子相比，固定化凝膠珠中­葡萄糖苷酶的pH適宜范圍_，熱穩(wěn)定性_。處理溫度/轉(zhuǎn)化率游離孢子固定化凝膠珠3010010040991005098996065987029928055090010注：轉(zhuǎn)化率×100%。答案(1)80 水浴加熱能準(zhǔn)確控制溫度，溶化過程不會(huì)出現(xiàn)焦糊，且溶化時(shí)間短冷卻海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少(2)形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)(3)30 4.8增大提高解析(1)此實(shí)驗(yàn)過程中采用80 水浴代替小火或者間斷加熱法溶化海藻酸鈉，其優(yōu)點(diǎn)是80 水浴加熱能準(zhǔn)確控制溫度，溶化過程不會(huì)出現(xiàn)焦糊，且溶化時(shí)間短。溶化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行冷卻處理，以免殺死黑曲霉孢子。海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在3%的原因是海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少。(2)實(shí)驗(yàn)過程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30 min的目的是形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)。(3)分析表格可知，當(dāng)處理溫度為30 時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，隨溫度的升高，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大；分析曲線圖可知，當(dāng)pH為4.8時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，pH高于或低于4.8時(shí)，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大?？梢?，研究pH和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和pH應(yīng)分別控制為30 、4.8。與游離孢子相比，固定化凝膠珠中­葡萄糖苷酶的pH適宜范圍增大，熱穩(wěn)定性提高。題組二DNA技術(shù)4某同學(xué)用洋蔥進(jìn)行DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，下列操作錯(cuò)誤的是()A加入洗滌劑后用力進(jìn)行快速、充分的研磨B用蛋白酶純化過濾后的研磨液中的DNAC加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌D加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱答案A解析破碎植物細(xì)胞時(shí)，加入洗滌劑后，動(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作，A錯(cuò)誤。5某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng)，具體步驟如下。材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組，一組置于20 、另一組置于20 條件下保存24 h。DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入20 mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個(gè)方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的質(zhì)量濃度為2 mol·L1 NaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測(cè)：在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水浴中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果(如表)。材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20 20 注：“”越多表示顏色越深。分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下面的問題：(1)該探究性實(shí)驗(yàn)的課題名稱是：_。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少_。(3)表中的顏色為_色，顏色的深淺代表了_。(4)DNA檢測(cè)時(shí)需在沸水浴中加熱的目的是_，同時(shí)說明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的_。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。結(jié)論1：與20 相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在20 條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2：_。針對(duì)結(jié)論1，請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲。(6)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對(duì)DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是：_，然后用體積分?jǐn)?shù)為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溫度對(duì)DNA提取量的影響(2)DNA斷裂(3)藍(lán)DNA含量的多少(4)加速顏色反應(yīng)耐受性(5)等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解速度較慢(6)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時(shí)間，吸取上清液解析(1)由表格可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同材料和不同保存溫度，因此該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱是探究不同材料和不同保存溫度對(duì)DNA提取量的影響。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少DNA斷裂。(3)在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。因此，表中的顏色應(yīng)該為藍(lán)色，顏色的深淺代表DNA含量的多少。(4)DNA檢測(cè)時(shí)需在沸水浴中加熱的目的是加速顏色反應(yīng)，同時(shí)說明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的耐受性。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多。因?yàn)榈蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性，使DNA降解速度減慢，所以與20 相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在20 條件下保存，DNA的提取量較多。(6)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對(duì)DNA影響極小，所以為了進(jìn)一步提高DNA純度，可將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時(shí)間，吸取上清液，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。8