高中生物选修1复习资料全册

1专题 4 酶的研究与应用典型例题：例 1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、质量分数为 2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。实验一：果胶酶在果汁生产中的作用实验方法及步骤：（1 ）将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。（2 ）取两个 100mL 洁净烧杯，编号为 1、2 号，按相应程序进行操作，请完成表中未填写的内容。（3 ）取出两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较 ，并记录结果。实验结果的预测及结论：如果是 ，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。实验二：验证果胶酶在果汁生产中的作用（1 ）在课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下列两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的 pH 分别调至 4、5、6 、 10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的 pH 分别调至 4、5、6、10，再把 pH 相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。请问哪一种方法更为科学： ，并说明理由： 。（2 ）实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使 ，以减少实验误差。（3 ）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示 pH，纵坐标表示 ，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图： 。若实验所获得的最适 pH=m，2请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。【解析】本题考查果胶酶的作用以及对照实验的相关知识。【答案】实验一： （2）注入果胶酶溶液： 2mL（3 ）在相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度实验结果的预测及结论：相同时间内 1 号烧杯滤出的果汁体积比 2 号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高实验二：（1）方法二；方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的 pH（或回答“方法一的操作会在达到预定 pH 之前就发生了酶的催化反应 ”）（2 ）酶和反应物（果胶）充分的接触（3 ）果胶体积：甲；如图例 2.根据实验过程的图解，回答下列问题：（1 ）该洗衣粉中的生物活性物质是 。（2 ）实验甲：纱布上蛋白膜消失的原因是 。（3 ）实验乙：纱布上蛋白膜未消失的原因是 。3【解析】加酶洗衣粉往往含有碱性蛋白酶，酶的催化作用具有专一性，能将纱布上的蛋白膜分解。而酶的催化作用受温度和酸碱度的影响，高温使酶变性失活，所以煮沸过的洗衣粉不能将蛋白膜水解成为可溶性的小分子多肽或氨基酸。【答案】 （1）蛋白酶 （2）洗衣粉中的酶催化蛋白质分解 （3）煮沸使酶变性失活，不能分解蛋白质。例 3.用 淀粉酶将玉米粉水解生成寡糖，再用糖化酶处理产生 9597的葡萄糖液。由于葡萄糖的甜度比蔗糖低得多，所以，利用葡萄糖异构酶将葡萄糖异构化转变成果糖，就可以解决这一问题。现通过 淀粉酶、糖化酶和固定化葡萄糖异构酶，将玉米粉转化成含葡萄糖 50、果糖 42、其他糖 8的反应物，称为高果糖浆或果葡糖浆。它虽然是一种混合物，但甜度与蔗糖相当，比葡萄糖高出许多。因此，在饮料、食品生产中大量应用。现在，一些发达国家高果糖浆的年产量已达几百万吨，高果糖浆在许多饮料的制造中已经逐渐代替了蔗糖。请回答下列问题：（1 ）在生产高果糖浆的过程中，为了使葡萄糖异构酶反复使用，采用了什么技术？（2 ）在上述生产过程中，若直接用固定化葡萄糖异构酶处理寡糖，能得到高果糖浆吗？说明理由。（3 ）为使固定化葡萄糖异构酶发挥最大催化效果，在生产过程中需要注意什么？（4 ）如何测定葡萄糖异构酶的最适 pH 和最适温度？写出大致的实验设计思路。【解析】 （1）目前食品加工、医药等行业广泛采用了固定化酶技术，使酶可以反复使用。 （2）若直接用固定化葡萄糖异构酶处理寡糖，不会得到高果糖浆，原因是葡萄糖异构酶只能作用于葡萄糖，使之转化为果糖，而对寡糖不起作用，这是由酶的专一性决定的。（3 ）由于葡萄糖异构酶是生物催化剂，它需要适宜的温度和适宜的 pH。 （4）酶的最适温度和最适 pH 是人们在长期的摸索中得出的，一般测定方法是温度或 pH 作为自变量，设置合理的梯度，通过比较生成物的量来确定。 【答案】 （1）固定化酶技术。 （2 ）不能。葡萄糖异构酶具有专一性。 （3）控制生产过程中的温度和 pH。 （4）配制浓度相同的酶溶液，设置合理的温度（或 pH）梯度与足量葡萄糖混合，经过相同的时间后，测定果糖的生成量即可确定葡萄糖异构酶的最适温度（或pH） 。例 4.下面是制备固定化酵母菌细胞的实验步骤，请回答：活化酵母菌细胞配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合固定化酵母菌细胞（1 ）在 状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复 状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母菌细胞活化时 。4（2 ）影响实验成败的关键步骤是 。（3 ）如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞数目 。（4 ）观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明 ；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明 。（5 ）固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是 。【解析】该题以制备固定化酵母菌细胞的过程为载体，考查实验的操作程序、关键步骤、注意事项及有关试剂的作用。（1 ）酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母菌在发酵时酶活性较低且酵母菌增殖缓慢。（2 ）该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制。（3 ）如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞的数目少，影响实验效果。（4 ）如果制作的凝胶珠颜色过浅呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。（5 ）由于酵母菌细胞个体较大，不易从包埋材料中漏出，故细胞的固定化一般采用包埋法。 【答案】 （1）缺水 正常的生活 体积会增大 （2）配制海藻酸钠溶液 （3 ）少 （4 ）海藻酸钠浓度偏低 海藻酸钠浓度偏高，制作失败 （5）细胞个体大，不易从包埋材料中漏出模拟试题：1.某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下部分说明。 成分：含碱性蛋白酶等用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉的水内数小时。使用温水效果更佳。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答以下问题：（） 质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验：该实验的目的是 。5（） 一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述（）的实验材料及方法进行了有关实验，并把结果以下列曲线图、表示。 由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度约为 。 在 O和 75时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到 45，后者的催化作用已不能恢复，这是因为 。 该学生在实验过程中可通过直接测定 指标来表示酶的催化效率。 （）该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料，其主要原因是 。 （）大力推广使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为_ 。 2.目前市场上出售的洗衣粉有多种，如加蛋白酶洗衣粉、加复合酶洗衣粉、普通洗衣粉等。为了探讨不同洗衣粉的洗涤效果，某同学按下表的顺序进行操作：（1 ）该同学在实验设计中存在两个问题，请你分析后，找出问题，并提出改进措施。问题一： ；改进措施： 。问题二： ；改进措施： 。（2 ）在上述 4 组实验中，你认为对照组是第 组。设置该组的目的是 。（3 ）某同学想用丝绸作为实验材料，探讨上述洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做是否适合？ 。说明理由： 。3.下面是某同学所做的生啤酒酿造实验，请根据其实验过程，回答相关的问题：实验原理：利用固定化啤酒酵母分解麦芽汁，生成啤酒。实验步骤：第一步：啤酒酵母细胞活化。取一克干酵母，放入 50mL 的小烧杯中，加蒸馏水 10mL，用玻璃棒搅拌均匀，放置一小时，使其活化。第二步：配制海藻酸钠溶液。取 0.7g 海藻酸钠，放入另一只 50mI 的小烧杯中，加蒸馏水10mL，并搅拌，直至溶化，用蒸馏水定容至 10mL。加热时，注意火侯。6第三步：海藻酸钠与啤酒酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，充分搅拌均匀。第四步：用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到 0.05mol/LCaCI。溶液。制成凝胶珠。第五步：倒去 CaCI：溶液，加无菌水洗涤三次后，将凝胶珠放入 500mL 三角瓶中，加入30OmL 麦芽汁溶液，置于 25下封口，发酵五天后，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。（1 ）啤酒酵母细胞活化的作用是 。第二步中注意火侯指的是 。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入活化的酵母细胞？ 。（2 ）凝胶珠的组成是海藻酸钠与 。海藻酸钠的主要作用是 。（3 ）上述固定化细胞的方法称为 ，形成的凝胶珠颜色为 色。（4 ）与固定化酶相比，该方法的优点是 。（5 ）要想反复使用固定化啤酒酵母细胞，实验过程要在严格的 条件下进行。4.下图为酵母细胞固定化及其应用的相关图解，请据图回答：（1 ）某实验小组利用海藻酸钠制备固定化酵母细胞，应使用图甲中方法 （填出号码及名称） 。而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是 。部分同学实验制得的凝胶珠如图乙，其原因可能有 、 等。（2 ）某实验小组用图丙所示的装置来进行葡萄糖发酵。 a 是固定化酵母， b 是反应柱。 从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是： 。 为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在 条件下进行。装置中的长导管起的作用是 。5.某同学用含不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验,请回答以下问题：7组别 布料 污染物 水温A（蛋白酶洗衣粉） 66cm 蛋白膜 40B（脂肪酶洗衣粉） 66cm 蛋白膜 40C（蛋白酶洗衣粉） 66cm 淀粉膜 40（1 ）该实验的目的是探究 _。该实验还应控制的无关变量为 ，该实验中 、 分别构成两组对照实验。（2 ）该同学在实验过程中可通过观察 来判断酶的催化效率。（3 ）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为 。在工业生产中人们常利用 等手段来提高酶的利用率及其催化产物的提纯。6.为了进一步增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力，洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答有关问题：（1 ）根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、 （2 ）碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的 （3 ）右图为加酶洗衣粉的包装袋上的产品说明根据你所学习的有关知识，解释注意事项的原因： （4 ）下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的有关探究实验，请据表回答：脸盆编号 洗涤物(等量) 洗涤温度 洗衣粉(等量) 水量洗净所需时间1 油污布 45 加酶 2 L 4 min2 油污布 45 普通 2 L 7 min3 油污布 5 加酶 2 L 9 min4 油污布 5 普通 2 L 8 min该实验设计体现了 原则注 意 事 项请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。不慎溅入眼中，立即用水冲洗。水温以 3050为宜，切忌用 70以上的热水。8若 1 号实验组，洗净所需时间接近 7 分钟，请分析最可能的原因 （5 ）添加蛋白酶的加酶洗衣粉不适宜洗涤下列哪些衣料 （ ）棉织品 毛织品 腈纶织品 蚕丝织品 涤纶织品 锦纶织品7.某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。( 1 ）制备固定化酵母细胞常用 法。 ( 2 ）制备固定化酵母细胞的过程为 使干酵母与 混合并搅拌，使酵母菌活化； 将无水 CaCl2 溶解在蒸馏水中，配成 CaCl2 溶液； 用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液； 海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀； 用注射器将 的混合物缓慢滴入氯化钙溶液中。( 3 ）该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。 a 是固定化酵母， b 是反应柱。 从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是： 。 要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是 活塞 1 和 活塞 2。 为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在 条件下进行。 装置中的长导管起的作用是 。8.酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对此进行了下列研究。请你根据他们的研究内容回答问题：A酵母细胞的固定化（1 ）在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，原因是 。（2 ）如果在 CaCl2 溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明 。若凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是 。（3 ）本实验所用的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是 （4 ）利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种酵母菌相比较有哪些优点？（说出两点） 。试题答案：1.（1）检查该洗衣粉是否含蛋白酶（2 ）45 酶的结构已遭破坏（或酶的活性已丧失）9胶片上的蛋白膜消失时间的长短（3）丝质及羊毛衣料所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，从而破坏衣料。 （4）酶本身无毒，含量少，又能被微生物完全降解，对环境无污染。 （1 分）2. 3. 4.（1）包埋法 酶分子很小，容易从包埋材料中漏出 海藻酸钠浓度过高 注射器中的溶液推进速度过快（或针筒口离 CaCl2 液面距离过近，高度不够）（2 ）葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡 无菌 释放 CO2 防止空气中的杂菌进入反应柱5.（1）酶的专一性 洗衣粉的用量、污染程度、水质、pH 等条件应适宜且相同 A 与 B A 与 C （2）蛋白膜消失时间的长短 （3）用蛋白酶催化污垢中蛋白质的分解 （ 4）酶蛋白进入环境后易被微生物分解，又可避免过多的磷进入水体造成水体富营养化 酶的固定化6.（1） （碱性）脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶 （2 ）多肽（氨基酸）（3 ）酶的催化受温度影响，3050是洗衣粉中的酶适宜温度范围（4 ） 单一变量、对照原则 洗衣粉中酶变性或失效（合理答案给分） （5 ） 7.( l ）包埋法 ( 2 ）蒸馏水 海藻酸钠和酵母细胞 ( 3 ） 葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡。 关闭 关闭 无菌 释放 CO2 防止空气中的杂菌进入反应柱。 8.（1）防止高温杀死酵母菌 （2 ） 固定化酵母细胞数目较少 。海藻酸钠溶液浓度过高 （3 ） 酶分子很小，容易从包埋材料中漏出 （4 ）能多次重复利用、降低生产成本点击高考：(08 江苏生物 34) A 题.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成 3 等份，进行 3 组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入 1 种或 2 种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的 2 种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。10水温/ 10 20 30 40 50组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙清除血渍时间/min67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67清除油渍时间/min93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68（1 ）提高洗衣粉去污能力的方法有_。甲组在洗衣粉中加入了 _。乙组在洗衣粉中加入了_。（2 ）甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_。（3 ）如果甲、乙和丙 3 组均在水温为 80时洗涤同一种污渍，请比较这 3 组洗涤效果之间的差异并说明理由。 。（4 ）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。【解析】丙组为对照实验，目的是排除无关变量的干扰。清除污渍所用时间越短，说明酶的去污能力越强。通过表格数据可以看出，适当提高温度可以提高酶的催化能力。加酶后，去污效果也有明显提高。甲组能消除血渍而不能消除油渍，说明甲组洗衣粉含有蛋白酶，而不含有脂肪酶。乙组能清除血渍和油渍，说明乙组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶。根据甲、乙两组的洗涤效果的差异，说明酶的催化作用具有专一性。由于高温使酶变性失活，所以甲、乙、丙三组在 80水温条件下洗涤同一种污渍，效果无差异。因为酶没有固定在不溶于水的载体上，也不能反复利用，因此加酶洗衣粉中的生产未运用酶的固定化技术。【答案】 （1）加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 （2）专一性 （3）没有差异，因为高温使酶失活 （4）未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用。专题 5 DNA 和蛋白质技术典型例题：例 1.回答有关蛋白质分离和纯化的问题（1 ）要获得血清蛋白的粗制品，必须将含有柠檬酸钠的血液进行 处理，然后将 装入透析袋中除去 。（2 ）要获得血红蛋白，应如何破碎红细胞？ 。（3 ）下图为血清蛋白通过醋酸纤维薄膜的电泳图谱，你认为含量最多的蛋白质是 ，含负电荷最多的球蛋白是 ，相对分子质量最大的球蛋白是 。11（4 ）电泳是目前应用最为普遍的 蛋白质的方法。【解析】本题考查蛋白质分离和纯化的基础知识。【答案】 （1）离心 上清液 小分子物质 （2）加蒸馏水使其胀破 （3）清蛋白 -球蛋白 -球蛋白 （4 ） （分离）纯化例 2.在遗传病及刑侦破案中常需要对样品 DNA 进行分析，PCR 技术能快速扩增 DNA 片段，在几个小时内复制出上百万份的 DNA 拷贝，有效地解决了因为样品中 DNA 含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题： （1 ）在相应的横线上写出引物，并在复制这一步骤中将引物 置于合适的位置。（2 ）在相应的横线上写出循环一次后生成的 DNA 分子。（3 ）若将作为原料的四种脱氧核苷酸用 32P 标记，请分析循环一次后生成的 DNA 分子的特点： ，循环 n 次后生成的 DNA 分子中不含放射性的单链占总单链的比例为 。（4 ） PCR 反应过程的前提条件是 ，PCR 技术利用 DNA 的 原理解决了这个问题。（5 ）在对样品 DNA 进行分析的过程中发现， DNA 掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是 。【解析】 （1）DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA，只能从 3端延伸 DNA 链，所以引物就提供了 3端，子链延伸方向为 53 ，引物 I 与 b 链部分碱基互补，引物则与 a链部分碱基互补，且连接到 a 链的 3端，故引物的结构为 5GAOH ，复制结果为：5 GGTC3HOAG5（2 ）经过一次循环后，产生的两个 DNA 分子分别含有引物 I 和引物。12（3 ）由于作为原料的四种脱氧核苷酸被 32P 标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个 DNA 各有一条链含 32P，若复制 n 次，共产生子链 2 n2，其中只有DNA 母链不含 32P，则其所占比例为 2（2 n2）=12 n. （4 ） DNA 复制是以两条母链为模板，按照碱基互补配对原则进行的。因此，首先要解旋，使两条母链的碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对的原则把相应的碱基一个个地连接起来。只有解旋后，再以母链为模板合成一小段引物，引物才起作用。DNA 分子在 80100的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。（5 ）本题考查了 DNA 中杂质蛋白质的去除，利用酶的专一性，应加入蛋白酶。【答案】 （1）5GA OHHOAG5（3 ）每个 DNA 分子各有一条链含 32P 12 n（4 ） DNA 解旋 热变性（5 ）蛋白酶例 3. 红细胞含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带氧气或二氧化碳，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题： （1 ）血红蛋白提取和分离的程度可分为四步：_、_ 、_和_ 。（2 ）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_。该过程即样品处理，它包括_、_、收集血红蛋白溶液。（3 ）收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的粗分离。透析的目的是_。透析的原理是_。（4 ）然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是_。血红蛋白有什么特点？_。这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义_。【解析】 （1）血红蛋白提取和分离的程度可分为样品处理；粗分离；纯化；纯度鉴定四步；（2 ）柠檬酸钠是一种抗凝剂，能够防止血液的凝固；（3 ）透析袋实际上是一种半透膜，13允许小分子物质自由通过，大分子不能出去，从而除去溶液中的小分子物质；血红蛋白因含有血红素而呈现红色，使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。【答案】 （1）样品处理；粗分离；纯化；纯度鉴定（ 2） 防止血液凝固红细胞的洗涤，血红蛋白的释放（3）去除分子质量较小的杂质 透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内（4）通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去血红蛋白呈现红色，在凝胶色谱分离时，可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。模拟试题：1.如图为一种核酸分析方法，请据图分析回答有关问题。（1 ）被分析的材料应属于一条 链。如果它存在另一条互补链，该互补链的碱基序列是 。（2 ）如果选择性断开的位置是碱基 G，那么随机出现的被标记片段应有 种，在电泳带上被分离的显示位置应有 处，在泳动方向的最前端的片段是 序列段，与图示泳动位置相比，在同样电泳条件下该片段应位于的 （填“上方”或“下方” ） 。14（3 ）应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链，结果如图所示，此结果说明，该核酸的此单链含 个核苷酸，其 A：T：G：C= ，同时也可推断其碱基序列是： 。2.近十年来，PCR 技术（多聚酶链式反应）成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用 DNA 半保留复制，在试管中进行 DNA 的人工复制（如图） ，在很短的时间内，将 DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)PCR 技术能把某一 DNA 片段进行扩增，依据的原理是： （2 ）加热使 DNA 双链打开，这一步是打开 键，称为 ，在细胞中是在的作用下使此键断裂。（3 ）当温度降低时，引物与模板 端结合，在 DNA 聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成 2 个 DNA 分子，此过程中加入四种脱氧核苷三磷酸的目的是 ，遵循的原则是 。（4 ） PCR 技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件. 即：液体环境、适宜的 和 。（5 ） PCR 一般要经历三十多次循环，每次循环可分为 、 、 三个步骤。3有 4 瓶失去标签的无色透明液体。已知各装有：大肠杆菌超标的自来水，丙种球蛋白溶液（一种抗体） ，溶解着 DNA 分子的 2mol/L 的氯化钠溶液，葡萄糖溶液。请根据提供的第一步鉴定方法，简要写出用相应物质进行鉴定的其余步骤和结果。第一步：各取 4 种液体少许分别倒入 4 个试管中，缓慢加入蒸馏水并用玻璃棒搅拌，则 。15第二步：除上述鉴定 DNA 的方法外，还可以用哪些方法进行鉴定？ 4.以下是有关 DNA 粗提取实验的阅读材料：A.核酸极不稳定，在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。在制备 DNA 时要加入 DNA 酶的抑制剂柠檬酸钠，以除去 Mg，防止 DNA 酶的激活。B.核酸中的 DNA 和 RNA 在生物体内均以核蛋白的形式存在，DNA 核蛋白在 1mol/LNaCl 溶液中溶解度很大，但在 0.14mol/LNaCl 溶液中的溶解度很低；而 RNA 核蛋白溶于0.14mol/LNaCl 溶液。C.用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚层内；在 DNA 溶液中加入 2.5 倍体积，浓度为 95%的酒精，可将 DNA 分离出来。此时 DNA 十分黏稠，可用玻璃棒搅成团取出。D.DNA 在强酸环境下，水解产生脱氧核糖等小分子物质，它与二苯胺酸性溶液反应，能生成蓝色化合物。E.实验材料与器械：柠檬酸钠溶液、石英 0.14mol/LNaCl 溶液、1mol/LNaCl 溶液、蒸馏水、苯酚、95% 酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。F.实验步骤：研磨的匀浆 过滤得滤液 滤液稀释 6 倍 离心处理地沉淀物沉淀物再溶解 加苯酚精置后去上清液 提取出 DNA DNA 鉴定请阅读以上材料回答下列问题：研磨时，取 10g 花椰菜，加适量的石英砂和 、 将滤液稀释 6 倍，其目的是 取沉淀物，置于 2ml1mol/LNaCl 溶液中，使 DNA 核蛋白再次溶解，在加 2ml 苯酚充分震荡后静止，待其分层后弃其上层的苯酚。该步骤的目的是除去 。如何将剩余溶液中的 DNA 提取出来？如何证明提取物确实是 DNA 分子5.下图表示血红蛋白提取和分离实验的部分装置或操作方法，请回答下列问题： 缓冲液样品缓冲液样品 样品甲 乙缓冲液血红蛋白溶液透析袋16（1 ）如图甲，表示 过程，该操作目的是去除样品中 的杂质。现有一定量的血红蛋白溶液，进行上述操作时若要尽快达到理想的实验效果，可以 （写出一种方法） 。（2 ）如图乙，往色谱柱中加样的正确操作顺序是 （用序号表示） 。在进行操作前，应该等样品 ，且要 （填“打开”或“关闭” ）下端出口。6.下 图 为 “DNA 粗 提 取 和 鉴 定 ”实 验 的 相 关 操 作 。（1 ）图中实验材料 A 可以是 等，研磨前加入的 B 应是 。（2 ）通过上述所示步骤得到滤液后，再向滤液中加入 2moL/L 的 NaCl 溶液的目的是 ，再过滤得到滤液 D，向滤液 D 中加入蒸馏水的目的是 。（3 ）在“DNA 的粗提取和鉴定 ”实验中，将含有一定杂质的 DNA 丝状物分别放入体积为 2mL 的四种溶液中，经搅拌后过滤，获得 4 种滤液，含 DNA 最少的是滤液 。1 液中 搅拌研磨后过滤 滤液 E2 2molL 的 NaCl 溶液 搅拌后过滤 滤液 F3 O 014molL 的 NaCl 溶液中 搅拌后过滤 滤液 G4 冷却的 95的酒精溶液中 搅拌后过滤 滤液 H（4 ）鉴定的原理是 。7.测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术。常用的测定方法是凝胶色谱法。请回答下列问题：（1 ）凝胶色谱法的原理是 。（2 ）在装填凝胶柱时不得有气泡的原因是 。（3 ）某人欲使用凝胶色谱法比较 A、B 两种蛋白质的分子质量大小，请你选择需要的材料，帮助其设计实验步骤，并预测实验结果，得出相关结论。17实验步骤： 。实验结果及结论： 。8.右图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请回答下列问题：（1 ）血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有_功能。（2 ）甲装置中，B 是血红蛋白溶液，则 A 是_；乙装置中，C 溶液的作用是_。（3 ）甲装置用于_ ，目的是_ 。用乙装置分离蛋白质的方法叫_，是根据_分离蛋白质的有效方法。（4 ）用乙装置分离血红蛋白时，待_时，用试管收集流出液，每 5mL 收集一管，连续收集。参考答案：1.（1）DNA 单 AGCATGCGTTCAAGTGCA（2）4 4 TG 下方 （3 ） 18 5： 4：5：4 AACGTAGGGTTACCCTGA2.DNA 分子具有双螺旋结构和 DNA 分子中碱基的互补配对（ 2）氢 解旋 解旋