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专题4课题3课题3 酵母细胞的固定化【导学诱思】1高果糖浆的生产需要使用 ，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的 好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。2使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种 上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的 。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。3固定化酶和固定化细胞是利用 或 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括 、 和 法。一般来说，酶更适合采用 和 法固定，而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被 或 ，而个小的酶容易从 中漏出。4包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。常用的载体有 、 、 、 和 等。【疑难点拨】1细胞的活化。提示：在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.51小时。2如何检验凝胶珠的质量是否合格。提示：检验凝胶珠的质量是否合格，可以采用以下方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。【典例解析】1酶和细胞分别适应哪种固定方法？提示：一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。【课堂演练】一、 选择题1酶的固定化常用的方式不包括A吸附 B包埋 C连接 D将酶加工成固体2溶解海藻酸钠，最好采用 加热的方法A小火间断 B小火持续 C大火间断 D大火持续3高果糖浆生产需要的酶是A葡萄糖异构酶 B蔗糖酶 C麦芽糖酶 D果糖酶4关于酵母菌的叙述，正确的是A酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时，依靠有性生殖进行繁殖B酵母菌的代谢类型时异养厌氧型C酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、各种的细胞器膜等膜D用酵母菌酿酒时，应先密封后通气5研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，于微生物降解相比，其作用不需要适宜的A温度 B酸碱度 C水分 D营养6将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是ACO2的释放 B丙酮酸的氧化C葡萄糖的利用 DATP的形成7固定化酶的优点是A有利于增加酶的活性B有利于产物的纯化C有利于提高反应速度D有利于酶发挥作用8下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是A琼脂糖 B醋酸纤维素C聚丙烯酰胺 D聚乙烯树脂二、 非选择题9在固定化细胞技术中，从操作角度考虑， 方法更容易； 方法对酶活性的影响小；如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择 方法；如果反应物是大分子，应选择 方法。10凝胶珠的颜色是 ；形状是 。11利用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液， （填有或无）气泡产生： （填有或无）酒精产生。12固定化酶和一般酶制剂的主要区别是 。1D 2A 3A 4B 5D 6C 7B 8D12能回收可以重复利用【课后训练】一、 选择题1 下列有关酶的叙述中，正确的是 A.活细胞产生的，在细胞内起作用 B酶和激素的作用相同 C.酶的产生受遗传物质控制 D在催化过程中不断被消耗2.血液凝固是一系列的酶促反应过程，采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快 ( ) A0C B15C C25C D35C3.根据酶在生物体内存在的部位，可分为胞内酶和胞外酶，下列酶中属于胞外酶的是( ) A.呼吸酶 B光合酶 C解旋酶 D消化酶4.酶的生产是指经过预先设计，并且通过人工控制而获得所需要的酶的过程。下列不属于 酶的生产方法的是 ( ) A.提取法 B发酵法 C.化学合成法 D蛋白质分解法5.许多病原菌对青霉素产生了抗药性，科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素。利 用固定化青霉素酰化酶反应器除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是 A高压 B无菌 C搅拌 D光照6.固定化酶的优点是 ( ) A有利于增加酶的活性 B有利于降低生产成本 C有利于提高反应速度 D有利于酶发挥作用7下列用来治疗血栓病的酶是 ( ) A溶菌酶 B尿激酶 C溶纤维蛋白酶原 D血红蛋白酶8与血糖快速测试仪原理相同的酶的应用是 ( ) A多酚氧化酶传感器 B嫩肉粉 C氨苄青霉素的生产 D尿糖试纸9下列有关酶的固定化的叙述中，正确的是 ( ) A.分离后的酶加填充剂 B分离纯化后的酶加稳定剂构成 C分离后的酶包埋在明胶中 D固定化酶的形状单一10下列不属于酶的固定方式的是 ( ) A将酶包埋在细微网格中 B将酶相互连接起来C将酶吸附在载体表面 D将酶加上糖衣11B(多选)下列关于固定化酶的说法中，正确的是 ( ) A固定化酶是一种新型酶制剂 B固定化酶可再次利用，降低了生产成本 C固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离 D固定化酶易溶于水12B(多选)下列不属于固定化酶优点的是 ( 1 A有利于增加酶的活性 B有利于产物的纯化 C有利于提高反应速度 D有利于酶发挥作用13 (多选)下列有关叙述中，属于酶固定化的原因的是 ( ) A酶对酸、碱、温度敏感，易失活 B在溶液中直接使用酶，难以回收，成本高 C固定化酶使酶既可催化反应物，又易与产物分离 D使用物理、化学等方法，将酶固定在一定的空间内14 (多选)在实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸作用强度(E)受温度变化的影响，下图中哪些曲线不能正确表示其结果1高果糖浆的生产需要使用，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的 好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。1固定化酶和固定化细胞是利用或的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括、和法。一般来说，酶更适合采用和法固定，而细胞多采用法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小，个大的难以被或，而个小的酶容易从中漏出。1.包埋法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的载体中。常用的载体有、和等。18如何检验凝胶珠的质量是否合格?1有人用酵母菌在含有葡萄糖的培养液中进行培养，测定单位时间内的吸氧量(气体体 积)和二氧化碳的产生量(气体体积)。请回答下列有关问题： (1)在酵母菌只进行有氧呼吸时，其吸氧量和二氧化碳的发生量是。 (2)与酵母菌相比，乳酸菌细胞结构的主要差别是 (3)用酵母菌酿酒的开始阶段即充分供氧的情况下，酵母菌大量繁殖的方式是 (4)密封发酵阶段，酵母菌的新陈代谢方式是。 (5)此时酵母菌若分解360 g葡萄糖，则可生成mol的乙醇。 (6)当这一密闭的培养液中的乙醇达到一定量后，c02不再增加的原因可能是.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化反应，各有哪些优点与不足?第6课时酵母细胞的固定化参考答案 1C 提示酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物，有胞内酶和胞外酶之分；酶和激素作用不同；作为生物催化剂，反应前后化学性质和数量不变。 2D 提示酶促反应的最适温度应与体温接近，为35。 3D 提示胞外酶是指细胞内合成分泌到细胞外起作用的酶，如消化酶。 4D 提示酶的生产可以从细胞中提取，或者通过微生物发酵和化学合成的方法得到。 5B 提示发酵生产要求一些发酵条件，要严格控制温度、pH、溶氧、通气量等，杂菌将导致产量大大下降，甚至得不到产品。青霉素生产过程首先要有优良的菌种，并且要经过严格的灭菌，一旦污染杂菌，这些杂菌就会分泌青霉素酶，将形成的青霉素分解掉。因此培养基、发酵设备都必须经过严格的灭菌。 6B 提示固定化酶可以反复使用，在某些情况下甚至可以使用达千次以上，可极大地节约成本。 7B 提示酶制剂可用于治疗各种疾病：从曲霉中提取的淀粉酶可用于治疗消化不良，溶菌酶可用于抗菌、消炎，尿激酶可用于治疗血栓病。 8A 提示血糖快速测试仪实际上是由固定化酶制成的一种传感器一一酶传感器。多酚氧化酶传感器与其原理相同，而尿糖试纸是将葡萄糖氧化酶过氧化酶和无色化合物固定在纸条上制成的测试含量的酶试纸。氨苄青霉素的生产是利用发酵工程生产的。 9C 10D 提示酶的固定方式有：将酶包埋在细微网格中，将酶相互连接起来，将酶吸附在载体表面。 11ABC 提示固定化酶是被固定在某一有限空间内不再能自由流动而仍有催化活性的酶。其优点是不溶于水，易于与产物分离，可反复使用，可连续化生产，稳定性好。12ACD提示固定化酶易于与产物分离，有利于产物的纯化。 13ABC 提示D项属于固定化酶的方法而不是原因。14ABD提示细胞呼吸受酶的催化，酶的活性受温度影响。低温和高温环境中酶的活性降低，最适温度时活性最高。13 1葡萄糖异构酶稳定性.物理化学包埋法化学结合法物理吸附化学结合法物理吸附包埋吸附结合包埋材料16明胶琼脂糖海藻酸钠醋酸纤维素聚丙烯酰胺. 明胶琼脂糖海藻酸钠醋酸纤维素聚丙烯酰胺18检验凝胶珠的质量是否合格，可以采用以下方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的.(1)相等或1：1 (2)没有成型的细胞核(或无核膜) (3)出芽(或无性)生殖(4)异养厌氧型 (5)4 (6)葡萄糖被分解完，酵母菌被酒精杀死直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。 类型 优点 不足 直接使用酶 催化效率高，低耗能、低污染等 对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量 固定化酶 酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用 一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到 固定化细胞 成本低，操作更容易 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等专题5课题1DNA粗提取与鉴定课堂例题例题1下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述。正确的是（）试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl中加速DNA的溶解D冷却的酒精加入到过滤后DNA的NaCl中产生特定的颜色反应例题2在DNA的粗提取与鉴定实验中： 在DNA的粗提取过程中，有2次加蒸馏水，第一次向鸡血细胞液中加蒸馏水，其目的是_，向加入2mol/l的NaCl溶液的血细胞滤液中加入蒸馏水，其目的是_。 在DNA的鉴定中，所采用的试剂为_，加入该试剂并经_后，DNA将变为_色。答案 使细胞破裂，使细胞核中的DNA释放；降低NaCl溶液浓度，以析出DNA 二苯胺；沸水浴；蓝课堂训练1下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是（）（注：横坐标表示NaCl浓度，单位：mol/L；纵坐标表示DNA溶解度）AB C D2做DNA相提取实验时，用来鉴定DNA的试剂是（）A斐林试剂 B苏丹溶液 C双缩脲试剂 D二苯胺试剂3DNA的粗提取与鉴定实验，与下列哪项原理无关（）ADNA在0.14mol/L的NaCl溶液中，溶解度最低BDNA易被龙胆紫溶液染成紫色CDNA溶液中加入二苯胺试剂，加热后产生蓝色D加入95%的冷酒精，DNA会从溶液中析出4做DNA粗提取和鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血的原因是（）A鸡血的价格比猪血的价格低 B猪的红细胞没有细胞核，不易提取到DNAC鸡血不凝固，猪血会凝固 D用鸡血提取DNA比用猪血提取操作简便5在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，第一次向鸡血细胞液中加入蒸馏水的目的是（）A稀释溶液 B使细胞破裂 C使DNA凝集 D使DNA染成蓝色6请回答关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的问题： 提取鸡血细胞的细胞核物质时，在510毫升的鸡血细胞液中加_毫升的蒸馏水，并用玻璃棒充分搅拌_分钟，其目的是_。 鉴定DNA的试剂是_，在_浴中，DNA遇此试剂会变成_色。 实验中，DNA溶解度最小的氯化钠物质的量浓度为_，酒精的体积分数为_，柠檬酸钠的质量浓度为_。答案 20；5；使血细胞加速破裂 二苯胺；沸水；蓝色 0.14mol/L；95%；0.1g/mL课后训练1在DNA的粗提取与鉴定的实验中，向溶解DNA的氯化钠溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（ ）A加快溶解DNA的速度 B减少DNA的溶解度，加快DNA析出C加快溶解杂质的速度 D减少杂质的溶解度，加快杂质的析出2下列能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是3DNA在 溶液中的溶解度，随 的浓度变化而变化，在（ ）浓度的 溶液中溶解度最低A B CD 4DNA遇二苯胺会在（ ）条件下，被染成蓝色A0 B10 C50 D1005、在DNA的粗提取与鉴定试验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是（ ）(1)DNA在NaCl的物质的量的浓度为0.14mol/L时，溶解度最低(2)DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出A、两次都是(1)B、两次都是(2)C、第一次是(1)，第二次(2)D、第一次是(2)，第二次是(1)6在DNA的粗提取与鉴定的实验中，向溶解DNA的氯化钠溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（ ）A加快溶解DNA的速度B加快溶解杂质的速度C减少DNA的溶解度，加快DNA析出D减少杂质的溶解度，加快杂质的析出7在DNA的粗提取与鉴定实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是DNA在氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时溶解度最低DNA在冷却的体积分数为95的酒精中能沉淀析出（）A两次都是B两次都是C第一次是，第二次是D第一次是，第二次是8.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，向5mL血细胞液中加入20mL蒸馏水的目的是A.使血细胞破裂 B.防止血液凝固 C.析出DNA D.使蛋白质与DNA分离9现有4瓶失去标签的无色透明液体，分别装有：溶解着DNA分子的NaCl溶液、大肠杆菌超标的自来水、葡萄糖溶液及淀粉酶溶液，下列用于鉴别这4种溶液的方法的叙述，不恰当的是（ ） A各取4种液体少许，分别倒人4支试管中，再缓慢加人蒸馏水，出现丝状物的为溶解着DNA的NaCI溶液 B各取4种液体少许，分别加人4个含有伊红、美蓝的培养基中，把培养基放在适宜条件下一段时间，出现深紫色菌落的培养基中加人的液体是大肠杆菌超标的自来水 C各取4种液体少许，分别放人4支试管中，加人斐林试剂，并在沸水中加热，出现砖红色沉淀的为葡萄糖溶液 D各取4种液体少许，分别放人4支试管中，滴人少量碘液，溶液变蓝的为淀粉酶溶液10（多选）关于DNA的粗提取与鉴定的实验中，依据的原理有 （ ） ADNA在NaCI溶液中的溶解度，随NaCI浓度的不同而不同 B利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNAC大分子有机物，不溶于水而溶于某些有机溶剂 D沸水中，DNA遇二苯胺会出现蓝色反应 11“DNA的粗提取与鉴定”实验中，A、B、C、D、E五个小组除下表中所列处理方法不同、实验材料不同外，其他操作步骤均相同，而且正确，但实验结果却不同。组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂A鸡血蒸馏水0.015 molL的氯化钠溶液二苯胺B菠菜叶片蒸馏水95%的酒精（冷却）二苯胺C人血浆蒸馏水95%的酒精（冷却）二苯胺D人成熟红细胞2mol/L的氯化钠0.14 molL的氯化钠溶液双缩脲试剂E鸡血蒸馏水95%的酒精（冷却）二苯胺请分析回答： B组实验不成功的原因_。 实验材料选择错误的组别是_，其原因是_。 沸水浴中试管颜色变蓝的组别是_。答案 植物细胞在蒸馏水中不能被破坏，得不到DNA（或受细胞壁的限制，吸水膨胀不会破裂，应采用研磨的方法） B、C（缺一不给分）；人的血浆中没有细胞结构，成熟的红细胞中没有细胞核，选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少 D12关于“的粗提取与鉴定”的实验：（）实验材料选用鸡血球液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血球液中含有较高含量的。（）在下图中所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是，通过图中所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入mol/LNaCL溶液的目的是 ，图中C所是实验步骤中加蒸馏水的目的是： 。（3）为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加 溶液，结果丝状物被染成蓝绿色。13在做DNA的粗提取与鉴定的实验中，利用_的原理，可将DNA析出，而利_的原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。13当 的物质的量浓度为0. 14molL时DNA的溶解度最低；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中某些物质则可以溶于酒精溶液14关于DNA的粗提与鉴定实验（1）提取鸡血细胞的细胞核物质时，在510毫升的鸡血细胞液中加 毫升的蒸馏水，并用玻璃棒充分搅拌 分钟，其目的是 。（2）鉴定DNA的试剂是 ，在 浴中，DNA遇此试剂会变成 色。（3）实验中，用的氯化钠的质量浓度相当于 ，酒精的体积分数为 ，柠檬酸钠的质量浓度为 。14（1）20、5、使血细胞加速破裂 （2）二苯胺、沸水、蓝色 （3）0.14mol/L、95%、0.1g/mL15 关于DNA的粗提取与鉴定”实验，请回答有关问题：（1）提取鸡血中的DNA时除去血液中的上清液是为了 。（2）可用酒精对DNA进行粗提取是因为DNA ，而其它物质则可以 。（3）二苯胺可作为检测DNA的试剂是因为DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成 色。（4）在实验步骤1中加入蒸馏水的目的是 ，用玻璃棒充分搅拌的目的是 。（5）实验中出现的肉眼可见的丝状物表示 ，DNA分子的直径约为201010m，需要借助 才能观察到。15.（1）同位素示踪 噬菌体DNA 蛋白质 24153（自上而下，自左而右）（2）游离的脱氧核糖核苷酸 游离的核糖核苷酸 酶 核糖体 能量（3）细菌体 核糖体 DNA16、（4分）在“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，有同学按书本知识和自己的思路，试做了如下实验，请你判断实验结果。（1）他把与柠檬酸钠混合的新鲜血液放在几层纱布上过滤，纱布上最主要的结构是_。（2）他在含有DNA、RNA及蛋白质等的混合物中加入大量的物质的量浓度为2.0 mol/L的氯化钠溶液后，通过搅拌后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中一定含有实验目的中需要提取的成分是_。（3）他在上述滤液中加入冷酒精（体积分数为95%），并用玻璃棒向一个方向搅拌，溶液中的丝状物的主要成分是_。（4）他把含有DNA、RNA、蛋白质与氯化钠的混合溶液稀释成物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中含量最多的成分是_。16、(1)血细胞 (2)DNA (3)DNA (4)水17. 关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验：（1）鸡血细胞中红细胞_，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中_细胞数目较多，可以提供丰富的_。（2）在该实验中，实验材料一般选用鸡血球液，而不是鸡全血，主要原因_。（3）生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是_，这是因为这些动物和人类一样_，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行，这是因为_。若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加_程序，使细胞更易分离。（4）在A图所示的实验步骤中加入蒸馏水的目的是_；通过B图所示的步骤获得的滤液，需要加入2 mol/L的NaCl溶液，其目的是_；C图所示实验步骤中加入蒸馏水的目的是_。（5）在实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是_。 DNA在氯化钠溶液浓度为0.14 mol/L时溶解度最低（ ） DNA不溶于冷酒精A. 两次都是 B. 两次都是C. 第一次是，第二次是 D. 第一次是，第二次是（6）为鉴定实验所得丝状物的主要成分为DNA，可直接滴加溶液，其实验原理是_。参考答案：17. （1）含红细胞核，红，DNA（2）DNA主要存在于鸡血细胞内（3）很难提取到，DNA，其成熟红细胞中无细胞核肝，细胞中有细胞核，研磨（4）让细胞内溶液的浓度大于周围溶液的浓度，使细胞吸水以至胀破，细胞内的DNA就会出来溶解滤液中的DNA使NaCl溶液的浓度逐渐降至0.14 mol/L，使DNA的黏稠物析出 （5）D（6）二苯胺DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色专题5课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段 典型例题例1：一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，利用PCR循环5次后标记的DNA分子总数的（ ）A 1/10 B 1/5 C 1/16 D1/25答案：C解析：一个DNA分子利用PCR技术循环5次后产生的DNA分子数目为2n。而DNA的复制是半保留复制，其特点是：新形成的DNA双链，一条是来自亲代DNA分子的母链，另一条是新形成的子链。这样最初由15N标记的DNA分子复制后，其标记的两条链就分别进入两个子代DNA分子中，这样两个子代DNA分子被标记了。以后均是在没有标记的环境中培养，不论经过多少次复制，最初标记的两条链始终存在于两个DNA分子中，这样经过n次循环后，标记的DNA分子中2/2n,即1/2n-1。例2：下列有关PCR描述，不正确的是（ ）A. 是一种酶促反应B. 引物决定了扩增的特异性C. 扩增产量按y（1X）nD. 扩增对象是氨基酸序列E. 扩增对象是DNA序列解析：PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它以极少量的DNA为模板，以四种脱氧核苷酸为原理，在引物的作用下使DNA聚合酶从引物的3端连接脱氧核苷酸，短时间内迅速复制上百万份的DNA拷贝，其扩增产量为y（1X）n，y代表DNA片段扩增后的拷贝数，x表示平均每次的扩增效率，n代表循环次数，因此答案选D。答案：D例3： 空难之后对面目全非的航天员遗体残骸辨认可借助DNA杂交技术。该技术是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下水浴共热，使DNA的氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本中的DNA单链会通过氢键连接在一起；反之，则不能互补。已知某DNA单链碱基组成为ATCCGAT，则与它互补的另一条单链组成为_，为保证准确性，需用较多的DNA样品，这可以通过一定的技术使DNA分子大量复制，若一个DNA分子中，腺嘌呤含量为15，复制所用的原料均为3H标记的脱氧核苷酸，经四次复制后，不含3H的DNA单链占全部单链的_，子代DNA分子中胞嘧啶的比例为_。解析：在DNA中，两条链上的碱基是互补的，即：A和T，G和C相互配对。答案：TAGGCTA；1/16；35课堂训练一选择题（10个）1DNA分子复制时，解旋的两条链中（ C ）A仅一条作为复制模板 B两条链作为模板并复制出两个不同的DNA分子C两条链作为模板并复制出两个相同的DNA分子D两条链作为模板，各自合成一条子链，然后两条母链重新结合为原来的双螺旋分子，两条新链结合成一个全新的DNA分子2.下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ D ）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘旋成双螺旋状结构A B C D3.下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有（ A ）DNA复制RNA复制转录翻译逆转录A B C D4.实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是（ D ）酶游离的脱氧核苷酸ATPDNA分子mRNAtRNA适宜的温度适宜的酸碱度A B C D5.利用PCR技术，把一个双链DNA分子当作第一代，经过3次循环，在第四代DNA分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链？（ A ）A 2 B 4 C 8 D 16，6.关于DNA分子的叙述中，正确的是（ C ）A .DNA的两条链是极性相同，同向平行 B.DNA的两条链是极性相同，反向平行C.DNA的两条链中极性不同，反向平行的 D.DNA的两条链是极性不同，同向平行7.假设PCR反应中，只有一个DNA的片段作为模板，请计算在30次循环后，反应物中大约有多少这样的DNA片段（ B ）A 215 B 230 C 260 D 2318.DNA的合成方向总是（ C ）延伸。A从DNA分子的左端向右端 B从DNA分子的右端向左端C从子链的5，端向3，端 D从子链的3，端向5，端9.要使PCR反应在体外的条件下顺利地进行，需要严格的控制（ C ）A 氧气的浓度 B酸碱度 C温度 D 大气的湿度10.DNA分子经PCR反应循环一次后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与（ ）A模板母链相同 B非模板母链相同 C两条模板母链相同 D两条模板母链都不相同二非选择题（2个）1PCR技术是把某一DNA片段在实验条件下，合成许许多多相同片段的一种方法，利用这种技术能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或者DNA分子片段，“人类基因组计划”的研究中常用到这种技术。请结合有关知识，回答有关此技术的一些问题：PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是： 在实验条件下，DNA分子进行扩增，除了所要扩增的DNA片段处，还需要 、和 、 等条件。某DNA片段有160个碱基，其中有腺嘌呤35个，若让该DNA分子扩增三次（即复制三次）至少需要腺嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目分别是 和 个。答案：DNA分子具有双螺旋结构和DNA分子中碱基的互补配对四种脱氧核苷酸、能量、酶 245、3152（1）PCR反应需要的条件：缓冲溶液、DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，为什么？（2）在PCR反应中与解旋酶作用相同的操作是：_。答案：（1）PCR 反应的本质是DNA复制，其需要条件类似于生物体内DNA的复制 （2）95变性课后练习1. 引物的作用是（ ） A. 打开DNA双链 B. 催化合成DNA子链 C. 使DNA聚合酶能够从引物的3端开始复制 D. 提供模板2. DNA复制过程中的前提是（ ） A. 获得引物 B. 催化合成DNA子链 C. 解旋 D. 4种脱氧核苷酸3. PCR操作中，从第二轮循环开始扩增的DNA片段（ ） A. 固定长度 B. 一端固定 C. 都不固定 D. 不能确定4. 从第二次循环开始，复制的DNA片段呈（ ）扩增。 A. 直线 B. 指数 C. 对数 D. 不变5. 有关PCR的叙述中正确的是（ ） A. PCR反应所需要的引物只是RNA B. PCR反应所需要的材料是核糖核苷酸 C. PCR反应所需要的酶在60会变性 D. PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行6. 下列操作过程的叙述中错误的是（ ） A. PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌 B. PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化 C. PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20储存 D. 在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换7. PCR利用了DNA的（ ）原理，来控制DNA的解聚和结合 A. 特异性 B. 稳定性 C. 热变性 D. 多样性8. 假设PCR反应中，只有一个DNA的片段作为模板，在5次循环后，反应物中大约有（ ）个这样的DNA片段。 A. 8 B. 16 C. 32 D. 649. 解旋酶的作用是（ ） A. 打开DNA双链 B. 提供DNA复制的模板 C. 催化合成DNA子链 D. 增加PCR的效率10. 在PCR反应中，只有一个DNA的片段作为模板，经过一次循环后，含引物I的DNA单链占DNA总链数的（ ） A. 1/2 B. 1/4 C. 1 D. 1/811. TaqDNA聚合酶的特点是（ ） A. 耐高温 B. 耐盐酸 C. 耐强碱 D. 不耐热12. PCR的每次循环都可以分为三步，按循环的顺序排列是（ ） A. 变性、延伸、复性 B. 变性、复性、延伸 C. 复性、变性、延伸 D. 延伸、变性、复制13. DNA复制时，合成DNA新链之前必须合成（ ） A. DNA引物 B. RNA引物 C. 新的脱氧核苷酸 D. 核苷酸14. 填写下列表格参与的组分在DNA复制中的作用解旋酶打开DNA双链DNA母链提供DNA复制的模板4种脱氧核苷酸合成子链的原料DNA聚合酶催化合成DNA子链引物使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸15PCR反应需要在一定的缓冲溶液中提供： ， ， ， ，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。答案：DNA模板、分别与两条模板相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶16、（1）PCR与生物体内的DNA复制有何区别？ （2）PCR每次循环都可分为_、_和_三步。（3）_的发现和使用大大增加了PCR的效率，使PCR技术趋向_。（4）PCR通过控制_来控制双链的_与_。（5）PCR反应需要一定的缓冲溶液中提供_分别与两条模板结合的_、_种脱氧核苷酸、_的DNA聚合酶。答案：（1）PCR反应不需要解旋酶，而生物体内DNA复制时需要解旋酶；PCR需要耐热的DNA聚合酶，而生物体内DNA聚合酶在高温的时候会变性。PCR一般要经历三十多次循环，而生物体内DNA复制需要生物体自身的控制。（2）变性；复性；延伸（3）Taq聚合酶；自动化（4）温度；解聚；结合（5）DNA模板；两种引物；四；耐热17. 在试管中合成DNA的实验过程是：先把高能磷酸键基因接到四种脱氧核糖上，然后将这四种磷酸脱氧核苷酸放入一支试管中，还要加入从某种生物内提取的DNA聚合酶等酶系，最后放入少量的15N标记的人体DNA分子，将试管放在适宜的温度环境中，根据下列实验结果回答问题：（1）生化分析得知：新合成的DNA分子中，A=T, G=C，这个事实说明DNA的合成遵循_，新合成DNA分子中（A+T）/(G+C)的比率与15N标记的DNA一样，这说明新的DNA分子是_。生化分析还得知，新合成的DNA分子中带有15N标记的DNA链占50，这个事实说明_。（2）如果以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA分子之间，（A+T）/(G+C)的比值是否相同，为什么？_。（3）分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA分子之间存在着差异，这些差异是什么？_。（4）在一个新合成的DNA分子中，（A+T）/(G+C)的值是否与它的模板DNA的另一条单链相同？_。答案：（1）碱基互补配对原则；以DNA分子为模板的复制产物；DNA复制是半保留复制（2）相同；因为所有DNA双链中，A与T数目相同，C与G数目相同（3）碱基的数目、比例和排列序列不同（4）相同专题5课题3血红蛋白的提取和分离例题解析例1 利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先洗脱出来（ ）A. 相对分子质量大的B. 溶解度高的C. 相对分子量小的D. 所代电荷多的解析：凝集色谱法使根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。答案：A例2 蛋白质提取和分离分为哪几步（ ）A. 样品处理、凝胶色谱操作、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳B. 样品处理、凝胶色谱操作、纯化C. 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定D. 样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定解析：蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。A中凝胶色谱操作及SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术答案：C例3 在电场作用下，带电分子会如何移动？解析：生物大分子中有些可解离的基因，在一定PH作用下，这些基因会带上正电或负电，在电场作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。答案：这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。课堂训练1. 凝胶色谱法分离蛋白质的依据是（ ） A. 对其他分子的亲和力 B. 溶解度 C. 所带电荷多少 D. 相对分子质量的大小2. 凝胶色谱法中所用的凝胶化学本质大多是（ ） A. 糖类化合物 B. 脂质 C. 蛋白质 D. 核酸3. 选用红细胞作为分离蛋白质的实验材料，有何好处（ ） A. 血红蛋白是有色蛋白 B. 红细胞无细胞核 C. 红细胞蛋白质含量高 D. 红细胞DNA含量高4. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（ ） A. 甲苯 B. 血红蛋白水溶液 C. 脂溶性物质的沉淀层 D. 其他杂质的沉淀5. 血红蛋白因含有（ ）而呈红色 A. O2 B. CO C. CO2 D.血红素6. 下列操作正确的是（ ） A. 分离红细胞时采用低速长时间离心 B. 红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可 C. 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心 D. 透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液，透析12h7. 样品的加入和洗脱的叙述正确的是（ ） A. 先加入1ml透析后的样品 B. 加样前要使缓冲