高考生物二轮复习 （专题突破+破译命题密码）第一部分 专题22 酶的应用及特定成分的提取与分离 新人教版

"【创新方案】版高考生物二轮复习（专题突破+破译命题密码）第一部分专题22酶的应用及特定成分的提取与分离新人教版"专题22酶的应用及特定成分的提取与分离[请根据当地教学实际和高考要求选用]1．果胶酶的作用是分解果胶变成可溶性的半乳糖醛酸。2．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示，影响酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂等。3．固定化酶和固定化细胞是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，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。4．植物组织培养技术的原理是细胞的全能性，过程是离体的植物组织或细胞eq\o(→,\s\up7(脱分化),\s\do5())愈伤组织eq\o(→,\s\up7(再分化))根、芽等eq\o(→,\s\up7(移植))完整植物体。5．DNA粗提取的原理是DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。6．PCR技术的原理是DNA复制，需要的条件是引物、模板、原料、耐高温的DNA聚合酶等，过程是变性、复性和延伸。7．蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定。8．植物有效成分的提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等。1．(·江苏高考)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是()A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果[命题立意]本题考查探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验的基本知识。[知识依托]①酶活性受温度和pH的影响，只有在最适温度和最适pH下酶活性才可能最强。②加酶洗衣粉的使用要充分考虑使用条件和衣物质地等。③设计实验时要遵循单一变量原则。[解析]选B高温会导致加酶洗衣粉中酶变性失活，所以不能用热水溶解洗衣粉，A项错误；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短，B项正确；在酶作用的适宜条件下，加酶洗衣粉的洗涤效果好于普通洗衣粉，C项错误；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉则不能用于真丝、羊毛等衣料衣物的洗涤，适当增加洗衣粉的用量会增强洗涤效果，D项错误。2．(·江苏高考)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是()A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌[命题立意]本题考查固定化酶和酵母细胞的固定化的基本知识。[知识依托]①酶的固定方法通常有物理吸附法，化学结合法和包埋法，吸附法对酶活性影响最小。②消化酶起消化作用的场所在消化道内。③尿糖试纸上的固定化酶用完后不能重复使用。[解析]选C酶的固定方式有包埋法、化学结合法和物理吸附法，物理吸附法是利用吸附剂本身的表面张力对附近的分子产生吸附，与化学结合法相比，不会使被吸附物质的性质发生改变，所以对酶活性影响较小，A项说法正确；消化酶在人体消化道内发挥作用，蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药，B项说法正确；尿糖试纸是一种由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的酶试纸，不能反复利用，C项说法错误；制作固定化酵母细胞时，将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌，防止凝胶珠硬度过大和杂菌污染，D项说法正确。3．(·江苏高考)下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是()A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少[命题立意]本题考查DNA粗提取与鉴定实验的基本知识。[知识依托]①洗涤剂能瓦解细胞膜，使细胞释放出核物质。②鉴定DNA时需先将DNA溶解在NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂沸水浴加热检测。③玻璃棒缓慢搅拌可减少DNA分子断裂，有利于DNA分子析出。[解析]选C提取植物细胞中DNA时加入洗涤剂可瓦解植物细胞的细胞膜，利于DNA的释放，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后观察变成蓝色，B项错误；菜花匀浆中含有DNA水解酶，常温下其活性较高，可催化DNA水解从而影响DNA的提取，C项正确；用玻璃棒缓慢搅拌滤液不会使DNA分子断裂，即不会减少DNA的提取量，D项错误。4．(·广东高考)食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据右图可知，________更适宜作为食品添加剂，理由是______________________________。蛋白酶的活力可用________________________的量来表示。(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下：eq\a\vs4\al(4℃组织匀浆)eq\a\vs4\al(→上清液)eq\o(→,\s\up15(\a\vs4\al(加酶保护剂,0.02～0.10mol/L)加65%乙醇\a\vs4\al(调提取液pH,5.0～9.0)),\s\do5())沉淀物(粗酶制剂)→测酶活力(单位：U)兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.02～0.06mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0～8.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。[命题立意]本题主要考查pH等外因对酶活力的影响以及酶活力的实验探究方法。[知识依托]①不同的酶具有不同的最适pH，在最适pH时酶活力最高。②课题名称要表明实验自变量与因变量之间是否有影响。③表格设计要体现自变量、因变量及记录因变量随自变量变化的数值。[解析](1)由图可知，在一定范围内木瓜蛋白酶的活力不受pH的影响，适宜作为食品添加剂。蛋白酶的活力可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。(2)由题意可知，为了进一步确定酶保护剂的最适浓度和提取液的最适pH，可以在题干提供的范围内缩小梯度差，进一步进行实验。[答案](1)木瓜蛋白酶在pH4～9范围内，木瓜蛋白酶的活力高且稳定单位时间内产物增加(单位时间内反应底物减少)(2)课题名称：探究酶保护剂的最佳浓度和提取液的最适pH实验结果记录表提取液的pH底物的减少量(或产物的产生量)酶保护剂浓度(mol/L)6.06.57.07.58.00.020.030.040.050.065．(·新课标全国卷)为了探究6－BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6－BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。培养基编号浓度/mg·L－1m/%n/个6－BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0回答下列问题：(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和________两类。上述培养基中，6－BA属于________类生长调节剂。(2)在该实验中，自变量是________，因变量是____________________________，自变量的取值范围是________。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6－BA”或“1AA”)。[命题立意]本题考查植物组织培养的相关知识。[知识依托]①植物组织培养的培养基要满足植物细胞生长发育所需要的各种营养要求，同时还要提供植物生长调节剂。②植物生长调节剂的种类、用量影响植物细胞的脱分化和再分化过程。[解析]植物组织培养所用的培养基的主要成分有无机盐(大量元素和微量元素)、有机物，常常还需要添加植物激素。根据实验结果可知，本实验所用培养基中加入的6－BA属于细胞分裂素类生长调节剂。根据表中所列数据及实验结果可知，本实验自变量是IAA浓度，其取值范围是0～0.5mg·L－1，因变量是再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。当生长素用量与细胞分裂素用量比值高时，有利于根的分化，所以为了诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6－BA。[答案](1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)IAA浓度再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)0～0.5mg·L－1(3)1(4)6－BA1．从考查内容上看，主要集中在对酶在生活生产中的应用、酶的固定化、植物组织培养操作及生物组织中特定成分提取操作四个知识内容上。2．从考查角度上看，联系生活生产实际，结合酶的特性以实验探究与分析的形式考查酶的应用；以现代科学研究为背景，在植物组织培养方面进行命题。联系人类生活与健康，在生物组织中特定成分提取与鉴定方面进行命题。3．从命题趋势上看，预计年高考仍很可能趋向于以生产生活素材为背景，对酶的应用、特定成分提取分离、植物组织培养进行命题。]酶的应用[例1]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。水温/℃1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间/min93789587639182468575277769868(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用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]通过表格数据获取有效的解题信息是解本题的关键。通过表格比较容易得出：在10～50℃的范围内，随着温度的升高，酶的去污能力增强；加入酶的洗衣粉的去污能力比未加酶的强。血渍中主要成分是血红蛋白，油渍中主要成分是脂肪，根据甲、乙两组去除血渍和油渍的能力比较，能够得出甲组加入了蛋白酶，乙组加入了蛋白酶和脂肪酶。两组去污能力的差异也正好说明酶具有专一性。酶在高温的情况下会变性失活，因此甲、乙、丙3组在水温为80℃时，效果一样。酶的固定化技术是要把酶固定在不溶于水的载体上，且具有重复利用的特点。[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1．酶在食品制造和洗涤等方面的应用(1)纤维素酶与果胶酶：组成作用纤维素酶C1酶Cx酶葡萄糖苷酶纤维素在C1酶、Cx酶的作用下分解成纤维二糖，再在葡萄糖苷酶的作用下将纤维二糖分解为葡萄糖果胶酶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶都能将不溶性果胶分解成可溶性半乳糖醛酸(2)加酶洗衣粉：①概念：指含酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。②洗涤原理：种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子的肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖来自面条等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果2．固定化酶和固定化细胞的比较项目固定化酶固定化细胞常用方法化学结合法、物理吸附法包埋法优点①可反复使用；②有利于工艺的连续化、管道化，同时降低了生产成本①可以连续发酵，节约成本；②保持酶在细胞内的原始状况，增加了酶的稳定性；③操作容易不足①酶在固定化时活力有所损失；②不适用于多酶反应细胞膜、细胞壁会阻碍底物的渗透和扩散，降低反应效率1．某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下：①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置为相同③根据污渍去除程度得出结果对这个实验的评价，正确的是()A．未设置对照实验 B．无关变量设置太多C．没有自变量 D．因变量不能描述解析：选A实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的2组实验应该是：一组用普通洗衣粉作对照组，另一组用加酶洗衣粉作实验组。如果设置3组也正确，一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。2．用果胶酶处理苹果泥是为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是()A．加大苹果泥用量 B．大幅度提高反应温度C．换成大型号容器 D．用玻璃棒进行搅拌解析：选D为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是增大酶和反应物接触面积，搅拌可以达到此目的，而换大号容器不一定加快反应。大幅度提高温度有可能会出现温度过高而使酶活性降低的现象。如果反应物足够多，增加反应物不改变反应速率。生物组织中特定成分的提取与分离[例2](·海南高考)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题：(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用________(鲜、干)薄荷叶作原料，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是________，原理是_____________________。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是________________________________，常用于分离油层和水层的器皿是________，分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是________________，除去固体硫酸钠的常用方法是________。[解析](1)薄荷油挥发性强，薄荷叶在干燥过程中，薄荷油因挥发含量降低。(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有机溶剂，故用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂为有机溶剂。(3)向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl后，增加水的密度，有利于油层和水层的分离。常用分液漏斗将水、油分离。向分离出的油层中加无水硫酸钠的作用是除去少量的水，用过滤的方法除去薄荷油中的硫酸钠。[答案](1)鲜鲜叶比干叶的薄荷油含量高(其他合理答案也可)(2)有机溶剂薄荷油溶于有机溶剂，而不溶水于(3)增加水层的密度，有利于油层和水层的分离分液漏斗除去少量的水过滤1．不同物质的提取分离方法提取方法方法步骤适用范围水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏、分离油层、除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨法石灰水浸泡、漂洗、压榨、过滤、静置、再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中2．DNA与蛋白质提取的比较提取物质提取方法提取原理步骤DNA盐析法①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同②DNA不溶于酒精，但某些化合物溶于酒精①溶解在2mol/L的NaCl溶液中②NaCl溶液加水稀释到0.14mol/L，使DNA析出、过滤③加入冷酒精析出血红蛋白凝胶色谱法、电泳法①根据相对分子质量的大小②各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、性状的不同①样品处理②粗提取③纯化④纯度鉴定3．有关植物芳香油的提取方法叙述正确的是()①植物芳香油具有较强的挥发性，能随水蒸气蒸发，因此可利用蒸馏法提取②压榨法是利用机械压力榨出芳香油③将新鲜的植物材料浸泡在用于萃取的有机溶剂中，然后蒸去溶剂，即可获得植物芳香油，此为萃取法A．①② B．①③C．②③ D．①②③解析：选A植物芳香油是有机物，利用其溶解性的特点，可用多种方法提取。若使用萃取法，原料应粉碎且干燥后浸泡于有机溶剂，然后蒸发出有机溶剂。4．下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述中，正确的是()A．用鸡血作为材料，原因是鸡血红细胞有细胞核，其他动物红细胞没有细胞核B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色解析：选B只有哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核；DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，所以可用冷却的酒精来对DNA进行提纯；DNA溶液中加入二苯胺试剂后要在沸水浴加热的情况下才能出现蓝色。植物组织培养[例3]药用植物是一类具有特殊用途的经济植物，对人类健康具有重要的医疗和保健作用。药用植物的品种改良工作引起了科研人员的重视。请回答下列问题：(1)科研人员用花粉培养出单倍体植株，此实验的原理是利用了________________。为鉴定单倍体植株，可制作________进行染色体观察。(2)川芎易受病毒侵染造成大幅度减产，日本学者用川芎的________作为外植体进行脱毒培养，在适宜浓度的________________诱导下，外植体经________和________形成脱毒川芎。(3)科研人员试图通过________技术将中药柴胡的药效成分基因转入胡萝卜。他们将柴胡的原生质体与胡萝卜原生质体进行融合，通过组织培养最终获得了再生愈伤组织。(4)莨菪中分离得到的天仙子胺6β羧化酶基因转入颠茄中，转基因植株能够产生大量的东莨菪碱。这项技术的应用在一定程度上打破了种间的________。若从分子水平上检测天仙子胺6β羧化酶基因是否成功在颠茄细胞中转录，可采用________技术，用放射性同位素标记的基因探针与________进行杂交。[解析](1)利用花粉细胞的全能性能培养出单倍体植株，可制作临时装片进行染色体观察。(2)可以培养植物的茎尖和芽尖得到无病毒植株，在进行植物组织培养时，培养基中需加入生长素和细胞分裂素，经过脱分化和再分化形成脱毒苗。(3)可以通过植物体细胞杂交技术将柴胡的原生质体与胡萝卜原生质体进行融合。(4)基因工程可以打破种间的生殖隔离，可以通过核酸分子杂交技术，利用放射性同位素标记的目的基因与mRNA杂交。[答案](1)植物(生殖)细胞的全能性临时装片(2)茎尖(或芽尖)生长素和细胞分裂素(或植物激素)脱分化再分化(3)体细胞杂交(4)生殖隔离(或杂交不亲和性)核酸分子(或核酸)杂交mRNA植物激素与组织培养生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点为：①在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。②使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高③用量比例不同，结果也不同：eq\f(生长素用量,细胞分裂素用量)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高：利于根的分化、抑制芽的形成,低：利于芽的分化、抑制根的形成,适中：促进愈伤组织的形成))5．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是()A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得解析：选D愈伤组织是一团排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能。二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，其幼苗需用秋水仙素处理后才能稳定遗传；愈伤组织不能用于制备人工种子。用特定的选择培养基可筛选出所需要的突变体类型。6．下图是利用花药进行离体培养过程的示意图，请利用所学知识回答相关问题。(1)该过程利用的现代生物技术称为________________，其原理是________；在培养过程中需要向e、f中添加一些植物生长调节物质，主要是__________________________。(2)若h中是纯合二倍体，则g中需要用________________处理，该育种方法的优点是________________________________________________________________________；育种中若产生了变异，其可遗传的变异类型有__________________________。(3)若利用此项技术培育相关组织制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到(填字母)________；若想制作人工种子，应该选用(填字母)________。解析：由a到e为花药离体培养，形成单倍体幼苗后，再培育成成熟的植株。在培育过程中，为了诱导组织分化，需要在不同时期添加不同比例的细胞分裂素和生长素。若h是纯合二倍体，则g过程需要用一定浓度的秋水仙素处理，育种中若产生了变异，其可遗传的变异类型有基因突变和染色体变异，因为此过程中没有进行有性生殖，所以不会发生基因重组。答案：(1)植物组织培养植物细胞的全能性生长素和细胞分裂素(2)一定浓度的秋水仙素快速大量得到纯合子，缩短育种年限基因突变和染色体变异(3)cd一、PCR反应的原理、过程及结果1．PCR原理在一定的缓冲溶液中通过控制温度并提供模板和原料，使DNA复制在体外反复进行。2．PCR反应过程(1)变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，如下图：(2)复性：当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，如下图：(3)延伸：当温度上升到72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，如下图：3．结果(1)PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都要包括变性、复性、延伸三步。(2)两个引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。二、.血红蛋白的提取和分离1．凝胶色谱法的原理相对分子质量大相对分子质量小直径大小大于凝胶颗粒空隙直径小于凝胶颗粒空隙直径运动途径从凝胶颗粒间隙向下移动从凝胶颗粒内部空隙向下移动运动路程较短较长移动速度较快较慢洗脱次序先从凝胶柱洗脱出来后从凝胶柱洗脱出来2．样品的预处理及粗分离eq\a\vs4\al(红细胞,的洗涤)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(过程：采集血样→低速短时间离心→吸出血,浆→生理盐水洗涤→低速短时间离心→,重复洗涤三次,目的：去除杂蛋白))血红蛋白的释放eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(过程：加蒸馏水→加甲苯→磁力搅拌器搅拌,目的：溶血，红细胞释放血红蛋白))eq\a\vs4\al(分离血红蛋白溶液)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(过程：离心2000r/min,目的：分离血红蛋白溶液,结果\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(第一层：甲苯层,第二层：脂溶性物质的沉淀层，,白色薄层固体,第三层：血红蛋白的水溶液层,第四层：其他杂质的暗红色沉淀物))))透析eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内,过程：血红蛋白溶液装入透析袋→将透析袋放入缓冲液中→透析12h,目的：去除相对分子质量较小的杂质))一、选择题1．PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了乙肝病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的()A．白细胞DNA B．病毒蛋白质C．血浆抗体 D．病毒DNA解析：选DPCR技术是DNA多聚酶链式反应技术，乙肝病毒是DNA病毒，可扩增病毒的DNA，以此检测分析病人是否感染了病毒。2．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物解析：选A固定化酶的应用中，需要控制好pH、温度等条件，不一定控制溶解氧；用固定化酶降解有机磷农药，不需要营养条件，因为这不是固定化细胞；固定化酵母细胞进行发酵，糖类既是反应底物，又是酵母细胞的碳源物质、能源物质。3．(·盐城一模)下列有关酶的应用的叙述，正确的是()A．酶对重金属盐不敏感，但对低温、强酸、强碱非常敏感B．加酶洗衣粉因为添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境C．固定化酶可以反复利用，但反应物与酶接触受影响而会降低反应效率D．酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用解析：选C酶对重金属、高温、强酸、强碱都非常敏感。加酶洗衣粉易分解，不易污染环境。固定化酶因其外有物质包裹，酶与反应物接触受影响。酶不是细胞，不需要营养物质。4．下列有关生物技术实践的叙述正确的是()A．生产腐乳所用的毛霉能够耐受高盐环境B．加酶洗衣粉在各种洗涤条件下都有较好的洗涤效果C．进行DNA鉴定时，将析出的DNA溶解在二苯胺试剂中，水浴加热后溶液呈现蓝色D．电泳法可用于蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的分离解析：选D用毛霉制作腐乳时，后期发酵包括用盐腌制，高浓度盐同样抑制毛霉生长繁殖；加酶洗衣粉需要在适宜的环境下，洗涤效果最好，如适宜的pH、温度等；进行DNA鉴定时，需将析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中，然后加入二苯胺试剂混合均匀，再沸水浴加热5min；凝胶电泳法依靠电场力分离，从迁移速度的快慢看，凝胶电泳法迁移速度快的是相对分子质量小的物质，可用于蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的分离。5．红细胞中含有大量血红蛋白，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。下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是()A．血红蛋白提取和分离一般按照样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定的顺序进行B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液C．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质D．可经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定解析：选B蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。6．下列关于植物芳香油的叙述错误的是()A．挥发性强，易溶于有机溶剂，一般来说价格昂贵B．都是由天然植物的茎、叶、树干、花、果实和种子等部位萃取出来的浓缩液体C．它是植物免疫和维护系统的精华D．植物芳香油广泛地应用于轻工、化妆品、饮料和食品制造等方面解析：选B植物芳香油不仅挥发性强，而且易溶于有机溶剂。可用萃取法来提取，但这不是唯一方法。可根据植物原料的特点，选择不同的提取方法，植物芳香油提取方法常用的有蒸馏法、压榨法和萃取法等。植物芳香油的存在对于保护植物本身有重要作用。7．右图表示某研究小组在探究果胶酶的用量的实验结果。有关说法不正确的是()A．在ab段限制反应速率的主要因素是酶的用量B．在bc段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度等C．在ac段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率D．在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是b点对应的值解析：选C由曲线图可以看出，在ab段，随着酶的用量的增大，酶促反应速率加快，说明此阶段限制反应速率的主要因素是酶的用量，此时增加反应物浓度，反应速率不会明显加快；在bc段，随着酶的用量的增大，酶促反应速率不再加快，此时反应物浓度成为限制反应速率的因素之一，增加反应物浓度，反应速率会加快。8．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述错误的是()A．酶具有多样性，固定化酶能够催化一系列酶促反应B．CaCl2溶液能够使海藻酸钠形成凝胶珠C．滴加酵母细胞与海藻酸钠混合液过快，会使凝胶珠带有尾巴D．固定化细胞可重复利用的前提是防止其他微生物的污染解析：选A固定化酶只能催化一种或一类酶促反应。9．下列关于植物组织培养的叙述中，不正确的是()A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因相同解析：选D同一株绿色开花植物经减数分裂形成的花粉细胞中所含有的染色体数目与该植物经有丝分裂产生的体细胞含有的染色体数目不同，因此含有基因不同，由它们经有丝分裂培养成的愈伤组织的基因也是不同的。10．下列关于DNA和血红蛋白的粗提取与分离(鉴定)实验的叙述，正确的是()A．提取DNA或血红蛋白都可用猪的成熟红细胞B．DNA的粗提取与鉴定实验中，两次DNA析出的方法相同C．实验中都要去除杂质以便得到较纯净的DNA或血红蛋白D．提取出的血红蛋白溶解在双缩脲试剂中即可观察到紫色解析：选C猪的成熟红细胞无细胞核，故不能作为提取DNA的生物材料；在DNA的粗提取与鉴定实验中，第一次DNA的析出是利用DNA在不同氯化钠溶液中的溶解度不同，第二次是利用DNA不溶于酒精的原理；血红蛋白不溶于双缩脲试剂，且血红蛋白为红色，紫色反应不易观察。二、非选择题11．某化工厂生产的一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明。eq\x(\a\al(成分：含碱性蛋白酶等,用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉溶液内一段时间，使用温水效果更佳,注意：切勿用于丝质及羊毛衣料))某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，设计了如下装置进行实验，并将结果用下列曲线图A、B表示。请回答以下各题：(1)由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为________。(2)在0℃和75℃时，酶的催化效率基本都为零。但当温度再度回到45℃时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为__________________________________________________。(3)在实验过程中可以通过直接测定______________________________(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复利用，这种方法制成的酶叫________。(5)除加酶外，很多洗衣粉中还加有香精，高档洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有(答出两种即可)____________________。(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌的方法有____________、__________。解析：(1)由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为45℃。(2)当温度从75℃回到45℃时，酶的催化能力已不能恢复，这是因为高温条件下酶的结构已遭到破坏(或酶的活性已丧失)。(3)在实验过程中可通过直接测定胶片上的蛋白膜存在时间的长短(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。(4)将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，这些酶经过简单处理，还可以多次重复利用，则这种酶就是固定化酶。(5)目前从植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸馏法、压榨法等。(6)用固体培养基分离、纯化霉菌的常用方法有平板划线法、稀释涂布平板法。答案：(1)45℃(2)高温条件下酶的结构已遭到破坏(或酶的活性已丧失)(3)胶片上的蛋白膜存在时间的长短(或其他合理答案)(4)固定化酶(5)萃取法、蒸馏法、压榨法(答出两条即可)(6)平板划线法稀释涂布平板法12．(16分)自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表达开始，基因工程正式问世了，人们对DNA的关注也越来越多。分析并回答下列问题：(1)从生物组织中提取DNA时，若要获取含有DNA的滤液，需破碎细胞；若为鸡的成熟红细胞，可以加入一定量的蒸馏水，原因是细胞________而涨破；若为植物细胞可以加入一定量的洗涤剂。(2)利用DNA和RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，可以将它们分离。如DNA的溶解度在NaCl溶液浓度为________时最小，可以使DNA与其他杂质初步分离。(3)为了纯化提取的DNA，可以用95%的酒精去除滤液中的杂质。其原理是DNA不溶于酒精