江苏专用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

考点32酶的应用、DNA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构酶固定化酵母菌细胞(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，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_。处理温度/转化率游离孢子固定化凝胶珠3010010040991005098996065987029928055090010注：转化率100%。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 、4.8。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 molL1 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：_。(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DNA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。