《(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》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(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(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
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
①實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
a
2、.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。
②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。
2.DNA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
3、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
①加到雞血細(xì)胞液中,使血細(xì)胞吸水漲破;②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
①過濾血細(xì)胞破裂液,得到含細(xì)胞核物質(zhì)的濾
4、液;②過濾用2 mol/L的NaCl充分溶解的DNA,濾去溶液中的雜質(zhì);③濾取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物);④過濾溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液
用NaCl
溶液4次
①加2 mol/L的NaCl溶液,溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì);②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出;③用2 mol/L的NaCl溶液,溶解濾取的DNA黏稠物;④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
5、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 L
4 min
2
油污布
30 ℃
普通
2 L
7 min
3
油污布
5 ℃
加酶
2 L
9 min
4
油污布
5 ℃
普通
2 L
8 min
A.各組實(shí)驗(yàn)中洗滌物、水量相同可防止無(wú)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
6、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(wú)關(guān)變量,無(wú)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(wú)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)
7、驗(yàn)中,水溫和浸泡時(shí)間都屬于無(wú)關(guān)變量
答案 D
解析 交聯(lián)法是將酶相互連接起來(lái),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(wú)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(wú)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β-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
8、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_____________________________________________________
_______________________________
9、_________________________________________。
(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)β-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β-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β-葡萄糖苷酶的pH適宜
10、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
30
100
100
40
99
100
50
98
99
60
65
98
70
29
92
80
5
50
90
0
10
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
11、,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
12、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β-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DNA
C.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
13、,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·L-1 NaCl溶液溶解上述絮狀物。
DNA檢測(cè):在上
14、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____________________。
15、(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。
①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:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②針對(duì)結(jié)論1,請(qǐng)
16、提出合理的解釋:__________________________________________
________________________________________________________________________。
(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:________________________________________________________________________
_____________
17、___________________________________________________________,
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)①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?、诘蜏匾种屏讼嚓P(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
18、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)①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。
②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。
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