版高考生物一轮复习限时训练 第40讲酶的应用DNA的粗提取与鉴定.docx

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版高考生物一轮复习限时训练第40讲酶的应用DNA的粗提取与鉴定

第40讲　酶的应用、DNA的粗提取与鉴定

限时训练　提升考能

（时间：

20分钟）

达B必练

一、选择题

1.（2015·苏锡常镇一模）下列有关加酶洗衣粉及其洗涤效果的叙述中，错误的是（　　）

A.使用添加纤维素酶的洗衣粉可使衣物蓬松柔软，棉织制品也可使用

B.加酶洗衣粉因为添加了酶制剂，所以比普通洗衣粉更易造成环境污染

C.使用加酶洗衣粉时，浸泡时间不足会影响洗涤效果

D.加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成溶于水的小分子物质

解析　添加纤维素酶的洗衣粉，可使衣物纤维变得蓬松，除去浮毛，棉织品也可使用，A正确；加酶洗衣粉添加了酶制剂，减少了磷的使用，比普通洗衣粉更环保，B错误；使用加酶洗衣粉时需浸泡足够的时间，以使反应充分进行，C正确；加酶洗衣粉中含蛋白酶、脂肪酶，可将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成溶于水的小分子物质，便于洗脱，D正确。

答案　B

2.（2015·南通一模）有关酶制剂应用的叙述，正确的是（　　）

A.纤维素酶可用于处理棉、麻制品，使其柔软

B.加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉好

C.固定化葡萄糖异构酶可催化一系列化学反应

D.腐乳前期发酵主要依赖毛霉产生的淀粉酶

解析　棉、麻制品的主要成分是纤维素，因此用纤维素酶适度处理棉、麻制品可使其表面纤维被分解，从而使棉、麻制品表面变得光滑，同时手感变得柔软，A正确；在适宜的条件下，加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉的效果好，B错误；只有葡萄糖可通过与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成更甜的果糖，C错误；腐乳前期发酵主要依赖毛霉产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质等物质分解，D错误。

答案　A

3.（2015·苏锡常镇二模）下列关于用加酶洗衣粉手洗衣物的叙述中，错误的是（　　）

A.通常全羊毛与丝织品的洗涤不宜用加酶洗衣粉

B.用温水浸泡、延长浸泡时间可以提高洗涤效果

C.用含碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤衣物后应立即冲洗双手

D.贮存在干燥环境中的加酶洗衣粉不会失效，可以长久使用

解析　加酶洗衣粉中的蛋白酶会破坏羊毛或丝织品衣物，所以全羊毛与丝织品的洗涤不宜用加酶洗衣粉，A正确；用温水浸泡衣物，可以创造酶的适宜温度，延长浸泡时间，可以延长酶起作用的时间，使洗涤效果更佳，B正确；碱性蛋白酶也可以破坏人体细胞，则洗涤衣物后应立即冲洗双手，C正确；含酶洗衣粉应储存在低温阴凉处，以保持酶的活性，防止酶活性降低，D错误。

答案　D

4.（2015·常州中学调研）下列属于固定化酶在利用时特点的是（　　）

A.有利于酶与产物分离

B.制成的加酶洗衣服可以被反复利用

C.能自由出入依附的载体

D.能催化一系列的酶促反应

解析　固定化酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可以重复利用，A正确；加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等，不能反复利用，B错误；固定化酶固定在载体上，不能自由出入载体，C错误；固定化细胞的优点是能催化一系列的酶促反应，固定化酶只能催化一种或一类酶促反应，D错误。

答案　A

5.（2015·南通扬州二模）下列有关酵母细胞固定化实验操作目的及结果分析，错误的是（　　）

A.干酵母需置于蒸馏水中活化，是因为干酵母细胞中自由水含量低、代谢慢

B.配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防止海藻酸钠焦糊

C.向CaCl2溶液中滴加海藻酸钠与酵母细胞混合液时要快速，防止凝固

D.理想的凝胶珠应该是富有弹性、不易破裂、内部无液体流出、稍带黄色

解析　干酵母菌处于休眠状态，使用前应在蒸馏水中活化，A正确；配制海藻酸钠溶液时应用小火或间断加热，可以避免原料焦糊，B正确；海藻酸钠与酵母细胞混合液应缓慢滴入CaCl2溶液中，以便形成凝胶珠，C错误；良好的凝胶珠应稍带黄色，不易破裂等，若为其他颜色，说明加入的海藻酸钠溶液浓度偏低，D正确。

答案　C

6.（2015·泰州二模）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　）

A.酵母菌和菜花均可作为提取DNA的材料

B.2mol/L和0.014mol/L的NaCl溶液均可溶解DNA

C.研磨植物细胞时加入洗涤剂是为了溶解DNA

D.在沸水浴条件下DNA与二苯胺反应呈现蓝色

解析　酵母菌和菜花都含有DNA，可以用作提取DNA的材料，A正确；DNA在2mol/L和0.014mol/L的NaCl溶液中溶解度较高，B正确；研磨植物细胞时加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜，利于DNA的释放，C错误；在沸水浴条件下，DNA与二苯胺试剂反应，出现蓝色，D正确。

答案　C

7.（多选）（2015·苏北三市三模）下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　）

A.随NaCl溶液浓度增大，DNA的溶解度逐渐增大

B.新鲜的鸡血细胞是用于DNA粗提取的理想材料

C.在酒精溶液中，某些蛋白质的溶解度比DNA大

D.在50～60℃水浴中，DNA遇二苯胺试剂后即呈蓝色

解析　DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/L时溶解度最小，A错误；鸡血细胞中含DNA，且易获取和处理，常用于DNA粗提取，B正确；某些蛋白质可溶于酒精，DNA不溶于酒精，可利用酒精对DNA进行提纯，C正确；DNA遇二苯胺沸水浴后呈蓝色，D错误。

答案　AD

8.（多选）（2015·南通一模）某实验小组制作的固定化酵母凝胶珠颜色很浅且硬度大、易开裂。

相关分析正确的是（　　）

A.酵母细胞没有充分活化

B.海藻酸钠溶液浓度偏低

C.CaCl2溶液浓度过大

D.在CaCl2溶液中浸泡时间过短

解析　酵母细胞的活化程度不影响凝胶珠的颜色、硬度，A错误；海藻酸钠溶液的浓度过高会影响成型，过低会导致颜色过浅，固定的细胞过少，B正确；CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉，增强固定化酵母强度，浓度过大会增加硬度，符合题意说法，C正确；凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间约30min，目的是使形成的凝胶珠稳定，时间过短导致出现膨胀，甚至出现裂缝或破碎现象，D错误。

答案　BC

二、非选择题

9.如图为“DNA的粗提取与鉴定”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应该是________。

（2）通过上述所示步骤得到滤液C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的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。

1

B液中

搅拌研磨后过滤

滤液E

2

2mol/L的NaCl溶液中

搅拌后过滤

滤液F

3

0.14mol/L的NaCl溶液中

搅拌后过滤

滤液G

4

冷却的95%的酒精溶液中

搅拌后过滤

滤液H

（4）DNA鉴定的原理是_____________________________________________________。

答案　

（1）洋葱（菜花等）　洗涤剂和食盐　

（2）使DNA溶解　使DNA（溶解度下降而沉淀）析出　（3）H　（4）在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色

10.请回答下列有关酶应用的问题：

（1）制作果汁时，榨取的果汁常常较浑浊、黏度高，容易发生沉淀，因此人们利用果胶酶来解决上述问题，果胶酶的作用是________________________，使榨取果汁变得更容易，也使浑浊的果汁变得澄清。

果汁中的酶很难回收，不能被再次利用，生产成本较高；同时，反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。

而利用________技术可以做到酶的反复使用。

酶是由细胞产生的，于是，人们设想把合成酶的细胞直接固定用于生产，该技术的优点是____________。

（2）如图一表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图中的X溶液为________________________，其作用是________________________。

在制备海藻酸钠与酵母细胞的混合液时，应将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，才能加入已活化的酵母细胞，目的是防止____________。

（3）为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的关系，某同学通过实验获得如图二所示的结果。

由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%，本实验的自变量是________。

解析　

（1）果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使浑浊的果汁变得澄清。

利用固定化酶技术可以使酶得到反复利用。

（2）将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入已活化的酵母细胞，目的是防止高温杀死酵母细胞。

（3）由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是0.6%，本实验的自变量是碱性蛋白酶的含量。

答案　

（1）分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层　固定化酶　成本低、操作简单　

（2）CaCl2溶液　使海藻酸钠形成凝胶珠　高温杀死酵母细胞　（3）0.6　碱性蛋白酶的含量

冲A提升

一、选择题

11.（2015·无锡期末）下表是某同学做观察不同洗衣粉在洗涤中效果实验的相关信息，有关该实验的叙述错误的是（　　）

A组

B组

C组

洗衣粉

A

√

B

√

C

√

水浴温度/°C

40

40

40

多天前沾有鸡血的衣料

√

√

√

浸泡时间/min

30

30

30

A.若观察加酶洗衣粉的洗涤效果，需确保a、b、c洗衣粉是三种不同品牌

B.三组实验浸泡衣料的总量、材质、面积大小等要尽量相同

C.可将洗衣粉溶液的浑浊度或衣料的清洁度作为本实验的因变量

D.衣料在洗衣粉溶液中浸泡时可以适当搅动，但搅动的力度、方式等要相同

解析　本实验的目的是探究不同洗衣粉在洗涤中效果，那么a、b、c洗衣粉是三种含不同成分的洗衣粉，而不是不同品牌的洗衣粉，因为不同品牌的洗衣粉可能含有的成分是相同的，A错误；实验材料的总量、材质、面积大小等属于本实验的无关变量，实验过程中应尽量相同，B正确；本实验的自变量是不同洗衣粉，因变量是洗衣粉洗涤的效果，也就是衣料的清洁度或洗衣粉溶液的浑浊度，C正确；衣料在洗衣粉溶液中浸泡时可以适当搅动，以增大衣料与洗衣粉溶液的接触，但是搅动的力度、方式等这些无关变量应该控制相同，D正确。

答案　A

12.（2015·苏锡常镇二模）下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述中，正确的是（　　）

A.从酶的固定方式看，化学结合法比物理吸附法对酶活性影响小

B.刚溶化的海藻酸钠溶液应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液

C.海藻酸钠凝胶珠用蒸馏水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌

D.固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降

解析　化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果，而吸附法是物理方法，不影响酶的分子结构，A错误；将溶化后的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移至注射器中，然后以恒定速度缓慢滴加至CaCl2溶液中而形成凝胶珠，再用无菌水冲洗2～3次，所以无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌，B错误，C正确；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，且酶的活性基本不变，D错误。

答案　C

13.（2015·南京三模）下列有关DNA粗提取与鉴定的实验叙述正确的是（　　）

A.酵母、菜花和猪的成熟红细胞都可作为提取DNA的材料

B.DNA在NaCl溶液中的溶解度随其溶液浓度增大而增大

C.在溶有DNA的滤液中加入嫩肉粉，可分解其中的杂质蛋白

D.鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴

解析　哺乳动物猪的成熟红细胞中无DNA，不能作为提取DNA的材料，A错误；DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同，0.14mol/L时，溶解度最小，B错误；利用酶的特异性，可在溶有DNA的滤液中加入嫩肉粉，分解其中的杂质蛋白，C正确；鉴定DNA时，应将丝状物先溶于NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂进行沸水浴，D错误。

答案　C

二、非选择题

14.（2015·南通一模）临床上常常利用血液中DNA进行身份鉴定、基因诊断等，但血液中DNA含量少、不易提取。

为了从血液中获取更多的DNA，科研人员以大鼠血液为材料，尝试比较两种提取DNA的方法，主要操作如下：

实验结果（表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD280反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。

理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.8）：

提取方法

OD260

OD280

OD260/OD280

DNA含量（μg/mL血液）

方法A

0.304

0.188

1.62

38

方法B

0.612

0.420

1.46

76.5

试回答下列问题：

（1）补全相关实验步骤：

①________，②________。

（2）实验中利用异丙醇溶液纯化DNA的原理是___________________________________

________________________________________________________________________。

（3）与用鸡血作实验材料相比，从哺乳动物的血液中提取的DNA总是很少，这是因为________________________________________________________________________。

（4）两种方法中OD260/OD280均低于1.8，主要原因是________________________；其中方法A的OD260/OD280更接近1.8，原因是_________________________________________。

（5）根据实验结果，从人血液中提取DNA时应优先选择方法________（填“A”或“B”）。

解析　

（1）方法A和B在离心前的目的都是使血细胞破裂，释放出细胞核中的DNA分子，加入5mol·L－1氯化钠溶液的目的是溶解DNA，然后将该溶液离心后，再取其上清液加入异丙醇，提取杂质较少的DNA，然后取沉淀物并加入无水乙醇进行进一步的DNA提纯，然后取沉淀物加无菌水并进行离心后测定DNA纯度和含量。

（2）实验中利用异丙醇溶液纯化DNA所依据的原理是DNA不溶于异丙醇，而蛋白质等杂质溶于异丙醇，所以能提取杂质较少的DNA。

（3）哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和线粒体，DNA含量较少，不适宜作为提取DNA的实验材料。

（4）表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD260反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度，理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280。

比为1.8，而这两种方法中OD260/OD280均低于1.8，说明溶液中混有较多的蛋白质。

方法A的OD260/OD280更接近1.8，是因为该方法中加了蛋白酶K，推测蛋白酶K能催化部分蛋白质的水解，导致方法A的溶液中蛋白质含量相对方法B的少。

（5）从实验结果可以看出，方法B提取的DNA含量多于方法A，所以从人血液中提取DNA时应优先选择方法B。

答案　

（1）上清液　沉淀物　

（2）DNA不溶于异丙醇，而有些杂质能溶解　（3）哺乳动物血液中只有白细胞内有DNA（或哺乳动物红细胞中无细胞核）　（4）溶液中混有较多的蛋白质　蛋白酶K能催化部分蛋白质的水解　（5）B

15.（2015·南京三模）研究酶的化学性质和作用机理，有助于了解生命活动的规律和指导生产和生活实践。

请回答下列问题：

（1）甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图1所示。

甲酶的化学本质最可能是________。

图1

（2）在实际生产中，固定化细胞技术实质上固定的是________。

制备固定化酵母细胞时，常用的方法是下图2中[　]________（填数字序号及名称）。

图2

（3）在生活实践中，酶制剂广泛应用，其中洗衣粉的应用更为广泛。

某研究性学习小组为探究某品牌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，并将结果用曲线图A、B表示（如图3）。

图3

①使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为________。

②在0°C和75°C时，酶的催化效率基本都为零。

但当温度再度恢复到45°C时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为____________________________________________。

（4）在现代生物工程中，可用酶在体外处理“蛋白质—DNA复合体”以获得包裹在特定蛋白质中的DNA片段信息，过程如图4所示。

图4

①a、b过程酶作用的部位依次是_______________________________________。

②若将获得的DNA片段用PCR技术进行扩增，与细胞内的DNA复制过程相比，利用PCR技术扩增DNA时所需的酶的不同之处是：

__________________________________。

解析　

（1）大多数酶的化学本质为蛋白质，少数酶的化学本质为RNA，蛋白酶可使乙酶水解，但对甲酶不起作用，可推测甲酶的化学本质最可能是RNA。

（2）实际生产中，固定化细胞技术实质上固定的是一系列酶。

固定化酵母细胞常用包埋法。

（3）①根据图示，在45°C时，酶的催化效率最高，故该加酶洗衣粉的最适宜温度为45°C。

②低温使酶活性降低，高温使酶的空间结构发生不可逆的改变，导致酶失活。

（4）①根据图示，a酶将DNA片段切除，故a酶作用于磷酸二酯键；b酶将蛋白质分解，作用于肽键。

②PCR技术扩增DNA时，需耐高温的DNA聚合酶，不需要DNA解旋酶，利用高温解旋。

答案　

（1）RNA　

（2）多酶系统（或一系列酶或多种酶）[③]包埋法　（3）①45°C　②高温条件下酶的结构已遭到破坏（或酶的活性已丧失）　（4）①磷酸二酯键、肽键　②需用耐高温的DNA聚合酶，不需要DNA解旋酶