酶工程与实验.doc

选修1 酶应用、 DNA与蛋白质技术、 试验设计（2课时）
一、 试验设计
1.设计试验步骤书写——三步曲
(1)材料器具准备: 包含分组、 编号标识、 非条件处理等, 本步骤强调分组等量性标准(器材规格、 生物材料长势、 分组数量和性等), 编号能够针对试验器具, 也能够针对试验材料, 有非条件处理需在条件处理以后, 则需写在第二步。
★书写套路: 取两套 器材(或取 生物材料平均分成两份)分别标识为A、 B, 并分别加入等量……
★原因:
。
(2)设置试验组（有单一变量）和对照组（无）, 本步骤强调对照性标准、 各对照组条件处理等量性标准, 经过“适量”和“等量”表示出来。需要注意是: 一组加入试剂时, 如另一组不需加入试剂, 则必需加等量蒸馏水或对应不影响试验结果溶液; 另外, 要注意单一变量标准, 即人为处理变量只能有一个。
★书写套路: 在A组中加入适量XXXX, 在B组中加入 …… 
★原因: 保持单一（自）变量, 设置对照试验。
(3)放在适宜相同条件下培养, 一段时间后观察现象和结果, 本步骤强调各对照组外界处理等量性标准, 两套装置必需放在相同且适宜环境中, 这么试验结果才有可比性。找准检测因变量方法, 经过直接观察法或检测一些物化、 生物指标, 得出试验结论。
★书写套路 将两套装置放在 环境中培养一段时间(或对应方法处理, 如振荡、 加热等), 观察统计因变量……
★原因:
2.设计试验统计表格——正确统计自变量与因变量数据
比如: 探究酶保护剂最适浓度和提取液最适pH试验统计表格
自变量1
自变量2 单位时间内底物消耗量
提取液pH
6.0
6.2
6.4
6.6
6.8
7.0
…
酶保护剂浓度（mol/L）
0.02

0.03

0.04

注意: 1.题干有单位要清楚写上单位; 2.平行反复试验（多组数据统计）需要取均值。
二、 酶应用
1．(双选)下列相关加酶洗衣粉叙述正确是（ ）
A.加酶洗衣粉中酶都是固定化酶
B.现在常见酶制剂有四类: 蛋白酶、 脂肪酶、 淀粉酶、 蔗糖酶
C.温度、 酸碱度和表面活性剂都会影响酶活性
D.与一般洗衣粉相比, 用加酶洗衣粉能够降低P对河流污染
2．某同学进行“加酶洗衣粉和一般洗衣粉洗涤效果比较”课题研究, 下列叙述错误是（ ）
A．设计对照试验, 分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
B．洗衣粉用量、 污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜
C．可依据相同时间内污渍去除程度差异得出试验结论
D．可依据污渍完全洗净所需时间差异得出试验结论
3．下列相关酶和细胞固定化叙述不正确是（ ）
A．酶分子很小, 易采取包埋法固定 B．酶分子很小, 易采取化学结正当或物理吸附法固定
C．细胞个大, 难被吸附或结合 D．细胞易采取包埋法固定
4．下列相关酶工程叙述, 正确是（ ）
A．酶分离提纯要依次经过过滤、 层析、 沉淀、 提纯等步骤
B．尿糖试纸中含有葡萄糖羧化酶和过氧化氢酶
C．加酶洗衣粉能提升去污能力是因为利用了酶固定化技术
D．利用枯草杆菌生产α-淀粉酶可用于降解水体中一些污染物
5．下列相关固定化酶和固定化细胞叙述,正确是(　　)
A.可用包埋法制备固定化酵母细胞 B.反应产物对固定化酶活性没有影响
C.葡萄糖异构酶固定前后专一性不一样 D.固定化细胞能够催化多种反应底物一系列反应
6．下列相关固定化酶和固定化细胞说法正确是 (　　)
A．某种固定化酶优势在于能催化一系列生化反应
B．固定化细胞技术一次只能固定一个酶
C．固定化酶和固定化细胞共同点是所固定酶都可在细胞外起作用
D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用, 但酶活性快速下降
7．下图中所表示固定化酶技术中属于包埋法一组是 (　　)

A．①②　　　　　 B．①③④ C．①④ D．③④
8.为探究洗衣粉加酶后洗涤效果, 将一个无酶洗衣粉分成3等份, 进行3组试验。甲、 乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶, 丙组不加酶, 在不一样温度下清洗同种化纤布上2种污渍, 其她试验条件均相同, 下表为试验统计。请回复下列问题。
水温/℃
10
20
30
40
50
组别
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
清除血渍时间/min
67
66
88
52
51
83
36
34
77
11
12
68
9
11
67
清除油渍时间/min
93
78
95
87
63
91
82
46
85
75
27
77
69
8
68
（1）提升洗衣粉去污能力方法有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。甲组在洗衣粉中加入了＿＿＿＿＿＿＿＿, 乙组在洗衣粉中加入了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）甲、 乙组洗涤效果差异, 说明酶作用含有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）假如甲、 乙和丙3组均在水温为90℃时洗涤同一个污渍, 请比较这3组洗涤效果之间差异并说明理由。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）酶活性受表面活性剂等影响, 直接将酶添加到洗衣粉中很快就失活。科学家经过基因工程生产出了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶, 而且经过特殊化学物质将酶层层包裹, 与洗衣粉其她成份隔离, 遇水后包裹层很快溶解, 释放出来酶快速发挥催化作用。请说明这是否利用了酶固定化技术及其理由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）除加酶外, 很多洗衣粉中还加有香精, 高级洗衣粉中香精都是由植物芳香油制成, 现在从植物中提取芳香油方法有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。（写出两种）
9．利用紫甘薯制酒可提升其附加值。请回复:
(1)为提升紫甘薯利用率,工厂化生产时,可加入果胶酶和淀粉酶,其中果胶酶可来自　　　　等微生物。因为酶在水溶液中不稳定,所以常将酶固定在某种介质上制成　　　　。 
(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中果胶水解成　　　　。 
A.半乳糖醛酸和葡萄糖 B.半乳糖和果糖 C.半乳糖醛酸甲酯和果糖 D.半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
(3)紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后,取适量流出液体,经脱色后加入KI-I2溶液,结果液体呈红色。表明该液体中含有　　　　。  A.淀粉 B.糊精 C.麦芽糖 D.葡萄糖
(4)在发酵前,为使酵母菌快速发生作用,取适量干酵母,加入温水和　　　　。一段时间后,酵母悬液中会出现气泡,该气泡内气体关键是　　　　。将酵母菌接种到待发酵液后,随发酵进行,酵母菌在　　　　条件下产生了酒精和二氧化碳。 
(5)下图表示发酵液pH对酒精浓度影响。据图判定,最好pH值是　　　　。 

三、 DNA和蛋白质技术
10.下列相关蛋白质提取和分离说法, 错误是 ( )
A．透析法分离蛋白质原理是利用蛋白质不能经过半透膜特征
B．采取透析法使蛋白质与其她小分子化合物分离开来
C．离心沉降法经过控制离心速率使分子大小、 密度不一样蛋白质分离
D．蛋白质在电场中能够向与其本身所带电荷相同电极方向移动
11．下列相关蛋白质提取和分离操作, 其中排序正确是(　　)。
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、 纯度判定 D．样品处理、 纯化、 粗分离、 纯度判定
12．如图是进行血红蛋白提取和分离试验装置, 下列相关叙述正确是 (　　)

A．首先用图甲装置对滤液进行处理, 其目是去除相对分子质量较大杂质
B．图乙装置试管中搜集到液体中最先出现是相对分子质量较小蛋白质
C．用图乙装置分离血红蛋白时, 待红色蛋白质靠近色谱柱底端时, 用试管搜集流出液, 每管搜集5 mL, 连续搜集
D．图乙装置中透析用液体和图乙装置洗脱时用液体是不一样
13.某同学用洋葱进行DNA粗提取和判定试验,操作错误是(　　)
A.加入洗涤剂后用力进行快速、 充足研磨 B.用蛋白酶纯化过滤后研磨液中DNA
C.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
14．相关DNA粗提取和判定试验操作及原理叙述, 正确是 （ ）
A.用蒸馏水使家兔红细胞涨破获取含DNA滤液 B.控制NaCl溶液浓度能够实现去除杂质目
C.用玻璃棒轻缓搅拌滤液可使析出DNA量降低 D.利用DNA溶于乙醇性质深入纯化DNA
15.(双选)小鼠杂交瘤细胞表示单克隆抗体用于人体试验时易引发过敏反应,为了克服这个缺点,可选择性扩增抗体可变区基因(目基因)后再重组表示。下列相关叙述正确是 (　　)
A.设计扩增目基因引物时无须考虑表示载体序列
B.用PCR方法扩增目基因时无须知道基因全部序列
C.PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取DNA聚合酶
D.一定要依据目基因编码产物特征选择适宜受体细胞
16．(双选)下列相关PCR过程叙述中不正确是(　　)
A．95℃高温破坏DNA分子内碱基对之间氢键 B．延伸过程中需要DNA聚合酶、 ATP、 四种核糖核苷酸
C．复性过程中引物与DNA模板链结合是依靠碱基互补配对标准完成 D．引物为一小段RNA
17．(双选)新技术建立和应用对生物学发展至关关键。下列技术与应用匹配正确是(　　)
A.PCR技术——以少许DNA翻译大量蛋白质 B.电泳技术——蛋白质和DNA分离和纯化
C.抗原—抗体杂交技术——检测目基因是否翻译成蛋白质 D.胚胎分割技术——得到性别不一样个体
18.相关高中生物学试验基础原理,叙述不正确是(　　)
A.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立代谢系统
B.提取组织DNA是利用不一样化合物在溶剂中溶解度差异
C.成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁含有选择透(过)性
D.PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应产物可作为下一轮反应模板
19.某生物爱好小组开展DNA粗提取相关探究活动,具体步骤以下:
【材料处理】称取新鲜花菜、 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 ℃条件下保留24 h。
【DNA粗提取】1.将上述材料分别放入研钵中,各加入15 mL研磨液,充足研磨。用两层纱布过滤,取滤液备用。
2.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%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。
3.取6支试管,分别加入等量2 mol/L 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,置于沸水中加热5 min,待试管冷却后比较溶液颜色深浅,结果以下表。(注:“+”越多表示蓝色越深)
材料保留温度
花菜
辣椒
蒜黄
20 ℃
++
+
+++
-20 ℃
+++
++
++++
分析上述试验过程,回复下列问题:
(1)该探究性试验课题名称是  　。 
(2)第二步中“缓缓地”搅拌,这是为了降低　 。 
(3)依据试验结果,得出结论并分析。
①结论1:与20 ℃相比,相同试验材料在-20 ℃条件下保留,DNA提取量。
结论2:　  
②针对结论1,请提出合了解释:  　。 
(4)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。为了深入提升DNA纯度,依据氯仿特征,在DNA粗提取第三步基础上继续操作步骤是:　
　 , 然后用体积分数为95%冷酒精溶液使DNA析出。

四、 从生物材料中提取一些特定成份
20．对胡萝卜素提取次序, 正确是( )
A．胡萝卜→粉碎→萃取→干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素
B．胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素
C．胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素
D．胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
21.下图为某工厂设计芦柑加工工艺步骤, 请分析回复:
(1)为提升出汁率, 过程②可使用 酶处理, 该酶是一类酶总称, 包含半乳糖醛酸酶、 酶, 为提升该酶利用率常采取 技术; 过程③常常接种菌种是 , 而且需要严格控制氧分压。
(2)芦柑果皮可用来提取香精油, 过程④最好采取方法是 法。为提升出油率, 材料需经过 处理, 然后漂洗。
(3)现取得一株无子突变芦柑, 研究人员要在较短时间内取得大量突变植株, 最好采取 方法, 该过程中需要对外植体进行 处理。在上述过程中, 所用到培养基及器材都需要严格灭菌, 工作台需要用 擦拭。培养基中除基础营养成份之外, 还需要添加 。

选修1 酶应用、 DNA与蛋白质技术、 试验设计参考答案
★书写套路1: 取两套规格相同洁净器材(或取一定数量同种、 生理状态相同生物材料平均分成两份)分别标识为A、 B, 并分别加入等量……
★原因: 排除无关变量干扰, 进行反复试验, 降低偶然原因对试验结果造成误差, 提升试验结果正确性。
★书写套路2: 在A组中加入适量……在B组中加入等量…… 
★原因: 保持单一（自）变量, 设置对照试验。
★书写套路3 将两套装置放在相同且适宜环境中培养一段时间(或对应方法处理, 如振荡、 加热等), 观察统计因变量……
★原因: 保持单一变量, (使各组之间有对照); 避免无关变量不宜造成试验结果不正确
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
CD
A
A
D
A
C
D

D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
C
A
B
BD
BD
BC
C

D

8.（1）加酶和合适提升温度; 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） 能够耐酸耐碱、 忍受表面活性剂和较高温度 未利用酶固定化技术, 因为酶未固定在不溶于水载体上, 也不能反复利用
（5） 蒸馏、 压榨、 萃取
9.(1)黑曲霉(或苹果青霉)　固定化酶(2)D(3)B(4)蔗糖　CO2　无氧(5)4.7
19.解析:(1)由材料处理中,将不一样材料分别置于20 ℃和-20 ℃条件下保留,可知该试验课题是:探究不一样试验材料和不一样保留温度对DNA提取量影响。(2)在DNA粗提取过程中“缓缓地”搅拌是预防DNA断裂影响试验效果。(3)依据结果可知:①相相同量材料在不一样温度下,低温提取DNA多,原因是低温影响相关酶活性,使DNA降解速度降低。②相同温度条件、 等量不一样材料,蒜黄提取DNA量最多。(4)据氯仿特征,可将第三步取得溶液与等量氯仿混合,一段时间后,蛋白质变性沉淀,吸收上清液后,再加体积分数为95%冷酒精溶液会取得纯度更高DNA。
答案:(1)探究不一样试验材料和不一样保留温度对DNA提取量影响　(2)DNA断裂　
(3)较多 ①等量不一样试验材料,在相同保留温度下,从蒜黄提取DNA量最多
②低温抑制了相关酶活性,DNA降解速度慢
(4)将第三步取得溶液与等量氯仿充足混合,静置一段时间,吸收上清液
21．（1）果胶酶  果胶分解酶和果胶酯酶   固定化酶   酵母菌
（2）压榨法  石灰水 （3）植物组织培养   消毒  70%酒精   植物激素