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专题２５酶的应用、ＤＮＡ的粗提取与鉴定真题多维细目表真题涉分考点酶的应用ＤＮＡ的粗提取与鉴定题型难度设题情境试题结构素养要素２０１９江苏单科，１０２ＤＮＡ的粗提取与鉴定单选中基础判断问题并列结果分析２０１９江苏单科，１３２加酶洗涤剂单选中加酶洗涤剂问题并列分析与判断２０１８江苏单科，１４２固定化细胞单选中酵母细胞固定化实验问题并列归纳与概括、结果分析２０１８江苏单科，１７２ＤＮＡ的粗提取与鉴定等单选易实例分析问题并列科学探究２０１８江苏单科，２１３加酶洗衣粉多选中加酶洗衣粉问题并列分析与判断２０１７江苏单科，１２２固定化酶单选中固定化酶问题并列科学探究２０１７江苏单科，２０２固定化细胞单选易活化酵母问题并列结果分析２０１６江苏单科，２１３酶的应用及影响酶活力的因素多选中以工艺流程图为载体问题并列实验分析２０１５江苏单科，１１２固定化细胞和固定化酶单选中固定化问题并列实验分析２０１５江苏单科，２０２固定化细胞的技术及应用单选中以流程图为载体问题并列分析与判断、科学探究２０１５江苏单科，２５３ＤＮＡ的粗提取与鉴定多选中以装置图为载体问题并列分析与推断五年均分５８题／５卷３题／５卷考频（基于５年江苏卷分析）常见考法（基于课程标准分析）命题规律与趋势０１考查内容１．对本专题的考查涉及酶的固定化及应用、ＤＮＡ的粗提取与鉴定等方面。２．本专题为高频考点，多集中在对酶应用方面的考查。０２题型难度１．考查题型主要为选择题。２．试题难度不大，多为中等难度题。０３关联考点１．本专题试题通常为对章节知识的单独考查，也偶有专题内不同知识间的简单并列考查。２．设题情境多为基础判断、实例分析等，考查考生对生物学问题进行解释、推理，作出合理判断或得出正确结论的能力。０４核心素养试题通过物质提取与分离过程对比、酶的应用、固定化分析等形式，体现了对科学探究和科学思维素养的考查。０５命题趋势１．预计２０２０年高考中考查的重点还会延续以往考向，特别是对酶应用中的酶制剂、固定化技术方面的考查。２．本专题中的酶制剂在生活和环境保护中的应用类试题能很好地考查学生的社会责任方面的素养，应加以重视。０６备考建议１．熟记酶在洗涤方面的探究与应用、固定化酶及酵母细胞固定化技术、ＤＮＡ提取与鉴定的相关知识。２．通过必要的题型训练，巩固基础知识、掌握解答本专题试题的方法，并归类、活用和延伸。１４４ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ２７４考点１酶的应用 一、加酶洗衣粉中常用酶制剂的种类及洗涤原理种类洗涤原理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肽或氨基酸脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入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 二、探究酶在洗涤方面的作用的实验归纳实验名称自变量操作流程探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对污渍的洗涤效果普通洗衣粉和加酶洗衣粉两组装置：注入自来水（等量）→加入污物布（同种、等量）→控制好水温（适宜）→分别加入普通洗衣粉和加酶洗衣粉（等量）→玻璃棒搅拌（等速、等强度、等时间）→观察记录现象探究加酶洗衣粉使用时的最适温度温度多组（如四组）装置：注入自来水（等量）→加入污物布（同种、等量）→控制好水温（如５℃、１５℃、２５℃、３５℃）→加入加酶洗衣粉（同种、等量）→玻璃棒搅拌（等速、等强度、等时间）→观察记录现象探究不同类的加酶洗衣粉的洗涤效果不同种类的加酶洗衣粉多组（如三组）装置：注入自来水（等量）→加入污物布（同种、等量）→控制好水温（适宜）→分别加入蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉和复合酶洗衣粉（等量）→玻璃棒搅拌（等速、等强度、等时间）→观察记录现象 三、制备和应用固定化酶１．固定化酶（１）定义：用物理或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的具有酶活性的酶复合物。（２）特性：与游离酶相比较，稳定性好，与底物和产物容易分离，易于控制，能反复多次使用，便于运输和贮存，有利于自动化生产。２．酶的固定化和酵母细胞的固定化（１）固定化技术：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。（２）制备固定化酶的主要方法名称原理图示包埋法将酶或微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上续表名称原理图示物理吸附法通过物理吸附作用，把酶或细胞固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体上 （３）酶与细胞的固定方法和特点固定对象酶细胞适宜固定法化学结合法、物理吸附法包埋法特点体积小，固定一种酶。包埋法容易丢失体积大，固定一系列酶。难以被化学结合和吸附 四、酵母细胞的固定化１．制备固定化酵母细胞的过程步骤操作方法酵母细胞的活化１ｇ干酵母＋１０ｍＬ蒸馏水，放入５０ｍＬ的小烧杯中，搅拌均匀，放置１ｈ左右，使酵母活化配制ＣａＣｌ２溶液无水ＣａＣｌ２０．８３ｇ＋１５０ｍＬ蒸馏水→２００ｍＬ烧杯中溶解配制海藻酸钠溶液０．７ｇ海藻酸钠＋１０ｍＬ水，放入５０ｍＬ小烧杯→小火加热，完全溶化→加蒸馏水定容至１０ｍＬ海藻酸钠溶液与酵母细胞混合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，充分搅拌，使其混合均匀，转移至注射器中固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加至配制好的ＣａＣｌ２溶液中，形成凝胶珠，使其在ＣａＣｌ２溶液中浸泡约３０ｍｉｎ冲洗将凝胶珠（固定好的酵母细胞）用蒸馏水冲洗２～３次发酵将１５０ｍＬ质量分数为１０％的葡萄糖溶液转移到２００ｍＬ的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于２５℃下发酵２４ｈ ２．细胞的固定化要在严格无菌的条件下进行；反复使用固定化酵母细胞时，需要避免微生物的污染；在制作固定化酵母细胞前应先使酵母活化。因为干燥的酵母水分含量较少，酵母处于休眠状态，此时酶的活性较低。３．在应用固定化酵母细胞进行酒精发酵时要注意控制好温度，保证缺氧的环境，并且发酵时间要稍长一些，增强实验效果。 （１）影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？提示：酶制剂的种类、污物的类型、水温、水量、水质、衣物的质地、衣物大小、洗衣粉的用量、浸泡时间、洗涤时间等。（２）海藻酸钠溶液的配制是制备固定化酵母细胞的关键。海藻酸钠溶液浓度过高或过低对凝胶珠的形成有什么影响？提示：海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠，如果浓度过低，形成的凝胶珠颜色过浅（呈白色），其中所包埋的酵母细胞的数量减少，也会影响实验效果。专题２５ 酶的应用、ＤＮＡ的粗提取与鉴定１４５ （３）海藻酸钠溶液的配制和作用时，应注意哪些事项？提示：①溶化海藻酸钠时，要用小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊；②将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞相混合，避免高温杀死酵母细胞。③固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠与酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到ＣａＣｌ２溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。（４）在该实验中ＣａＣｌ２溶液的作用是什么？提示：ＣａＣｌ２溶液的作用是使海藻酸钠胶体形成凝胶珠。考点２ＤＮＡ的粗提取与鉴定 １．实验原理实验原理提取思路利用ＤＮＡ和其他物质在理化性质方面的差异，提取ＤＮＡＤＮＡ的性质溶解度：ＤＮＡ在０．１４ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ溶液中溶解度最低；ＤＮＡ不溶于酒精ＤＮＡ的鉴定：ＤＮＡ＋二苯胺试剂沸水浴→蓝色对酶、高温和洗涤剂的耐受性强２．方法目的方法目的溶于ＮａＣｌ溶液中并稀释（１）ＮａＣｌ溶液物质的量浓度为２ｍｏｌ／Ｌ时，ＤＮＡ溶解，而部分蛋白质发生盐析而生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于ＮａＣｌ溶液的杂质（２）当ＮａＣｌ溶液稀释至０．１４ｍｏｌ／Ｌ时，ＤＮＡ析出，过滤可除去溶于ＮａＣｌ溶液中的部分蛋白质和其他杂质加入冷却酒精（９５％）ＤＮＡ析出，除去溶于酒精的蛋白质加入二苯胺，并沸水浴鉴定ＤＮＡ ３．实验步骤提取鸡血细胞的细胞核物质（１）取鸡血细胞液５～１０ｍＬ＋２０ｍＬ蒸馏水，用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌５ｍｉｎ（２）纱布过滤，滤液中含ＤＮＡ和其他核物质，如蛋白质（３）原理：血细胞的细胞膜、核膜吸水涨破、玻璃棒轻轻搅拌加速血细胞破裂ìîíïïïïïïïïïïïï↓溶解核内ＤＮＡ：滤液＋２ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ溶液４０ｍＬ，玻璃棒沿一个方向搅拌１ｍｉｎ↓析出含ＤＮＡ的粘稠物：溶液＋蒸馏水轻轻搅拌沿一个方向→析出了丝状物（直至不再增加为止），此时ＮａＣｌ溶液相当于被稀释到０．１４ｍｏｌ／Ｌ滤取含ＤＮＡ的粘稠物：用多层纱布过滤，含ＤＮＡ的粘稠物留在纱布上ＤＮＡ粘稠物再溶解：２０ｍＬ２ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ溶液＋上述粘稠物５０ｍＬ烧杯缓缓搅拌３ｍｉｎ→溶解↓↓↓过滤含ＤＮＡ的２ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ溶液：用２层纱布过滤，滤液中含ＤＮＡ提取含杂质较少的ＤＮＡ：上述滤液＋冷却的９５％酒精溶液５０ｍＬ，缓慢搅拌，出现白色乳状丝状物，用玻璃棒将丝状物卷起↓↓ＤＮＡ的鉴定 （１）制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上层是血清，下层为所需要的血细胞。（２）实验过程中两次用到蒸馏水：第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出ＤＮＡ，第二次目的是稀释ＮａＣｌ溶液，使ＤＮＡ从溶液中析出。（３）两次析出ＤＮＡ：第一次是加入蒸馏水，降低氯化钠溶液的浓度，促使ＤＮＡ析出；第二次是加入冷酒精，因为ＤＮＡ不溶于酒精溶液。（４）鉴定ＤＮＡ时需沸水浴加热。１４６ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书） （１）选择实验材料时应遵循什么原则？提示：①选用ＤＮＡ含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。如鸟类血细胞，其代谢旺盛的红细胞多。②人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有ＤＮＡ，不适于作ＤＮＡ提取的材料。 （２）对不同实验材料的细胞所采用的方法有哪些？提示：①动物细胞：加入一定量的蒸馏水并用玻璃棒搅拌，细胞吸水涨破，并在玻璃棒搅拌下加速细胞破裂。②植物细胞：加入食盐和洗涤剂，用玻璃棒缓慢搅拌。洗涤剂溶解细胞膜，食盐溶液能溶解ＤＮＡ并使研磨充分。对应学生用书起始页码Ｐ２７６与“酶”相关内容的实验分析方法（科学探究）１．探究加酶洗衣粉使用时的最适温度（１）实验目的：探究加酶洗衣粉在不同温度下的洗涤效果，确定出使用加酶洗衣粉时的最适温度。（２）实验原理：在一定温度范围内，酶活性随温度升高而增高，超过一定的温度（最适温度），酶活性反而下降，甚至失去活性。（３）实验变量自变量：温度无关变量：其他条件，相同且适宜因变量：不同温度下的洗涤效果{（４）设置对照实验时的注意事项①制取同样的污染布。②称取等量的同一种洗衣粉，分成几个温度不同的实验组。③温度梯度设置可设为２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃，若测出在４０℃时洗涤效果较好，可设置更细的实验组，如３５℃、３６℃、３７℃、３８℃、３９℃、４０℃、４１℃、４２℃、４３℃、４４℃、４５℃，直至测出具体的最适温度。④水温选择应注意切合实际，我们可以选择一年中冬季、春季、秋季和夏季的实际常温５℃、１５℃、２５℃、３５℃进行实验。２．探讨加酶洗衣粉的洗涤效果（１）实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。（２）探究不同种类加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果实验变量自变量：不同种类加酶洗衣粉无关变量：其他条件（如温度、ｐＨ等），相同且适宜{（３）探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果实验变量自变量：不同污渍无关变量：其他条件，相同且适宜{（４）使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点①碱