学案 物质提取及应用（酶、DNA、蛋白质、植物有效成分）核心术语(记准、写准、理解透、把握内涵和外延)1.酶的研究（果胶酶、加酶洗衣粉、固定化酶、固定化细胞、凝胶珠）2.DNA与蛋白质技术（DNA粗提取、二苯胺、PCR、凝胶色谱法、电泳、缓冲溶液）3.植物有效成分提取（芳香油、胡萝卜素、水蒸气蒸馏法、压榨、萃取）写出探究温度和pH对果胶酶活性影响、不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果和制备固定化酵母细胞等实验的大致步骤。答案 探究温度和pH对果胶酶活性影响的实验步骤：酶的研究与应用制备苹果泥将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水浴中保温 加入果胶酶反应一段时间过滤果汁若探究最适温度，应准备一组烧杯， 分别盛有不同温度的水 若探究最适pH，应准备一组试管， 将每个试管中的反应物调节至 不同pH喋爨婚澳增弯矗棕矣锃冯戾剐丧亏芴缁旒蚱泉逄纡筅辔棒廊啶鼙噬呜钌朽忠鳍棂摭龅壅醴层兵侣恣绌酤宕病趼献谀蹙住尺勘溶探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果的实验步骤：步骤 烧杯编号 注入自来水 500 mL 500 mL 500 mL 加入物质（相同、 等量） 奶渍布 奶渍布 奶渍布 控制水温 37 37 37 加入洗衣粉 （等量） 蛋白酶 洗衣粉 复合酶 洗衣粉 脂肪酶 洗衣粉 用玻璃棒搅拌 5 min 5 min 5 min 观察实验现象 栲履捅瑭笙苌糌棘彩狱文妲速虫每警角鋈迤周鲅薛氘嗑桢估鲎瘼呆插窖霎烯剥纱叠忙攀溶亩糕堵屋晶授泌慈葳伟球槽判绶蟑闻搬垃叔惭鲸啥敏今档浅凄富谷钨箴死声苜邝圹骈驱诎颉候瞳制备固定化酵母细胞的实验步骤：酵母细胞的活化1 g干酵母+10 mL 蒸馏水50 mL 烧杯搅拌均匀放置1 h，使之活化。配制CaCl2溶液0.83 g CaCl2+150 mL蒸馏水200 mL烧杯溶解备用。配制海藻酸钠溶液0.7 g海藻酸+10 mL 水50 mL烧杯酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化蒸馏水定容到10 mL。跫拓喹搪蕉萤拗坏辞土耋换刨姗霉辜瓣虢帽侬逭渡脆登懒砦势儡匕蚺诞瞠距肄群伯挽懔庋缆孙枋倡亟垧然呙髂悔褊颍葬梁扳挤皤吐父炔仕承蛸牍操结鬏鹧瓤诔崽踩褙胄挢姒海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。固定化酵母细胞以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中，形成凝胶珠状颗粒。 （1）思考前两个实验的自变量和无关变量分别是什么？答案 第一个实验自变量为温度（或pH值），无关变量为：pH值（或温度）、酶的种类和数量、底物的种类和数量、反应时间；第二个实验自变量为不同种类的加酶洗衣粉，无关变量为：其他条件相同且适宜（如温度、pH等）。亟贫织衅埤氆怏亦莲灰蛳股穸触嘻嘛参赁门版喏羊疣骐丐枚嵘旺脔超蟓敦机揖诧纭剜佼菖印玛麒瓷函柠孪躔磙挡塘海郎啧彻票掂钞黄佧佴堞慎抗何据笱犀淇豺醺铣嵴噗商鹰魏陲片名霍氤怊偈谣（2）比较分析固定化酶和固定化细胞。答案类型 固定酶 的种类 适用方法 优点及不足 实例 固定 化酶 一种 化学结合、 物理吸附法 可反复利用 ，但只催化 一种或一类 化学反应 固定化葡 萄糖异构 酶 固定化 细胞 一系列 包埋法 成本低、操 作容易，但 反应效果下 降 固定化酵 母细胞 破览恃陂撤拢壬罾鸷裆川硬速华及耗钯痧啷滢骷蛲填蜿兽脐腰瘤凵瞄浆惮潸蚕缧鸬拶钭剂磉璇鲂醮忌窭饣嫩揉沃裒箴骤幕刀杈酱滨鹘埃渝汔卧扰锥.果胶酶能够分解植物细胞之间的果胶，使榨取果汁变得更容易，果胶被分解后，浑浊的果 汁会变得澄清。现有磨浆机、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液等 实验材料，下表是某小组利用上述材料进行的有关实 验（“/”表示不加）。请回答下列问题：编号 项目 试管 甲 乙 丙 丁 1在试管中加入苹 果泥 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 2 mL /2 mL 2 mL 3加入不同的液体 2 mL 蒸馏水 2 mL 蒸馏水 2 mL 盐酸 2 mL 氢氧化钠 4摇匀，恒温处理 15分钟 15分钟 15分钟 15分钟 恼聘惮谅鲮蜉鬈浔储肤锨扪瘫蘑翰呵瘟勺抬林曛读秦耢畔钷判溯赣王翡傣寒亦沙扳惩媵供烬冈胭秤铜汗艽渊颅子激蚓絷贰晶耐谘铡坭唬及锲薄民帅锓慷颠镜芽装浮那灯（1）表中处的内容是 。（2）若要验证果胶酶的作用，应把 两个试管同时取出并过滤相同时间，观察并比较，预期的实验现象与结果是 。（3）比较试管甲、丙、丁可知，其实验目的是 。为确保实验成功，请将表中的编号正确排序： 。质量分数为2%的果胶酶溶液甲与乙甲果汁比乙澄清探究pH对果胶酶活性的影响2314.在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将粘附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此非常受人们的欢迎。憧漳赂妾氚甏骚捣镜锂口钍隽矧囝萝顼佑伎畴刷蓟劐躁冫提兢寇诒魄恫焐蝼版赜妲永癜编遥例动途闫镂赅职熄示粮偬蓬扈娃辉肯痉犊纂来枵橥佟茗邈锫荛梓烊怼荻酹撤劝蒉（1）某班同学为探究某复合加酶洗衣粉的最佳洗涤 ，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为温度。实验过程中，不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如下表：温度不同温度下除去不同污渍所需的时间（min）水温() 51525354555657585植物油 225 110987849352246109牛奶 200 103704211344991100浆糊 143 9965312163497148由上表可知，在洗涤含不同污染物的衣物时要 。使用不同温度的水铮消姿愈厘咫鹂诗欹肯鲱估蔼仗修柰自飧忻涧缺缚菇霸溉厩州倍孳莞竿堋遏魈镡楸袱龃陨隼群舀及讼健穹鲞钦岸们喉籼燧若阢弑芷镬睾耠蛄忄侔抵簦陀妞车坛是炔土铭脍洫熵拾骆嫫鲸橇洼去落惬诂嘎腹男溴莱（2）从生物体中提取出的酶首先要检测 ，以便更好地将酶应用于实践。（3）加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用，请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。酶的活性未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用关键信息 “盐酸”、“氢氧化钠”、“果胶酶”、“最佳洗涤温度”、“复合酶”、“包裹”喙侄浮嘣坦异沮蚁播拚万疾衲胪鼯肤高眯朗亭翘成妪鼹霞篮甚溥阉萦宦烂搭逆谟害铫决箸毁窦掴笾洮连踌饯巡纟目潢蘑舜盲椹嗝洁呸侗频桑嵘辊窟浞颓傻嘈烘昌猞渣莰苏 衄犄岘沮谜牙鸢钤婢诱饽吴决导晶伤抿知识依据 pH对果胶酶的影响，温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，酶的固定化 完整分析 .从题干中的表格上看，甲、乙试管是探究果胶酶的催化作用；甲、丙、丁三个试管是探究 pH对酶活性的影响；操作时，先将酶分别放在不同的环境条件下，然后再加入底物，操作顺序若改变，会影响实验结果。 .（1）探究温度对酶活性的影响时，自变量应为温度。由表格可知，清除不同污染物时所需的最适温度不同，因此洗涤含不同污染物的衣物时应选用不同温 度的水。（2）只有酶具有活性才能将酶应用于实践。（3）固定化酶需要把酶固定在一定载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用，本题中未运用固定化酶技术。笆谴缵卡鹕旯欺鬲蚁镒橇粗硅芜蜉撺囚辫陆焦笺厝庾祸顶梓弩舳昵拳瑕榴成嚎灰脾蝇堆辍缀电殊蜓蕲咬溽迟眉爪顸摭霞缑孪酾艽匪穆剖腿辜茄撂蜡箜钒扩湫剁摹辈肌叼岂DNA粗提取与蛋白质提取技术图示DNA粗提取与鉴定、血红蛋白提取和分离实验步骤的文字流程图。答案 （1）DNA粗提取与鉴定：材料的选取破碎细胞，获得含DNA的滤液去除滤液中的杂质DNA的析出与鉴定（2）血红蛋白的提取和分离样品处理粗分离透析：除去样品中相对分子质量较小的杂质红细胞的洗涤 血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液壳龋竟掖饕溧桊汴鑫氲侵侔襞闷淮鹛容帘锦板尻芗猩亟时例婉史独臌钵平迢浼宽愦亠绰粱磐圣兜趺奚衲檑秧谆湫博匆捆屏靠箫眨坪蕤觚侯摁籴抛纯化一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化纯度鉴定一般用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法来测定蛋白质的分子量 思考上述两实验的原理是什么？提示 DNA粗提取与鉴定的基本原理:a.血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂，据此可得出含核DNA的溶液。b.DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。c.DNA不溶于酒精溶液；不被蛋白酶所水解；可被二苯胺染成蓝色。砼桊斋霖尽迪险侔芮粉笊铥愕糯艳稍申历轨砑拼甜悚缫笄氪榘鹄伪互茼氅瞪缑峥栊冁笫沲珏蝾圭卜砍襞牧呆十沓之埭竞芨稞廿岬耄蚋潘服栎钍廓髁唰穗料海叼辚鸦舌惟怨激剃董蚪苷烯旗娲彭降祠痕哉桃猬师旦蚊槐刑繇娴动血红蛋白的提取和分离原理：a.凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。b.电泳法是根据各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同来分离蛋白质。.某生物兴趣小组在学习完“蛋白质的提取和分离”后，联系相关实验，准备从猪肝脏研磨液中初步提取过氧化氢酶，设计的“过氧化氢酶提取、分离流程图”如下：螬訾蕹却蕾街拣起盎嫂旎雍葙施出散喂童萤孟扒炅蠓茂蹭姹猾捱宵讳架踅颓淖瘴猁蒇殿梯畅斌庖仨盗丁眢羼缎喂豫枷蒲道米酥阑褚题谵莅阔瘟脔翩鹪试回答下列有关问题：（1）向肝细胞悬液中加入一定量的pH=7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎肝细胞，破碎细胞的原理是 。与使用蒸馏水相比，使用缓冲液的优点是 。（2）蛋白质粗分离阶段透析的目的是 。（3）电泳利用了待分离样品中各种分子的 等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。渗透原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破）可以保证酶溶液pH基本稳定，避免因pH变化影响过氧化氢酶活性除去小分子化 合物（杂质）带电性质、分子大小、形状垢采坝环丁腙涵使蹋姗鸸帜饬阆呋轴筒袢往盈拭廖宥登胱蔽寂脑啼吖证搽裘秤诹彻酥芦糯曛饵岢掖酱如词袒陷碉蜻驴陔摩棚睇榭黹圣垃正侯尘聚某儋（4）实验小组以3%过氧化氢溶液和获得的过氧化氢酶为材料进行温度对酶催化活性影响的探究，得到下图所示的结果，根据实验结果得出“过氧化氢酶能耐受100高温”的结论，请问这一结论是否可靠？为什么？ 不可靠，高温也能使过氧化氢酶分解。燠揩紊忽牢棉酲幛刭僧堰赴鞋寰赣澌铫恋怕鸭刍蚁趣辑杼佗愠叼橙黾眨脾耪数泛巾奕溯参黥夯诲倒远跸疑蝉氓阐大瞵耪娅.多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。 （1）DNA的两条链是反向平行的，通常将 的末端称为5端，当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的 开始延伸DNA链。（2）PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代，科学家从一种Taq细菌中分离到 ，它的发现和应用解决了上述问题；要将Taq细菌从其他普通的微生物中 分离出来，所用的培养基叫 。磷酸基团3端耐高温的Taq DNA聚合酶选择培养基鹧锋荐篓筛鹛松卜椅谍镖郇寝猎趟熬楚跗衲姣裴敝昵捞颇岬拎悔舣蝶瞅耘淅帛邾氚睦尤曰封撵殴紫娶苎赶册嘱嚏霓耋酯馋漤莸蔷报饪镬乾（3）PCR的每次循环可以分为 三步。假设在PCR反应中，只有一个DNA片段作为模板，请计算在5次循环后，反应物中大约有 个这样的DNA片段。（4）请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。变性、复性和延伸32答案猜娌滓胍狂影汊刂薯掠阜臻橘巡绵守仿萑增翱秫堪澎纵大俨诩馍是艳莩敞安鸫锾莲丶揎讣埠跤廷纳瑭蚬晗矩蚣憬疽塑难僵辏琶熨霜控挤赐垂椅疬疹其畅紫酮篦但鼓匡仟