1、第 2 讲 酶的应用和生物技术在其他方面的应用考纲要求 1.酶活力测定的一般原理和方法。2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。 3.植物的组织培养。4.蛋白质的提取和分离。5.PCR 技术的基本操作和应用。6.DNA 的粗提取与鉴定。构建网络考点一 酶的应用1果胶酶和纤维素酶的比较组成 本质 作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶蛋白质催化果胶分解成为可溶性半乳糖醛酸纤维素酶C1 酶、C X 酶、葡萄糖苷酶 蛋白质2.加酶洗衣粉的洗涤原理种类 洗涤原理 洗涤实例蛋白酶可将蛋白质分解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子的肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品中的蛋白质污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的
2、甘油和游离的脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等来自面条、巧克力等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到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错混诊断1相同 pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 (2012江苏，16C)( )2利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物(2009江苏，3D)( )3多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层(2011江苏，15D)( )4嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂。就酶的作用特点而言，室温下先与肉片混匀放置一段时间再炒熟的使用方法最佳(2009广东文基， 72D 改
3、编)( )5用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好(2010江苏，3D)( )6棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤(2011江苏，15C)( )题组一 探究酶活性的因素1某同学用实验来探究 pH 对果胶酶活性的影响。他准备了 5 份含有等量果胶酶溶液的试管，用 0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液调节至不同的 pH，每支试管加五块 0.1 cm3 的正方体苹果块，试管均置于 25 室温条件下。(1)请你帮助选取 pH 梯度： _。(2)请设计两种方法改进实验，使实验在更短时间内完成。_。(3)生成果汁的量与酶活性强弱的关系是： _。可根据_来判断最适 pH。(4)为确认澄清果
4、汁的大量生成是由于果胶酶的作用，还应对实验进行怎样的设计？ _。答案 (1)5、6、7、8、9 (2)将苹果块换成苹果泥；适当提高温度 (3)酶活性越强，果胶分解越快，生成的果汁量越多 相同时间内生成果汁量的多少 (4)另设计一组实验，不加果胶酶，其他条件不变解析 在探究 pH 对果胶酶活性影响的 实验中选取的 pH 梯度一般为 5、6、7、8、9；将苹果块制成苹果泥，使苹果泥与果胶酶充分接触，从而提高 酶促反 应速率，缩短反应的时间；在一定温度范围内，适当提高反应的温度，也可以提高酶促反应速率。题组二 从酶在洗涤剂中的应用进行命题2(2014江苏，18)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是(
5、)A高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好B洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用C在 pH 低于 7.0 的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用D洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用答案 C解析 A 项，酶有最适温度，加 酶洗衣粉的酶在水温为 4560 C 时能充分发挥洗涤效果。 B项，如果将酶直接加入到洗衣粉中，洗衣粉中的表面活性 剂 能影响碱性蛋白酶的活性，甚至使酶失活。C 项，加 酶洗衣粉中的酶是经过特殊处理的，能耐酸、耐碱，可忍受表面活性剂和较高的温度。D 项，加酶洗衣粉中的 酶的作用是催化衣物上的污渍分解，使其容易从衣物上脱落下来。影响酶活性的因素、
6、酶的用量及实验探究时注意的问题(1)实验设计时要遵循单一变量和对照两大原则，严格控制无关变量。(2)探究不同温度(或 pH)对酶活性的影响时，温度 (或 pH)作 为自变量，通常通过设置合理的梯度来确定最适值。最适值是通 过比较相同时间内获得的产 量或效果来确定的。(3)探究最适温度时， pH 为无关 变量；探究最适 pH 时，温度最好为最适温度。(4)探究果胶酶的最适用量时，所测出的最适用量指在本实验的温度、pH 等条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明温度和 pH。(5)探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中的实际情况，合理设置温度梯度。(6)在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果条件，
7、还要考虑到酶的专一性和洗涤成本的问题。考点二 植物组织培养1植物组织培养的过程2植物茎的组织培养与花药植株培养菊花茎的组织培养 月季的花药培养理论依据 细胞的全能性基本过程 脱分化、再分化影响因素 材料、营养、激素、pH、温度、光照等选择材料 体细胞 花药(生殖细胞)操作流程 制备培养基外植体消毒接 选材材料消毒接种和培养筛选种培养移栽栽培 和诱导移栽栽培选育错混诊断1在 25 C 的实验条件下可顺利完成的是制备用于植物组织培养的固体培养基(2014北京，5D)( )2在植物组织培养中，为了诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入 IAA(2012新课标全国，39(4)改编)( )3在植物组织培
8、养中，二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株(2011江苏，16B)( )4在植物组织培养中，以花粉作为外植体可得到单倍体植株(2011上海，22C)( )5同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同(2008江苏，20D)( )题组 从植物组织培养的过程与技术进行命题菊花的组织培养的大致过程如下图所示。请回答下列问题：图中 B、C 依次表示_过程( 填名称)，添加的关键激素是_。该实验操作成功的关键是_，要对外植体、超净工作台等消毒，对_等灭菌。答案 脱分化、再分化 细胞分裂素、生长素 无菌操作(或无菌技术) 培养基(或培养器具)解析 植物组织培养中 B 表示
9、脱分化形成愈 伤组织， C 表示再分化形成试管幼苗，添加的关键激素是细胞分裂素、生长素，二者浓度的配比调节分化过 程。该实验成功的关键是无菌操作，要对外植体、超净工作台等消毒，对培养基(或培养器具) 等灭菌。植物激素与组织培养的关系生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关 键性激素，其作用及特点 为：(1)在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。(2)使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序 实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞既分裂又分化同时使用 分化频率提高(3)用量比例不同，结果也不同Erro
10、r!生 长 素 用 量细 胞 分 裂 素 用 量考点三 DNA 和蛋白质技术1DNA 的粗提取和鉴定方法(1)操作流程选取材料破碎细胞，获取含 DNA 的滤液去除滤液中的杂质DNA 的析出与鉴定。(2)材料的选取：选用 DNA 含量相对较高的生物组织。(3)破碎细胞动物细胞：易破碎，可通过吸水破裂。植物细胞：加入洗涤剂、食盐后研磨。(4)除去杂质的方法方法一：利用 DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度的不同，通过调节 NaCl 溶液的浓度除去溶于和不溶于 NaCl 溶液中的杂质。方法二：利用 DNA 对酶的耐受性，直接在滤液中加入嫩肉粉，反应 1015 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够
11、分解蛋白质，而不会破坏 DNA。方法三：利用 DNA 对高温的耐受性，将滤液放在 6075 的恒温水浴箱中保温 1015 min，使蛋白质变性沉淀而 DNA 分子还未变性。(5)DNA 的析出：向处理后的滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液(体积分数为95%)，静置 23 min ，溶液中会出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。(6)DNA 的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA 遇二苯胺会被染成蓝色。2PCR 技术(1)反应过程变性：当温度上升到 90 以上时，双链 DNA 解聚为单链，如下图：复性：当温度下降到 50 左右时，两种引物通过碱基互补配对与
12、两条单链 DNA 结合，如下图：延伸：当温度上升到 72 左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在 DNA 聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的 DNA 链，如下图：(2)结果PCR 一般要经历三十多次循环，每次循环都要包括变性、复性、延伸三步。两个引物之间的固定长度的 DNA 序列呈指数扩增。3提取血红蛋白过程中样品的预处理及粗分离错混诊断1DNA 粗提取实验中两次用到蒸馏水的作用相同( )2PCR 扩增用到 DNA 聚合酶有热稳定性的特点( )3用 PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列(2013 江苏，22B)( )4关于高中生物学实验的基本原理，提取组织 DNA 是利用不同化
13、合物在溶剂中溶解度的差异(2013北京，5B)( )题组一 对 DNA 的粗提取与鉴定进行命题1(2014江苏，16)下列关于 “DNA 的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是( )A酵母和菜花均可作为提取 DNA 的材料BDNA 既溶于 2 mol/ L NaCl 溶液也溶于蒸馏水C向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物DDNA 溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝答案 C解析 A 项，原则上含 DNA 的生物材料都可作为提取 DNA 的材料，只是 DNA 含量高的材料成功的可能性更大。B 项，DNA 在 2 mol/L 的 NaCl 溶液和蒸馏水中溶解度都较大。C 项，向鸡血细
14、胞液中加蒸馏水搅拌， 鸡血细胞会吸水破裂，玻棒搅拌会加快血细胞的破裂，但在蒸馏水中不会析出 DNA。D 项， DNA 溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后变蓝色。题组二 从 PCR 技术展开命题2在遗传病及刑侦破案中常需要对样品 DNA 进行分析，PCR 技术能快速扩增 DNA 片段，在几个小时内复制出上百万份的 DNA 拷贝，有效地解决了因为样品中 DNA 含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题：a 链 5 GGTC 3 5G GOH( 引物)b 链 3 CCAG5 _(引物)95 5GGTC3 3CCAG555 5GGTC3 3CCAG55G G OH72 _ _(
15、1)在相应的横线上写出引物，并在复性这一步骤中将引物 置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的 DNA 分子。(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用 32P 标记，请分析循环一次后生成的 DNA 分子的特点是_；循环 n 次后生成的 DNA 分子中不含放射性的单链占总单链的比例为_。(4) PCR 反应过程的前提条件是_，PCR 技术利用 DNA 的_原理解决了这个问题。(5)在对样品 DNA 进行分析的过程中发现，DNA 掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是_。答案 (1)5GAOH 5G GTC3HOAG5(2)3CC AG5 3CCAG55GGTC3 5G GT
16、C3(3)每个 DNA 分子各有一条链含 32P 标记 12n(4)DNA 解旋 热变性 (5) 蛋白酶解析 (1)DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA，只能从 3端延伸 DNA 链，所以引物就提供了 3端，子链延伸方向 53，引物与 b 链部分碱基互补，引物则与 a 链部分碱基互补，且连接到 a 链的 3端，故引物的结构为 5GAOH，复性 结果为：HOAG55GGTC3(2)经过一次循环后， 产生的两个 DNA 分子分别含有引物和引物。(3)由于作为原料的四种脱氧核苷酸被 32P 标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个 DNA 各有一条链含 32P，若复制 n 次，产生子链
17、共 2n2，其中只有亲本的两条母链不含 32P，则其所占比例为 2/(2n2)1/2 n。(4)DNA 复制是以两条母链为模板，按照碱基互 补配对原则进行的。因此，首先要解旋，使两条母链碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对的原则把相 应的核苷酸一个个地连接起来。DNA 分子在 80100 的温度范围内变性，双 链解开成 单链，当温度慢慢降低 时，又能重新结合形成双链。(5)本题考查了 DNA 中杂质蛋白质的去除，利用 酶的专一性，应加入蛋白酶。题组三 从蛋白质提取与分离技术展开命题3红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带 O2 或 CO2，我们可以选
18、用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：(1)血红蛋白提取和分离一般可分为四步：_、_ 、_和_。(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_。以上所述的过程即是样品处理，它包括_、_、分离血红蛋白溶液。(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是_。(4)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及_、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现样品中各种分子的分离。答案 (1)样品处理 粗分离 纯
19、化 纯度鉴定(2)防止血液凝固 红细胞的洗涤 血红蛋白的释放(3)通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂蛋白除去(4)分子本身的大小解析 分离、提取血红蛋白的 实验流程大致是样品处理 粗分离纯化纯度鉴定四个步骤。柠檬酸钠属于抗凝剂。血红蛋白是 红色含铁的蛋白质。凝胶色谱法分离蛋白质主要是依据蛋白质的相对分子质量大小来进行的。(1)DNA 粗提取与鉴定实验的易错点： 本实验不能用哺乳 动物成熟红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核。可 选用鸡血细胞作材料。实验中两次使用蒸馏水，第一次的目的是使成熟的鸡血细胞涨破放出 DNA，第二次的目的是稀释 NaCl 溶液，使 DNA 从溶液中析出。(
20、2)血红蛋白的提取与分离实验的易错点： 红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋白；要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。凝胶的预处理：用沸水浴法不但节约时间，而且除去凝胶中可能 带 有的微生物，排除胶粒内的空气。色谱 柱的装填：装填 时尽量紧密，减小 颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。色谱柱成功的标志：红色区带均匀一致地移动。专题突破练1科研人员研究了不同洗涤浓度(单位体积的水中加入洗衣粉的量) 的两种加酶洗衣粉的去污力(%) ，结果如下表。下列说法错误的是( )洗涤浓度去污力/%洗衣粉品种0.2% 0.4% 0.6% 0.8%加酶洗衣粉甲 71.5 78.
21、9 80.0 79.9加酶洗衣粉乙 69.5 80.4 80.6 80.5A.实验时，需控制好温度、洗涤时间和洗涤方式等无关变量B若洗涤的是相同污布，则两种加酶洗衣粉的洗涤效果相似C实际洗涤时，除考虑适宜的洗涤浓度外，还需考虑衣服质地等D所有加酶洗衣粉最适洗涤浓度都为 0.4%，浓度过大是不必要的答案 D解析 表中两种洗涤剂在不同浓度下洗涤效果基本相同；根据表中信息不能得出所有加酶洗衣粉最适洗涤浓度都为 0.4%。2下列关于 DNA 和蛋白质提取与分离实验的叙述正确的有(双选)( )A提取细胞中的 DNA 和蛋白质都需要用蒸馏水涨破细胞B用不同浓度 NaCl 溶液反复溶解与析出 DNA，可去除
22、蛋白质C蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中分子量较小的杂质D蛋白质和 DNA 中，只有蛋白质可以用电泳的方法进行分离纯化答案 BC解析 本题综合考查 DNA 和蛋白质的提取与分离实验。熟知这两个实验的操作步骤是解题的关键。如果提取动物细胞中的 DNA 和蛋白质，可以采用蒸馏水涨破细胞，但是如果用植物细胞来提取 DNA，用蒸馏水就无法 涨破细胞，所以应根据细胞的结构特点选择不同的方法(常用的有研磨法、超声波法、酶解法等)破碎细胞，故 A 错误。透析法可以将蛋白质与其他小分子化合物，如无机盐、单糖、二糖、氨基酸等分离，但是不能将蛋白质与 DNA 分开，故 C 正确。蛋白质和 DNA 都是大
23、分子物 质，都具有可解离的基团，皆可以用电泳的方法进行分离纯化，故 D 错误。DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随 NaCl 溶液 浓度的不同而变化。当 NaCl 溶液的物质的量浓度为 0.14 mol/L 时， DNA 的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在 NaCl 溶液中的 DNA 析出，故 B 正确。3请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、质量分数为 2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。实验一：探究果胶酶在果汁生产中的作用实验方法及步骤：(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。(2)取
24、两个 100 mL 洁净烧杯，编号 1、2，按相应程序进行操作，请完成表中未填写的内容。烧杯操作顺序项目1 2 在烧杯中加入苹果泥 20 mL 20 mL 2 mL 注入蒸馏水 在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不断搅拌 10 min 10 min(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较_，并记录结果。实验结果的预测及结论：如果_，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。实验二：探究果胶酶用量假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为 45 )和最适 pH(为 4.8)，你还想进一步探究果胶酶的最适用量。此时，实验的变量是_。合理地设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根
25、据所给的材料和用具完成以下探究实验。(1)材料用具：制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为 2%的果胶酶溶液、体积分数为 0.1%的 NaOH 和盐酸。(2)实验步骤：取 6 支试管，编号 16，分别加入_ ，调节 pH 至4.8。向 16 号试管中分别加入_，然后放入 45 恒温水浴_。_。(3)结果与讨论：怎样根据实验数据确定某一果胶酶用量是最适用量？_。答案 实验一：(2)烧杯操作顺序项目1 2 在烧杯中加入苹果泥 20 mL 20 mL 在烧杯中加入 2%的果胶酶溶液 2 mL 注入蒸馏水 2 mL 在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不断搅拌 10 min
26、10 min(3)相同时间内，滤出果汁体积和果汁的澄清度 相同的时间内 1 号烧杯滤出的果汁体积比2 号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高实验二：果胶酶的用量 (2)等量的苹果泥 不同体积的果胶酶溶液 保温相同时间 过滤苹果泥并记录果汁体积 (3)随着果胶酶用量的增加，过滤到的果汁的体积也增加，当果胶酶的用量增加到某个值后，再增加果胶酶的用量，过滤到的果汁体积不再改变，说明这个值就是果胶酶的最适用量4加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：(1)由图推知，该实验的目的是_ 。(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答：脸盆编号洗涤物(等量) 洗涤温度洗衣
27、粉(等量)水量 洗净所需时间1 油污布 45 加酶 2 L 4 min2 油污布 45 普通 2 L 7 min3 油污布 5 加酶 2 L 9 min4 油污布 5 普通 2 L 8 min该实验设计体现了_原则。若实验组 1 号洗净所需时间接近 7 分钟，最可能的原因是_。(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有_ 。棉织品 毛织品腈纶织品 蚕丝织品(4)根据以上实验结果，写出两项提高加酶洗衣粉效果的措施。_。答案 (1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响(2)对照、单一变量 酶失活 (3) (4) 用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等解析 (1)分析曲线图，横坐
28、标是碱性蛋白酶含量，纵坐标表示去污力，图中的两条曲线自变量除碱性蛋白酶含量外，还有温度，故该实验的目的是探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。(2)分析表格， 1 与 2、3 与 4 形成加酶与否的对照， 1 与 3、2 与 4 形成温度不同的对照，体现了对照原则和单一变量原则。实验组 1 号为 45 加酶 洗衣粉组，正常洗 净时间为 4 分钟，若接近 7 分钟则与实验组 2 号结果相同。 2 号是不加酶的普通洗衣粉 组，所以原因很可能是酶失活。(3)毛织品和蚕丝织品均为蛋白质类织品，不宜使用加蛋白酶的洗衣粉洗涤。(4)从实验记录表中可看出，45 时 的效果比 5 时好，用温水浸泡会提高酶的
29、活性，延长浸泡时间可使酶与污物充分接触，适当增加 酶浓度无疑会提高分解 污物的速率。5化学降解法是一种传统的测定 DNA 分子碱基序列的方法，具体操作过程如下图：(1)由待测定的 DNA 片段获得 DNA 单链的方法是_，图中特定化学试剂的作用是破坏 DNA 单链在某种特定碱基处的_键。(2)电泳时，电泳槽内先要加入_，再将处理好的不同长度的 DNA 片段样品加入点样孔，利用待分离样品中各分子的带电性质的差异，以及分子_、形状的不同，使它们在电场作用下产生不同的_，从而实现样品中各分子的分离。(3)从理论上分析，要想测出图中该 DNA 片段的全部碱基序列，按以上模式操作至少_次。(4)若想进一
30、步判定该 DNA 片段中是否含有某基因，可用基因探针检测。探针的制备是取某基因的_条链，并作_。答案 (1)用解旋酶(或 95 高温)处理待测 DNA 片段 磷酸二酯 (2)缓冲液 ( 本身)大小 迁移速度 (3)3 (4) 一 放射性同位素标记解析 (1)95 高温处理或用解旋酶处理待测 DNA 片段可获得 DNA 单链。只有破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键才可把 DNA 分子单链断开。 (2)电泳利用了不同分子的带电性质的差异，以及分子本身大小、形状的不同，使不同分子在电场作用下产生不同的迁移速度，从而实现样品中各分子的分离。(3)按上图模式每操作 1 次，能够测出一条链中 1 种碱基的位置
31、，DNA 分子中有 4 种碱基的位置，操作 3 次就能测出 DNA 一条链上 3 种碱基的位置，空位自然是第 4 种碱基的位置。再根据碱基互补配对原则，可推知 DNA 片段上另一条链的碱基顺序。所以从理论上讲，只要按上图 模式操作 3 次，就能 测定一段双 链 DNA 中的全部碱基顺序。(4)基因探针的制作原理是取某基因的一条链，并作放射性同位素标记。6如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图回答下列问题。(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，它在红细胞中的作用体现了蛋白质具有_功能。(2)甲装置中，B 是血红蛋白溶液，则 A 是_ ；乙装置中，C 溶液的作用是_。(3
32、)甲装置用于_，目的是_ 。用乙装置分离蛋白质的方法叫_，是根据_分离蛋白质的有效方法。(4)用乙装置分离血红蛋白时，待_ 时，用试管收集流出液，每 5 mL 收集一管，连续收集。答案 (1)运输 (2) 磷酸缓冲溶液 洗脱血红蛋白 (3) 透析(粗分离) 去除样品中相对分子质量较小的杂质 凝胶色谱法 相对分子质量的大小 (4)红色的蛋白质接近色谱柱底端解析 用透析法(如图甲)对血红蛋白进行粗分离，将血 红蛋白溶液装入透析袋中，可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。血 红蛋白的纯化采用凝胶色 谱法(如图乙)，血红蛋白相对分子质量较大，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移 动 ，路径较短，移
33、动速度较快，可以收集到红色的蛋白质。7多聚酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR)，是一种 DNA 体外扩增技术。请回答下列相关问题：(1)PCR 技术的原理是_。在用 PCR 技术扩增 DNA 时，利用了 DNA的_原理，通过控制温度来控制双链的_和_。(2)PCR 反应体系要加入_种脱氧核苷酸的混合物。(3)Mg2 浓度对 PCR 扩增效率影响很大，浓度过高可降低 PCR 扩增的特异性，浓度过低则影响产量。PCR 实验不能使用自来水，而要使用至少蒸馏两次的蒸馏水，原因是_。(4)PCR 技术扩增某目的基因所使用的引物有_种，引物之间或同一引物的碱基_(填“能
34、”或“不能 ”)互补配对。答案 (1)DNA 的半保留复制 热变性 解聚 结合(2)4 (3)防止自来水中 Mg2 对反应的影响 (4)2 不能8如图表示花药培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：(1)过程是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在 MS 培养基上进行培养，配制该培养基时，需要的物质应该有_。(至少答三种)(2)过程是花药在 MS 培养基所提供的特定条件下脱分化，发生多次细胞分裂，形成_，此过程进行细胞分裂的方式是_。(3)过程是诱导再分化出芽和根，最后长成植株，长成的植株( 不考虑核与核之间融合)是_植株，其特点是植株弱小，高度不育，生产上无推广应用的价值，若要使其结子
35、结果，可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度的 B 物质，通常用到的 B 物质是_。(4)过程与过程所用培养基有差异，主要是_ 的差异。答案 (1)水、大量元素、微量元素、蔗糖、琼脂、植物激素、有机物等( 任答三种即可) (2)愈伤组织或胚状体 有丝分裂 (3)单倍体 秋水仙素 (4)植物激素解析 (1)植物组织培养需要营养物质，主要包括大量元素、微量元素、有机物( 如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等)等。(2)脱分化(或去分化 )是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，此过程细胞进行有丝分裂。(3)经过花药培养得到的植株为单倍体，表现为高度不育，对茎尖或花粉用秋水仙素处理，染色体加倍后，则恢复可育性。(4)生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中 时，促 进愈伤组织的形成。
