4．实验探究：加酶洗衣粉的使用条件和效果。

实验目的：

(1)观察加酶洗衣粉在洗涤中的效果。

(2)探究加酶洗衣粉的最佳温度条件。

实验用具及材料：3个100 mL的三角瓶、镊子、两组恒温水浴锅、若干块沾有鸡血且放置一天的棉布、两种加酶洗衣粉及未加酶的洗衣粉。

主要实验步骤：

(1)将两组恒温水浴分别调至40℃和80℃。

(2)向9个三角瓶中各加水100 mL，将三角瓶分成A、B、C三组，每组三个，向A组各瓶中加入一种加酶洗衣粉0.5 g、向B组各瓶中加入另一种加酶洗衣粉0.5 g，__①__。

(3)将每组的3个三角瓶分别放在20℃室温下、40℃和80℃水浴中，保温一段时间。

(4)__②__。

试回答下列问题：

(1)试补全上述实验步骤。

①______________________________________________________________________。

②______________________________________________________________________。

(2)实验中设置C组三角瓶的作用是________________________________________________________________________。

(3)根据生活中衣物上“油渍”的成分分析，加酶洗衣粉中酶可能有______________________________。

(4)根据你对酶作用特点和温度与酶活性关系的理解，试为加酶洗衣粉编写 “使用指南”(至少写出两点)：_____________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：欲探究加酶洗衣粉的使用条件和效果，应设置对照实验，当向前两个瓶中加入不同种类加酶洗衣粉各0.5 g后，应向C组瓶中加入未加酶的洗衣粉以作对照。

答案：(1)①向C组各瓶中加入未加酶的洗衣粉0.5 g　②向每个三角瓶中各加入一块大小基本相同的沾有鸡血的棉布，并使棉布充分浸入溶液中，浸泡相同时间后取出棉布，比较各洗衣粉溶液的浑浊度(或比较各棉布清洁情况)　(2)对照　(3)蛋白酶和脂肪酶　(4)根据衣物总量或污渍多少适当调整洗衣粉用量；建议用温水浸泡；加入洗衣粉后应适当浸泡一段时间等(其他合理答案即可)

3． 葡萄酒、葡萄汁是日常生活中常用的一类饮料。在呈酸性的果汁发酵液中，红葡萄皮的色素也会进入发酵液中，且有酸碱指示剂的作用。据某些医学研究机构调查表明，适量饮用红葡萄酒、葡萄汁，对人体有非同小可的意义。随着人们物质文化生活水平的提高，国内红葡萄酒、葡萄汁的产、销量均逐年增长。

请根据有关材料回答下列问题：

(1)在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。为提高果酒的品质，可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌，要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基按功能来分称为________，如在培养基中加入________可从细菌和酵母菌的混合液中分离酵母菌。

(2)在微生物的实验室培养中常要进行消毒和灭菌的工作，常用的消毒方法有________(至少答3种)。灭菌是指______________________________________________。

(3)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到________酶。

(4)为提高果酒的品质及节约生产成本，厂家已尝试使用固定化细胞技术。请列出用干酵母菌和海藻酸钠制备固定化酵母细胞的步骤：①酵母菌细胞的活化，②____________________________________________________________________，③________，④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合，⑤________________。

(5)现有颜色一样的a、b两个品牌的红葡萄酒。其中a品牌是用100%红葡萄汁酿造，b品牌是以化学物质用人工方法勾兑而成。现提供小苏打、白醋、小烧杯若干，请设计一个实验鉴别两个品牌的红葡萄酒，得出正确结论并说明原理。

①步骤1：__________________________________________________________________；

②步骤2：每组两只烧杯中分别加入等量的小苏打、白醋，观察颜色变化；

③结论：__________________________________________________________________；

④原理：__________________________________________________________________。

解析：本题不仅考查了培养基的类型和微生物的分离方法，而且还考查到消毒方法和灭菌的概念，固定化细胞技术的操作及实验鉴别。解答时注意熟记相关概念和方法操作步骤，实验设计时注意对照、单一变量原则。

答案：(1)选择培养基　青霉素(抗生素)

(2)①煮沸消毒法；②巴氏消毒法；③紫外线消毒法；④化学药剂消毒法(至少答3种)　使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子

(3)果胶

(4)②配制(物质的量浓度为0.05 mol/L的)CaCl₂溶液　③配制海藻酸钠溶液　⑤固定化酵母细胞

(5)①取适量a品牌红葡萄酒平均加入另2只小烧杯中作为第一组，另取等量b品牌红葡萄酒平均加入另2只小烧杯中作为第二组，做好标签　③加小苏打出现颜色变化的是a品牌　④a品牌红葡萄酒中含有红葡萄皮的色素，有酸碱指示剂的作用[加小苏打(碱性)会变颜色(黑色)]

2．关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是(　)

A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液

B．调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态

C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同

D．在相同且适宜的温度条件下进行实验

解析：探究果胶酶最适用量的实验是一个对照实验，必须遵循单一变量原则和等量原则。惟一的变量是果胶酶的用量，其余无关变量如pH、温度、搅拌时间、反应时间都应相同。

答案：C

1．(2010·全国重点中学模拟)某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下：

①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉

②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置为相同　③根据污渍去除程度得出结果

对这个实验的评价是，正确的是(　)

A．未设置对照实验　 　　　　　　　 B．无关变量设置太多

C．没有自变量　 　　　　　　　 D．因变量不能描述

解析：实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的2组实验应该是：一组用普通洗衣粉作对照组，另一组用加酶洗衣粉作实验组。如果设置3组也正确，一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。

答案：A

7． 柠檬油是植物芳香油中的一种，它是一种广谱性的杀虫剂，可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫，包括幼虫、蛹等，是一种绿色杀虫剂。

(1)柠檬油的挥发性________，易溶于________，比重比较________。

(2)提取柠檬油常用的原料是柠檬花与柠檬果皮，嫩的花朵在蒸馏过程中，精油易被水蒸气分子破坏，所以可采用________法。柠檬果皮中精油的提取适宜采用________法，此种方法是通过________将液相从固液两相混合物中分离出来，必经步骤为：

柠檬果皮　　　　　　

　↓　　 ↓　　　　 　　　↓

浸泡→　浸泡→清洗→装料→压榨和喷淋→糊状压

出液→→高速离心→静置分层→分液→柠檬精油

①A是________，目的是____________________________________________________。

②B是________，目的是___________________________________________________。

③C过程为________，目的是________________________________________________。

④实验过程中浸泡橘皮后，需用清水洗涤，其目的是__________________________。

(3)采用柠檬油作为杀虫剂，可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患，其突出的优点是_______________________、____________________。

(4)从生产绿色食品的要求出发，写出防治害虫的三种方法：________________、________________、________________。

解析：(1)(2)水中蒸馏可能发生原料的焦糊问题，而且可能使某些有效成分高温水解，凡存在上述问题的应考虑萃取法或压榨法。用压榨法从柠檬果皮中提取柠檬油时，应用石灰水充分处理，以提高出油率，防止压榨时滑脱等。为了使油与水易分离，还应加入小苏打和硫酸钠。

(3)柠檬油作为一种天然的杀虫剂有其优点：对人、畜无毒，对植物无毒，不污染环境。

6． 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。

(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复性这一步骤中将引物Ⅱ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：__________________，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技术利用了DNA的________原理解决了这个问题。

(5)在对样品DNA分析过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是________。

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，子链延伸方向为5′→3′，引物Ⅰ与b链部分碱基互补，引物Ⅱ则与a链部分碱基互补，且连接到a链的3′端，故引物Ⅱ的结构为5′-G-A-OH，HO-A-G-5′。复性结果为：3′-C-C……A-G-5′

(2)经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。

(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分子各有一条链含³²P，若复制n次，产生子链共2ⁿ·2，其中只有DNA母链不含³²P，则其所占比例为2/(2ⁿ·2)＝1/2ⁿ。

(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，使两条母链的碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对原则把相应的碱基一个个地连接起来。只有解旋后，再以母链为模板合成一小段引物，引物才起作用。DNA分子在80℃-100℃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。

答案：(1)5′-G-A-OH　HO-A-G-5′

3′-C-C……A-G-5′　3′-C-C……A-G-5′

　　　　↓72℃

(2)3′-C-C……A-G-5′　5′-C-C……A-G-3′

5′-C-C……A-G-3′→3′-C-C……A-G-5′→

(3)每个DNA分子各有一条链含³²P　1/2ⁿ

(4)DNA解旋　热变性

(5)蛋白酶

4．(2010·苏州模拟)对血红蛋白(Hb)的研究结果表明，血红蛋白实际上是由珠蛋白、原卟啉和二价铁离子(Fe²⁺)所组成的结合蛋白质，由4条肽链各结合一个辅基即血红蛋白，O₂结合Fe²⁺上，血红蛋白与氧疏松结合形成氧合血红蛋白(HbO₂)，这种氧合作用在氧分压高时容易进行，在氧分压低时易于解离。红细胞结合和携带O₂的过程并不影响二价铁离子，也就是说不会使之氧化为三价铁离子。Fe³⁺无携带O₂的能力。CO与Hb的亲和力大于O₂，结合成HbCO后不能重新分离，致使Hb丧失运输O₂和CO2的机能，此称为一氧化碳中毒，即煤气中毒。

根据以上资料，回答下列问题：

(1)用凝胶色谱法分离血红蛋白时，待________接近色谱柱底端时，才用试管收集。血红蛋白因含________而呈现红色。

(2)要使血红蛋白从红细胞中释放出来，可选用的方法是____________________。

(3)红细胞具有运气氧的功能，是因为__________________________________________。

(4)亚硝酸盐为强氧化剂，进入人体后，可使血红蛋白失去运输氧的功能，导致组织缺氧，其可能的原因是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：(1)红色区带　血红素　(2)将红细胞置于蒸馏水中，加40%体积的甲苯，并搅拌使之破裂　(3)红细胞中的血红蛋白与氧在氧分压高时容易结合，在氧分压低时又容易分离　(4)亚硝酸盐可使血中低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白

3．(2010·靖江模拟)在进行DNA亲子鉴定时，需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增，获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如下图，图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿培，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。

(1)图中的变性、延伸分别是指________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

(2)假设PCR反应中的DNA模板为P，第一轮循环的产物2个子代DNA为N₁，第二轮的产物4个子代DNA为N₂，N₁、N₂中分别含有模板DNA单链的DNA分别有________个、________个。若继续循环，该DNA片段共经过30次循环后能形成________个DNA片段。

(3)某样品DNA分子中共含3 000个碱基对，碱基数量满足：(A+T)/(G+C)＝1/2，若经5次循环，至少需要向试管中加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)

(4)若下图为第一轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。

解析：(1)变性的实质是DNA双链解旋；延伸的实质是以DNA单链为模板，按碱基互补配对原则合成子链的过程。

(2)由于PCR原理为DNA双链复制，其特点是半保留复制，所以无论复制几次，模板链一直存在于2个DNA分子中。DNA复制的数量变化是指数式增长方式。

(3)由(A+T)/(G+C)＝1/2可知A∶T∶G∶C＝1∶1∶2∶2，所以A的比例为1/6，在一个DNA分子中的数量为3 000×2×(1/6)＝1 000个，5次循环的DNA数为32个，所以就原料合成的DNA数相当于32－1＝31个，至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为31×1 000＝31 000个。

(4)画图的关键是注意引物A、B的位置和所对应的模板链。

答案：(1)模板DNA双链解旋形成单链　在DNA聚合酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链

(2)2　2　2³⁰　(3)31 000

(4)如图

2．我们通常选用猪、牛、羊等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)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。

①其中加入柠檬酸钠的目的是________________________________________________。

②此过程即是样品处理，它应包括红细胞洗涤、________、分离血红蛋白溶液。

③洗涤红细胞的目的是_____________________________________________________。

(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。

①透析的目的是___________________________________________________________。

②透析的原理是___________________________________________________________。

(3)通过凝胶色谱法将样品进一步纯化(如下图)，在操作中加样的正确顺序是________，最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。其中通过凝胶色谱法将样品纯化的目的是______________________________________________________________。

解析：本题考查提取和分离血红蛋白的相关知识。透析袋是本实验收集样品的关键，是一种半透膜。实验的操作顺序应根据SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的需要进行。

答案：(1)①防止血液凝固　②血红蛋白的释放

③去除杂蛋白

(2)①去除相对分子质量较小的杂质　

②透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内

(3)④①②③　去除相对分子质量较大的杂质