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1、2022年高考生物一輪復習 11.43生物技術的應用、酶的研究和應用規(guī)范訓練（含解析） 1．對血紅蛋白(Hb)的研究結果表明，血紅蛋白實際上是由珠蛋白、原卟琳和二價鐵離子(Fe2＋)所組成的結合蛋白質，由4條肽鏈各結合一個輔基即血紅素，O2結合于Fe2＋上，血紅蛋白與氧疏松結合形成氧合血紅蛋白(HbO2)，這種氧合作用在氧分壓高時容易進行，在氧分壓低時易于解離。紅細胞結合和攜帶O2的過程并不影響Fe2＋，也就是說不會使之氧化為Fe3＋。Fe3＋無攜帶O2的能力。CO與Hb的親和力大于O2，結合成HbCO后不能分離，致使Hb喪失運輸O2和CO2的機能，這稱為一氧化碳中毒即煤氣中毒。 (1

2、)用凝膠色譜法分離血紅蛋白時，待________________接近色譜柱底端時，才用試管收集。血紅蛋白因含________________而呈現(xiàn)紅色。 (2)要使血紅蛋白從紅細胞中釋放出來，可選用的方法是_______________________。 (3)紅細胞具有運輸氧的功能，是因為________________________________。 (4)亞硝酸鹽為強氧化劑，進入人體后，可使血紅蛋白失去運輸氧的功能，導致人體組織缺氧，其可能的原因是_____________________________________________。 【答案】(1)紅色區(qū)帶　血紅素　(2)

3、將紅細胞置于蒸餾水中，加40%體積的甲苯，攪拌使之破裂并釋放血紅蛋白 (3)紅細胞中的血紅蛋白與氧在氧分壓高時容易結合，在氧分壓低時又容易分離 (4)亞硝酸鹽可將血細胞中Fe2＋血紅蛋白氧化成Fe3＋血紅蛋白 【解析】用凝膠色譜法分離血紅蛋白時，血紅蛋白因含血紅素而呈現(xiàn)紅色，待紅色區(qū)帶接近色譜柱底端時，才用試管收集。將紅細胞置于蒸餾水中，加40%體積的甲苯，攪拌使紅細胞破裂并釋放出血紅蛋白。紅細胞中的血紅蛋白與氧在氧分壓高時容易結合，在氧分壓低時又容易分離。亞硝酸鹽可將血細胞中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，從而使其失去與氧結合的能力。 2．通過植物組織培養(yǎng)技術可以快速繁殖、生產(chǎn)藥物及

4、培育無病毒的植物等。據(jù)下圖、表回答問題： 愈傷組織胚狀體植物體 植物的花芽分別在含有不同比例的吲哚乙酸和細胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長狀況 A組 B組 C組 D組 E組 吲哚乙酸 0 3 ppm 3 ppm 0.03 ppm 0 細胞分裂素 0 0.2 ppm 0.002 ppm 1.0 ppm 0.2 ppm 花芽生 長狀況 仍是組 織切塊 形成愈傷組織 愈傷組織分化出根 愈傷組織分 化出嫩芽 稍生長 (1)離體的植物器官、組織或細胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是____________________。 (2)用植物組織培養(yǎng)方法

5、誘導離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結構，若包上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是圖甲中[　]__________和[　]________過程，在此過程中被培養(yǎng)的細胞始終受__________的調(diào)節(jié)。([　]內(nèi)填序號) (3)應用植物組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株，其原因是________________________________________________________________________。 (4)從上表的實驗結果可看出：吲哚

6、乙酸和細胞分裂素是實驗中的兩種重要物質。其中，新芽形成必需的條件是______________________________________________；而在培養(yǎng)形成完整新個體的過程中，對它們的調(diào)控關鍵是_____________________________________ __________________________________________________________________________。 【答案】(1)植物細胞具有全能性 (2)①　脫分化?、凇≡俜只≈参锛に? (3)植物的莖尖或根尖很少被病毒感染，甚至無病毒 (4)細胞分裂素的濃度大于吲哚

7、乙酸的濃度　適當調(diào)控好不同培養(yǎng)時期的培養(yǎng)基中細胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例 3．近十年來，PCR技術(多聚酶鏈式反應)成為分子生物學實驗室里的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA半保留復制，在試管中進行DNA的人工復制(如圖)，在很短的時間內(nèi)，將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需要的遺傳物質不再受限于活的生物體。 (1)加熱使DNA雙鏈打開，這一步是打開________鍵，稱為________，細胞中是在__________的作用下使此鍵斷裂的。 (2)當溫度降低時，引物與模板________端結合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2個DNA分子，此過程

8、中原料是________________，遵循的原則是________________。 (3)PCR技術的必要條件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少還需要三個條件，即：液體環(huán)境、適宜的______________和____________。 (4)PCR一般要經(jīng)歷30多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為__________、________、________三個步驟。 【答案】(1)氫　解旋　解旋酶 (2)3′　四種脫氧核苷酸　堿基互補配對原則 (3)溫度　酸堿度 (4)變性　復性　延伸 4．(原創(chuàng)題)下圖為“DNA的粗提取與鑒定”的實驗裝置，請回答問題。 (1)實驗材料選

9、用雞血細胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細胞液中________含量較高。 (2)在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水20 mL的目的是_________________ ___________________；通過圖B所示的步驟取得濾液，再在濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是______________________________；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是________________。 (3)為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是否為DNA，可滴加________溶液，結果絲狀物被染成綠色。 (4)a試管為對照組，b試管為實驗組。 ①a試管現(xiàn)象__________

10、__________________________________________________； b試管現(xiàn)象_____________________________________________________________。 ②在沸水中加熱的目的是________________，同時說明DNA對高溫有較強的________。 ③a試管在實驗中的作用是________。 ④b試管中溶液顏色的變化程度主要與__________有關。 【答案】(1)DNA　(2)使血細胞吸水漲破，釋放DNA　使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液　使DNA析出　(3)甲基綠 (4)①溶液不變藍　溶

11、液變藍　②加快顏色反應速率　耐受性?、蹖φ铡、芗尤隓NA(絲狀物)的多少 5．(xx·梅州質檢)某同學為探究加酶洗衣粉的洗滌效果，按下表的順序進行實驗操作。 步驟 燒杯(1 000 mL) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ①注入自來水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL ②放入含油跡的衣服 一件 一件 一件 一件 ③控制不同水溫 10 ℃水 浴10 min 30 ℃水 浴10 min 50 ℃水 浴10 min 70 ℃水 浴10 min ④加入等量加酶洗衣粉 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g ⑤用玻璃棒攪拌

12、5 min 5 min 5 min 5 min ⑥觀察現(xiàn)象 (1)該實驗的目的是________________________________________________________。 (2)請分析該同學的實驗設計中存在的問題，并提出改進措施。 _______________________________________________________________________。 (3)步驟3和步驟4順序能否調(diào)換？并說明理由。 ________________________________________________________

13、________________。 (4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號燒杯加入的自來水、洗衣粉、含油漬的衣服及保溫時間、攪拌速度和時間均相同。這是為了____________________________________，以便得出科學結論。 【答案】(1)探究不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響 (2)應選用大小相同的白布，分別滴加4滴同種的植物油。使油漬大小相同；選擇的水溫不合適，考慮洗滌成本，應根據(jù)當?shù)匾荒曛械膶嶋H氣溫變化來確定水溫，如選取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃的水溫 (3)不能調(diào)換，因為加酶洗衣粉中的酶在常溫時會分解部分油漬 (4)避免因無關變量的不同給實驗結果帶來誤差

14、【解析】結合己有生活經(jīng)驗可知，影響加酶洗衣粉的因素有水溫，水量，水質，洗衣粉的量，衣物的材料、大小及浸泡時間和洗滌時間等。在這些因素中，水溫是要研究的對象，而其他對象應在實驗中保持不變，這是為了避免因水量，水質，洗衣粉的量，衣物的質料、大小及浸泡時間和洗滌時間不同給實驗結果帶來誤差。選擇什么樣的水溫進行實驗最符合實際情況呢？實驗者應根據(jù)當?shù)匾荒曛械膶嶋H氣溫變化來確定水溫，這是確定實驗變量的基本原則。通常情況下，冬季、春季、秋季、夏季的水溫分別選取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃，因為這四個水溫比較符合實際情況，對現(xiàn)實也有指導意義。 6．如圖1表示制備固定化酵母細胞的有關操作，圖2是利用固

15、定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖。請回答下列問題。 (1)圖1中X溶液為________，其作用是使__________________________________。 (2)圖1中制備的凝膠珠用________洗滌后再轉移到圖2裝置中。圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使______________________________________________________________。 (3)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程中，加熱溶解海藻酸鈉時需注意用________加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液________后，加入酵母菌充分攪拌混合均勻。 (4)研究發(fā)現(xiàn)，

16、固定化強度高的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長。某機構利用上述裝置，將2%、2.5%、3%的海藻酸鈉分別用2%、3%、4%的X溶液進行凝膠化處理，所得到的固定化酵母顆粒的強度及在28 ℃下發(fā)酵48h后的酒精產(chǎn)量見下表： 海藻酸鈉/% 2 2.5 3 2 2.5 3 2 2.5 3 X溶液/% 2 2 2 3 3 3 4 4 4 固定化酵母顆 粒強度/(g·30個－1) 930 950 990 1 030 1 100 1 140 1 170 1 170 1 160 酒精量(%) 6.7 6.5 6.5 6.7 6

17、.4 6.2 6.7 6.4 6.3 從表中可以看出，隨著X溶液濃度的增加，____________________________________增加；凝膠固定化效果較好的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是________________。 【答案】(1)CaCl2溶液　海藻酸鈉形成凝膠珠 (2)蒸餾水　培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸 (3)小火(或間斷)　冷卻(至室溫) (4)固定化酵母顆粒強度　2%、4% 【解析】(1)圖1中X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠。(2)制備的凝膠珠要用蒸餾水沖洗2～3次，洗滌干凈后轉移到圖2裝置中進行發(fā)酵。圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是使

18、培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸，有利于發(fā)酵過程的進行。(3)加熱溶解海藻酸鈉時需注意用小火(或間斷)加熱，防止海藻酸鈉焦糊；然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后，再加入酵母菌混合，以免高溫使酵母菌失活。(4)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：隨著X溶液濃度的增加，固定化強度增加；凝膠固定化效果較好的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是2%、4%。 7．某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明。 成分：含堿性蛋白酶。 用法：洗滌前先將衣物浸于含洗衣粉的水中數(shù)分鐘。 注意：切勿用于絲質及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。 某研究性學習小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設計了如下裝置進行實驗，并將結果用下

19、列曲線圖A、B表示 請回答以下問題： (1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為___________________________ _____________________________________________。 (2)在0 ℃和75 ℃時，酶的催化效率基本都為零。但當溫度再都回到45 ℃時，后者酶的催化能力已不能恢復，這是因為____________________________________________。 (3)在實驗過程中可通過直接測定____________________________________________ (指標)來表示該洗

20、衣粉中酶的催化效率。 (4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復使用加酶洗衣粉的設備。他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過簡單處理，這些酶還可以多次重復利用，這種方法制成的酶叫________。 (5)除加酶外，很多洗衣粉中還加有香精，高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前從植物中提取芳香油的方法有________________。 (6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的方法有_____________________、__________________________________

21、__。 【答案】(1)45 ℃　(2)高溫條件下酶的結構已遭破壞(或酶的活性已喪失)　(3)膠片上的蛋白膜存在時間的長短(或其他合理答案)　(4)固定化酶 (5)萃取法、蒸餾法、壓榨法 (6)平板劃線法　稀釋涂布平板法 【解析】(1) 由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為45 ℃。(2)當溫度從75 ℃回到45 ℃時，酶的催化能力已不能恢復，這是因為高溫條件下酶的結構已遭破壞(或酶的活性已喪失)。(3)在實驗過程中可通過直接測定膠片上的蛋白膜存在時間的長短(指標)來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，這些酶經(jīng)過簡單處理，還可以多次重復利用，則這種酶就是固定化酶。(5)目前從植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸餾法、壓榨法等。(6)用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的常用方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法。