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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講八 選修模塊 滿分沖刺（二十一）生物技術(shù)實踐（B） 一、選擇題 1.下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是（ ） A.先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度 B.實驗的觀察指標可以是相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度 C.相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉 D.衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會影響實驗結(jié)果 【答案】B 【解析】本實驗的自變量是洗衣粉的種類，因變量是洗滌效果，無關(guān)變量有溫度、pH、衣物質(zhì)地(因為酶具有專一性)、洗衣粉的用量等，探究實驗中除自變量外應(yīng)給予相同且適宜的其他條件，才能排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，根據(jù)上述分析，符合題意的是B，熱水溶解洗衣粉可能使酶失活，只有適宜pH條件中加酶洗衣粉才有好的洗滌效果，故A、C、D均不符合題意。 2.某校學(xué)生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定α-淀粉酶來探究固定化酶的催化效果。實驗結(jié)果見表(加入試管中的固定化淀粉酶量與普通α-淀粉酶量相同)。實驗表明1號試管中淀粉未被水解，你認為最可能的原因是（ ） A.實驗中的溫度過高，導(dǎo)致固定化淀粉酶失去活性 B.淀粉是大分子物質(zhì)，難以通過瓊脂與淀粉酶接觸 C.水浴保溫時間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解 D.實驗程序出現(xiàn)錯誤，試管中應(yīng)先加入碘液后保溫 【答案】B 【解析】由于固定化淀粉酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不能通過瓊脂與酶充分接觸，導(dǎo)致淀粉不能被水解。 3.如圖是用已除去DNA的濾液進行血紅蛋白的提取和分離實驗的裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是（ ） A.首先用圖甲裝置對濾液進行處理，其目的是去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì) B.圖乙裝置的試管收集到的液體中最先得到的是相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì) C.用圖乙裝置分離血紅蛋白時，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每管收集5 mL，連續(xù)收集 D.圖丙裝置用于電泳法分離提純血紅蛋白的操作中 【答案】A 【解析】本題考查血紅蛋白的提取和分離實驗，意在考查考生獲取信息的能力和理解能力。用圖甲裝置對濾液進行處理，其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。采用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的過程中，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先從層析柱中洗脫出來。 4.下列有關(guān)DNA粗提取和鑒定實驗的敘述不正確的是（ ） A.利用雞血細胞在低滲溶液中漲破的原理制備含DNA的濾液 B.利用在不同濃度的NaCl溶液中溶解度差別粗提取和純化DNA C.利用DNA溶于乙醇的性質(zhì)進一步純化DNA D.利用DNA與二苯胺溶液的顯色反應(yīng)對樣本中的DNA進行鑒定 【答案】C 【解析】利用雞血細胞在低滲溶液中漲破的原理制備含DNA的濾液；利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度的差別粗提取和純化DNA；可利用DNA不溶于乙醇的性質(zhì)進一步純化；可利用DNA與二苯胺溶液的顯色反應(yīng)對DNA進行鑒定。 5.多聚酶鏈式反應(yīng)(PCR技術(shù))是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個周期，循環(huán)進行，使目的DNA得以迅速擴增，其簡要過程如下圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確的是（ ） A.PCR技術(shù)是在實驗室中以少量DNA制備大量DNA的技術(shù) B.反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板 C.PCR技術(shù)中以核糖核苷酸為原料，以指數(shù)方式擴增 D.應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測基因突變 【答案】C 【解析】PCR技術(shù)是人工合成DNA方法，原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 二、非選擇題 6.紅細胞含有大量的血紅蛋白，紅細胞的機能主要由血紅蛋白完成，血紅蛋白的主要功能是攜帶氧氣或二氧化碳，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液來提取和分離血紅蛋白，請回答下列有關(guān)問題。 (1)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。 ①加入檸檬酸鈉的目的是 。 ②以上所述的過程為樣品處理，它包括 、 、收集血紅蛋白溶液。 (2)收集的血紅蛋白溶液可以在透析袋中透析，這就是樣品的粗分離。 ①透析的目的是 ； ②透析的原理是 。 (3)通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經(jīng)SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。 ①樣品純化的方法是 。 ②加入SDS可以使蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率完全取決于 。 【答案】（1）①防止血液凝固 ②紅細胞的洗滌 血紅蛋白的釋放（2）①去除分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) ②透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在袋內(nèi) （3）①凝膠色譜法 ②分子的大小 【解析】本題考查凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理。凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，凝膠是由多糖類化合物構(gòu)成的，其內(nèi)部有很微細的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，小分子蛋白質(zhì)可以進入凝膠內(nèi)部，路程較長，移動速度慢，而相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進入凝膠內(nèi)部，路程較短，移動速度快，因此在洗脫中先分離出。選用不同種凝膠，其立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不同，孔隙大小不同，因此可分離的分子大小也不同，故應(yīng)相關(guān)。凝膠一般對分離的物質(zhì)無吸附作用，所有要分離的物質(zhì)都應(yīng)該被洗脫出來，這是凝膠色譜法與一般層析法的不同。 7.某同學(xué)進行蘋果汁制作實驗，工藝流程如圖所示： (1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋果的目的是 。黑曲霉提取液中含有的 可分解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過 方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去 。 (2)實驗中，操作流程A和B的先后順序為 。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是 。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量的 混合，如果出現(xiàn) 現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全分解。為使果膠完全分解，應(yīng)將流速調(diào) 。 (3)實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被 使用。 【答案】 (1)消毒 果膠酶 吸附 未被固定的酶等物質(zhì) (2)AB 閥1 乙醇 渾濁(沉淀) 慢 (3)重復(fù) 【解析】(1)在制作工藝中必須對原材料消毒，這樣才能保證后續(xù)實驗的成功。KMnO4是強氧化劑，可以起到對蘋果的消毒作用。可使果膠分解的物質(zhì)是果膠酶。在制備固定化酶時，石英砂具有吸附作用。為了除去未被固定的酶等物質(zhì)，需用蒸餾水洗滌固定化柱。(2)實驗中應(yīng)先制備好固定化酶，再對蘋果進行榨汁處理，否則易使果汁污染。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)將調(diào)節(jié)閥1關(guān)閉，否則在產(chǎn)物中會混入較多的果膠酶。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量的乙醇混合，如果出現(xiàn)渾濁或沉淀的現(xiàn)象(乙醇對果膠有凝聚作用)，說明果膠還沒有被完全分解。為使果膠完全分解，應(yīng)將流速調(diào)慢，以便反應(yīng)充分進行。(3)固定化酶的最大優(yōu)點是可回收重復(fù)使用。 8.請回答下列生物技術(shù)有關(guān)問題： (1)DNA變性后，當(dāng)溫度緩慢降低后，兩條彼此分離的DNA鏈又會重新結(jié)合成雙鏈，稱為 。PCR技術(shù)利用了DNA的 原理，通過控制溫度來控制雙鏈的解聚與結(jié)合。 (2)在制備固定化酵母細胞過程中，溶化好的海藻酸鈉溶液要冷卻至室溫，才能加入已活化的酵母菌，目的是防止 。 如果在CaCl2溶液中形成的凝膠珠顏色過淺，說明固定的酵母細胞數(shù)目 。 (3)若用花藥進行離體培養(yǎng)則應(yīng)選擇花粉發(fā)育至 期的花藥培養(yǎng)成功率最高。 【答案】(1)復(fù)性 熱變性 (2)高溫殺死酵母菌 較少 (3)單核 【解析】(1)DNA熱變性后可以再恢復(fù)到原來的雙鏈狀態(tài)，所以PCR技術(shù)可以利用DNA熱變性的原理，通過控制溫度來控制DNA的解聚和結(jié)合。(2)因為制備海藻酸鈉溶液需要加熱，所以制備完畢要冷卻后才能使用，否則會殺死酵母細胞。凝膠珠的顏色深淺與被固定的酵母細胞數(shù)量呈正相關(guān)，即固定的細胞越多則顏色越深，所以凝膠珠的顏色過淺，說明固定的酵母細胞太少。(3)花藥離體培養(yǎng)時一般選擇發(fā)育至單核期的花粉為材料。 9.菊花的組織培養(yǎng)的大致過程如圖所示。請回答下列問題： (1)外植體的消毒：選取生長旺盛的嫩枝，沖洗干凈。用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分數(shù)為70%的 中搖動2～3次，持續(xù)6～7 s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗。吸干表面水分，放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的 中2~4 min取出后，在無菌水中至少清洗3次，其目的是 。 (2)菊花組織培養(yǎng)過程中，啟動細胞分裂、B (填名稱)、再分化的關(guān)鍵激素是 。通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織細胞與枝條韌皮部細胞形態(tài)結(jié)構(gòu) (填“相同”或“不同”)，其根本原因是 。 (3)該實驗操作成功的關(guān)鍵是 ，所以要對外植體、超凈工作臺等消毒，對 等滅菌，實驗操作過程都要在 旁進行。試管幼苗的獲得證明菊花體細胞具有 性。 【答案】(1)酒精 氯化汞溶液 漂凈消毒液 (2)脫分化 細胞分裂素、生長素 不同 基因的選擇性表達 (3)無菌操作或無菌技術(shù) 培養(yǎng)基或培養(yǎng)器具 酒精燈的火焰 全能 【解析】(1)外植體的消毒過程：用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分數(shù)為70%的酒精中搖動2～3次，持續(xù)6～7 s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗，吸干表面水分，放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4 min，取出后，在無菌水中至少清洗3次，其目的是漂凈消毒液。(2)在植物組織培養(yǎng)過程中，形成愈傷組織的過程是脫分化；啟動脫分化和再分化過程的激素主要是生長素和細胞分裂素；愈傷組織和外植體的細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)差別很大，根本原因在于不同細胞內(nèi)基因的選擇性表達。(3)植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵在于無菌技術(shù)，所以培養(yǎng)基的滅菌、外植體的消毒和無菌操作都很嚴格；實驗操作過程要在酒精燈火焰旁進行，試管苗的獲取體現(xiàn)了植物細胞的全能性。 10.玉米是重要的糧食作物，經(jīng)深加工可生產(chǎn)酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下： （1）玉米秸稈中的纖維素經(jīng)充分水解后的產(chǎn)物可被酵母菌利用發(fā)酵生產(chǎn)酒精。培養(yǎng)酵母菌時，該水解產(chǎn)物為酵母菌的生長提供 。發(fā)酵過程中檢測酵母菌數(shù)量可采用 法或稀釋涂布平板法計數(shù)。 （2）玉米胚芽油不易揮發(fā)，宜選用 法或 法從玉米胚芽中提取。 （3）玉米淀粉經(jīng)酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖異構(gòu)酶的作用下轉(zhuǎn)化成果糖。利用 技術(shù)可使葡萄糖異構(gòu)酶重復(fù)利用，從而降低生產(chǎn)成本。 （4）利用PCR技術(shù)擴增葡萄糖異構(gòu)酶基因時，需用耐高溫的 催化。PCR一般要經(jīng)歷三十次以上的循環(huán)，每次循環(huán)包括變性、 和 三步。 【答案】（1）碳源 顯微鏡直接計數(shù) （2）壓榨 萃?。ㄗⅲ簝煽湛深嵉梗?）固定化酶（4）（Taq）DNA聚合酶 （低溫）復(fù)性（或退火）（中溫）延伸 【解析】（1）纖維素的水解產(chǎn)物是葡萄糖，可為酵母菌提供碳源。發(fā)酵過程中可用顯微鏡直接計數(shù)法對酵母菌進行計數(shù)。（2）玉米胚芽油不易揮發(fā)，則不能利用蒸餾法提取，可利用萃取法或壓榨法提取。（3）可使酶重復(fù)利用的技術(shù)是固定化酶法。（4）PCR技術(shù)進行擴增時，由于溫度較高，因此需要利用耐高溫的（Taq）DNA聚合酶。PCR的每次循環(huán)包括變性、（低溫）復(fù)性（或退火）和（中溫）延伸三步。 11.乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，具有重要應(yīng)用價值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下： (1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)時，宜用______作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是_____。從功能上講，這種培養(yǎng)基屬于________。 (2)培養(yǎng)微生物L(fēng)前，宜采用______方法對接種環(huán)進行滅菌。 (3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測其分子量大小。在相同條件下，帶電荷相同的蛋白質(zhì)電泳速度越快，說明其分子量越________。 (4)乳糖酶宜采用化學(xué)結(jié)合法(共價鍵結(jié)合法)進行固定化，可通過檢測固定化乳糖酶的______確定其應(yīng)用價值。除化學(xué)結(jié)合法外，酶的固定化方法還包括____、________、離子吸附法及交聯(lián)法等。 【答案】(1)乳糖 凝固劑 選擇培養(yǎng)基 (2)灼燒 (3)小 (4)（酶）活性\[或：(酶)活力\] 包埋法 物理吸附法(注：兩空可顛倒) 【解析】（1）該選擇培養(yǎng)基的唯一碳源應(yīng)為乳糖，只有能利用乳糖的微生物能在該培養(yǎng)基上生存，而其他微生物將因缺乏碳源而無法生存，利用這個原理可以篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)；固體培養(yǎng)基中瓊脂是很好的凝固劑；從功能上講這種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)接種環(huán)的滅菌宜采用灼燒法。(3)電泳過程中若蛋白質(zhì)所帶電荷相同，則電泳速度只與蛋白質(zhì)的分子量大小有關(guān)，蛋白質(zhì)分子量越小，電泳速度越快。(4)固定化酶常要通過測定其活性來確定其應(yīng)用價值；酶的固定化方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法等。