【状元桥】2016届高三生物二轮复习专题精讲八选修模块满分冲刺(二十一)生物技术实践(B)

1生物技术实践（B）一、选择题1.下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是（）A.先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度B.实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度C.相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D.衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果【答案】B【解析】本实验的自变量是洗衣粉的种类，因变量是洗涤效果，无关变量有温度、pH、衣物质地(因为酶具有专一性)、洗衣粉的用量等，探究实验中除自变量外应给予相同且适宜的其他条件，才能排除无关变量对实验结果的干扰，根据上述分析，符合题意的是B，热水溶解洗衣粉可能使酶失活，只有适宜pH条件中加酶洗衣粉才有好的洗涤效果，故A、C、D均不符合题意。2.某校学生尝试用琼脂作载体，用包埋法固定α-淀粉酶来探究固定化酶的催化效果。实验结果见表(加入试管中的固定化淀粉酶量与普通α-淀粉酶量相同)。实验表明1号试管中淀粉未被水解，你认为最可能的原因是（）A.实验中的温度过高，导致固定化淀粉酶失去活性B.淀粉是大分子物质，难以通过琼脂与淀粉酶接触C.水浴保温时间过短，固定化淀粉酶未将淀粉水解D.实验程序出现错误，试管中应先加入碘液后保温【答案】B【解析】由于固定化淀粉酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物质，它不能通过琼脂与酶充分接触，导致淀粉不能被水解。3.如图是用已除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确2的是（）A.首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质B.图乙装置的试管收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质C.用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5mL，连续收集D.图丙装置用于电泳法分离提纯血红蛋白的操作中【答案】A【解析】本题考查血红蛋白的提取和分离实验，意在考查考生获取信息的能力和理解能力。用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。采用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，相对分子质量较大的蛋白质先从层析柱中洗脱出来。4.下列有关DNA粗提取和鉴定实验的叙述不正确的是（）A.利用鸡血细胞在低渗溶液中涨破的原理制备含DNA的滤液B.利用在不同浓度的NaCl溶液中溶解度差别粗提取和纯化DNAC.利用DNA溶于乙醇的性质进一步纯化DNAD.利用DNA与二苯胺溶液的显色反应对样本中的DNA进行鉴定【答案】C【解析】利用鸡血细胞在低渗溶液中涨破的原理制备含DNA的滤液；利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的差别粗提取和纯化DNA；可利用DNA不溶于乙醇的性质进一步纯化；可利用DNA与二苯胺溶液的显色反应对DNA进行鉴定。5.多聚酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是（）A.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B.反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板3C.PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增D.应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变【答案】C【解析】PCR技术是人工合成DNA方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。二、非选择题6.红细胞含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带氧气或二氧化碳，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液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加入柠檬酸钠的目的是。②以上所述的过程为样品处理，它包括、、收集血红蛋白溶液。(2)收集的血红蛋白溶液可以在透析袋中透析，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，最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。①样品纯化的方法是。②加入SDS可以使蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于。【答案】（1）①防止血液凝固②红细胞的洗涤血红蛋白的释放（2）①去除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）①凝胶色谱法②分子的大小【解析】本题考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法，凝胶是由多糖类化合物构成的，其内部有很微细的多孔网状结构，小分子蛋白质可以进入凝胶内部，路程较长，移动速度慢，而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，路程较短，移动速度快，因此在洗脱中先分离出。选用不同种凝胶，其立体网状结构不同，孔隙大小不同，因此可分离的分子大小也不同，故应相关。凝胶一般对分离的物质无吸附作用，所有要分离的物质都应该被洗脱出来，这是凝胶色谱法与一般层析法的不同。7.某同学进行苹果汁制作实验，工艺流程如图所示：4(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是。黑曲霉提取液中含有的可分解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过方式将酶固定化，酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去。(2)实验中，操作流程A和B的先后顺序为。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的混合，如果出现现象，说明果胶还没有被完全分解。为使果胶完全分解，应将流速调。(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被使用。【答案】(1)消毒果胶酶吸附未被固定的酶等物质(2)AB阀1乙醇浑浊(沉淀)慢(3)重复【解析】(1)在制作工艺中必须对原材料消毒，这样才能保证后续实验的成功。KMnO4是强氧化剂，可以起到对苹果的消毒作用。可使果胶分解的物质是果胶酶。在制备固定化酶时，石英砂具有吸附作用。为了除去未被固定的酶等物质，需用蒸馏水洗涤固定化柱。(2)实验中应先制备好固定化酶，再对苹果进行榨汁处理，否则易使果汁污染。在苹果汁澄清过程中，应将调节阀1关闭，否则在产物中会混入较多的果胶酶。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的乙醇混合，如果出现浑浊或沉淀的现象(乙醇对果胶有凝聚作用)，说明果胶还没有被完全分解。为使果胶完全分解，应将流速调慢，以便反应充分进行。(3)固定化酶的最大优点是可回收重复使用。8.请回答下列生物技术有关问题：(1)DNA变性后，当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链，称为。PCR技术利用了DNA的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。(2)在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，目的是防止。如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明固定的酵母细胞数目。(3)若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至期的花药培养成功率最高。【答案】(1)复性热变性(2)高温杀死酵母菌较少(3)单核【解析】(1)DNA热变性后可以再恢复到原来的双链状态，所以PCR技术可以利用DNA热变性的原理，通过控制温度来控制DNA的解聚和结合。(2)因为制备海藻酸钠溶液需要加热，5所以制备完毕要冷却后才能使用，否则会杀死酵母细胞。凝胶珠的颜色深浅与被固定的酵母细胞数量呈正相关，即固定的细胞越多则颜色越深，所以凝胶珠的颜色过浅，说明固定的酵母细胞太少。(3)花药离体培养时一般选择发育至单核期的花粉为材料。9.菊花的组织培养的大致过程如图所示。请回答下列问题：(1)外植体的消毒：选取生长旺盛的嫩枝，冲洗干净。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的中摇动2～3次，持续6～7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。吸干表面水分，放入质量分数为0.1%的中2~4min取出后，在无菌水中至少清洗3次，其目的是。(2)菊花组织培养过程中，启动细胞分裂、B(填名称)、再分化的关键激素是。通过B过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞形态结构(填“相同”或“不同”)，其根本原因是。(3)该实验操作成功的关键是，所以要对外植体、超净工作台等消毒，对等灭菌，实验操作过程都要在旁进行。试管幼苗的获得证明菊花体细胞具有性。【答案】(1)酒精氯化汞溶液漂净消毒液(2)脱分化细胞分裂素、生长素不同基因的选择性表达(3)无菌操作或无菌技术培养基或培养器具酒精灯的火焰全能【解析】(1)外植体的消毒过程：用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动2～3次，持续6～7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗，吸干表面水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2～4min，取出后，在无菌水中至少清洗3次，其目的是漂净消毒液。(2)在植物组织培养过程中，形成愈伤组织的过程是脱分化；启动脱分化和再分化过程的激素主要是生长素和细胞分裂素；愈伤组织和外植体的细胞形态、结构差别很大，根本原因在于不同细胞内基因的选择性表达。(3)植物组织培养的关键在于无菌技术，所以培养基的灭菌、外植体的消毒和无菌操作都很严格；实验操作过程要在酒精灯火焰旁进行，试管苗的获取体现了植物细胞的全能性。10.玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：（1）玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌6时，该水解产物为酵母菌的生长提供。发酵过程中检测酵母菌数量可采用法或稀释涂布平板法计数。（2）玉米胚芽油不易挥发，宜选用法或法从玉米胚芽中提取。（3）玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。（4）利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、和三步。【答案】（1）碳源显微镜直接计数（2）压榨萃取（注：两空可颠倒）（3）固定化酶（4）（Taq）DNA聚合酶（低温）复性（或退火）（中温）延伸【解析】（1）纤维素的水解产物是葡萄糖，可为酵母菌提供碳源。发酵过程中可用显微镜直接计数法对酵母菌进行计数。（2）玉米胚芽油不易挥发，则不能利用蒸馏法提取，可利用萃取法或压榨法提取。（3）可使酶重复利用的技术是固定化酶法。（4）PCR技术进行扩增时，由于温度较高，因此需要利用耐高温的（Taq）DNA聚合酶。PCR的每次循环包括变性、（低温）复性（或退火）和（中温）延伸三步。11.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下：(1)筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用______作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是_____。从功能上讲，这种培养基属于________。(2)培养微生物L前，宜采用______方法对接种环进行灭菌。(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越________。(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的______确定其应用价值。除化学结合法外，酶的固定化方法还包括____、________、离子吸附法及交联法等。【答案】(1)乳糖凝固剂选择培养基(2)灼烧(3)小(4)（酶）活性\[或：(酶)活力\]包埋法物理吸附法(注：两空可颠倒)【解析】（1）该选择培养基的唯一碳源应为乳糖，只有能利用乳糖的微生物能在该培养基7上生存，而其他微生物将因缺乏碳源而无法生存，利用这个原理可以筛选产乳糖酶的微生物L；固体培养基中琼脂是很好的凝固剂；从功能上讲这种培养基属于选择培养基。(2)接种环的灭菌宜采用灼烧法。(3)电泳过程中若蛋白质所带电荷相同，则电泳速度只与蛋白质的分子量大小有关，蛋白质分子量越小，电泳速度越快。(4)固定化酶常要通过测定其活性来确定其应用价值；酶的固定化方法包括包埋法、化学结合法、物理吸附法等。