2020届高考生物一轮复习 专题二十三 酶的应用和生物技术在其他方面的应用课件

专题二十三酶的应用和生物技术在其他方面的应用2010—2019年高考全国卷考情一览表考点2010—201420152016201720182019合计1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1.酶的研究和应用5年0考10年0考2.蛋白质、DNA的提取和分离及PCR技术5年0考10年0考3.植物有效成分的提取5年2考393710年4考【考情分析】本专题主要从与酶有关的实验设计入手,考查实验变量的控制、结果的预测以及固定化酶技术的原理和方法、生物材料中提取某些特定成分如植物芳香油和胡萝卜素。从命题角度看,物质的提取、分离常以新科学技术为命题背景考查对几个生物技术的基础知识及解决问题的能力。考点69考点70考点71考点69酶的研究和应用1.(2018·江苏,14,2分,难度★★)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述,正确的是(D)A.用温水使海藻酸钠迅速溶解,待其冷却到室温后用于包埋细胞B.进行包埋时,用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜C.注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状D.包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状,并具有一定的弹性解析本题主要考查酵母细胞固定化的相关知识,属于对科学探究的考查。溶解海藻酸钠需用小火或者间断加热,不能用温水,A项错误;进行包埋时,CaCl2会使凝胶珠聚沉,B项错误;注射器出口距离CaCl2溶液要有一定距离,否则会导致凝胶珠不是椭球形或球形,C项错误;正常情况下的凝胶珠为淡黄色半透明状,且具有一定的弹性,D项正确。理解考点69考点70考点712.(2018·江苏,21,3分,难度★★)(多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述,错误的是(BCD)A.洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B.洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C.在50℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时,其中的酶会迅速失活D.加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存,不会影响其中酶的活性解析本题主要考查加酶洗衣粉的相关知识,属于对科学探究的考查。洗衣粉中添加的酶通常由微生物发酵生产而来,A项正确;洗衣粉中蛋白酶发挥作用需要适宜的条件,通常不会将添加的其他酶分解,B项错误;加酶洗衣粉中酶的适宜温度可在50℃左右,则在50℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时,酶不会失活,C项错误;加酶洗衣粉晾干时,太阳照射会影响酶的活性,D项错误。考点69考点70考点713.(2014江苏,18,2分,难度★★)下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是(C)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解析酶的活性受温度影响,温水比冷水效果要好,故A项错误;表面活性剂可以使蛋白质变性从而抑制酶的作用,B项错误;酶的活性受pH影响,在pH低于7.0时,碱性酶活性低,却依然能起到催化作用,故C项正确;洗衣粉中的酶,应是通过催化衣物上的不溶于水的大分子物质水解成为溶于水的小分子物质,而发挥作用,故D项错误。理解考点69考点70考点714.(2013江苏,6,2分,难度★★)下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是(A)A.可用包埋法制备固定化酵母细胞B.反应产物对固定化酶的活性没有影响C.葡萄糖异构酶固定前后专一性不同D.固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应解析酶的固定化适合用化学结合法和物理吸附法,酵母细胞适合用包埋法固定化,A项正确;反应产物对固定化酶的活性有影响,能使酶“钝化”,B项错误;酶具有专一性,与固定化与否没有关系,C项错误;固定化细胞只能催化该细胞内所能进行的生化反应,D项错误。考点69考点70考点715.(2012江苏,16,2分,难度★★)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(B)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解析加酶洗衣粉中的酶是不耐高温的,不能用热水溶解;实验的观察指标既可以是相同洗涤效果的时间长短,也可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度;加酶洗衣粉的洗涤效果与溶液pH有关,在最适pH时洗涤效果最好,高于或低于最适pH,洗涤效果都会降低;衣物质地和洗衣粉的用量都属于该实验的无关变量,都能影响实验结果。考点69考点70考点716.(2012江苏,17,2分,难度★★)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,错误的是(C)A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌解析用化学结合法固定化酶,会使部分酶的分子结构发生变化,从而影响到酶的活性;作为消化酶时,以口服方式才可进入消化道起作用;试纸使用后被污染,不可以反复使用;海藻酸钠凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的,在制备过程中也可能混入了杂菌,因而要用无菌水冲洗。考点69考点70考点717.〔2019·浙江,32(一),7分,难度★★〕回答与果胶和果胶酶有关的问题。(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行涂布分离(或划线分离)。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使水果组织软化疏松及细胞受损。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入95%乙醇使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。考点69考点70考点71(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有提高果胶酶的稳定性和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。解析本题考查酶的获得利用及微生物的培养部分内容。(1)腐烂的水果,果胶含量高,能够产果胶酶的微生物多。(2)微生物培养,获得单菌落的方法是对微生物悬液进行涂布分离(或划线分离)。(3)果胶酶能够水解细胞壁主要构成成分果胶,使水果组织软化及细胞受损,增加果汁产量。果胶在乙醇中的溶解度低,故通常向提取液中加入95%乙醇,使果胶形成絮状物便于分离。(4)固定化果胶酶技术主要优点是提高酶的稳定性和酶作用的连续性,操作时需要注意酶活性影响因素以及酶固定的方法和介质。考点69考点70考点718.〔2018·浙江,32(一),7分,难度★★〕回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题。某植物富含有果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。(1)果胶提取工艺研究结果表明,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗C(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆)。考点69考点70考点71(2)在淀粉分离生产工艺研究中,为促进淀粉絮凝沉降,添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液),其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌,通常将生产上使用的菌液,采用划线分离法(或涂布分离法),进行单菌落分离,然后将其扩大培养,并进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中,将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后,发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加果胶酶和果胶甲酯酶使果胶彻底分解成半乳糖醛酸,再添加淀粉酶使淀粉分解,以解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中,通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性,然后主要优化各固定化酶反应器中的固定化的量、反应液温度(答出2点即可)、反应pH和酶反应时间等因素。其中,酶反应时间可通过控制反应器液体流量(或体积)来调节。考点69考点70考点71解析(1)果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响,高温使酶失去活性。(2)单菌落分离方法通常采用划线分离法或涂布分离法,扩大培养后进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。(3)果胶在果胶酶和果胶甲酯酶的作用下彻底分解为半乳糖醛酸,添加淀粉酶使淀粉分解,从而解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)反应器中底物的量、酶制剂的量、反应液的温度、反应液的pH、反应时间等都会影响产物的生成率。单位时间内流经反应器的液体流量大,反应时间就短,反之则长。考点69考点70考点71考点70蛋白质、DNA的提取和分离及PCR技术1.(2012江苏,18,2分,难度★★)下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是(C)A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D.用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少解析DNA在NaCl溶液中的溶解度与洗涤剂无关;DNA的鉴定是在沸水浴后与二苯胺反应变成蓝色,无需冷却;细胞中可能含有分解DNA的酶,从而影响到DNA的提取;DNA可以吸附在玻璃棒上,缓慢搅拌可以增加DNA的提取量。考点69考点70考点712.(2011广东,5,4分,难度★★)以下关于猪血红蛋白提纯的描述,不正确的是(D)A.洗涤红细胞时,使用生理盐水可防止红细胞破裂B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核,提纯时杂蛋白较少C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D.在凝胶色谱法分离过程中,血红蛋白比相对分子质量较小的杂蛋白移动慢解析大分子物质由于分子直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快,相反,分子质量较小的物质向下移动速度较慢。考点69考点70考点713.(2011江苏,19,2分,难度★★)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,相关叙述正确的是(B)A.用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L,滤去析出物B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质C.将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色D.用菜花替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同解析当NaCl浓度为0.14mol·L-1时,DNA溶解度最小,析出物中含有大量的DNA。将丝状DNA溶解在2mol·L-1的NaCl溶液中,加入二苯胺沸水浴加热后呈蓝色。用菜花替代鸡血作实验材料,实验操作步骤不完全相同,处理菜花时,先用洗涤剂处理细胞膜,使细胞膜破碎,释放出DNA。考点69考点70考点714.(2010广东,24,6分,难度★)(双选)新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术(或仪器)与应用匹配正确的是(BD)A.PCR技术——扩增蛋白质B.杂交瘤技术——制备单克隆抗体C.光学显微镜——观察叶绿体的基粒D.花粉离体培养——培育单倍体植物解析PCR技术的原理为DNA双链复制,用来扩增DNA;叶绿体的基粒是亚显微结构,只有用电子显微镜才能观察到。考点69考点70考点715.(2010江苏,32,7分,难度★★★)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动,具体步骤如下。科学探究材料处理:称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份,每份10g。剪碎后分成两组,一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24h。DNA粗提取:第一步:将上述材料分别放入研钵中,各加入15mL研磨液,充分研磨。用两层纱布过滤,取滤液备用。第二步:先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液,再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌,使絮状物缠绕在玻璃棒上。考点69考点70考点71第三步:取6支试管,分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测:在上述试管中