2021届高考生物一轮复习第十一单元生物技术实践第三讲生物技术在其他方面的应用课时跟踪练含解析新人教版

课时跟踪练421(13分)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_。(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采取_。(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_。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_。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。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水，其主要优点有_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_和_。解析：(1)腐烂的水果通常细胞壁被分解较多，所以含有能产生果胶酶的微生物较多。(2)获取单菌落的方式有平板划线法和稀释涂布平板法两种，本题中两种方式均可。(3)果胶酶的作用是水解果胶，果胶位于植物细胞壁中，故水解果胶会使得水果组织软化疏松及使细胞受损；果胶不溶于酒精，故提取回收果胶需要使用95%乙醇，使果胶形成絮状物回收。(4)固定化的果胶酶在处理含果胶的污水时，可提高果胶酶的稳定性并可连续处理；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，还需考虑的因素有固定化的方法和固定化所用的介质。答案：(每空2分，共13分)(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多(2)稀释涂布平板(或平板划线) (3)水果组织软化疏松及细胞受损95%乙醇(4)提高果胶酶的稳定性固定化的方法(1分)固定化所用的介质2(13分)(2019唐山一中模拟)下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。请据图分析回答：(1)图1中，将溶化好的海藻酸钠溶液_，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。海藻酸钠载体的特点是_。(2)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果，出现此结果的可能原因有_(答出两点)。(3)图1中制备的凝胶珠用_后再转移到图2装置中。(4)下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是_。配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合酵母细胞活化固定化酵母细胞ABC D(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆，需要使用_酶。从酶数量的角度分析，与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是_。如果反应物是大分子物质，应采用固定化_(“酶”或“细胞”)技术。解析：(1)在将海藻酸钠溶液和酵母细胞混合时，应将完全溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则会因温度过高而导致酵母细胞死亡。海藻酸钠载体的特点是不溶于水、多孔。(2)图3中显示没有形成大小均匀的凝胶珠，出现此结果的可能原因有：海藻酸钠浓度过高，或者是注射器中的混合液推进的速度过快，或者是注射时针头离氯化钙溶液距离太近。(3)图1中，制备好的凝胶珠(固定好的酵母细胞)用蒸馏水洗涤23次后再转移到图2装置中。(4)制备固定化酵母细胞的正确步骤是：活化酵母细胞配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液和酵母细胞混合固定化酵母细胞，A、B、C均错误，D项正确。(5)葡萄糖异构酶能将葡萄糖转化成果糖，因此用固定化酶技术生产高果糖浆，需要使用葡萄糖异构酶。固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶或多种酶)。如果反应物是大分子物质，应采用固定化酶技术。答案：(除注明外，每空1分，共13分)(1)冷却至室温不溶于水、多孔(2分)(2)海藻酸钠浓度过高；注射器中的混合液推进的速度过快；注射时针头离氯化钙溶液距离太近(4分)(3)蒸馏水洗涤(4)D(2分)(5)葡萄糖异构多酶系统(或一系列酶或多种酶(2分)酶3(13分)请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答下列问题：(1)将实验流程按先后顺序补充完整：_、_。(2)凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除_，洗涤干净的标志是_。为防止血液凝固，在采血容器中通常要预先加入_(抗凝剂)。(4)下图是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品加入过程的示意图，正确的加样顺序是_。(5)在装填色谱柱时不能有气泡存在，因为_，降低分离效果。如果_，说明色谱柱制作成功。解析：(1)血红蛋白的提取和分离流程为：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液透析凝胶色谱柱的制作凝胶色谱柱的装填样品的加入和洗脱。可见，A表示血红蛋白的释放，B表示凝胶色谱柱的装填。(2)凝胶色谱法的基本原理是：根据相对分子质量的大小分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。洗涤干净的标志是离心后的上清液不再呈现黄色。为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠，其比例是每100 mL血液加入3.0 g柠檬酸钠。(4)加样顺序是调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面，即。(5)由于气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果，所以在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡产生。在蛋白质分离过程中，如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。答案：(除注明外，每空1分，共13分)(1)血红蛋白的释放凝胶色谱柱的装填(2分)(2)相对分子质量的大小(3)杂蛋白(或血浆蛋白)离心后的上清液不再呈现黄色(2分)柠檬酸钠(4)(2分)(5)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序(2分)红色区带均匀一致地移动4(12分)(2019重庆巴蜀中学月考)丁香是“端午节”传统习俗“佩香囊”中的常用药材。丁香富含丁香酚(分子式为C10H12O2)，是无色或微黄色液体，有强烈的丁香香气，不溶于水。主要用于抗菌、降血压，也可用于香水香精以及各种化妆品香精和皂用香精配方中，还可以用于食用香精。生物兴趣小组结合玫瑰精油的提取，设计了提取丁香精油的实验流程：丁香药材粉碎后30目筛(100 g)水(600 mL)浸泡12 h水蒸气蒸馏装置AB油水混合物C粗提精油分加D过滤丁香精油装入棕色瓶内备用。(1)植物芳香油的提取可采用的方法有蒸馏、_和_。提取丁香精油时，常采用水蒸气蒸馏中的_法。(2)从丁香中提取丁香精油时可采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是丁香精油与玫瑰精油的化学性质相似，即丁香精_能随水蒸气一同蒸馏。(3)该实验中的丁香药材常用果实部分，原因是_。(4)其中B表示_过程，C表示_，通过C提取出的粗提精油，可能还混有一定的水分，所以要向提取液中加入D_吸水，放置过夜，再过滤除去固体物质，即可得到丁香精油。解析：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有蒸馏、萃取和压榨；提取丁香精油时，常采用水蒸气蒸馏中的水中蒸馏法；(2)丁香精油与玫瑰精油的化学性质相似，即丁香精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，因此从丁香中提取丁香精油时可采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法。(3)因丁香果实中含油量较高，故常用该部分用作药材。(4)根据精油的提取流程可知：B表示冷凝过程，C表示分离油层，通过C提取出的粗提精油，可能还混有一定的水分，所以要向提取液中加入D无水硫酸钠吸水。答案：(除注明外，每空1分，共12分)(1)萃取压榨水中蒸馏(2)化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂(3分)(3)丁香果实中含油量较高(2分)(4)冷凝分离油层(2分)无水硫酸钠 (2分)5(12分)(2019河北示范性高中联考)依兰油有独特的香气，常用于高级香料的制作。下图是提取依兰油的装置示意图，请回答下列问题：(1)图中提取依兰油的方法是水蒸气蒸馏法。根据蒸馏过程中原料放置的位置，可将此法划分为水中蒸馏、_和水汽蒸馏。锥形瓶中得到的乳浊液是_。(2)向乳浊液中加入NaCl的目的是_；向分离得到的油层中加入无水Na2SO4的目的是_，此后将油层放置过夜，再经_除去固体Na2SO4就可得到依兰油。(3)蒸馏过程中若不进行冷却操作，则依兰油的提取量会_(填“增多”或“减少”)，原因是_。解析：(1)水蒸气蒸馏法可以划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏，图中锥形瓶中得到的乳油液是油水混合物。(2)向乳浊液中加入NaCl，能使水和油分层，以利于水、油分离；向分离得到的油层中加入无水Na2SO4的目的是除去水分；将油层放置过夜，再过滤除去固体Na2SO4就可得到依兰油。(3)蒸馏过程中若不进行冷却操作，导致部分精油随水蒸气挥发而流失，则依兰油的提取量会减少。答案：(除注明外，每空1分，共12分)(1)水上蒸馏油水混合物(2分)(2)NaCl能使水和油分层，以利于水、油分离(3分)除水过滤(3)减少(2分)部分精油随水蒸气挥发而流失(2分)6(12分)(2019山师大附中模拟)生物技术拥有巨大的发展空间，给人们的生活带来了深刻的变化。某兴趣小组翻阅资料发现橙皮精油和乳酸菌素都具有抑菌的效果，如图为制备橙皮精油和乳酸菌素的流程及其抑菌实验结果，回答下列问题：(1)筛选乳酸菌A时，所用培养基需经_法进行灭菌。将某种细菌接种到培养基上并形成菌膜，最可能采用的接种方法是_。(2)图中，橙皮精油或乳酸菌素接种在培养基上_所在的位置。(3)橙子的果肉可用于制备果酒和果醋。为监测发酵状况，可用_对发酵菌种进行计数，一段时间后统计结果分析可发现，培养液中的菌种种群数量的增长曲线变化规律是种群数量经过一定时间的增长后，趋于稳定。(4)用蒸馏法提取玫瑰精油时，如果想提取较高品质的产品，对温度和时间的要求是_。(5)果胶酶是分解果胶的酶的总称，包括_、果胶分解酶和果胶酯酶。(6)凝胶色谱法是根据_分离蛋白质的有效方法。“血红蛋白的释放”步骤中，在_的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。解析：(1)培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，图中进行抑菌实验时，接种的方法最可能是稀释涂布平板法。(2)图中进行抑菌实验时，最终可通过测量透明圈的直径(或大小)来比较橙皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。(3)检测培养液中的菌种种群数量的变化可以采用抽样检测法，对发酵菌种进行计数。(4)用蒸馏法提取玫瑰精油时，由于水中蒸馏有时会导致原料焦煳，如果想提取较高品质的产品，蒸馏时温度不宜过高，并且适当延长时间。(5)果胶酶是分解果胶的酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。(6)凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。“血红蛋白的释放”步骤中，在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。答案：(除注明外，每空1分，共12分)(1)高压蒸汽灭菌稀释涂布平板法(2分)(2)透明圈(3)显微镜直接计数法(抽样检测)(4)温度不宜过高，适当延长时间(2分)(5)多聚半乳糖醛酸酶(6)相对分子质量大小(2分)蒸馏水和甲苯(2分)7(12分)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：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ，另一组置于20 条件下，保存24 h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL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10 mL滤液，再加入20 mL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。第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂。混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：材料保存温度花菜辣椒蒜黄20 20 注：“”越多表示蓝色越深。分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是_。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(3)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20 相比，相同实验材料在20 条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。解析：从题目实验步骤看出，该实验的课题是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。在第二步中，为了防止DNA断裂，要缓缓地搅拌；从表中结果看出，由于低温抑制了相关酶的活性，DNA降解慢，使得相同材料在低温保存下的DNA提取量大；在相同条件下，蒜黄蓝色最深，说明相同条件下从蒜黄中提取的DNA量最大。答案：(除注明外，每空2分，共12分)(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(3分)(2)DNA断裂(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多(4分)低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(3分)8(13分)草莓是时令水果，可以制作成草莓汁、草莓酒和草莓醋三种产品，且深受大众喜爱。某企业进行相关的制作实验，如下图所示。(1)生产草莓酒、草莓醋常用的菌种分别是_，黑曲霉提取液中含有使果汁澄清的酶包括_三种。(2)检测草莓酒、草莓醋的制作是否成功，均可用_这两种最简易方法来初步判断。(3)生产中先打开阀门1，目的是让固定化柱1中填充的石英砂，通过_方式将酶固定化。固定化柱2中选择固定化酶还是固定化细胞更有利生产，请从酶的角度说明原因。_。(4)工业生产上述三种产品时，固定化柱1、2、3中需要防止外来杂菌的是_(填写编号)，如果固定化柱3中固定的是优良菌种，且流入的草莓酒质量很好，但是生产的草莓醋产量和质量不够高，排除温度和pH以外的原因可能是_(写三点)。解析：(1)生产草莓酒常用的菌种是酵母菌，生产草莓醋常用的菌种是醋酸菌，黑曲霉提取液中含有使果汁澄清的酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶三种。(2)草莓酒有酒味，草莓醋有酸味，因此，检测草莓酒、草莓醋的制作是否成功，均可用嗅味、品尝这两种最简易方法来初步判断。(3)据图分析可知，生产中先打开阀门1，目的是让固定化柱1中填充的石英砂，通过吸附方式将酶固定化。固定化柱2中选择固定化细胞更有利生产，因为固定化细胞可以固定一系列酶，而固定化酶只能固定一种酶。(4)果汁、果酒和果醋的制作过程中都需要防止杂菌的污染，因此，工业生产上述三种产品时，固定化柱1、2、3中需要防止外来杂菌的是1、2、3，如果固定化柱3中固定的是优良菌种，且流入的草莓酒质量很好，但是生产的草莓醋产量和质量不够高，排除温度和pH以外的原因可能是固定化醋酸菌数目较少，氧气量不够，流速控制不好，有杂菌侵入。答案：(除注明外，每空1分，共13分)(1)酵母菌、醋酸菌(2分)多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶(2分)(2)嗅味、品尝(3)吸附选用固定化细胞，因为固定化细胞可以固定一系列酶，而固定化酶只能固定一种酶(3分)(4)1、2、3(2分)固定化醋酸菌数目较少，氧气量不够，流速控制不好，有杂菌侵入(2分)