2018版高考生物一轮 选修1-生物技术实践 夯基提能作业本35

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1、1 第第 3535 讲讲 生物技术在其他方面的应用生物技术在其他方面的应用 A A 组组 基础题组基础题组 考点一 植物特定成分的提取 1.(2015 课标,39,15 分)回答与胡萝卜素有关的问题: (1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是 (填“-胡萝卜素”、“-胡萝卜素”或“-胡萝卜素” ),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子 ,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为 。胡萝卜素是 (填“挥发性”或“非挥发性”)物质。 (2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时, (填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻 干燥。 (3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的 作为胡

2、萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是 。 2.回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题: (1)薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似,因此适合选用 法来提取。用此方法收集到的液体 (是/不是)纯的薄荷油,原因是 。在此过程中,影响薄荷油提取 量的主要因素有 和 。 (2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是 法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、 萃取、 、 。 (3)如图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。图中实验组是 ,实验得出的结论是 。 考点二 蛋白质的分离 2 3.(2017 广东汕头金山中学高二下期中,26)随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工

3、作的完成, 人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物 兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋白提取、 分离流程图”: 实验准备 配制缓冲液血细胞悬液 样品处理 洗涤、破碎、离心等蛋白质粗分离 透析纯化、纯度鉴定 凝胶色谱法、电泳等 图 1 请回答下列有关问题: (1)样品处理中红细胞的洗涤要用 反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度 pH 7.0 的 缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是 。 (2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是 ,若要尽快达到理想的透析效果,可以

4、(写出一种方法)。 (3)血红蛋白的纯化是通过 法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。 (4)电泳利用了待分离样品中各种分子的 等的差异,而产生不同迁移速度,实现各 种分子的分离。 图 2 (5)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上 图 2 所示。由图可知携带者有 种血红蛋白,从分子遗传学的角度作出的解释是 。 4.(2016 四川成都两校二模,8)根据现代生物技术的相关知识,回答下列问题: (1)我们在用苹果泥作为原料探究果胶酶催化反应的最适条件和最适用量时,通过 来确定最适值。 此类实验的观测指标可以是 (两点)。用葡萄制作的果酒酒味醇正

5、,放置一段时 间后,发现果酒带有明显的酸味,原因是密封不严,醋酸菌进行有氧呼吸,将果酒转变成果醋。果酒发酵结束后,为 方便后续使用,可将菌液转移到甘油中,与之充分混匀后,放在 的冷冻箱中保存。 3 (2)对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 ,培养后如果 pH 升高,指示剂将变红,因为细菌合成的 将尿素分解成氨,使培养基碱性增强。 (3)已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子,其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如图所 示。 将样品装入透析袋中透析 12 h,若分子乙保留在袋内,则分子 也保留在袋内。 若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质,则分子 移动速度最

6、快。 若将样品以 2 000 r/min 的速度离心 10 min,分子戊存在于沉淀中,则分子 可能不存在于沉 淀中。 (4)提取胡萝卜素常用有机溶剂萃取的方法,萃取的效率主要取决于 ,同时还受到原料颗粒 的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。将提取的胡萝卜素粗品用 法进行鉴 定,鉴定过程中需用 作为对照。 B B 组组 提升题组提升题组 非选择题 1.(2017 四川三台中学第一次月考,39)胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微 生物菌体中提取获得,流程如下: (1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时,可选用 或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼

7、烧接种 环,其目的是 。 (2)培养酵母菌 R 时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌 R 的生长提供 和 。 (3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是 。 (4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素,鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为 。 4 2.(2017 西藏日喀则一中第一次月考,19)红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成,血 红蛋白的主要功能是携带 O2和 CO2,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离 血红蛋白。请回答下列有关问题:

8、 (1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步: 、粗分离、 和 。 (2)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。 加入柠檬酸钠的目的是 。 以上所述的过程即是样品处理,它包括红细胞的洗涤、 、分离血红蛋白溶液。 (3)收集的血红蛋白溶液要进行粗分离,其方法是 。 (4)然后通过 法将样品纯化,样品纯化的目的是 。最后经 进行纯度鉴定。 (5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的 、形状的不同,使带电分子产生不 同的迁移速率,从而实现样品中各种分子的分离。 3.(2016 江西五市八校二联,39)常品茶、善品茶者能在杯

9、水之中品出生活的真谛。茶的种类以色泽(或制作 工艺)分为绿茶、红茶、乌龙茶、白茶等不同品种。请回答: (1)红茶菌液是一种传统的活菌饮料,制作流程是:制作红茶糖液接种红茶菌种发酵红茶菌液。红茶菌种 是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共同体,可以用 法分离纯化得到不同的菌种。在接种活菌之前,红 茶糖液要先煮沸后冷却,煮沸和冷却的目的分别是 、 。 (2)很多商家在茶饮料中添加人工合成的色素、香精等添加剂,可能危害人体健康,人们更喜欢从植物中提取 的天然成分,常用 法提取胡萝卜素, 法提取玫瑰精油。提取的胡萝卜素可通过 法进一步鉴定。 (3)科学家利用植物组织培养技术实现优良茶种的大量繁殖,在组织培养过程

10、中,外植体要经过 和 过程获得胚状体。 4.(2016 河北衡水二调,39)如图 1 是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉发酵生产 -胡萝卜素过程中菌体生物量 及 -胡萝卜素产量随时间变化曲线图。图 2 是样品层析结果及与 -胡萝卜素标准样的比对。请回答下列 问题: 5 (1)发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态分应为 ,玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主 要提供 。在接入菌种前,应对培养基进行 ,以避免杂菌污染。 (2)图 1 中,菌体的最快增长出现在第 h,菌体的生物量到达最大值后下降,其原因是 。 (3)-胡萝卜素常用提取方法为 法,一般用 作为提取剂,原因是该提取剂为水不溶性有机溶剂,提 取效果

11、好。 (4)将提取的胡萝卜素样品与 -胡萝卜素标准样进行比对,结果如图 2。从图中分析可知,色带 为 -胡萝卜素。 6 答案全解全析答案全解全析 A A 组组 基础题组基础题组 考点一 植物特定成分的提取 1. 答案 (1)-胡萝卜素 维生素 A 夜盲症 非挥发性 (2)需要 (3)乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(其他合理答案也给分) 解析 (1)胡萝卜素中最主要的组成成分是 -胡萝卜素,-胡萝卜素在人体内可以转变成维生素 A,后者 缺乏会引起夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时要进行干燥处理, 以利于萃取。(3)萃取胡

12、萝卜素的有机溶剂应该能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,乙醇属于水溶性有 机溶剂。 2. 答案 (1)水蒸气蒸馏 不是 薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物 蒸馏时间 蒸馏 温度 (2)萃取 过滤 浓缩 (3)B、C 萃取样品中不含 -胡萝卜素 解析 (1)薄荷油和玫瑰精油都是芳香油,易挥发、难溶于水、化学性质稳定,因此可用水蒸气蒸馏法进行 提取。由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物,不是纯的薄荷油。影响薄荷油提取量的主 要因素是蒸馏温度和蒸馏时间,蒸馏温度太高、时间太短,产品品质就比较差。(2)胡萝卜素易溶于有机溶剂, 可用有机溶剂进行萃取,步骤是:粉碎干燥萃取

13、过滤浓缩。(3)胡萝卜素萃取后溶于有机溶剂,图中实 验组是 BC,对照组是 AD。 考点二 蛋白质的分离 3. 答案 (1)生理盐水 渗透(作用)原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破) (2)除去小分子杂质 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液 (3)凝胶色谱 (4)带电性质以及分子大小、形状 (5)2 携带者具有一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质 7 解析 (1)样品处理中红细胞的洗涤要用生理盐水反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度 pH=7.0 的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内 液浓度时,细胞吸水涨

14、破)。(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是除去小分子杂质。(4)电泳利用了待分离 样品中各种分子的带电性质以及分子大小、形状等的差异,而产生不同的迁移速度,实现各种分子的分离。(5)由 图 2 可知携带者有 2 种血红蛋白,因为携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的 蛋白质。 4. 答案 (1)设置梯度 果汁的澄清度、果汁的体积 -20 (2)酚红 脲酶 (3)丙和丁 丙 甲 (4)萃取剂的性质和使用量 纸层析 胡萝卜素标准样品(标准样品也给分) 解析 (1)探究酶催化反应的最适条件和最适用量时,需要设置预实验,通过设置梯度来确定最适值,此类实 验观测指标可以是果汁

15、的澄清度、果汁的体积。果酒发酵结束后,为方便后续使用,可将菌液转移到甘油中, 与之充分混匀后,放在-20 的冷冻箱中保存,此方法叫做甘油管藏法。(2)对分离的能分解尿素的细菌进行 鉴定,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红,培养后如果 pH 升高,指示剂将变红,因为细菌合成的脲酶将 尿素分解成氨,使培养基碱性增强。(3)据图可知,五种蛋白质分子量大小为丙丁乙戊甲。血红蛋白溶 液的粗分离采用的方法是透析,即将采集的血红蛋白溶液放在透析袋中进行透析,去掉分子量较小的杂质,原 理是小分子杂质可以通过透析袋进入缓冲液中,血红蛋白分子量较大,不能通过透析袋进入缓冲液。将样品装 入透析袋中透析 12 h,

16、若分子乙保留在袋内,则分子丙和丁也保留在袋内,因其分子量大于乙。若用凝胶色 谱柱分离样品中的蛋白质,分子量大的分子经过的路程短,故分子量大的蛋白质分子先洗脱出来,分子丙移动 速度最快。若将样品以 2 000 r/min 的速度离心 10 min,分子量大的分子进入沉淀中,故若分子戊存在于 沉淀中,则分子乙、丙、丁均存在于沉淀中,分子量较小的甲可能不存在于沉淀中。(4)提取胡萝卜素常用有 机溶剂萃取的方法,萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、 含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。将提取的胡萝卜素粗品用纸层析法进行鉴定,鉴定过程中需用胡 萝卜素标准样品作