《专题25生物技术在其他方面的应用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题25生物技术在其他方面的应用.pptx（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考生物高考生物 (课标专用)专题25生物技术在其他方面的应用考点考点1 1酶在果汁生产、洗涤等方面的应用酶在果汁生产、洗涤等方面的应用1.(2018江苏单科,21,3分)下列关于加酶洗衣粉的叙述,错误的是(多选)()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五年高考答案答案BCD本题主要考查加酶洗衣粉的相关知识。洗衣粉中添加的酶通常是由通过基因工程制备的工程菌发酵生产而来的,A正确。这些酶类通常能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度
2、,在50热水中用加酶洗衣粉洗衣时,其中的酶不会迅速失活,C错误。洗衣粉中添加的酶通过特殊的化学物质层层包裹,与洗衣粉的其他成分隔离,隔离层遇水溶解后,其中的酶才能迅速发挥作用,故洗衣粉中的蛋白酶不会将添加的其他酶类迅速分解;受潮的洗衣粉中的酶的隔离层会溶解,其中的酶在温度、酸、碱、表面活性剂等的影响下很快失活,B、D错误。知识归纳知识归纳加酶洗衣粉中添加酶的种类目前加酶洗衣粉中常添加的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。2.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结
3、果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力答案答案C本题主要考查酶去污效能的实验设计和分析。该实验的自变量有3个:污布类型、洗衣粉类型和酶用量。根据实验设计的对照原则和单一变量原则,只有根据具有单一变量的对照实验才能直接得出结论。根据题目实验设计不能判断Y型洗衣粉对污布类型1、4的去污力,故不能得出A项结论;根据题目实验设计不能判断不同类型洗衣粉对4种污布的去污力,故不能得出B项结论;由实验结论知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去
4、污力不同,C正确;根据题目实验设计不能判断加大酶用量对洗衣粉的去污力的影响,故不能得出D项结论。知识总结知识总结实验设计的原则科学性原则、对照原则、单一变量原则、平行重复实验原则。3.(2016江苏单科,21,3分)为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果,在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗,是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述中错误的是(多选)()A.纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B.在上述工艺中,为重复使用纤维素酶,可选用适当的包埋剂固定化酶C.在上述工艺中,通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D.纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素
5、答案答案BD纤维素酶在牛仔裤仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理都是利用酶的专一性,故在牛仔裤仿旧工艺中,通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制反应进程,进而控制仿旧牛仔裤颜色的深浅。酶的固定化技术可以实现酶的重复使用,因酶分子很小,故酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定;葡萄糖间通过糖苷键连接,即纤维素酶催化葡萄糖残基间的糖苷键的水解分解纤维素。评析评析本题以牛仔裤仿旧工艺流程为信息载体,考查酶的特性、固定方法等相关知识。难度较小。4.(2015江苏单科,7,2分)下列关于酶的叙述,正确的是()A.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C.用
6、果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性答案答案B发烧时,消化酶的活性降低,使人的消化功能减退,从而导致食欲减退,A错误;胰蛋白酶可在小肠中发挥作用,B正确;果胶酶在其最适温度时活性最强,澄清速度最快,C错误;由于加酶洗衣粉中的酶属于碱性酶,因此洗衣时加入白醋,会使pH下降,导致加酶洗衣粉中酶的活性降低,D错误。5.(2014江苏单科,18,2分)下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是()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
7、衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用答案答案C酶具有最适温度,温度升高或降低都会降低酶活性,所以冷水洗涤去污效果一般没有温水好,A错误;洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的抑制作用,B错误;酶都有最适的pH,低于或高于最适pH,酶活性会降低,但仍能发挥催化作用,C正确;洗衣粉中的酶是用于去除衣物上的相应污垢,而不是分解溶于水里的污渍,D错误。6.(2015海南单科,30,15分)生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相关问题:(1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶活性的平均值
8、并进行比较。这一实验的目的是。(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0、5、10、40下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有和。(3)某同学取5组试管(AE)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过AD组实验可比较不同实验组
9、出汁量的差异。本实验中,若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是。答案答案(1)比较不同来源果胶酶的活性(4分,其他合理答案也给分)(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(每空3分,共6分,其他合理答案也给分)(3)不能(2分)未加入缓冲液(3分,其他合理答案也给分)解析解析(1)利用不同来源的果胶酶处理果泥,检测各组出汁量,据此可以比较不同来源的果胶酶的活性大小。(2)探究果胶酶的最适温度时,一般在2070范围内,每隔5进行梯度设计。显然题中温度设置过低,温度梯度设置不均。(3)本实验的目的是检测不同量的同种果胶酶下的出
10、汁量的差异,为保证单一变量,AE组都应加入等量缓冲溶液。方法技巧方法技巧探究果胶酶的最适温度时,注意温度设置要均匀,梯度不宜过大。考点考点2 2固定化酶和固定化细胞固定化酶和固定化细胞1.(2018江苏单科,14,2分)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述,正确的是()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,并具有一定的弹性答案答案D本题重点考查酵母细胞固定化的操作流程,对酵母细胞固定化的相关知识全面掌握,牢固掌握实验操作具体流
11、程是解答本题的关键。用酒精灯加热使海藻酸钠溶解,待其冷却到室温后用于包埋细胞,A错误;进行固定时,用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜,B错误;注射器(或滴管)出口应尽量和液面保持一定的距离,以保证凝胶珠成为球状,C错误;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,D正确。2.(2017江苏单科,12,2分)固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是()A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C.温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分答案答案C本
12、题考查固定化酶及蛋白质纯化的相关知识。透析袋一般用硝酸纤维素(半透膜)制成,其能使小分子自由进出,在单宁酶纯化时可采用透析法去除小分子杂质,A错误;化学结合法可能影响酶的活性部位而影响酶的活性,物理吸附法则不影响酶的分子结构,对酶活性无影响,B错误;温度、pH和重金属离子可能影响酶分子结构而影响酶的活性,C正确;酶的专一性决定了单宁酶不会降解茶叶中的有益成分,D错误。知识总结知识总结固定化细胞与固定化酶技术常用的方法固定化酶和固定化细胞方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶分子体积较小,更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞体积较大,多采用包埋法固定化。3.(2017江苏单
13、科,20,2分)下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是()A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状答案答案A本题考查酵母细胞的固定化实验操作。活化酵母时,将适量干酵母加入蒸馏水中后搅拌,使酵母细胞混合均匀成糊状,A正确;配制CaCl2溶液时不需要加热,B错误;将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液中,凝胶珠成形后应在CaCl2溶液中浸泡30min左右,C错误;凝胶珠颜色过浅(呈白色)的原因是海藻酸钠溶液
14、浓度过低,D错误。知识归纳知识归纳制备固定化酵母细胞时异常凝胶珠的形成(1)海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;(2)海藻酸钠浓度过低,制作的凝胶珠颜色过浅,呈白色;(3)蝌蚪状凝胶珠形成的原因是海藻酸钠的浓度偏低或注射时针头离CaCl2溶液的距离太短;(4)漂浮的凝胶珠形成的原因是海藻酸钠溶液与酵母细胞混合时出现气泡。4.(2015江苏单科,11,2分,0.35)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是()A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用B.溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素C.固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物D.凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合答案答案B酶发
15、挥催化作用时不需要消耗氧气,溶解氧交换受阻不是固定化酶应用的限制因素,B错误。易错分析易错分析固定化细胞所用的各种介质均会对包埋细胞的物质交换产生一定的阻碍作用,错答C选项的学生可能从“固定化不利于细胞物质释放”的角度认为该选项错误。实际上,为减小固定化对细胞物质释放的影响,用作固定细胞的材料(例如海藻酸钠)都具有较大的孔径,足以让细胞产物分子有效地透过。5.(2016江苏单科,29,9分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题:(1)实验中的海藻酸钠作用是,CaCl2的作用是。(2
16、)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是。(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是。结合图1和图2分析,固定化藻的实验组2448h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是;7296h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有。答案答案(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶吸附Zn2+绿球藻生长(繁殖)速度快绿球藻
17、生长(增殖)速度慢,溶液中Zn2+浓度较低解析解析(1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。CaCl2可与海藻酸钠反应,促使海藻酸钠形成凝胶球。(2)利用培养液或生理盐水等洗涤凝胶球不至于造成绿球藻过量吸水或失水,从而保持正常的活性状态。1.0%海藻酸钠组移去凝胶球,溶液呈绿色,说明绿球藻逸出了凝胶球,原因是制备凝胶球时,使用的海藻酸钠浓度过低,导致凝胶球孔径过大。(3)图1显示,在不同浓度的海藻酸钠的作用下,当海藻酸钠浓度为2.0%时,固定化的绿球藻数量最多,故探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)空白凝胶球中无绿球藻,故该组Zn2+浓
18、度下降是空白凝胶的吸附作用所致。图1显示,固定化藻的实验组2448h间绿球藻数量增加快,而7296h间绿球藻数量基本不变,这是导致两个时间段Zn2+浓度下降速度不同的原因。6.(2015山东理综,35,12分)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
19、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)解析解析(1)产乳糖酶的微生物可以利用乳糖,故宜选用以乳糖作为唯一碳源的培养基筛选获得产乳糖酶的微生物,这类培养基为选择培养基。培养基中常用琼脂作为凝固剂。(2)接种环常用灼烧灭菌法进行灭菌。(3)电泳法检测蛋白质分子量大小的原理是电荷相同的蛋白质,分子量越小,其电泳速度越快。(4)酶的固定化方法有化学结合法、包埋法和物理吸附法等。固定化酶的活性越高,其应用
20、价值越大,故可通过检测固定化酶的活性确定其应用价值。以下为教师用书专用7.(2015江苏单科,20,2分,0.362)下图为制备人工种子部分流程示意图,下列叙述正确的是()A.胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织B.该过程以海藻酸钠作为营养成分,以CaCl2溶液作为凝固剂C.可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖,为胚状体提供碳源D.包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气,有利于人工种子的储藏答案答案C本题主要考查植物组织培养的应用及固定化细胞的制备过程。胚状体是愈伤组织在分化培养基上形成的,A错误;海藻酸钠用于制作人工种皮,不提供营养物质,B错误;为保持胚状体的活性,包埋胚状体的凝胶珠应适当透气,D
21、错误。知识拓展知识拓展海藻酸钠用于包埋细胞,CaCl2溶液在制备凝胶珠时起到凝固剂的作用;凝胶珠上有小孔可以透气,有利于细胞呼吸。考点考点3 3特定成分的提取和分离特定成分的提取和分离1.(2017课标,37,15分)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是。(2)提取物质W时,振荡的作用是。(3)活性炭具有很强的吸附
22、能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是。(4)现有丙酮(沸点56)、乙醇(沸点约78)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是。(5)该实验操作过程中应注意的事项是(答出两点即可)。答案答案(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,防火解析解析本题主要考查植物有效成分提取原理和基本流程,并学会在新情境下的迁移应用。(1)依据题干信息物质W“受热、受潮易分解”可
23、知,提取物质W时最好选择晾干的植物甲,因为高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,粉碎后出水较多,会稀释用于提取的极性有机溶剂,进而降低对物质W的提取效果。(2)提取物质W时,加溶剂后振荡的目的是使原料和溶剂充分混匀。(3)物质W为无色针状晶体,提取过程中利用活性炭的吸附能力可以去除绿色植物甲溶解在提取液中的色素。(4)根据题干信息可知,物质W受热易分解,所以应选择沸点低的丙酮作为提取剂。(5)该实验操作除需要严格遵守操作流程、注意实验安全(如防火)外,还应结合提取物W受热易分解的特点,在温度较低的情况下操作。2.(2015课标,39,15分,0.47)回答与胡萝卜素有
24、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萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是。答案答案(1)-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(每空2分,共8分)(2)需要(2分)(3)乙酸乙酯(2分)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(3分,
25、其他合理答案也给分)解析解析(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。3.(2014山东理综,35,12分)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。(
26、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)延伸解析解析(1)纤维素的水解产物可为酵母菌的生长提供碳源;发酵过程中对酵母菌计数的方法有显微镜直接计数法或稀释涂布平板法。(2)由于玉米胚芽油不易挥发,所以可采用压榨
27、法或萃取法进行提取。(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用。(4)PCR技术需要耐高温的DNA聚合酶催化子链的合成;PCR的每次循环均包括变性、复性、延伸三步。以下为教师用书专用4.(2015江苏单科,25,3分)图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述正确的是(多选)()图1图2A.图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B.图1中完成过滤之后保留滤液C.图2中完成过滤之后弃去滤液D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质答案答案BCD图1加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破,图2加入蒸馏水的目的是稀释NaCl溶液,A错误;图1中加入蒸馏水后,DNA
28、存在于滤液中,B正确;图2中加入蒸馏水后,NaCl溶液浓度降低,DNA析出,所以弃去滤液,C正确;嫩肉粉主要成分是蛋白酶,鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉可将蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,除去蛋白质,D正确。5.(2015广东理综,3,4分)关于DNA的实验,叙述正确的是()A.用兔的成熟红细胞可提取DNAB.PCR的每个循环一般依次经过变性-延伸-复性三步C.DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴后生成蓝色产物D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色,细胞质呈红色答案答案C兔的成熟红细胞没有细胞核,无法提取DNA,A错误;PCR的每个循环一般依次经过变性、复性、延伸,B错误;用吡罗红、甲基绿混
29、合染液对口腔上皮细胞染色,才会出现细胞核呈绿色、细胞质呈红色的染色情况,D错误。6.(2014江苏单科,16,2分)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述,错误的是()A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料B.DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,可见玻棒上有白色絮状物D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝答案答案C酵母菌和菜花细胞的细胞核都含有DNA,可作为提取DNA的材料;DNA能溶解在不同浓度的NaCl溶液中,且溶解度随着NaCl浓度的变化而改变,在利用渗透作用原理向生物材料中加入蒸馏水时,一方面促使细胞吸水涨破,另一方面释放出的D
30、NA也就溶解在蒸馏水中;向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,目的是加快细胞吸水涨破,释放其中的DNA,而DNA则溶解在蒸馏水中,因此玻棒上不可能有白色絮状物;DNA溶液与二苯胺试剂经沸水浴加热会变蓝。考点考点1 1酶在果汁生产、洗涤等方面的应用酶在果汁生产、洗涤等方面的应用(2017广西柳州联考,37)猕猴桃被誉为“水果之王”。下图是利用猕猴桃进行深加工的过程图,请分析回答:(1)图中过程加入果胶酶的主要作用是分解和中的果胶,使榨取果汁变得容易。(2)为了保持果胶酶催化的高活性和高效率,必要的条件是保持,同时还必须做到施加的果胶酶。(3)产果胶酶的菌株一般可从腐烂的果蔬或果园泥土中分离,利用以为唯一碳
31、源的选择培养基筛选。三年模拟A A组组 201 2016 62012018 8年高考模拟年高考模拟基础题组基础题组(4)图中菌种X、Y分别是、。答案答案(15分,除标注外,每空2分)(1)细胞壁胞间层(2)适宜的温度和pH(3分)适量(3)果胶(4)酵母菌醋酸菌解析解析(1)果胶酶能够分解细胞壁和胞间层中的果胶,使榨取果汁变得容易。(2)温度和pH均能影响酶的活性,因此为了保持果胶酶的催化活性最高,需要保持适宜的温度和pH;为了提高生产效率,还要做到施加的果胶酶适量。(3)为了筛选能够高效生产果胶酶的菌种,应利用以果胶为唯一碳源的选择培养基进行选择培养。(4)酒精发酵的菌种为酵母菌,醋酸发酵的
32、菌种为醋酸菌。审题关键审题关键认真读图:菌种X用于生产果酒,菌种Y用于生产果醋。考点考点2 2固定化酶和固定化细胞固定化酶和固定化细胞(2016广西平果高中月考,39)果胶酶能分解果胶等物质,澄清果蔬饮料,在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学在一定时间内对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)进行了探究,其实验设计及实验结果如表所示。分组蒸馏水(mL)缓冲液(mL)果汁(mL)果胶酶制剂(mL)果汁浑浊程度甲乙丙1225200+2225020+3225002+4X25000Y注:“+”越多表示果汁越浑浊(1)表中X所代表的数值应为,Y的果汁浑浊程度应表示为(用若干个“+”表
33、示)。(2)除观察果汁浑浊程度外,还可以通过检测的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法,相关物质变化量最大的是组。(3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物,使用的培养基应以为唯一碳源;如需进一步纯化果胶酶,可根据果胶酶分子的、(至少写出两点)等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰,所以应利用技术减少影响从而保护酶的活性。(4)该兴趣小组进一步探究了一定量的果胶酶制剂乙在不同浓度果汁下的作用,实验结果如图中曲线。请在图中画出同样条件下果胶酶制剂丙的作用曲线。答案答案(1)4+(或多于+)(2)反应物(或“果胶”“生成物”“半乳糖
34、醛酸”“产物”)1(3)果胶形状大小(或“所带电荷性质和多少”“溶解度”“吸附性质和对其他分子的亲和力”等)固定化酶(或固定化细胞)(4)如图解析解析(1)依题意可知,各组加入的溶液总体积为无关变量,无关变量应控制相同。观察表中的数据可知,1、2、3组加入的溶液总体积均为11mL,所以表中X所代表的数值应为11-(5+2)=4。由于第4组中没有加入果胶酶制剂,果汁中的果胶无法被分解,所以Y的果汁浑浊程度应大于其他各组,可表示为+或多于+。(2)果胶酶可催化果胶分解,生成可溶性的半乳糖醛酸,使得浑浊的果汁变得澄清,所以判断不同品牌果胶酶制剂的效果,除观察果汁浑浊程度外,还可以检测单位时间内反应物
35、的减少量,或生成物的增加量。表中显示的结果是第1组的果汁浑浊程度最低,说明果胶酶制剂甲的活性最高。所以,若使用该方法,相关物质变化量最大的是第1组。(3)分离和筛选能产生果胶酶的微生物,使用的培养基应以果胶为唯一碳源。果胶酶的化学成分为蛋白质,欲进一步纯化果胶酶,可根据果胶酶分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等特性进行分离提纯。因果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰,所以应利用固定化酶或固定化细胞技术减少影响,从而保护酶的活性。(4)表中结果说明果胶酶制剂丙的活性高于乙,因而在同样条件下,在一定果汁浓度的范围内,果胶酶制剂丙所催化的酶促反应速率较快,
36、果汁浑浊程度比加入果胶酶制剂乙的低,但当果汁浓度足够大时,因酶量有限,最终加入两种酶制剂的果汁浑浊程度相同,所画曲线如答案所示。考点考点3 3特定成分的提取和分离特定成分的提取和分离1.(2018四川成都毕业班摸底,46)某同学根据所学的知识设计了利用鲜茉莉花提取茉莉精油的实验流程。回答下列问题:(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、和等,具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法,它的原理是 。(2)图中的A过程表示。促进B过程的进行时,通常向油水混合物中加入。通过B过程获得的提取物还会含有一定的水分,一般可以加入一些吸水。(3)橘皮精油主要储藏在橘皮部分
37、,提取橘皮精油一般不采用水中蒸馏法,原因是。提取橘皮精油一般采用法,使用该方法时,为了提高出油率,可将柑橘皮干燥去水后,再用浸泡。答案答案(1)压榨萃取利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来形成油水混合物,冷却后油水又重新分层(2)水蒸气蒸馏NaCl无水Na2SO4(3)会产生原料焦糊和有效成分水解等问题压榨石灰水解析解析(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,其中水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法,它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来形成油水混合物,冷却后油水又重新分层。(2)图中A过程表示水蒸气蒸馏,B过程为分离油层的过程。在促进油层分离时,常向油水混合物中
38、加入氯化钠,增加盐的浓度,就会出现明显分层;通过B获得的提取物中还会含有一定的水分,一般可以加入一些无水Na2SO4吸水。(3)由于水中蒸馏会导致柑橘等原料焦糊和有效成分水解等问题,所以提取橘皮精油一般采用压榨法而不用水中蒸馏法。为了提高出油率,可将柑橘皮干燥去水后,再用石灰水浸泡。解题关键解题关键解答本题的关键是掌握从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,并确定从茉莉花中提取茉莉精油时可以采用相同的方法。2.(2017四川凉山二诊,37)我国柑橘产量世界第一,四川居国内第四。柑橘经深加工可生产酒精、精油、含多种胡萝卜素的食品着色剂等。请回答下列问题:(1)酒精发酵时,当酒精含量达到12%16%时,发酵
39、就停止了。为获得耐酒精的酵母菌,用涂布器在含高浓度酒精的培养基上进行操作。这种培养基只允许耐酒精的微生物生长,该培养基称为培养基。再根据菌落的、隆起程度和颜色等菌落特征获得酵母菌。(2)从橘皮中提取的橘皮精油,是食品、香水配料的优质原料。橘皮精油的有效成分在用水中蒸馏时会发生有效成分水解,所以一般采用提取。为提高出油率,需要将橘皮干燥,并用浸泡。为探究浸泡时间对出油率的影响,设置作为对照。(3)用柑橘提取胡萝卜素时,将柑橘粉碎、干燥后进行,该操作的效率主要取决于。答案答案(1)涂布平板选择形状大小(2)压榨法石灰水未经浸泡的样品(3)萃取萃取剂的性质和使用量解析解析(1)为获得耐酒精的酵母菌,
40、用涂布器在含高浓度酒精的培养基上进行涂布平板操作。该培养基称为选择培养基。再根据菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等菌落特征获得酵母菌。(2)橘皮精油的有效成分在用水中蒸馏时会发生水解,使用水中蒸馏法还会产生原料焦糊等问题,所以一般采用压榨法提取。为提高出油率,需要将橘皮干燥,并用石灰水浸泡。为探究浸泡时间对出油率的影响,需设置未经浸泡的样品作为对照。(3)提取胡萝卜素最常用的方法是有机溶剂萃取法,也就是让胡萝卜素溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后,获得胡萝卜素。胡萝卜素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。知识归纳知识归纳
41、提取胡萝卜素最常用的方法是有机溶剂萃取法,操作的一般流程是胡萝卜或柑橘皮等粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。胡萝卜素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。因高温会使胡萝卜素分解,在加热干燥过程中,应该控制好温度和时间。3.(2016四川成都七中月考,10)请回答下列有关问题:(1)辣椒中产生辣味的物质是辣椒素,不溶于水,易溶于有机溶剂,可以用的方法提取,其效率主要取决于,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。(2)在对具有优良性状的辣椒进行组织培养,对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是,外植体的消毒所
42、需酒精的体积分数是,用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是和纤维素酶,若愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是。(3)若组织培养过程中感染了某种霉菌,可采用法接种进行分离并计数。与这种方法相比,显微镜直接计数的不足是。答案答案(1)萃取萃取剂的性质和使用量(2)高压蒸汽灭菌70%果胶酶生长素与细胞分裂素的比值低(3)稀释涂布平板不能区别活细胞与死细胞解析解析(1)因为辣椒素不溶于水,易溶于有机溶剂,所以应采用萃取法进行提取。萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。(2)通常采用高压蒸汽灭菌法对培养基彻底灭菌。
43、外植体用体积分数为70%的酒精消毒,要将植物组织分散成单细胞应用纤维素酶和果胶酶。植物的组织培养会受到生长素和细胞分裂素的影响,如果愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根而分化出了芽,最可能的原因是生长素与细胞分裂素的比值低。(3)微生物常用稀释涂布平板法进行分离和计数,此方法计数的都是活细胞,所以又叫活菌计数法,而显微镜计数不能区别活细胞和死细胞。非选择题(共45分)B B组组 201 2016 62012018 8年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组(时间：20分钟 分值：45分)1.(2018四川宜宾第二次诊断性检测,11)(15分)胡萝卜因含有多种营养成分而备受人们青睐。其中-胡萝卜素是
44、一种抗氧化剂,具有解毒作用,是维护人体健康不可缺少的营养素。下图是获取胡萝卜素的两个途径,请据图回答:(1)图中粉碎了的胡萝卜需进行处理后再进行萃取操作,在浓缩之前,还需进行处理。(2)现有石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯等四种有机溶剂,最好选择用于胡萝卜素的萃取,主要理由是 (答两点以上)。(3)胡萝卜素的萃取瓶口需安装装置,以防止。(4)途径2获取的产胡萝卜素工程菌在发酵生产时,除供给足量的水、无机盐、氧气外,还需要供给等营养物质。微生物计数有显微镜直接计数法、稀释涂布平板法两种,但二者的计数结果却存在一定的差异,原因是 ,若发酵液中的产胡萝卜素工程菌需进行及时的数量分析,最好采用法进行计数。答
45、案答案(1)干燥过滤(2)石油醚石油醚具较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素、不与水混溶、萃取效率好、对人无毒害、易蒸发除去等(3)回流冷凝萃取时有机溶剂的挥发(4)氮源、碳源显微镜直接计数法因把死亡菌体也计数在其中,使数量较活菌数偏大;稀释涂布平板法因计数的菌落可能由两个或多个细胞连在一起形成,使数量较真实值偏小;所以二者计数结果存在一定的差异显微镜直接计数解析解析胡萝卜素的提取流程为:胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素,因此图中表示干燥处理,表示过滤处理。胡萝卜素的提取可以使用萃取法,鉴定时可以使用纸层析法,需要与胡萝卜素标准样品进行对照。(1)根据以上分析可知,图中表示干燥处理,表示过滤处理。
46、(2)石油醚具有较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素、不与水混溶、萃取效率好、对人无毒害、易蒸发除去等特点,因此最好选择石油醚用于胡萝卜素的萃取。(3)为了防止加热时有机溶剂挥发,在胡萝卜素的萃取瓶口需安装回流冷凝装置。(4)工程菌属于微生物,其培养基中需要有水、无机盐、碳源、氮源等营养物质。显微镜直接计数法因把死亡菌体也计数在其中,使数量较活菌数偏大;稀释涂布平板法因计数的菌落可能由两个或多个细胞连在一起形成,使数量较真实值偏小,所以二者计数结果存在一定的差异。若发酵液中的产胡萝卜素工程菌需进行及时的数量分析,最好采用显微镜直接计数法进行计数。2.(2018四川成都七中3月二诊,11)(15分)漆
47、树种子中的油脂(不溶于水,易溶于脂溶性溶剂)可开发为食用油或转化为生物柴油。目前常用溶剂法萃取漆树种子油脂,其过程为漆树种子粉碎加溶剂水浴加热溶剂不断回流提取蒸发溶剂收集油脂。回答下列问题:(1)在提取油脂时,最好应选用的一种原料是(填“自然晾干”或“新鲜”)的漆树种子,不宜选用另一种的原因是。(2)粉碎漆树种子的目的是。采用水浴加热的原因是。(3)利用不同溶剂进行萃取时,对油脂的萃取得率和某些重要理化性质的影响不同,实验结果如下表。萃取得率酸值过氧化值丙酮23.72%8.269.82石油醚26.35%7.965.73乙醚25.30%8.125.83注:萃取得率(%)=(M样品-M残渣)/M样
48、品100%;酸值高,说明油脂品质差;过氧化物是油脂变质过程中的中间产物,其含量常用过氧化值来表示。实验结果表明,作为萃取溶剂较为合理,理由是 。(4)萃取过程中,影响萃取的因素除漆树种子和溶剂外,还有(写出两点即可)。萃取液的浓缩可直接使用装置。答案答案(1)自然晾干新鲜的种子含水量高,用于提取的有机溶剂会被水稀释,进而降低对油脂的提取效果(2)便于原料和溶剂充分接触,提高萃取效率有机溶剂遇明火易燃烧、爆炸(3)石油醚萃取得率较高,可得到较多的油脂,酸值和过氧化值最小,说明油脂品质较高(4)萃取温度、萃取时间等蒸馏解析解析(1)对漆树种子油脂进行萃取时,为不影响油脂品质和提取效果,应使用自然晾
49、干的漆树种子。因为新鲜的种子含水量高,用于提取的有机溶剂会被水稀释,进而降低对油脂的提取效果,所以不选新鲜种子。(2)为便于材料和溶剂充分接触,提高萃取效率,应粉碎漆树种子。采用水浴加热的原因是萃取剂是有机溶剂,遇明火易燃烧、爆炸。(3)根据表格数据可知,与其他有机溶剂相比,用石油醚作为萃取剂时,萃取得率最高,可得到较多的油脂,酸值和过氧化值最小,说明油脂品质较高,因此,石油醚作为萃取溶剂较为合理。(4)萃取过程中,影响萃取的因素除漆树种子和溶剂外,还有萃取温度(水浴温度)、萃取时间等。萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。解后反思解后反思本题以用溶剂法萃取漆树种子中的油脂为载体考查与萃取相关的知识
50、,需要考生熟知课本上有关萃取过程及原理、影响因素等知识,同时还需要从题目的实验结果(表格数据)中获取有用信息,并结合所学知识进行解题。3.(2018云南师大附中月考,11)(15分)黄精多糖是植物黄精中的一种重要成分,具有较高的药用价值。它是由单糖缩合而成的一种多聚体,易溶于水,不溶于60%以上的乙醇。常用提取流程:黄精原料干燥粉碎石油醚脱脂过滤黄精渣加蒸馏水后加热提取滤渣后收集提取液加入乙醇后离心收集沉淀物后干燥黄精多糖粗品去除蛋白质和小分子物质精制黄精多糖。回答下列问题:(1)根据提取流程分析黄精多糖(填“溶于”或“不溶于”)石油醚。(2)在用蒸馏水提取时加热的目的是,从而提高提取效率。在
51、加热提取过程中除温度外,影响提取效率的因素还包括(答两点即可)。(3)在提取液中加入乙醇的目的是。(4)在得到黄精多糖粗品后可将其再次溶解于蒸馏水,并加入一定量的氯化钠,离心去除沉淀,则沉淀物中的主要成分是,再将上清液装入具有半透性的透析袋中处理一段时间,就可获得精制黄精多糖,利用透析袋处理的原理和目的是 。答案答案(1)不溶于(2)提高黄精多糖在蒸馏水中的溶解度提取时间、原料颗粒的大小(或固液比、pH)(3)使提取液中的黄精多糖析出(4)粗品中的蛋白质利用小分子物质可通过透析袋而大分子的黄精多糖不能通过的原理,将粗品中的小分子物质去除解析解析本题主要考查植物有效成分的提取。要求学生熟知植物有效成分的提取过程及实验中的注意事项。(1)黄精多糖易溶于水,不溶于石油醚。(2)在用蒸馏水提取时加热的目的是提高分子的运动速率,从而提高黄精多糖在蒸馏水中的溶解度,提高提取效率。在加热提取过程中除温度外,影响提取效率的因素还包括提取时间、原料颗粒的大小、pH等。(3)乙醇可以使提取液中的黄精多糖析出。(4)在得到黄精多糖粗品后可将其再次溶解于蒸馏水,并加入一定量的氯化钠,离心去除沉淀,则沉淀物中的主要成分是粗品中的蛋白质。利用小分子物质可通过透析袋而大分子的黄精多糖不能通过透析袋,可以将粗品中的小分子物质去除,从而得到精制的黄精多糖。
