高考生物總復習 第12單 第44講 生物技術在其他方面的應用練習

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第12單 第44講 生物技術在其他方面的應用練習 1．(2015高考海南卷)生產果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量?；卮鹣铝杏嘘P問題： (1)某同學用三種來源的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是________________________________________________________________________。 (2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下實驗：取試管16支。分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足之處有________________和________________。 (3)某同學取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設計________(填“能”或“不能”)達到目的，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [導學號29520665]　解析：(1)利用不同來源的果膠酶處理果泥，檢測各組出汁量，據(jù)此可以比較不同來源的果膠酶的活性大小。(2)探究果膠酶的最適溫度時，一般在20～70 ℃范圍內，每隔5 ℃進行梯度設計。顯然題中溫度設置過低，溫度梯度設置不均。(3)本實驗的目的是檢測不同量的同種果膠酶下的出汁量的差異，為保證單一變量，A～E組都應加入等量緩沖溶液。 答案：(1)比較不同來源果膠酶的活性　(2)溫度范圍設置不合理　溫度梯度設置不合理　(3)不能　未加入緩沖液 2. (2016山東聊城一中高三調研)圖1表示制備固定化酵母細胞的有關操作和利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖，圖2是“DNA粗提取與鑒定”相關實驗步驟。請回答下列問題： 圖1 圖2 (1)圖1中，X溶液為____________，其作用是使________________________。發(fā)酵過程中用攪拌器攪拌的目的是使________________________________________________________________________ ____________。 (2)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程中，加熱溶解海藻酸鈉時需注意用________加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液________后，再加入酵母菌充分攪拌混合均勻。 (3)圖2中，a表示釋放核物質后進行過濾的過程，過濾后取________(填“濾液”或“析出物”)進行下一步實驗；b表示的相關操作過程中，加入2 mol/L NaCl溶液的作用是________________；c表示在濾液中加入冷卻的95%的酒精，其目的是________________________________________________________________________ ________________。 [導學號29520666]　解析：(1)在制備凝膠珠時需要用CaCl2溶液，海藻酸鈉遇到鈣離子可迅速發(fā)生離子交換，生成凝膠珠，利用這種性質，將海藻酸鈉溶液滴入含有鈣離子的水溶液中可產生海藻酸鈣膠球。(2)為了防止海藻酸鈉焦糊，加熱溶解海藻酸鈉時需注意用小火(或間斷)加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻后，再加入酵母菌充分攪拌混合均勻，防止酵母菌在高溫下死亡。(3)在提取DNA的過程中，首先用清水使血細胞吸水漲破釋放核物質，由于DNA可以溶解于清水中，因此進行過濾后應取濾液進行下一步實驗。DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最高，DNA不溶于冷卻的95%的酒精。 答案：(1)CaCl2溶液　海藻酸鈉形成凝膠珠　培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸 (2)小火(或間斷)　冷卻(至室溫) (3)濾液　溶解DNA分子　提取雜質更少的DNA(或去除脂溶性雜質) 3．(2016河北冀州中學高三仿真)在遺傳病及刑偵破案中常需要對樣品DNA進行分析，PCR技術能快速擴增DNA片段，在幾個小時內復制出上百萬份的DNA拷貝，有效地解決了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進行分析研究的問題。據(jù)圖回答相關問題： (1)在相應的橫線上寫出引物Ⅱ，并在復性這一步驟中將引物Ⅱ置于合適的位置。 (2)在相應的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的DNA分子。 (3)若將作為原料的四種脫氧核苷酸用32P標記，請分析循環(huán)一次后生成的DNA分子的特點：________________________，循環(huán)n次后生成的DNA分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為________。 (4)PCR反應過程的前提條件是________，PCR技術利用DNA的________原理解決了這個問題。 (5)在對樣品DNA進行分析的過程中發(fā)現(xiàn)，DNA摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白可加入的物質是________。 [導學號29520667]　解析：(1)DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，所以引物就提供了3′端，子鏈延伸方向為5′→3′，引物Ⅰ與b鏈部分堿基互補，引物Ⅱ則與a鏈部分堿基互補，且連接到a鏈的3′端，故引物Ⅱ的結構為5′—G—A—OH。(2)經(jīng)過一次循環(huán)后，產生的兩個DNA分子分別含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。(3)由于作為原料的四種脫氧核苷酸被32P標記，所以新合成的子鏈均含有放射性，一次循環(huán)后的兩個DNA各有一條鏈含32P，若復制n次，共產生子鏈2n2條；其中只有2條DNA母鏈不含32P，則其所占比例為2/(2n2)＝1/2n。(4)DNA復制是以兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則進行的。因此，首先要解旋，使兩條母鏈堿基暴露出來，才能按照堿基互補配對的原則把相應的核苷酸一個個地連接起來。DNA分子在80 ～100 ℃的溫度范圍內變性，雙鏈解開成單鏈，當溫度慢慢降低時，又能重新結合形成雙鏈。(5)本題考查了DNA中雜質蛋白質的去除，利用酶的專一性，應加入蛋白酶。 答案：(1)5′—G—A—OH HO—A—G—5′ 5′—G—G……T—C—3′ (2)3′—C—C……A—G—5′　5′—G—G……T—C—3′ 5′—G—G……T—C—3′　3′—C—C……A—G—5′ (3)每個DNA分子各有一條鏈含32P　1/2n (4)DNA解旋　熱變性 (5)蛋白酶 4．隨著人類基因組計劃的進展和多種生物基因組測序工作的完成，人類跨入了后基因組和蛋白質組時代。對蛋白質進行研究時，首先要獲得純度較高的蛋白質。下圖是某生物興趣小組在“蛋白質的提取和分離”實驗中，準備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設計的“血紅蛋白提取、分離”流程圖： →→→ 請回答下列有關問題： (1)樣品處理中紅細胞的洗滌要用________反復沖洗、離心。向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度pH 7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎紅細胞，破碎細胞的原理是：____________________。 (2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是________________________，若要盡快達到理想的透析效果，可以________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(寫出一種方法)。 (3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的____________________________等的差異，而產生不同遷移速度，實現(xiàn)各種分子的分離。 (4)一同學通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，觀察到正常人和鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結果如圖所示。由圖可知攜帶者有________種血紅蛋白，從分子遺傳學的角度作出的解釋是________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [導學號29520668]　解析：(1)洗滌紅細胞所用的溶液是生理鹽水，根據(jù)滲透作用原理，將紅細胞置于低滲溶液中，紅細胞會吸水漲破，釋放出血紅蛋白。(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去樣品中的小分子雜質；可通過增加緩沖液的量或及時更換緩沖液等方法縮短透析時間，能盡快達到理想的透析效果。(3)由于各種分子帶電性質以及分子大小、形狀等的差異，在電泳過程中會產生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)各種分子的分離。(4)根據(jù)圖示可知，鐮刀型細胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白，原因是攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，分別控制合成兩種不同的蛋白質。 答案：(1)生理鹽水　滲透原理(當外界溶液濃度低于動物細胞內液濃度時，細胞吸水漲破) (2)除去小分子雜質　增加緩沖液的量或及時更換緩沖液 (3)帶電性質以及分子大小、形狀 (4)兩　攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質