高考生物二輪復習 （專題突破+破譯命題密碼）第一部分 專題22 酶的應用及特定成分的提取與分離 新人教版

"【創(chuàng)新方案】版高考生物二輪復習（專題突破+破譯命題密碼）第一部分專題22酶的應用及特定成分的提取與分離新人教版"專題22酶的應用及特定成分的提取與分離[請根據(jù)當?shù)亟虒W實際和高考要求選用]1．果膠酶的作用是分解果膠變成可溶性的半乳糖醛酸。2．酶的活性是指酶催化一定化學反應的能力。酶反應速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量表示，影響酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。3．固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法。4．植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是細胞的全能性，過程是離體的植物組織或細胞eq\o(→,\s\up7(脫分化),\s\do5())愈傷組織eq\o(→,\s\up7(再分化))根、芽等eq\o(→,\s\up7(移植))完整植物體。5．DNA粗提取的原理是DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。6．PCR技術(shù)的原理是DNA復制，需要的條件是引物、模板、原料、耐高溫的DNA聚合酶等，過程是變性、復性和延伸。7．蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定。8．植物有效成分的提取方法有蒸餾法、壓榨法和萃取法等。1．(·江蘇高考)下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是()A．先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度B．實驗的觀察指標可以是相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度C．相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉D．衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會影響實驗結(jié)果[命題立意]本題考查探究加酶洗衣粉的洗滌效果實驗的基本知識。[知識依托]①酶活性受溫度和pH的影響，只有在最適溫度和最適pH下酶活性才可能最強。②加酶洗衣粉的使用要充分考慮使用條件和衣物質(zhì)地等。③設計實驗時要遵循單一變量原則。[解析]選B高溫會導致加酶洗衣粉中酶變性失活，所以不能用熱水溶解洗衣粉，A項錯誤；本實驗的目的是探究兩種洗衣粉的洗滌效果，所以觀察指標可以是相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度或達到同樣洗滌效果所需時間的長短，B項正確；在酶作用的適宜條件下，加酶洗衣粉的洗滌效果好于普通洗衣粉，C項錯誤；酶具有專一性，加有蛋白酶的洗衣粉則不能用于真絲、羊毛等衣料衣物的洗滌，適當增加洗衣粉的用量會增強洗滌效果，D項錯誤。2．(·江蘇高考)下列關(guān)于酶和固定化酵母細胞的研究與應用的敘述，錯誤的是()A．從酶的固定方式看，吸附法比化學結(jié)合法對酶活性影響小B．作為消化酶使用時，蛋白酶制劑以口服方式給藥C．尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過氧化氫酶，可以反復使用D．將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌[命題立意]本題考查固定化酶和酵母細胞的固定化的基本知識。[知識依托]①酶的固定方法通常有物理吸附法，化學結(jié)合法和包埋法，吸附法對酶活性影響最小。②消化酶起消化作用的場所在消化道內(nèi)。③尿糖試紙上的固定化酶用完后不能重復使用。[解析]選C酶的固定方式有包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法，物理吸附法是利用吸附劑本身的表面張力對附近的分子產(chǎn)生吸附，與化學結(jié)合法相比，不會使被吸附物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變，所以對酶活性影響較小，A項說法正確；消化酶在人體消化道內(nèi)發(fā)揮作用，蛋白酶制劑一般在最外面加上糖衣后通過口服方式給藥，B項說法正確；尿糖試紙是一種由葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶和某種無色的化合物固定于濾紙上制成的酶試紙，不能反復利用，C項說法錯誤；制作固定化酵母細胞時，將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌，防止凝膠珠硬度過大和雜菌污染，D項說法正確。3．(·江蘇高考)下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定實驗”的敘述，正確的是()A．洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B．將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍C．常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA的提取D．用玻棒緩慢攪拌濾液會導致DNA獲得量減少[命題立意]本題考查DNA粗提取與鑒定實驗的基本知識。[知識依托]①洗滌劑能瓦解細胞膜，使細胞釋放出核物質(zhì)。②鑒定DNA時需先將DNA溶解在NaCl溶液中，再加入二苯胺試劑沸水浴加熱檢測。③玻璃棒緩慢攪拌可減少DNA分子斷裂，有利于DNA分子析出。[解析]選C提取植物細胞中DNA時加入洗滌劑可瓦解植物細胞的細胞膜，利于DNA的釋放，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A項錯誤；含DNA的絲狀物應先溶解在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺試劑在沸水浴條件下檢測，冷卻后觀察變成藍色，B項錯誤；菜花勻漿中含有DNA水解酶，常溫下其活性較高，可催化DNA水解從而影響DNA的提取，C項正確；用玻璃棒緩慢攪拌濾液不會使DNA分子斷裂，即不會減少DNA的提取量，D項錯誤。4．(·廣東高考)食品種類多，酸堿度范圍廣。生物興趣小組擬探究在食品生產(chǎn)中應用范圍較廣的蛋白酶，查閱相關(guān)文獻，得知：(1)pH對不同蛋白酶的活力影響有差異。據(jù)右圖可知，________更適宜作為食品添加劑，理由是______________________________。蛋白酶的活力可用________________________的量來表示。(2)該蛋白酶的提取工藝流程如下：eq\a\vs4\al(4℃組織勻漿)eq\a\vs4\al(→上清液)eq\o(→,\s\up15(\a\vs4\al(加酶保護劑,0.02～0.10mol/L)加65%乙醇\a\vs4\al(調(diào)提取液pH,5.0～9.0)),\s\do5())沉淀物(粗酶制劑)→測酶活力(單位：U)興趣小組分別對酶保護劑濃度、提取液pH進行了探究實驗。結(jié)果顯示，酶保護劑濃度在0.02～0.06mol/L范圍內(nèi)，酶活力較高；提取液pH在6.0～8.0范圍內(nèi)，酶活力較高。他們認為，要進一步提高粗酶制劑的酶活力，以達到最佳提取效果，還需對酶保護劑濃度和提取液pH進行優(yōu)化，并確定以此為探究課題。請擬定該課題名稱，設計實驗結(jié)果記錄表。[命題立意]本題主要考查pH等外因?qū)γ富盍Φ挠绊懸约懊富盍Φ膶嶒炋骄糠椒?。[知識依托]①不同的酶具有不同的最適pH，在最適pH時酶活力最高。②課題名稱要表明實驗自變量與因變量之間是否有影響。③表格設計要體現(xiàn)自變量、因變量及記錄因變量隨自變量變化的數(shù)值。[解析](1)由圖可知，在一定范圍內(nèi)木瓜蛋白酶的活力不受pH的影響，適宜作為食品添加劑。蛋白酶的活力可用單位時間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。(2)由題意可知，為了進一步確定酶保護劑的最適濃度和提取液的最適pH，可以在題干提供的范圍內(nèi)縮小梯度差，進一步進行實驗。[答案](1)木瓜蛋白酶在pH4～9范圍內(nèi)，木瓜蛋白酶的活力高且穩(wěn)定單位時間內(nèi)產(chǎn)物增加(單位時間內(nèi)反應底物減少)(2)課題名稱：探究酶保護劑的最佳濃度和提取液的最適pH實驗結(jié)果記錄表提取液的pH底物的減少量(或產(chǎn)物的產(chǎn)生量)酶保護劑濃度(mol/L)6.06.57.07.58.00.020.030.040.050.065．(·新課標全國卷)為了探究6－BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6－BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基(見下表)，滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率(m)，以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)，結(jié)果如下表。培養(yǎng)基編號濃度/mg·L－1m/%n/個6－BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0回答下列問題：(1)按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機鹽的元素可分為________和________兩類。上述培養(yǎng)基中，6－BA屬于________類生長調(diào)節(jié)劑。(2)在該實驗中，自變量是________，因變量是____________________________，自變量的取值范圍是________。(3)從實驗結(jié)果可知，誘導叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是________號培養(yǎng)基。(4)為了誘導該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入________(填“6－BA”或“1AA”)。[命題立意]本題考查植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識。[知識依托]①植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基要滿足植物細胞生長發(fā)育所需要的各種營養(yǎng)要求，同時還要提供植物生長調(diào)節(jié)劑。②植物生長調(diào)節(jié)劑的種類、用量影響植物細胞的脫分化和再分化過程。[解析]植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的主要成分有無機鹽(大量元素和微量元素)、有機物，常常還需要添加植物激素。根據(jù)實驗結(jié)果可知，本實驗所用培養(yǎng)基中加入的6－BA屬于細胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑。根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)及實驗結(jié)果可知，本實驗自變量是IAA濃度，其取值范圍是0～0.5mg·L－1，因變量是再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)。當生長素用量與細胞分裂素用量比值高時，有利于根的分化，所以為了誘導菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入6－BA。[答案](1)大量元素微量元素細胞分裂素(2)IAA濃度再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)0～0.5mg·L－1(3)1(4)6－BA1．從考查內(nèi)容上看，主要集中在對酶在生活生產(chǎn)中的應用、酶的固定化、植物組織培養(yǎng)操作及生物組織中特定成分提取操作四個知識內(nèi)容上。2．從考查角度上看，聯(lián)系生活生產(chǎn)實際，結(jié)合酶的特性以實驗探究與分析的形式考查酶的應用；以現(xiàn)代科學研究為背景，在植物組織培養(yǎng)方面進行命題。聯(lián)系人類生活與健康，在生物組織中特定成分提取與鑒定方面進行命題。3．從命題趨勢上看，預計年高考仍很可能趨向于以生產(chǎn)生活素材為背景，對酶的應用、特定成分提取分離、植物組織培養(yǎng)進行命題。]酶的應用[例1]為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，進行3組實驗。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實驗條件均相同，下表為實驗記錄。請回答下列問題。水溫/℃1020304050組別甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血漬時間/min67668852518336347711126891167清除油漬時間/min93789587639182468575277769868(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________________。甲組在洗衣粉中加入了________。乙組在洗衣粉中加入了________。(2)甲、乙組洗滌效果的差異，說明酶的作用具有____________________________。(3)如果甲、乙和丙3組均在水溫為80℃時洗滌同一種污漬，請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。______________________________________________。(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學物質(zhì)包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否運用了酶的固定化技術(shù)及其理由。______________。[解析]通過表格數(shù)據(jù)獲取有效的解題信息是解本題的關(guān)鍵。通過表格比較容易得出：在10～50℃的范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的去污能力增強；加入酶的洗衣粉的去污能力比未加酶的強。血漬中主要成分是血紅蛋白，油漬中主要成分是脂肪，根據(jù)甲、乙兩組去除血漬和油漬的能力比較，能夠得出甲組加入了蛋白酶，乙組加入了蛋白酶和脂肪酶。兩組去污能力的差異也正好說明酶具有專一性。酶在高溫的情況下會變性失活，因此甲、乙、丙3組在水溫為80℃時，效果一樣。酶的固定化技術(shù)是要把酶固定在不溶于水的載體上，且具有重復利用的特點。[答案](1)加酶和適當提高溫度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶(2)專一性(3)沒有差異，因為高溫使酶失活(4)未運用酶的固定化技術(shù)，因為酶未固定在不溶于水的載體上，也不能重復利用1．酶在食品制造和洗滌等方面的應用(1)纖維素酶與果膠酶：組成作用纖維素酶C1酶Cx酶葡萄糖苷酶纖維素在C1酶、Cx酶的作用下分解成纖維二糖，再在葡萄糖苷酶的作用下將纖維二糖分解為葡萄糖果膠酶多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠酯酶都能將不溶性果膠分解成可溶性半乳糖醛酸(2)加酶洗衣粉：①概念：指含酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶四類。②洗滌原理：種類洗滌原理洗滌的物質(zhì)種類蛋白酶可將蛋白質(zhì)水解為易溶解或分散于洗滌液中的小分子的肽或氨基酸血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶把脂肪水解為較易溶解的甘油和脂肪酸食品的油漬、人體皮脂、口紅淀粉酶能使淀粉分解為可溶性的麥芽糖、葡萄糖來自面條等的污垢纖維素酶使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達到更好的去污效果2．固定化酶和固定化細胞的比較項目固定化酶固定化細胞常用方法化學結(jié)合法、物理吸附法包埋法優(yōu)點①可反復使用；②有利于工藝的連續(xù)化、管道化，同時降低了生產(chǎn)成本①可以連續(xù)發(fā)酵，節(jié)約成本；②保持酶在細胞內(nèi)的原始狀況，增加了酶的穩(wěn)定性；③操作容易不足①酶在固定化時活力有所損失；②不適用于多酶反應細胞膜、細胞壁會阻礙底物的滲透和擴散，降低反應效率1．某學生進行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實驗設計如下：①設置2組實驗，分別使用蛋白酶洗衣粉和復合酶洗衣粉②2組實驗的洗衣粉用量、被洗滌的衣物量、衣物質(zhì)地、污染物性質(zhì)和量、被污染的時間、洗滌時間、洗滌方式等全部設置為相同③根據(jù)污漬去除程度得出結(jié)果對這個實驗的評價，正確的是()A．未設置對照實驗 B．無關(guān)變量設置太多C．沒有自變量 D．因變量不能描述解析：選A實驗課題是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”，因此設置的2組實驗應該是：一組用普通洗衣粉作對照組，另一組用加酶洗衣粉作實驗組。如果設置3組也正確，一組用普通洗衣粉作對照組，實驗組設置使用蛋白酶洗衣粉和復合酶洗衣粉。2．用果膠酶處理蘋果泥是為了使果膠酶能夠充分地催化反應，應采取的措施是()A．加大蘋果泥用量 B．大幅度提高反應溫度C．換成大型號容器 D．用玻璃棒進行攪拌解析：選D為了使果膠酶能夠充分地催化反應，應采取的措施是增大酶和反應物接觸面積，攪拌可以達到此目的，而換大號容器不一定加快反應。大幅度提高溫度有可能會出現(xiàn)溫度過高而使酶活性降低的現(xiàn)象。如果反應物足夠多，增加反應物不改變反應速率。生物組織中特定成分的提取與分離[例2](·海南高考)許多植物含有天然香料，如薄荷葉中含有薄荷油?，F(xiàn)用薄荷葉提取薄荷油?；卮饐栴}：(1)薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，提取薄荷油時應選用________(鮮、干)薄荷葉作原料，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是________，原理是_____________________。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是________________________________，常用于分離油層和水層的器皿是________，分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是________________，除去固體硫酸鈉的常用方法是________。[解析](1)薄荷油揮發(fā)性強，薄荷葉在干燥過程中，薄荷油因揮發(fā)含量降低。(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有機溶劑，故用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑為有機溶劑。(3)向通過水蒸氣蒸餾得到的油水混合物中加入NaCl后，增加水的密度，有利于油層和水層的分離。常用分液漏斗將水、油分離。向分離出的油層中加無水硫酸鈉的作用是除去少量的水，用過濾的方法除去薄荷油中的硫酸鈉。[答案](1)鮮鮮葉比干葉的薄荷油含量高(其他合理答案也可)(2)有機溶劑薄荷油溶于有機溶劑，而不溶水于(3)增加水層的密度，有利于油層和水層的分離分液漏斗除去少量的水過濾1．不同物質(zhì)的提取分離方法提取方法方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾、分離油層、除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油壓榨法石灰水浸泡、漂洗、壓榨、過濾、靜置、再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機溶劑萃取粉碎、干燥、萃取、過濾、濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶劑中2．DNA與蛋白質(zhì)提取的比較提取物質(zhì)提取方法提取原理步驟DNA鹽析法①DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同②DNA不溶于酒精，但某些化合物溶于酒精①溶解在2mol/L的NaCl溶液中②NaCl溶液加水稀釋到0.14mol/L，使DNA析出、過濾③加入冷酒精析出血紅蛋白凝膠色譜法、電泳法①根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小②各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身大小、性狀的不同①樣品處理②粗提?、奂兓芗兌辱b定3．有關(guān)植物芳香油的提取方法敘述正確的是()①植物芳香油具有較強的揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸發(fā)，因此可利用蒸餾法提取②壓榨法是利用機械壓力榨出芳香油③將新鮮的植物材料浸泡在用于萃取的有機溶劑中，然后蒸去溶劑，即可獲得植物芳香油，此為萃取法A．①② B．①③C．②③ D．①②③解析：選A植物芳香油是有機物，利用其溶解性的特點，可用多種方法提取。若使用萃取法，原料應粉碎且干燥后浸泡于有機溶劑，然后蒸發(fā)出有機溶劑。4．下列關(guān)于“DNA的粗提取和鑒定”實驗的敘述中，正確的是()A．用雞血作為材料，原因是雞血紅細胞有細胞核，其他動物紅細胞沒有細胞核B．用不同濃度的NaCl溶液進行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同C．用酒精進行提純，原因是DNA溶于酒精，蛋白質(zhì)不溶于酒精D．用二苯胺試劑進行鑒定，原因是DNA溶液中加入二苯胺試劑即呈藍色解析：選B只有哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核；DNA不溶于酒精，蛋白質(zhì)溶于酒精，所以可用冷卻的酒精來對DNA進行提純；DNA溶液中加入二苯胺試劑后要在沸水浴加熱的情況下才能出現(xiàn)藍色。植物組織培養(yǎng)[例3]藥用植物是一類具有特殊用途的經(jīng)濟植物，對人類健康具有重要的醫(yī)療和保健作用。藥用植物的品種改良工作引起了科研人員的重視。請回答下列問題：(1)科研人員用花粉培養(yǎng)出單倍體植株，此實驗的原理是利用了________________。為鑒定單倍體植株，可制作________進行染色體觀察。(2)川芎易受病毒侵染造成大幅度減產(chǎn)，日本學者用川芎的________作為外植體進行脫毒培養(yǎng)，在適宜濃度的________________誘導下，外植體經(jīng)________和________形成脫毒川芎。(3)科研人員試圖通過________技術(shù)將中藥柴胡的藥效成分基因轉(zhuǎn)入胡蘿卜。他們將柴胡的原生質(zhì)體與胡蘿卜原生質(zhì)體進行融合，通過組織培養(yǎng)最終獲得了再生愈傷組織。(4)莨菪中分離得到的天仙子胺6β羧化酶基因轉(zhuǎn)入顛茄中，轉(zhuǎn)基因植株能夠產(chǎn)生大量的東莨菪堿。這項技術(shù)的應用在一定程度上打破了種間的________。若從分子水平上檢測天仙子胺6β羧化酶基因是否成功在顛茄細胞中轉(zhuǎn)錄，可采用________技術(shù)，用放射性同位素標記的基因探針與________進行雜交。[解析](1)利用花粉細胞的全能性能培養(yǎng)出單倍體植株，可制作臨時裝片進行染色體觀察。(2)可以培養(yǎng)植物的莖尖和芽尖得到無病毒植株，在進行植物組織培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中需加入生長素和細胞分裂素，經(jīng)過脫分化和再分化形成脫毒苗。(3)可以通過植物體細胞雜交技術(shù)將柴胡的原生質(zhì)體與胡蘿卜原生質(zhì)體進行融合。(4)基因工程可以打破種間的生殖隔離，可以通過核酸分子雜交技術(shù)，利用放射性同位素標記的目的基因與mRNA雜交。[答案](1)植物(生殖)細胞的全能性臨時裝片(2)莖尖(或芽尖)生長素和細胞分裂素(或植物激素)脫分化再分化(3)體細胞雜交(4)生殖隔離(或雜交不親和性)核酸分子(或核酸)雜交mRNA植物激素與組織培養(yǎng)生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點為：①在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。②使用順序不同，結(jié)果不同，具體如下：使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂又分化同時使用分化頻率提高③用量比例不同，結(jié)果也不同：eq\f(生長素用量,細胞分裂素用量)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高：利于根的分化、抑制芽的形成,低：利于芽的分化、抑制根的形成,適中：促進愈傷組織的形成))5．下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A．愈傷組織是一團有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞B．二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株C．用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子D．植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得解析：選D愈傷組織是一團排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞，不具有特定的結(jié)構(gòu)和功能。二倍體植株的花粉中只含一個染色體組，培養(yǎng)得到的個體為單倍體，高度不育，其幼苗需用秋水仙素處理后才能穩(wěn)定遺傳；愈傷組織不能用于制備人工種子。用特定的選擇培養(yǎng)基可篩選出所需要的突變體類型。6．下圖是利用花藥進行離體培養(yǎng)過程的示意圖，請利用所學知識回答相關(guān)問題。(1)該過程利用的現(xiàn)代生物技術(shù)稱為________________，其原理是________；在培養(yǎng)過程中需要向e、f中添加一些植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，主要是__________________________。(2)若h中是純合二倍體，則g中需要用________________處理，該育種方法的優(yōu)點是________________________________________________________________________；育種中若產(chǎn)生了變異，其可遺傳的變異類型有__________________________。(3)若利用此項技術(shù)培育相關(guān)組織制造治療燙傷、割傷的藥物——紫草素，培養(yǎng)將進行到(填字母)________；若想制作人工種子，應該選用(填字母)________。解析：由a到e為花藥離體培養(yǎng)，形成單倍體幼苗后，再培育成成熟的植株。在培育過程中，為了誘導組織分化，需要在不同時期添加不同比例的細胞分裂素和生長素。若h是純合二倍體，則g過程需要用一定濃度的秋水仙素處理，育種中若產(chǎn)生了變異，其可遺傳的變異類型有基因突變和染色體變異，因為此過程中沒有進行有性生殖，所以不會發(fā)生基因重組。答案：(1)植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性生長素和細胞分裂素(2)一定濃度的秋水仙素快速大量得到純合子，縮短育種年限基因突變和染色體變異(3)cd一、PCR反應的原理、過程及結(jié)果1．PCR原理在一定的緩沖溶液中通過控制溫度并提供模板和原料，使DNA復制在體外反復進行。2．PCR反應過程(1)變性：當溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈，如下圖：(2)復性：當溫度下降到50℃左右時，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，如下圖：(3)延伸：當溫度上升到72℃左右時，溶液中的四種脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補配對原則合成新的DNA鏈，如下圖：3．結(jié)果(1)PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都要包括變性、復性、延伸三步。(2)兩個引物之間的固定長度的DNA序列呈指數(shù)擴增。二、.血紅蛋白的提取和分離1．凝膠色譜法的原理相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小直徑大小大于凝膠顆?？障吨睆叫∮谀z顆粒空隙直徑運動途徑從凝膠顆粒間隙向下移動從凝膠顆粒內(nèi)部空隙向下移動運動路程較短較長移動速度較快較慢洗脫次序先從凝膠柱洗脫出來后從凝膠柱洗脫出來2．樣品的預處理及粗分離eq\a\vs4\al(紅細胞,的洗滌)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(過程：采集血樣→低速短時間離心→吸出血,漿→生理鹽水洗滌→低速短時間離心→,重復洗滌三次,目的：去除雜蛋白))血紅蛋白的釋放eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(過程：加蒸餾水→加甲苯→磁力攪拌器攪拌,目的：溶血，紅細胞釋放血紅蛋白))eq\a\vs4\al(分離血紅蛋白溶液)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(過程：離心2000r/min,目的：分離血紅蛋白溶液,結(jié)果\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(第一層：甲苯層,第二層：脂溶性物質(zhì)的沉淀層，,白色薄層固體,第三層：血紅蛋白的水溶液層,第四層：其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物))))透析eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內(nèi),過程：血紅蛋白溶液裝入透析袋→將透析袋放入緩沖液中→透析12h,目的：去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)))一、選擇題1．PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來了便利，而且改進了檢測細菌和病毒的方法。若要檢測一個人是否感染了乙肝病毒，你認為可以用PCR擴增血液中的()A．白細胞DNA B．病毒蛋白質(zhì)C．血漿抗體 D．病毒DNA解析：選DPCR技術(shù)是DNA多聚酶鏈式反應技術(shù)，乙肝病毒是DNA病毒，可擴增病毒的DNA，以此檢測分析病人是否感染了病毒。2．下列關(guān)于固定化酶和固定化細胞的敘述，正確的是()A．固定化細胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應方面優(yōu)勢明顯B．固定化酶的應用中，要控制好pH、溫度和溶解氧C．利用固定化酶降解水體中有機磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件D．利用固定化酵母細胞進行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應底物解析：選A固定化酶的應用中，需要控制好pH、溫度等條件，不一定控制溶解氧；用固定化酶降解有機磷農(nóng)藥，不需要營養(yǎng)條件，因為這不是固定化細胞；固定化酵母細胞進行發(fā)酵，糖類既是反應底物，又是酵母細胞的碳源物質(zhì)、能源物質(zhì)。3．(·鹽城一模)下列有關(guān)酶的應用的敘述，正確的是()A．酶對重金屬鹽不敏感，但對低溫、強酸、強堿非常敏感B．加酶洗衣粉因為添加了酶制劑，比普通洗衣粉更易污染環(huán)境C．固定化酶可以反復利用，但反應物與酶接觸受影響而會降低反應效率D．酶的催化功能很強，但需給以適當?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)才能較長時間維持其作用解析：選C酶對重金屬、高溫、強酸、強堿都非常敏感。加酶洗衣粉易分解，不易污染環(huán)境。固定化酶因其外有物質(zhì)包裹，酶與反應物接觸受影響。酶不是細胞，不需要營養(yǎng)物質(zhì)。4．下列有關(guān)生物技術(shù)實踐的敘述正確的是()A．生產(chǎn)腐乳所用的毛霉能夠耐受高鹽環(huán)境B．加酶洗衣粉在各種洗滌條件下都有較好的洗滌效果C．進行DNA鑒定時，將析出的DNA溶解在二苯胺試劑中，水浴加熱后溶液呈現(xiàn)藍色D．電泳法可用于蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子的分離解析：選D用毛霉制作腐乳時，后期發(fā)酵包括用鹽腌制，高濃度鹽同樣抑制毛霉生長繁殖；加酶洗衣粉需要在適宜的環(huán)境下，洗滌效果最好，如適宜的pH、溫度等；進行DNA鑒定時，需將析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中，然后加入二苯胺試劑混合均勻，再沸水浴加熱5min；凝膠電泳法依靠電場力分離，從遷移速度的快慢看，凝膠電泳法遷移速度快的是相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)，可用于蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子的分離。5．紅細胞中含有大量血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗來提取和分離血紅蛋白。下列對血紅蛋白提取和分離的敘述，錯誤的是()A．血紅蛋白提取和分離一般按照樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定的順序進行B．純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液C．粗分離時透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)D．可經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定解析：選B蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。提取和分離血紅蛋白時，首先通過洗滌紅細胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品處理；再通過透析法除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜蛋白除去，即樣品純化，純化過程中凝膠應用蒸餾水充分溶脹后，配制成凝膠懸浮液，而不是用生理鹽水；最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。6．下列關(guān)于植物芳香油的敘述錯誤的是()A．揮發(fā)性強，易溶于有機溶劑，一般來說價格昂貴B．都是由天然植物的莖、葉、樹干、花、果實和種子等部位萃取出來的濃縮液體C．它是植物免疫和維護系統(tǒng)的精華D．植物芳香油廣泛地應用于輕工、化妝品、飲料和食品制造等方面解析：選B植物芳香油不僅揮發(fā)性強，而且易溶于有機溶劑。可用萃取法來提取，但這不是唯一方法?？筛鶕?jù)植物原料的特點，選擇不同的提取方法，植物芳香油提取方法常用的有蒸餾法、壓榨法和萃取法等。植物芳香油的存在對于保護植物本身有重要作用。7．右圖表示某研究小組在探究果膠酶的用量的實驗結(jié)果。有關(guān)說法不正確的是()A．在ab段限制反應速率的主要因素是酶的用量B．在bc段限制反應速率的因素是溫度、pH、反應物濃度等C．在ac段增加反應物濃度，可以明顯加快反應速率D．在該實驗給定條件下，果膠酶的最佳用量是b點對應的值解析：選C由曲線圖可以看出，在ab段，隨著酶的用量的增大，酶促反應速率加快，說明此階段限制反應速率的主要因素是酶的用量，此時增加反應物濃度，反應速率不會明顯加快；在bc段，隨著酶的用量的增大，酶促反應速率不再加快，此時反應物濃度成為限制反應速率的因素之一，增加反應物濃度，反應速率會加快。8．下列有關(guān)固定化酶和固定化細胞的敘述錯誤的是()A．酶具有多樣性，固定化酶能夠催化一系列酶促反應B．CaCl2溶液能夠使海藻酸鈉形成凝膠珠C．滴加酵母細胞與海藻酸鈉混合液過快，會使凝膠珠帶有尾巴D．固定化細胞可重復利用的前提是防止其他微生物的污染解析：選A固定化酶只能催化一種或一類酶促反應。9．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，不正確的是()A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B．培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C．離體器官或組織的細胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織D．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因相同解析：選D同一株綠色開花植物經(jīng)減數(shù)分裂形成的花粉細胞中所含有的染色體數(shù)目與該植物經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的體細胞含有的染色體數(shù)目不同，因此含有基因不同，由它們經(jīng)有絲分裂培養(yǎng)成的愈傷組織的基因也是不同的。10．下列關(guān)于DNA和血紅蛋白的粗提取與分離(鑒定)實驗的敘述，正確的是()A．提取DNA或血紅蛋白都可用豬的成熟紅細胞B．DNA的粗提取與鑒定實驗中，兩次DNA析出的方法相同C．實驗中都要去除雜質(zhì)以便得到較純凈的DNA或血紅蛋白D．提取出的血紅蛋白溶解在雙縮脲試劑中即可觀察到紫色解析：選C豬的成熟紅細胞無細胞核，故不能作為提取DNA的生物材料；在DNA的粗提取與鑒定實驗中，第一次DNA的析出是利用DNA在不同氯化鈉溶液中的溶解度不同，第二次是利用DNA不溶于酒精的原理；血紅蛋白不溶于雙縮脲試劑，且血紅蛋白為紅色，紫色反應不易觀察。二、非選擇題11．某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明。eq\x(\a\al(成分：含堿性蛋白酶等,用法：洗滌前先將衣物浸于洗衣粉溶液內(nèi)一段時間，使用溫水效果更佳,注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料))某研究性學習小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設計了如下裝置進行實驗，并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表示。請回答以下各題：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為________。(2)在0℃和75℃時，酶的催化效率基本都為零。但當溫度再度回到45℃時，后者酶的催化能力已不能恢復，這是因為__________________________________________________。(3)在實驗過程中可以通過直接測定______________________________(指標)來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復使用加酶洗衣粉的設備，他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過簡單處理，這些酶還可以多次重復利用，這種方法制成的酶叫________。(5)除加酶外，很多洗衣粉中還加有香精，高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前從植物中提取芳香油的方法有(答出兩種即可)____________________。(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的方法有____________、__________。解析：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為45℃。(2)當溫度從75℃回到45℃時，酶的催化能力已不能恢復，這是因為高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭到破壞(或酶的活性已喪失)。(3)在實驗過程中可通過直接測定膠片上的蛋白膜存在時間的長短(指標)來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，這些酶經(jīng)過簡單處理，還可以多次重復利用，則這種酶就是固定化酶。(5)目前從植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸餾法、壓榨法等。(6)用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的常用方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法。答案：(1)45℃(2)高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭到破壞(或酶的活性已喪失)(3)膠片上的蛋白膜存在時間的長短(或其他合理答案)(4)固定化酶(5)萃取法、蒸餾法、壓榨法(答出兩條即可)(6)平板劃線法稀釋涂布平板法12．(16分)自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核細胞中表達開始，基因工程正式問世了，人們對DNA的關(guān)注也越來越多。分析并回答下列問題：(1)從生物組織中提取DNA時，若要獲取含有DNA的濾液，需破碎細胞；若為雞的成熟紅細胞，可以加入一定量的蒸餾水，原因是細胞________而漲破；若為植物細胞可以加入一定量的洗滌劑。(2)利用DNA和RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學性質(zhì)方面的差異，可以將它們分離。如DNA的溶解度在NaCl溶液濃度為________時最小，可以使DNA與其他雜質(zhì)初步分離。(3)為了純化提取的DNA，可以用95%的酒精去除濾液中的雜質(zhì)。其原理是DNA不溶于酒精