2024高考生物一輪復習第10章生物技術(shù)實踐第3講生物技術(shù)在其他方面的應用針對訓練1含解析

PAGEPAGE4第3講生物技術(shù)在其他方面的應用1．(2024年高考·海南卷)生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：(1)某同學用三種來源的果膠酶進行三組試驗，各組試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)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較。這一試驗的目的是__________________________。(2)現(xiàn)有一種新分別出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下試驗：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。該試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、D4個試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(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與試驗組相同。將5組試管置于相宜溫度下保溫肯定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組試驗可比較不同試驗組出汁量的差異。本試驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與試驗組相同時的出汁量，E組設計__________(填“能”或“不能”)達到目的，其緣由是______________________________________________________。解析：(1)依據(jù)題意，用三種不同的果膠酶進行三組試驗，各組試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)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，可見試驗的自變量是果膠酶的來源不同，因變量是果膠酶的活性，所以該試驗目的是探究不同來源果膠酶的活性。(2)依據(jù)試驗設計可知，該試驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該試驗方案中，溫度應當在常溫范圍內(nèi)設置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應分別設置為15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究溫度對酶活性的影響時，應保證酶促反應只能在設定的溫度下進行，同一試驗組的反應溫度只能是一個，所以試驗操作應當是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設定溫度下處理肯定時間后再將兩只試管混合，才能保證明驗在設定的溫度下進行。(3)依據(jù)題意，本試驗的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量，比照試驗的設計應遵循單一變量原則和比照原則，依據(jù)試驗設置，通過A～D組試驗可比較不同試驗組出汁量的差異。若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與試驗組相同時的出汁量，則E組應加入緩沖液而不是蒸餾水，使試管中液體體積與試驗組相同，才符合試驗設計應遵循的單一變量原則。答案(1)探究不同來源果膠酶的活性(2)溫度范圍設置不合適溫度梯度設置不合理(或各組的酶促反應受兩個不同溫度影響)(3)不能未加入緩沖液2．果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁和胞間層。在果汁生產(chǎn)中應用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。請你幫助完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的試驗課題。試驗用具和材料：磨漿機、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布等；蘋果、質(zhì)量分數(shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。試驗方法及步驟：①將蘋果洗凈去皮，用磨漿機制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。②取7個干凈燒杯和7支試管并分別編號。③燒杯中注入等量的蘋果泥，試管中注入等量的2%的果膠酶溶液，之后進行下面兩種操作：方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、6、…、10。方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調(diào)至4、5、6、…、10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。(1)請問上述哪一種方法更科學？__________。理由是____________________________________________。(2)該試驗步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使________，以削減試驗誤差。(3)假如用曲線圖的方式記錄試驗結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，以橫坐標表示pH，縱坐標表示________(填“果汁體積”或“試管體積”)，試驗操作和記錄是比較切實可行的。依據(jù)你對酶特性的了解，在下圖中選擇一個最可能是試驗結(jié)果的曲線圖________。解析：(1)欲確認果膠酶的最適pH，應在變更pH之后再讓酶與底物混合，故方法二更科學。(2)攪拌可增大酶與底物的接觸面積。(3)本試驗中pH為自變量，果汁體積為因變量，pH對果膠酶活性(或果汁出汁率)的影響曲線應呈“鐘形曲線”。答案：(1)方法二方法二的操作能夠確保酶的反應環(huán)境從一起先便達到試驗預設的pH(2)酶和反應物充分地接觸(3)果汁體積甲3．某試驗小組進行固定化酵母細胞的制備，并開展游離酵母和固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度的比較。請回答下列問題：產(chǎn)酒酒精度的比較時間/d游離酵母固定化酵母00021.02.542.14.263.25.083.95.4104.36.0124.66.4(1)制作凝膠珠的試驗步驟是：酵母細胞的活化→________→配制海藻酸鈉溶液→______→固定化酵母細胞。(2)影響試驗成敗的關(guān)鍵步驟是________。(3)圖中鈣離子的作用是使膠體聚沉，海藻酸鹽起________的作用。(4)該小組將制備好的固定化酵母與游離酵母分別放在肯定的條件下發(fā)酵，定時記錄發(fā)酵液中酒精度的變更。①試驗過程中的“在肯定的條件下發(fā)酵”的條件是________，要求條件相同是為了確保________。②由表可知，固定化酵母和游離酵母發(fā)酵都能產(chǎn)生酒精，但固定化酵母在發(fā)酵前期的延遲期的時間比游離酵母發(fā)酵前期的延遲期的時間要________。解析：制備固定化酵母細胞的試驗步驟為：酵母細胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合→固定化酵母細胞；該試驗的關(guān)鍵是配制海藻酸鈉溶液。海藻酸鹽起載體的作用，用于包埋酵母細胞。酵母菌酒精發(fā)酵過程是細胞內(nèi)酶的催化過程，須要在相宜的溫度、pH等條件下進行，兩組試驗的條件相同，才能夠確保無關(guān)變量相同，且遵循單一變量原則。由表可知，在12d的發(fā)酵時間里，固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度從0度到6.4度，游離酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度從0度到