2020年新课标Ⅲ高考生物复习练习课件专题25　生物技术在其他方面的应用.pptx

1、五年高考,A组 统一命题课标卷题组,考点1 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

2、)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 (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 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

3、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。 素养解读 本题通过物质W的提取考查科学探究中的方案探讨。,2.(2015课标,39,15分)回答与胡萝卜素有关的问

4、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 (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

5、混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(3分,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。 素养解读 本题通过胡萝卜素考查科学探究中的方案探讨。,考点2 酶在果汁生产、洗涤方面的应用,考点3 固定化酶和固定化细胞,B组 自主命题省(区、市)卷题组,考点1 特定成分的提取和分离,1.(2015江苏单科,25,3分)图1、2分别

6、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2 A.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 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。,2.

7、(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DNA B.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 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。,考点2 酶在果汁生产、洗涤方面的应用,1.(2019江苏单科,13,2分)下列关于加酶洗涤剂的叙述,错误的

8、是 ( ) A.加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶 B.用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水 C.含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物 D.加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的,答案 A 加酶洗衣粉一般为碱性,A错误;加酶洗涤剂能使污物水解成可溶于水的小分子物 质,使衣物上附着的污物容易从衣物上脱落,减少洗涤时间并节约用水,B正确;纤维素酶虽不能 直接去除衣物上的污垢,但能使纤维的结构变得蓬松,从而使污垢能与洗涤剂充分接触,C正确; 制备加酶洗衣粉时,常选用能耐受较高温度的酶,D正确。 知能拓展 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,

9、应用 最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。,2.(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,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,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

10、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 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。,3.(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,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是 ( ) A.碱性

11、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 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的去污力不同,C正确;根据题 目实验设计

12、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 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。,4.(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,答案 BD 纤维素

13、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。,5.(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

14、性,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。,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

15、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、D 4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出汁量的差异。本实验中,若要检测 加入酶

16、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 (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 (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汁量的差异,

17、为保证单一变量,AE组都应 加入等量缓冲溶液。 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3 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 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程是解答本题的关键。

18、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 C

19、 本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 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。,

20、3.(2017江苏单科,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 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30 min左右,C错误;凝胶

21、珠颜色 过浅(呈白色)的原因是海藻酸钠溶液浓度过低,D错误。 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)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

22、胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合,答案 B 酶发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 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

23、 问题:,图1,图2 (1)实验中的海藻酸钠作用是 ,CaCl2的作用是_ 。 (2)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24 h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2448 h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是 ;7296 h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有 。,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

24、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 绿球藻生长(增殖)速度慢,溶液中Zn2+浓度较低,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

25、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 2448 h间绿球藻数量增加快,而7296 h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

26、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 (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 (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

27、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,其应用价值越大,故可通过检测固定化酶的活性确定其应用价值。,C组 教师专用题组,考点1 特定成分的提取和分离,1.(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2 mol/L NaCl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

28、后变蓝,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DNA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。,2.(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

29、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。 (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 (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

30、温)延伸,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。,考点2 酶在果汁生产、洗涤方面的应用 (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

31、中,碱性蛋白酶依然能起作用 D.洗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 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。,考点3 固定化酶和固定化细胞 (2015江苏单科,20,2分)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

32、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 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错误。 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1 特定成分的提取和分离,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,1.(2019四

33、川成都高新一诊,11)青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥 发,主要从黄花蒿中提取。近年来发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用。某科研小组按如下步 骤进行了相关实验: 从黄花蒿中提取青蒿素; 将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中,适宜条件下培养24 h后除去上清液; 向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8,16 mol/L青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养; 72 h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。 回答下列问题: (1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是 ; 根据青蒿素易溶于有机溶剂的特点,可采用有机溶剂萃取的方法进行提取,萃取前要将黄花蒿 茎叶进行 ,以提高萃取效率。

34、 (2)萃取青蒿素的过程应采用水浴加热;加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是 。萃取液在浓缩之前需进行 ,以除去萃取液中的不溶物。,(3)科研小组进行上述步骤的目的是 。步 骤中需要设罝对照组,对照组的处理方法为 。,答案 (1)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出来(或水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质, 而青蒿素不易挥发) 粉碎和干燥 (2)防止有机溶剂挥发 过滤 (3)探究青蒿素的浓度与细 胞增殖抑制率的关系 在另一培养瓶中加入等量的不含青蒿素的培养液和等量癌细胞,适宜 条件下继续培养,解析 本题主要考查科学探究中的方案探讨。(1)水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而青 蒿素不易挥发,

35、不能随水蒸气蒸馏出来,所以水蒸气蒸馏法不适用于提取青蒿素。由于青蒿素 易溶于有机溶剂,不溶于水,从黄花蒿中提取青蒿素时,应采用萃取法,并且通常在提取前将黄 花蒿茎叶进行粉碎和干燥,充分破碎细胞,烘干水分,以便细胞中的青蒿素尽可能多地溶于有机 溶剂中,以提高萃取效率。(2)由于萃取剂遇明火易燃易爆,所以萃取青蒿素的过程应采用水浴 加热;加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装罝,目的是防止有机溶剂挥发,使有机溶剂冷凝回流 到瓶内。萃取液在浓缩之前需进行过滤,以除去萃取液中的不溶物,即去掉杂质。(3)根据步骤 可知该实验自变量为青蒿素的浓度,因变量是癌细胞的增殖抑制率,故本实验的目的是 探究青蒿素的浓度与

36、细胞增殖抑制率的关系。步骤中缺少不加青蒿素的对照组,故需要设 罝对照组,对照组一般是不经过处理的组,处理方法为在另一培养瓶中加入等量的不含青蒿素 的培养液和等量的癌细胞,在适宜并相同的条件下继续培养。,2.(2019广西梧州联考,37)三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素,但该菌株的高产性状容易退化, 需要定期筛选出高产菌株,研究表明菌体细胞内的H可将无色的TTC还原为红色复合物,且菌 体细胞内H含量越高,还原能力越强,胡萝卜素合成能力也越强。请结合下列筛选菌株及提 取胡萝卜素的流程图回答问题: 三孢布拉霉菌液梯度稀释涂布到含有TTC的培养基上挑取单菌落扩大培养收集 菌丝并处理萃取鉴定。 (1)工业

37、生产上提取天然胡萝卜素的方法主要有三种,除可利用上述微生物的发酵生产之外,还 可以从植物中提取和从 中获取。萃取的最佳温度和时间可以通过设置 来摸索。 (2)将菌液涂布到含TTC的培养基上,目的是筛选出 ,对照组需涂布等量的 以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时,若菌落周围 ,则菌株合成胡萝卜 素的能力较强。 (3)从该微生物中提取胡萝卜素时,扩大培养后要收集菌丝进行粉碎和 ,以提高萃取效 率。为了验证萃取物是否是胡萝卜素,该同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素,混合液(含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素)依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如 图甲所示),并进行分离,滤纸条

38、上各色素带的位置为 (填字母)时,即可说明该萃取物最 可能是胡萝卜素。,答案 (1)(大面积养殖的)岩藻 对照实验 (2)合成胡萝卜素较多的菌体(或高产菌株)(3分) 无菌水 红色较深 (3)干燥 B,解析 本题主要考查科学探究中的方案探讨,社会责任。(1)工业生产上提取天然胡萝卜素的 方法主要有三种,除可利用上述微生物的发酵生产之外,还可以从植物中提取和从大面积养殖 的岩藻中获取。萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来进行摸索。(2)因为三孢布 拉霉菌细胞内的H可将TTC还原为红色复合物且细胞内H含量越高,还原能力越强,胡萝卜 素合成能力也越强,所以将菌液涂布到含TTC的培养基上,目的是

39、筛选出合成胡萝卜素较多的 菌体。对照组需涂布等量的无菌水以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时,若菌落周围红 色较深,说明产生的H多,进而说明菌株合成胡萝卜素的能力较强。(3)从该微生物中提取胡 萝卜素时,扩大培养后要收集菌丝进行粉碎和干燥,以提高萃取效率。根据题干及教材“绿叶 中色素的提取和分离”实验可知,选B。,考点2 酶在果汁生产、洗涤方面的应用 (2017广西柳州联考,37)猕猴桃被誉为“水果之王”。如图是利用猕猴桃进行深加工的过程 图,请分析回答: 猕猴桃清洗制成果泥 猕猴桃汁 猕猴桃酒 猕猴桃醋 (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

40、了保持果胶酶的高活性和高效率且节约成本,必要的条件是保持 , 同时还必须保证施加的果胶酶 。 (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 为唯一碳源的选择 培养基筛选。,(4)图中菌种X、Y分别是 、 。,答案 (1)细胞壁 胞间层 (2)适宜的温度和pH 适量 (3)果胶 (4)酵母菌 醋酸菌,解析 本题主要考查科学探究中的方案探讨和结果分析。(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;为了提高生产效率且节约成本,还要保证施加的果 胶酶适量。(3)为了筛选

41、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,醋酸发酵的菌种为醋酸菌。,考点3 固定化酶和固定化细胞 (2019广西一模,37)葡萄糖异构酶经固定化后,可用于工业化生产高果糖浆,请回答下列问题。 (1)筛选产乳糖酶的微生物时,宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用 是作为 剂。从功能上讲,这种培养基属于 。培养产乳糖酶的微生物前, 对培养皿进行灭菌宜采用 方法。 (2)戊二醛是一种化学交联剂,能与葡萄糖异构酶通过化学键交联。将酶液、戊二醛溶液先后 加入到海藻酸钠溶液中搅拌均匀用注射器将混合液注入 溶液中可得到凝胶珠,此过 程所用的固定

42、化酶方法为 。 (3)1个葡萄糖异构酶活力单位常定义为每分钟产生1 mol 所需的酶量。如图是温度 对葡萄糖异构酶的固定化酶和游离酶活力的影响曲线,该曲线表明固定化酶和游离酶的最适 温度 (“相同”或“不同”);低于或高于最适温度时,固定化酶的酶活力 (“低于”“等于”或“高于”)游离酶。,(4)在用葡萄糖异构酶凝胶反应柱生产高果糖浆时,若糖液在流经反应柱后果糖的浓度低于产 品标准,对此你提出的改进方案是 (答出2点)。,答案 (1)乳糖 凝固 选择培养基 干热灭菌 (2)CaCl2 包埋法、化学结合法 (3)果糖 相同 高于 (4)增加葡萄糖异构酶凝胶的装柱量;降低糖液流速;将流出液再次加入

43、反应柱,解析 本题主要考查科学探究中的方案探讨和结果分析。(1)乳糖酶可分解乳糖,所以筛选产 乳糖酶的微生物,宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源,这样不能产乳糖酶的微生物因无法利用 乳糖而受抑制;琼脂为凝固剂;从功能上讲,该培养基筛选产乳糖酶的微生物,所以属于选择培 养基;根据关键词“培养皿”,采用干热灭菌法。(2)海藻酸钠溶液需要注射到CaCl2溶液中才 可得到凝胶珠,根据题干“戊二醛是一种化学交联剂,能与葡萄糖异构酶通过化学键交联”,此 过程用到了化学结合法,再根据“海藻酸钠溶液、凝胶珠”,此过程用到了包埋法。(3)1个酶 活力单位常定义为酶促反应每分钟产生1 mol产物所需的酶量;由图可知固

44、定化酶和游离酶 的最适温度相同,低于或高于最适温度时,固定化酶的酶活力高于游离酶。(4)糖液在流经反应 柱后果糖的浓度低于产品标准,说明葡萄糖异构酶催化产生果糖含量少,因此可以考虑延长酶 和底物的反应时间,增大酶和底物的接触面积,将酶促反应的条件调到最适宜。,非选择题(共30分),B组 20172019年高考模拟专题综合题组 (时间：15分钟 分值：30分),1.(2019全国100所名校高考模拟示范卷理综五,37)(15分) 根据相关知识,回答玫瑰精油提取及蛋白质提取与分离的问题: (1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是 。 (2)蒸馏时收集的蒸馏液 (填“是”或“不是”)纯的玫瑰精

45、油,原因是 。 (3)影响精油品质的主要因素有蒸馏时间和 。当原料量等其他条件一定时,精油提取 量随蒸馏时间的变化趋势是 。 (4)蛋白质的提取和分离一般要经过样品处理、 以及纯度鉴定四个步 骤。用凝胶色谱法分离血红蛋白时,色谱柱的装填要注意 (至少答出两点)。,答案 (1)玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、易溶于有机溶剂、化学性质稳定的性质(3分) (2)不是(2分) 玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物(2分) (3)蒸馏温度(2分) 在一定的时间内精油提取量随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后提取量 不再增加(2分) (4)粗分离、纯化(2分) 尽量紧密、均匀、不能有气泡(2分)

46、,解析 本题主要考查科学探究中的方案探讨、结果分析。(1)水蒸气蒸馏法适于提取玫瑰精 油,原因在于玫瑰精油易挥发、难溶于水、易溶于有机溶剂、化学性质稳定。(2)水蒸气蒸馏 法提取玫瑰精油时精油同水蒸气一同蒸馏出来,因此蒸馏液是油水混合物。(3)蒸馏时间和蒸 馏温度是影响精油品质的主要因素。当原料量等其他条件一定时,在一定时间内精油提取量 随蒸馏时间的延长而增加,超过一定时间后则不再增加。(4)蛋白质提取和分离一般要经过样 品处理、粗分离、纯化以及纯度鉴定四个步骤;凝胶色谱法分离血红蛋白,色谱柱的装填要注 意尽量紧密、均匀、不能有气泡。,2.(2018云南师大附中月考,11)(15分)黄精多糖是

47、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: 黄精原料粉碎干燥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

48、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 (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 (3) 使提取液中的黄精多糖析出 (4)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 本题主要考查科学探究中的方案探讨。(1)黄精多糖在黄精渣中,故黄精多糖不溶于石 油醚。(2)在用蒸馏水提取时加热的目的是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 等。(3)乙醇可以使提取液中的黄精多