2021版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)39 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 蘇教版

課后限時(shí)集訓(xùn)39 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用1草莓汁酸甜適口，深受大眾喜愛，加工草莓汁時(shí)，草莓中的果膠易導(dǎo)致果汁渾濁，影響品質(zhì)，為探究制作果汁的最佳條件，研究人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示。組別果膠酶用量(mL/kg)pH溫度()草莓汁透光率(%)10.0252.53524.5520.0354.53596.4730.0352.54522.7040.0453.53596.4750.0452.55513.12請回答：(1)草莓細(xì)胞中，去掉果膠，會使植物組織變得松散，這是因?yàn)楣z酶通過_作用促進(jìn)果膠的水解反應(yīng)，使草莓細(xì)胞彼此容易分開。(2)生產(chǎn)過程中，既可獲得澄清度高的草莓汁，又可減少酶的用量，降低成本的條件組合是第_組。(3)果膠酶可從某些微生物中提取，為提高生產(chǎn)效率，可將此酶固定在適宜介質(zhì)上制成_。固定化酶技術(shù)常采用_。目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、_、_。(4)在合適條件下，將果膠酶與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球。該過程是對酶進(jìn)行_。A吸附B包埋C裝柱D洗滌解析(1)植物細(xì)胞壁的成分主要為纖維素和果膠，果膠具有將植物細(xì)胞黏合在一起的作用。根據(jù)酶的專一性，果膠酶通過催化作用促進(jìn)果膠的水解反應(yīng)，使草莓汁澄清。(2)分析表格可知，草莓汁透光率越高，果膠分解得越充分，表格中第2組和第4組草莓汁的澄清度最高，而第2組的酶用量少，可以降低成本。(3)果膠酶可從某些微生物如黑曲霉(或蘋果青霉)中提取，為提高生產(chǎn)效率，可將此酶固定在適宜介質(zhì)上制成固定化酶。固定化酶的方法主要有物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法。目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶。(4)題干所述方法是將提純的果膠酶與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球，該過程屬于包埋法。答案(1)催化(2)2(3)固定化酶化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法淀粉酶纖維素酶(4)B2草莓是時(shí)令水果，可以制作成草莓汁、草莓酒和草莓醋三種產(chǎn)品，且深受大眾喜愛。某企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的制作實(shí)驗(yàn)，如圖所示。(1)生產(chǎn)草莓酒、草莓醋常用的菌種分別是_，黑曲霉提取液中含有使果汁澄清的酶包括_三種。(2)檢測草莓酒、草莓醋的制作是否成功，均可用_這兩種簡易方法來初步判斷。(3)生產(chǎn)中先打開閥門 1，目的是讓固定化柱 1 中填充的石英砂，通過_方式將酶固定化。固定化柱 2 中選擇固定化酶還是固定化細(xì)胞更有利生產(chǎn)？請從酶的角度說明原因：_。(4)工業(yè)生產(chǎn)上述三種產(chǎn)品時(shí)，固定化柱 1、 2、 3 中需要防止外來雜菌的是_(填寫編號)，如果固定化柱 3中固定的是優(yōu)良菌種，且流入的草莓酒質(zhì)量很好，但是生產(chǎn)的草莓醋產(chǎn)量和質(zhì)量不夠高，排除溫度和 pH 以外的原因可能是_(寫三點(diǎn))。解析(1)生產(chǎn)草莓酒常用的菌種是酵母菌，生產(chǎn)草莓醋常用的菌種是醋酸菌，黑曲霉提取液中含有使果汁澄清的酶，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶三種。(2)草莓酒有酒味，草莓醋有酸味，因此，檢測草莓酒、草莓醋的制作是否成功，均可用嗅味、品嘗這兩種簡易方法來初步判斷。(3)據(jù)圖分析可知，生產(chǎn)中先打開閥門 1，目的是讓固定化柱 1 中填充的石英砂，通過吸附方式將酶固定化。固定化柱 2 中選擇固定化細(xì)胞更有利生產(chǎn)，因?yàn)楣潭ɑ?xì)胞可以固定一系列酶，而固定化酶只能固定一種酶。(4)果汁、果酒和果醋的制作過程中都需要防止雜菌的污染，因此，工業(yè)生產(chǎn)上述三種產(chǎn)品時(shí)，固定化柱 1、 2、 3 中需要防止外來雜菌的是1、2、3，如果固定化柱3中固定的是優(yōu)良菌種，且流入的草莓酒質(zhì)量很好，但是生產(chǎn)的草莓醋產(chǎn)量和質(zhì)量不夠高，排除溫度和pH 以外的原因可能是固定化醋酸菌數(shù)目較少，氧氣量不夠，流速控制不好，有雜菌侵入。答案(1)酵母菌、醋酸菌多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶(2)嗅味、品嘗(3)吸附選用固定化細(xì)胞，因?yàn)楣潭ɑ?xì)胞可以固定一系列酶，而固定化酶只能固定一種酶(4)1、2、3固定化醋酸菌數(shù)目較少，氧氣量不夠，流速控制不好，有雜菌侵入3回答下列與胡蘿卜素有關(guān)的問題：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是_(填“­胡蘿卜素”“­胡蘿卜素”或“­胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子_，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為_。胡蘿卜素是_(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。(2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí)，_(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。(3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的_作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是_。解析(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類，其中最主要的是­胡蘿卜素，­胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成維生素A，維生素A缺乏會導(dǎo)致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質(zhì)。(2)胡蘿卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要對材料進(jìn)行干燥處理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有很高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，因萃取過程中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它作萃取劑。答案(1)­胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發(fā)性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇為水溶性有機(jī)溶劑(其他合理答案也可以)4(2019·武漢市高三模擬)請回答下列與酶和植物有效成分的提取有關(guān)的問題：(1)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)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。請判斷這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)，并說明理由。_。(2)如圖表示檢測某種堿性蛋白酶去污力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線，該實(shí)驗(yàn)的目的是_。50 時(shí)加堿性蛋白酶的最適含量約是_%。(3)某植物的花中含有油性物質(zhì)A、果肉中含有物質(zhì)B。物質(zhì)A是易揮發(fā)、難溶于水的無色物質(zhì)；物質(zhì)B是易溶于有機(jī)溶劑、不溶于水、不易揮發(fā)，受潮易分解的有色物質(zhì)。根據(jù)題干信息判斷，提取物質(zhì)A時(shí)_(填“能”“不能”或“不確定能否”)利用水中蒸餾法，原因是_。物質(zhì)B可使用_法提取，提取物質(zhì)B時(shí)應(yīng)選用_(填“干燥”或“新鮮”)的果肉。以上兩種提取得到的植物芳香油，可通過_法進(jìn)行鑒定。解析(1)加酶洗衣粉中的酶未固定在不溶于水的載體上，也不能重復(fù)利用，因此不屬于酶的固定化技術(shù)。(2)從圖中可以看出實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，因此該實(shí)驗(yàn)的目的是探究40 、50 兩種溫度條件下堿性蛋白酶含量對加酶洗衣粉去污力的影響。既保證去污能力強(qiáng)，又減少用量，則在曲線中看出50 時(shí)加堿性蛋白酶的最適含量約是0.6%。(3)水中蒸餾的方法對于有些原料不適用，因?yàn)樗姓麴s時(shí)會導(dǎo)致原料焦糊或者有效成分水解，因此提取物質(zhì)A時(shí)不確定能否利用水中蒸餾法，因?yàn)檫€需要確定水中蒸餾時(shí)是否會導(dǎo)致物質(zhì)A焦糊或者其中的有效成分水解。因?yàn)槲镔|(zhì)B是易溶于有機(jī)溶劑、不溶于水、不易揮發(fā)，受潮易分解的有色物質(zhì)，因此物質(zhì)B可使用萃取法提取，萃取時(shí)應(yīng)選用干燥的果肉。通過紙層析法可以鑒定兩種提取得到的植物芳香油。答案(1)否，因?yàn)槊肝垂潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上，也不能重復(fù)利用(2)探究40 、50 兩種溫度條件下堿性蛋白酶含量對加酶洗衣粉去污力的影響0.6(3)不確定能否還需要確定水中蒸餾時(shí)是否會導(dǎo)致原料焦糊或者有效成分水解萃取干燥紙層析5(2019·安徽省江南十校高三沖刺)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，每一種蛋白質(zhì)的分離純化方法因其來源和性質(zhì)的不同會有很大差異?；卮鹣铝杏嘘P(guān)提取和分離血紅蛋白的問題：(1)在樣品處理過程中，首先要洗滌紅細(xì)胞，目的是_，以利于后續(xù)步驟的分離純化。在重復(fù)洗滌過程中，用的洗滌液是_。紅細(xì)胞破碎后，通過離心法將血紅蛋白從混合液中分離出來，如圖是分離結(jié)果示意圖，其中_(填圖中序號)是血紅蛋白，若圖示結(jié)果分層不明顯，分析其原因是_。(2)對血紅蛋白進(jìn)行凝膠色譜操作屬于上述步驟中的_。此步驟中凝膠色譜柱的制作是關(guān)鍵，若制作過程中出現(xiàn)以下兩種現(xiàn)象則需要重新裝填凝膠色譜柱：_，_。(3)為進(jìn)一步提高凝膠色譜操作分離出的血紅蛋白的純度，可采用_的方法。解析(1)因血液中的紅細(xì)胞表面黏有血漿蛋白，因此需用生理鹽水反復(fù)沖洗以去除雜蛋白，若沖洗不徹底或洗滌次數(shù)過少，未能除去血漿蛋白時(shí)，就會導(dǎo)致離心分層時(shí)各種成分分離不明顯；紅細(xì)胞破碎經(jīng)離心處理后，可得到圖示結(jié)果，其中為血紅蛋白。(2)通過凝膠色譜法可以分離相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)，屬于上述流程中的純化環(huán)節(jié)；此步驟要注意凝膠的裝填要緊密、均勻，若出現(xiàn)色譜柱內(nèi)出現(xiàn)氣泡或洗脫液流干，露出凝膠顆粒等情況時(shí)，則需要重新裝填凝膠色譜柱。(3)利用電泳法可進(jìn)一步提高凝膠色譜操作分離出的血紅蛋白的純度。答案(1)去除雜蛋白(或去除黏在紅細(xì)胞上的血漿蛋白)生理鹽水洗滌次數(shù)過少，未能除去血漿蛋白(2)純化色譜柱內(nèi)出現(xiàn)氣泡洗脫液流干，露出凝膠顆粒 (3)電泳6(2019·北京師范大學(xué)附中高三模擬)水果酵素飲料中含較多的天然成分?；卮鹣铝袉栴}：(1)水果酵素液是一種新型的活菌飲料，由酵母菌、醋酸菌等微生物利用水果中的蔗糖等營養(yǎng)物質(zhì)共同發(fā)酵產(chǎn)生。在接種活菌前，將水果果汁煮沸的目的是_，在發(fā)酵的過程中，發(fā)現(xiàn)先出現(xiàn)酒味后出現(xiàn)醋味，從物質(zhì)代謝的角度分析，原因是_。(2)調(diào)制水果酵素飲料所用的胡蘿卜素，通常采用_法萃取，理由是_。(3)調(diào)制水果酵素飲料所用的茉莉芳香油的提取流程如下：茉莉花水過程A油水混合物油層分離與粗提取過程B過濾茉莉油。過程A的方法是_，過程B的目的是_。解析(1)接種活菌前，將水果果汁煮沸可消滅雜菌；在發(fā)酵的過程中，酵母菌先進(jìn)行發(fā)酵生成乙醇，然后醋酸菌將乙醇變?yōu)榇姿?，所以先出現(xiàn)酒味后出現(xiàn)醋味。(2)胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑，通常采用萃取法提取。(3)芳香油難溶于水，能隨水蒸氣一同蒸餾，所以常用過程A水蒸氣蒸餾法提取，過程B加入硫酸鈉，利用硫酸鈉容易吸水的特性可除去分離后油層中的水分。答案(1)去除雜菌(或消毒)酵母菌先進(jìn)行發(fā)酵生成乙醇，然后醋酸菌將乙醇變?yōu)榇姿?2)萃取胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑(3)水蒸氣蒸餾除水7紫甘薯紅色素色澤鮮艷自然、無毒、無特殊氣味，具有抗突變、抗氧化、緩解肝功能障礙、抗腫瘤、抗高血糖等營養(yǎng)、藥理和保健功能，是一種理想的天然食用色素資源。如圖是提取紫甘薯紅色素的實(shí)驗(yàn)流程，請分析回答：(1)紫甘薯紅色素通常采用萃取法提取，說明紫甘薯紅色素具有_的特性，萃取之前需要進(jìn)行粉碎和干燥處理，說明_和_影響萃取效率。(2)檸檬酸、鹽酸、無水乙醇、甲醇都能用于萃取紫甘薯紅色素，但是不同溶劑的萃取效率不同，某研究小組用不同溶劑進(jìn)行萃取，利用分光法測定提取液的吸光值(結(jié)果如下表，已知色素提取的吸光值與色素含量呈正相關(guān))，則由此可判斷提取紫甘薯紅色素的最理想的有機(jī)溶劑是_，原因是_。也有同學(xué)認(rèn)為10%不一定是檸檬酸的最佳提取濃度，若要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以探究檸檬酸的濃度對紫甘薯紅色素提取效率的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)計(jì)思路應(yīng)為_。溶劑種類鹽酸的顏色吸光值無水乙醇紫紅色0.3335%鹽酸紅色0.52410%甲醇橘色0.23210%檸檬酸紅色0.624純水紫紅色0.332解析(1)能夠利用萃取法提取的植物有效成分通常是易溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)，由于萃取時(shí)原料顆粒的大小和含水量會影響萃取效率，因此萃取前需將原料進(jìn)行粉碎和干燥處理。(2)讀表可知，提取紫甘薯紅色素的幾種溶劑中最理想的有機(jī)溶劑是檸檬酸，因?yàn)橛脵幟仕嶙魈崛r(shí)提取液的吸光值最大，說明提取到的色素最多；也有同學(xué)認(rèn)為10%不一定是檸檬酸的最佳提取濃度，若要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以探究檸檬酸的濃度對紫甘薯紅色素提取效率的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以檸檬酸濃度為自變量，設(shè)計(jì)一組具有濃度梯度的檸檬酸溶液，利用同樣的提取方法進(jìn)行提取，比較各組提取液的吸光值，以確定檸檬酸作為提取劑的最佳濃度。答案(1)易溶于有機(jī)溶劑原料顆粒的大小含水量(2)檸檬酸用檸檬酸作提取劑時(shí)提取液的吸光值最大，說明提取到的色素最多設(shè)計(jì)一組具有濃度梯度的檸檬酸溶液，利用同樣的提取方法進(jìn)行提取，比較各組提取液的吸光值8(2019·山師大附中高三模擬)生物技術(shù)擁有巨大的發(fā)展空間，給人們的生活帶來了深刻的變化。某興趣小組翻閱資料發(fā)現(xiàn)橙皮精油和乳酸菌素都具有抑菌的效果，如圖為制備橙皮精油和乳酸菌素的流程及其抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答下列問題：(1)篩選乳酸菌A時(shí)，所用培養(yǎng)基需經(jīng)_法進(jìn)行滅菌。將某種細(xì)菌接種到培養(yǎng)基上并形成菌膜，最可能采用的接種方法是_。(2)圖中，橙皮精油或乳酸菌素接種在培養(yǎng)基上_所在的位置。(3)橙子的果肉可用于制備果酒和果醋。為監(jiān)測發(fā)酵狀況，可用_法對發(fā)酵菌種進(jìn)行計(jì)數(shù)，一段時(shí)間后統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析可發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)液中的菌種種群數(shù)量的增長曲線變化規(guī)律是種群數(shù)量經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，趨于穩(wěn)定。(4)用蒸餾法提取玫瑰精油時(shí)，如果想提取較高品質(zhì)的產(chǎn)品，對溫度和時(shí)間的要求是_。(5)果膠酶是分解果膠的酶的總稱，包括_、果膠分解酶和果膠酯酶。(6)凝膠色譜法是根據(jù)_分離蛋白質(zhì)的有效方法?！把t蛋白的釋放”步驟中，在_的作用下，紅細(xì)胞破裂，釋放出血紅蛋白。解析(1)培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。接種微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法，圖中進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，接種的方法最可能是稀釋涂布平板法。(2)圖中進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，最終可通過測量透明圈的直徑(或大小)來比較橙皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。(3)檢測培養(yǎng)液中的菌種種群數(shù)量的變化可以采用抽樣檢測法，對發(fā)酵菌種進(jìn)行計(jì)數(shù)。(4)用蒸餾法提取玫瑰精油時(shí)，由于水中蒸餾有時(shí)會導(dǎo)致原料焦糊，如果想提取較高品質(zhì)的產(chǎn)品，蒸餾時(shí)溫度不宜過高，并且適當(dāng)延長時(shí)間。(5)果膠酶是分解果膠的酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。(6)凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。“血紅蛋白的釋放”步驟中，在蒸餾水和甲苯的作用下，紅細(xì)胞破裂，釋放出血紅蛋白。答案(1)高壓蒸汽滅菌稀釋涂布平板法(2)透明圈(3)顯微鏡直接計(jì)數(shù)(抽樣檢測)(4)溫度不宜過高，適當(dāng)延長時(shí)間(5)多聚半乳糖醛酸酶(6)相對分子質(zhì)量大小蒸餾水和甲苯7