【走向高考】2022年高考生物一轮复习 专题3 生物技术在其他方面的应用强化作业（含解析）新人教版选修1

【走向高考】2022年高考生物一轮复习强化作业：选修一专题3生物技术在其他方面的应用（含解析）1．(2022·河南质检)现在大力提倡无纸化办公，但是每年仍然不可避免地产生了大量废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的能源乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：(1)图中①环节所需的微生物大多分布在________环境中，筛选该微生物的方法是________。图中②环节获得的酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种成分，即C1酶Cx酶和________，前两种酶使纤维素分解成________，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)纸张加工过程中，有时加入一些由植物芳香油制成的香精，________是植物芳香油提取的常用方法；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机试剂的特点，可以考虑使用________方法提取植物色素。(3)④过程要注意对接种器材进行________，⑤环节常用的菌种是________，产生酒精的过程中，要注意对发酵装置进行________。答案　(1)富含纤维素　刚果红染色法　葡萄糖苷酶　纤维二糖(2)水蒸气蒸馏法(或蒸馏法)　萃取(3)灭菌　酵母菌　密闭(或者保证无氧条件)2．根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质，回答下列问题。(1)胡萝卜素是______________色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用______________作为溶剂，原因是______________。(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是______________法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、________、________、________。(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将______________和______________控制在一定范围内，原因是______________。(4)提取的胡萝卜素可通过______________法进行鉴定，在鉴定过程中需要用______________对照。(5)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成______________比。答案　(1)橘(橙)黄　亲脂性有机溶剂(或有机溶剂)　胡萝卜素是脂类物质6\n(2)萃取　萃取　过滤　浓缩(3)温度　时间　温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解(4)纸层析　标准样品(5)反解析　胡萝卜素为橘(橙)黄色结晶，易溶于亲脂性有机溶剂，萃取后可用层析法进行鉴定，提取时，原料的含水量越低，提取效率越高。3．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题：(1)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：__________、__________、__________和__________。(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。①加入柠檬酸钠的目的是________________________________。②以上所述的过程即是样品处理，它包括红细胞洗涤、__________、分离血红蛋白溶液。③洗涤红细胞的目的__________，你如何知道红细胞已洗涤干净？_____________________________________________________。④分离红细胞时对离心速度及离心时间要求分别是__________。⑤如若离心速度过高和时间过长结果会怎样？_________________________________________________________________________________________________________________。(3)收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。①透析的目的是________________________________________。②透析的原理是________________________________________。(4)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。①样品纯化的目的是______________________________。②血红蛋白有什么特点？__________。这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)样品处理　粗分离　纯化　纯度鉴定(2)①防止血液的凝固　②血红蛋白的释放　③去除杂质蛋白　离心后的上清液没有黄色　④低速500r/min；短时间如2min6\n⑤离心速度过高和时间过长会使白细胞和淋巴细胞同时沉淀，得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度(3)①去除相对分子质量较小的杂质②透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内(4)①通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去②血红蛋白呈现红色　在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。解析　略4．关于DNA的粗提取与鉴定实验材料的选择，也经过了多次实验效果的比较，最终选择鸡血作实验材料。请据图回答问题。(1)鸡血细胞中红细胞________，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中________细胞数目较多，可以提供丰富的________。(2)实验前由老师选取血细胞液供同学们作实验材料，而不用鸡全血，主要原因是_________________________________________。(3)在牧区采集牛、羊和马血比较方便，若用这些材料按实验要求完成实验步骤后，结果是______________________________。这是因为这些动物和人类一样________，但若改用动物肝脏作实验材料，实验结果明显。这是因为_________________________________________________________________________________________(4)若选用动物肝脏作实验材料，在提取之前，最好增加________程序，使组织、细胞更易分离。答案　(1)含细胞核　红　DNA(2)鸡血细胞中DNA相对含量高(3)很难提取到DNA　成熟的红细胞中无细胞核　肝细胞中有细胞核　(4)研磨解析　6\n(1)鸡血细胞中含有成形的完整的细胞核，而且红细胞数量比较多，因而DNA含量也丰富。(2)鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA，全血中除去血浆后即是浓缩的血细胞液，DNA的相对含量提高了。(3)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，仅靠白细胞和淋巴细胞在实验中很难提取到DNA，但肝细胞含有细胞核，并且肝组织易破坏，有利于DNA的提取；(4)若使肝组织分离，将肝组织剪碎、研磨是一种简便易行的方法。5．(山东高考)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用________、________方法从油料作物中提取。(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供________，培养基灭菌采用的最适方法是________法。(3)测定培养液中微生物数量，可选用________法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________，以确定其应用价值，为降低生物柴油生产成本，可利用________技术使脂肪酶能够重复使用。(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的______技术。答案　(1)压榨　萃取。(注：两空顺序无先后)(2)碳源　高压蒸汽灭菌。(3)显微镜直接计数　酶活性(或：酶活力)　固定化酶(或：固定化细胞)。(4)PCR(或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应)解析　本题考查了植物油的提取、微生物的培养与应用及基因的克隆技术。对于不易挥发的植物油，一般采用压榨法或萃取法；植物油由C、H、O三种元素构成，微生物通常以此作为碳源，培养基常规的灭菌方法是高压蒸汽灭菌；测定微生物生长的方法很多，常用的是菌落计数法、计数器法和比浊法，其中常用计数器测定法，可利用显微镜进行观察计数；固定化酶是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的，酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用，便于运输和贮存，有利于自动化生产；基因的扩增通常采用PCR技术。6\n6．(2022·海南高考，30)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题：(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用________(鲜、干)薄荷叶作原料，其原因是________。(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是________，原理是________。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是________。常用于分离油层和水层的器皿是________。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是________，除去固体硫酸钠的常用方法是________。答案　(1)鲜　薄荷油易挥发，鲜薄荷叶中薄荷油含量高　(2)乙醚　薄荷油能溶于乙醚，且乙醚沸点低、易蒸发　(3)使乳化液分层　分液漏斗　吸去油层中的水分　过滤解析　(1)薄荷油易挥发，鲜薄荷叶中薄荷油含量高，更易提取。(2)薄荷油是有机物，易溶于有机溶剂乙醚，且乙醚沸点低、易蒸发，故常用乙醚作为萃取剂。(3)氯化钠的作用是使乳化液分层；用于分离油层和水层的常用器皿是分液漏斗；无水硫酸钠可吸去油层中水分，使油层分离；除去固体硫酸钠常用过滤法。7．(2022·济宁)人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：请回答：(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行______________________________________________________。接种前，要对人参根进行________________________________。(2)用于离体培养的根切块，叫做__________。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于______________污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于________________污染。6\n(3)用少量__________酶处理愈伤组织，获得单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶液，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用________方法，操作时应采用________加热。答案　(1)灭菌　消毒　(2)外植体　真菌(霉菌)　细菌　(3)果胶　(4)萃取(浸取)　水浴8．生物组织中有机物的提取方法有很多种。例如，凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等，不同的有机物提取的方法各有不同。(1)玫瑰精油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是________________。(2)杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂，主要通过________法提取。(3)萃取胡萝卜素前，要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是______________________。(4)血红蛋白的提取方法可以采用________，该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的？答案　(1)水蒸气蒸馏法　(2)压榨　(3)使原料颗粒变小，提高萃取效率　(4)凝胶色谱法　相对分子质量的大小解析　提取玫瑰精油的方法主要是水蒸汽蒸馏法；杏仁油主要通过压榨法提取；提取胡萝卜素时，为了使原料颗粒变小，提高萃取效率要将胡萝卜彻底粉碎；提取血红蛋白时用凝胶色谱法，根据相对分子质量的大小将它与其他物质分开的。6