1、专题二十四生物技术在其他方面的应用考点1 酶的研究与应用1.2020贵州贵阳模拟,10分现有一种新分离出来的果胶酶,为探究温度对该果胶酶活性的影响,某同学进行了如图所示实验。回答下列问题。 A.制苹果泥C.混合反应一段时间 B.保温处理D.过滤果汁(1)生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括等,其作用是 。(2)图中步骤B的目的是 。(3)实验过程中,需要设置对照,简述设置对照的思路 。(4)图中D步骤中,可通过测定滤出的果汁的体积大小来判断果胶酶活性高低,原因是 。在不同温度下,果胶酶的活性越大,苹果汁的体积就(填“越小”或“越大”)。考点2 特
2、定成分的提取和分离2.2020安徽示范高中联考,15分三孢布拉氏霉菌是一种可产生胡萝卜素的真菌,常用于胡萝卜素的工业化生产。请回答:(1)胡萝卜素是常用的食品色素,广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂,除此以外,它还可以用于治疗(写出一种疾病即可)。(2)配制培养三孢布拉氏霉菌的培养基时,需将pH调至(填“酸性”“中性”或“微碱性”)。(3)将发酵后的三孢布拉氏霉菌处理后研磨成粉末,加入(填“石油醚”“乙醇”或“丙酮”)萃取,选择该萃取剂的依据是其具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且其 。 (4)将提取的胡萝卜素粗品通过法进行鉴定,据如图结果可判断出样品2中含有胡萝卜素,判断依据是。(5)
3、研究者利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对三孢布拉氏霉菌的蛋白质进行分离,为了消除蛋白质分子原有电荷量对迁移率的影响,可在凝胶中加入,原理是,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,使电泳迁移率完全取决于蛋白质分子的大小。3.2020辽宁六校联考,16分血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,负责血液中O2或CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。(1)将实验流程补充完整:A为,B为。凝胶色谱法是根据而达到蛋白质分离的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除;离心速度过高和时间过长会使一同沉淀,达不到分离的效果。释放血红蛋白的过程中起作用的是。(3)在洗脱过程中加入物质的量浓度为20 m
4、mol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是。(4)如果红色区带,说明色谱柱制作成功。4.2019云南腾冲调研,11分如图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序,请分析回答下列问题。 (1)步骤一中,向鸡血细胞液中加入并搅拌,可使鸡血细胞破裂。(2)步骤二中,过滤后收集含有DNA的。(3)步骤三、四的操作原理是;步骤四中,通过向溶液中加入调节NaCl溶液的物质的量浓度至mol/L左右时,DNA将会析出,过滤去除溶液中的杂质。(4)步骤七中向步骤六过滤后的中加入等体积的冷却的,静置23 min,溶液中会出现色丝状物,这就是粗提取的DNA。(5)步骤八:DNA与试剂,沸水浴5 m
5、in,冷却后,溶液呈色。1.(除标明外,每空2分)(1)多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易、果汁变澄清(2)可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的(3)设置不同的温度梯度形成相互对照(1分,合理即可给分)(4)果胶酶可将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸(或尼龙布),因此,果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力(合理即可)越大(1分)【解析】(1)果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等,果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁和胞间层,使榨取果汁更容易,果汁更澄清。(2)B中将苹果泥和果胶酶在同一温度下进行保温处理,
6、可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的。(3)要探究温度对果胶酶活性的影响,需设置不同的温度梯度,各个实验组相互对照。(4)果胶酶可将果胶分解为小分子物质,小分子物质能够通过滤纸,因此,果汁体积的大小能反应果胶酶催化果胶分解的能力,故可以通过测定滤出的果汁体积的大小判断果胶酶活性的高低。果胶酶的活性越大,产生的苹果汁的体积越大。2.(除标明外,每空2分)(1)夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等(写出一种即可)(2)酸性(3)石油醚不与水混溶(4)纸层析样品2具有与标准样对应的色带1(5)SDS(1分)SDS能与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物(1分),SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原
7、有的电荷量(1分)【解析】本题综合考查胡萝卜素的提取和鉴定、微生物的培养和蛋白质的分离等知识,意在考查考生的识记能力和理解能力。(1)胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。(2)培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性。(3)胡萝卜素的提取通常使用萃取法,使用的萃取剂应是石油醚,因为石油醚具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。(4)可将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法鉴定。由图可知,与标准样相比,样品2中含有与标准样对应的色带1,故样品2中含有胡萝卜素。(5) SDS能与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物,SDS所带负电荷的量大大超过了
8、蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,使电泳迁移率完全取决于蛋白质分子的大小。3.(每空2分)(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱相对分子质量的大小(2)杂蛋白(血浆蛋白)白细胞等蒸馏水和甲苯(3)模拟生物体内的环境(保持体外pH和体内一致等)(4)均匀一致地移动【解析】(1)样品处理过程:红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液透析,所以A表示血红蛋白的释放。B表示样品的加入和洗脱。凝胶色谱法的原理是相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。即凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小而达到蛋白质分离
9、的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除杂质蛋白,释放血红蛋白的过程是让红细胞吸水胀破。离心速度过高和时间过长,会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀,得不到纯净的红细胞,影响后续血红蛋白的提取纯度。由于甲苯是表面活性剂的一种,可将细胞膜溶解,从而使细胞破裂。故释放血红蛋白的过程中起作用的是蒸馏水和甲苯。(3)磷酸缓冲液(pH为7.0)能够准确模拟生物体内的生理环境,保持体外的pH和体内的一致。(4)如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话,能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀一致地移动;如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离的效果不好,这与凝胶色谱柱的装填有关。4.(除标明外,每空1分)(1)蒸馏
10、水(2)滤液(3)DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质(2分)蒸馏水0.14(4)滤液酒精白(5)二苯胺蓝【解析】(1)破碎鸡血细胞的方法是向鸡血细胞液中加入蒸馏水并搅拌,使鸡血细胞破裂并释放出DNA。(2)在步骤二中,鸡血细胞破裂后释放的DNA存在于滤液中。(3)DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,步骤三、四的操作原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,步骤四中,通过向溶液中加入蒸馏水调节NaCl溶液的物质的量浓度至0.14 mol/L左右时,DNA将会析出。(4)步骤七是DNA的初步纯化,是通过向步骤六过滤后的滤液中加入等体积的冷却的酒精,静置23 min,溶液中会出现白色丝状物。(5)DNA与二苯胺试剂,沸水浴5 min,冷却后溶液呈蓝色。