全国版2024高考生物一轮复习第九单元生物技术实践专题二十四生物技术在其他方面的应用备考练含解析

PAGE10-专题二十四生物技术在其他方面的应用考点特定成分的提取和分别[2024海南,30,15分]绿藻A是某种单细胞绿藻,能够合成物质W。某小组为探究氮养分缺乏对绿藻A增殖及物质W累积的影响,将等量的绿藻A分别接种在氮养分缺乏(试验组)和氮养分正常(比照组)的两瓶培育液中,并在相宜温度和肯定光强下培育。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量,结果如图。甲乙(1)从图甲可知,在氮养分正常培育液的瓶中,绿藻A的种群增长曲线呈型。

(2)综合图甲和图乙的信息可知,在生产上,若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W,可以实行的措施是。

(3)若物质W是类胡萝卜素,依据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点,应选择的提取方法是。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开,纸层析法分别的原理是。

(4)在以上探讨的基础上,某人拟设计试验进一步探讨氮养分缺乏程度对物质W积累的影响,则该试验的自变量是。

(5)与在光照条件下相比,若要使绿藻A在黑暗条件下增殖,须要为其供应(填“葡萄糖”或“纤维素”)作为养分物质,缘由是。

以试验为切入点,将必修与选修学问结合在一起进行综合考查是近几年高考命题的常见形式,预料这种形式在以后的高考中还会出现。本题结合种群的增长曲线、光合作用和呼吸作用等学问考查试验结果分析、类胡萝卜素的提取和分别、试验变量分析等相关学问,突出对考生综合运用实力的考查,落实科学思维和科学探究等核心素养的考查。考点1酶的探讨与应用考法1酶的探讨与应用分析命题角度1试验探究果胶酶在果汁生产中的应用1[2024海南,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试验,各组试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。这一试验的目的是。

(2)现有一种新分别出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下试验: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。该试验温度设置的不足之处有和

(3)某同学取5组试管(A~E)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个试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试验组相同。将5组试管置于相宜温度下保温肯定时间后,测定各组的出汁量。通过A~D组试验可比较不同试验组出汁量的差异。本试验中,若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与试验组相同时的出汁量,E组设计(填“能”或“不能”)达到目的,其缘由是。

(1)依据题意,用三种不同来源的果胶酶进行三组试验,自变量为酶的来源,其他条件为无关变量,应保持相同且相宜,测定的各组出汁量反映果胶酶的活性,即因变量,所以该试验的目的是比较不同来源的果胶酶的活性。(2)依据试验设计可知,该试验的目的是探究果胶酶的最适温度,所以自变量是温度,因变量是果胶酶的活性,用出汁量进行衡量,相等时间内出汁量越多则果胶酶活性越高。该试验方案中,温度应当在常温左右设置系列温度梯度且温度差值应相等,如4组的温度可分别设置为10℃、20℃、30℃、40℃。(3)依据题意,本试验的自变量是果胶酶的量,因变量是出汁量,比照试验的设计应遵循单一变量原则和比照原则。若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与试验组相同时的出汁量,则E组也应加入缓冲液,并使试管中液体体积与试验组相同。(1)比较不同来源果胶酶的活性(其他合理答案也可)(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(其他合理答案也可)(3)不能未加入缓冲液(其他合理答案也可)命题角度2加酶洗衣粉在洗涤中的应用探究2[2024海南,30,15分]回答下列问题:(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的改变如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的簇新血迹时,不应当运用开水,缘由是。

若要去除衣服上的血渍,应选择含有(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是。

(2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法(填“合理”或“不合理”),理由是。

(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性,请推想pH影响某种蛋白酶活性的缘由可能是其影响了酶和底物分子中(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。

(1)簇新血迹中富含蛋白质,而开水温度较高,会使蛋白质变性沉淀,从而难以清洗。若要去除衣服上的血渍,应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉,因为题图中显示,碱性条件下只有蛋白酶丙有活性。(2)在蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶的做法不合理,因为脂肪酶的化学本质是蛋白质,蛋白酶可降解脂肪酶。(3)pH影响蛋白酶活性的缘由可能是其影响了酶和底物分子中羧基和氨基的解离状态。(1)开水使蛋白质变性而沉淀,难以清洗蛋白酶丙碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基命题角度3固定化酶和固定化细胞的应用分析3[2024江苏,29,9分]为了探究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试验,流程及结果如图所示。请回答下列问题:图1图2(1)试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,宜采纳洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培育24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,缘由是。

(3)为探究固定化藻对含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+浓度下降的缘由是。结合图1和图2分析,固定化藻的试验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要缘由是;72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢的缘由有。

(1)试验中的海藻酸钠的作用是包埋绿球藻(包埋剂),而CaCl2的作用是与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)。(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,宜采纳培育液或生理盐水来洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培育24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色的缘由是海藻酸钠浓度过低。(3)从图1看:当海藻酸钠浓度为2.0%时,绿球藻数量比其他浓度时多,所以要探究固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,宜选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)从图2中看,随着培育时间的延长,空白凝胶球组的Zn2+浓度也下降,缘由是凝胶可以吸附Zn2+。从图1可以看出,24~48h间绿球藻增殖速度快,从而使得固定化藻试验组在24~48h间Zn2+浓度下降速度较快;72~96h间绿球藻增殖速度减慢,再加上培育液中Zn2+浓度较低,故72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢。(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)培育液(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(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢,溶液中Zn2+浓度较低1.[2024山西太原名校模拟,15分]探讨小组以橘子为材料,进行精油提取和果汁制取,其中果汁的制取流程如下。果汁→瞬间高温消毒(90℃)→酶处理(45℃,1~3h)→分别→过滤浓缩→瞬间高温消毒(90℃)→成品。(1)利用橘子皮提取橘皮精油时一般不采纳水蒸气蒸馏而采纳压榨法,缘由是。为提高出油率,应进行的处理是。

(2)制作过程中须要进行瞬间高温消毒,与煮沸消毒法相比,这种方法的优点是。

(3)加入果胶酶进行酶处理的目的是。工业生产中将果胶酶进行固定化,与干脆运用游离的果胶酶相比,此方法的优点是(答两点)。

(4)在进行果胶酶固定化时,应当限制CaCl2溶液和的浓度,以获得孔径大小合适、包埋效果良好的凝胶珠。试验发觉,制备时含过多果胶酶的凝胶珠成品催化效果反而下降,请从单个酶分子如何发挥作用的角度说明其缘由:

。考点2特定成分的提取和分别考法2生物体中有效成分的提取分析命题角度4植物有效成分的提取4[2024全国卷Ⅲ,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“簇新”)的植物甲,不宜选用其他两种的缘由是。

(2)提取物质W时,振荡的作用是。

(3)活性炭具有很强的吸附实力,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℃)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)该试验操作过程中应留意的事项是(答出两点即可)。

(1)依据题干信息,物质W受热、受潮易分解,因此不宜选择高温烘干,而簇新的植物甲含水量高,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,故不应选用簇新的植物甲。(2)提取物质W时,振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附实力,可以去除提取液中植物甲所含的色素,从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W简单受热分解,因此蒸馏操作相宜在较低的温度下进行,同时因试验中运用了有机溶剂,要留意防火。(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;簇新的植物甲含水量高,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)在温度较低的状况下操作,防火命题角度5胡萝卜素的提取和鉴定5[2024新课标全国卷Ⅱ,39,15分]回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是(填“α-胡萝卜素”“β-胡萝卜素”或“γ-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“须要”或“不须要”)将簇新的岩藻干燥。

(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。

(1)从胡萝卜中提取出的胡萝卜素中最主要的成分是β-胡萝卜素;一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官可被氧化成两分子的维生素A;维生素A缺乏会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等,其中人在弱光下视物不清的疾病称为夜盲症;胡萝卜素化学性质比较稳定,不具有挥发性。(2)含水量会影响萃取的效率,因此,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,须要将簇新的岩藻干燥。(3)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。萃取胡萝卜素的有机溶剂应当具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,而乙醇是水溶性有机溶剂,乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂,因此应选择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。(1)β-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)须要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(答案合理即可)2.[2024广东惠州一调,15分]回答下列与胡萝卜素的提取、分别、鉴定有关的问题:(1)胡萝卜素通常采纳萃取法提取,萃取的原理是。萃取过程中宜采纳(填“水浴”或“明火”)加热。

(2)胡萝卜素可以从胡萝卜或能产生胡萝卜素的某些酵母菌中提取。在筛选产胡萝卜素的酵母菌时,采纳或平板划线法接种,采纳平板划线法接种时对接种环采纳的灭菌方式为。

(3)培育产胡萝卜素酵母菌的培育基中常加入蔗糖,目的是为酵母菌供应;培育基采纳的灭菌方式为;作为无机盐的硝酸盐为酵母菌供应。

(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素,鉴定过程中须要用胡萝卜素标准样品作为。

命题角度6DNA的粗提取与鉴定6[2024江苏,10,2分]下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述,错误的是A.用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近B.DNA析出过程中,搅拌操作要温柔以防DNA断裂C.预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNAD.用二苯胺试剂鉴定DNA须要进行水浴加热本题考查DNA粗提取与鉴定的相关学问,意在考查考生的理解实力。哺乳动物(如兔)成熟的红细胞中无细胞核和细胞器,不能提取到DNA;鸡血、菜花、豌豆、菠菜等都具有细胞核,可以通过不同的方法提取DNA,用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量差异很大,A错误。为防止DNA断裂,在DNA析出过程中搅拌操作要温柔且沿着一个方向,B正确。DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液,预冷的酒精溶液可用来进一步纯化粗提的DNA,C正确。在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此,用二苯胺试剂鉴定DNA须要进行水浴加热,D正确。A(除标明外,每空2分)(1)“S”(2)将少量的绿藻A放在氮养分正常的培育瓶中培育,获得大量的绿藻A后再转移到氮养分缺乏的培育液中培育(3分)(3)萃取类胡萝卜素和叶绿素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸上的扩散速度快(4)培育液中氮的浓度(5)葡萄糖在黑暗条件下,绿藻A不能合成葡萄糖,绿藻A不能汲取纤维素【解析】(1)从图甲可知,在比照组氮养分正常培育液的瓶中,绿藻A的细胞浓度(种群数量)增长到肯定程度后维持基本稳定,符合“S”型曲线特点。(2)综合图甲和图乙的信息可知,绿藻A在氮养分正常的培育液中增殖速度快,在氮养分缺乏的培育液中物质W积累较多,若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W,可以先将绿藻A放在氮养分正常的培育瓶中培育,使其大量增殖,再将其放在氮养分缺乏的培育液中培育以积累物质W。(3)依据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点,应用萃取法提取。纸层析法分别的原理是不同物质在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸上的扩散速度快。(4)氮养分缺乏程度不同,即培育液中氮的浓度不同,则该试验的自变量是培育液中氮的浓度。(5)要使绿藻A在黑暗条件下增殖,须要为其供应葡萄糖作为能源物质,因为在黑暗条件下,绿藻A不能进行光合作用合成葡萄糖,且纤维素是大分子物质,绿藻A不能汲取。1.(除标明外,每