2024高考生物一轮复习第10章生物技术实践第3讲生物技术在其他方面的应用针对训练1含解析

PAGEPAGE4第3讲生物技术在其他方面的应用1．(2024年高考·海南卷)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，据此计算各组果胶的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______________________________________________________。解析：(1)依据题意，用三种不同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，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，可见试验的自变量是果胶酶的来源不同，因变量是果胶酶的活性，所以该试验目的是探究不同来源果胶酶的活性。(2)依据试验设计可知，该试验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，出汁量越多则果胶酶活性越高。该试验方案中，温度应当在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以4组的温度应分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究温度对酶活性的影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一试验组的反应温度只能是一个，所以试验操作应当是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理肯定时间后再将两只试管混合，才能保证明验在设定的温度下进行。(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，依据试验设置，通过A～D组试验可比较不同试验组出汁量的差异。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组应加入缓冲液而不是蒸馏水，使试管中液体体积与试验组相同，才符合试验设计应遵循的单一变量原则。答案(1)探究不同来源果胶酶的活性(2)温度范围设置不合适温度梯度设置不合理(或各组的酶促反应受两个不同温度影响)(3)不能未加入缓冲液2．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的试验课题。试验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。试验方法及步骤：①将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。②取7个干净烧杯和7支试管并分别编号。③烧杯中注入等量的苹果泥，试管中注入等量的2%的果胶酶溶液，之后进行下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、…、10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、…、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问上述哪一种方法更科学？__________。理由是____________________________________________。(2)该试验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使________，以削减试验误差。(3)假如用曲线图的方式记录试验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示________(填“果汁体积”或“试管体积”)，试验操作和记录是比较切实可行的。依据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是试验结果的曲线图________。解析：(1)欲确认果胶酶的最适pH，应在变更pH之后再让酶与底物混合，故方法二更科学。(2)搅拌可增大酶与底物的接触面积。(3)本试验中pH为自变量，果汁体积为因变量，pH对果胶酶活性(或果汁出汁率)的影响曲线应呈“钟形曲线”。答案：(1)方法二方法二的操作能够确保酶的反应环境从一起先便达到试验预设的pH(2)酶和反应物充分地接触(3)果汁体积甲3．某试验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请回答下列问题：产酒酒精度的比较时间/d游离酵母固定化酵母00021.02.542.14.263.25.083.95.4104.36.0124.66.4(1)制作凝胶珠的试验步骤是：酵母细胞的活化→________→配制海藻酸钠溶液→______→固定化酵母细胞。(2)影响试验成败的关键步骤是________。(3)图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起________的作用。(4)该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在肯定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变更。①试验过程中的“在肯定的条件下发酵”的条件是________，要求条件相同是为了确保________。②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要________。解析：制备固定化酵母细胞的试验步骤为：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞；该试验的关键是配制海藻酸钠溶液。海藻酸盐起载体的作用，用于包埋酵母细胞。酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，须要在相宜的温度、pH等条件下进行，两组试验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。由表可知，在12d的发酵时间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到