2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 11.43生物技術(shù)的應(yīng)用、酶的研究和應(yīng)用規(guī)范訓(xùn)練（含解析）1對血紅蛋白(Hb)的研究結(jié)果表明，血紅蛋白實(shí)際上是由珠蛋白、原卟琳和二價(jià)鐵離子(Fe2)所組成的結(jié)合蛋白質(zhì)，由4條肽鏈各結(jié)合一個(gè)輔基即血紅素，O2結(jié)合于Fe2上，血紅蛋白與氧疏松結(jié)合形成氧合血紅蛋白(HbO2)，這種氧合作用在氧分壓高時(shí)容易進(jìn)行，在氧分壓低時(shí)易于解離。紅細(xì)胞結(jié)合和攜帶O2的過程并不影響Fe2，也就是說不會使之氧化為Fe3。Fe3無攜帶O2的能力。CO與Hb的親和力大于O2，結(jié)合成HbCO后不能分離，致使Hb喪失運(yùn)輸O2和CO2的機(jī)能，這稱為一氧化碳中毒即煤氣中毒。(1)用凝膠色譜法分離血紅蛋白時(shí)，待_接近色譜柱底端時(shí)，才用試管收集。血紅蛋白因含_而呈現(xiàn)紅色。(2)要使血紅蛋白從紅細(xì)胞中釋放出來，可選用的方法是_。(3)紅細(xì)胞具有運(yùn)輸氧的功能，是因?yàn)開。(4)亞硝酸鹽為強(qiáng)氧化劑，進(jìn)入人體后，可使血紅蛋白失去運(yùn)輸氧的功能，導(dǎo)致人體組織缺氧，其可能的原因是_。【答案】(1)紅色區(qū)帶血紅素(2)將紅細(xì)胞置于蒸餾水中，加40%體積的甲苯，攪拌使之破裂并釋放血紅蛋白(3)紅細(xì)胞中的血紅蛋白與氧在氧分壓高時(shí)容易結(jié)合，在氧分壓低時(shí)又容易分離(4)亞硝酸鹽可將血細(xì)胞中Fe2血紅蛋白氧化成Fe3血紅蛋白【解析】用凝膠色譜法分離血紅蛋白時(shí)，血紅蛋白因含血紅素而呈現(xiàn)紅色，待紅色區(qū)帶接近色譜柱底端時(shí)，才用試管收集。將紅細(xì)胞置于蒸餾水中，加40%體積的甲苯，攪拌使紅細(xì)胞破裂并釋放出血紅蛋白。紅細(xì)胞中的血紅蛋白與氧在氧分壓高時(shí)容易結(jié)合，在氧分壓低時(shí)又容易分離。亞硝酸鹽可將血細(xì)胞中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，從而使其失去與氧結(jié)合的能力。2通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖、生產(chǎn)藥物及培育無病毒的植物等。據(jù)下圖、表回答問題：愈傷組織胚狀體植物體植物的花芽分別在含有不同比例的吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長狀況A組B組C組D組E組吲哚乙酸03 ppm3 ppm0.03 ppm0細(xì)胞分裂素00.2 ppm0.002 ppm1.0 ppm0.2 ppm花芽生長狀況仍是組織切塊形成愈傷組織愈傷組織分化出根 愈傷組織分化出嫩芽稍生長(1)離體的植物器官、組織或細(xì)胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是_。(2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)，若包上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細(xì)胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是圖甲中_和_過程，在此過程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受_的調(diào)節(jié)。(內(nèi)填序號)(3)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株，其原因是_。(4)從上表的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出：吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素是實(shí)驗(yàn)中的兩種重要物質(zhì)。其中，新芽形成必需的條件是_；而在培養(yǎng)形成完整新個(gè)體的過程中，對它們的調(diào)控關(guān)鍵是_ _。【答案】(1)植物細(xì)胞具有全能性(2)脫分化再分化植物激素(3)植物的莖尖或根尖很少被病毒感染，甚至無病毒(4)細(xì)胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度適當(dāng)調(diào)控好不同培養(yǎng)時(shí)期的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例3近十年來，PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA半保留復(fù)制，在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如圖)，在很短的時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實(shí)驗(yàn)室所需要的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(1)加熱使DNA雙鏈打開，這一步是打開_鍵，稱為_，細(xì)胞中是在_的作用下使此鍵斷裂的。(2)當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板_端結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2個(gè)DNA分子，此過程中原料是_，遵循的原則是_。(3)PCR技術(shù)的必要條件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少還需要三個(gè)條件，即：液體環(huán)境、適宜的_和_。(4)PCR一般要經(jīng)歷30多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為_、_、_三個(gè)步驟?！敬鸢浮?1)氫解旋解旋酶(2)3四種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對原則(3)溫度酸堿度(4)變性復(fù)性延伸4(原創(chuàng)題)下圖為“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答問題。(1)實(shí)驗(yàn)材料選用雞血細(xì)胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細(xì)胞液中_含量較高。(2)在圖A所示的實(shí)驗(yàn)步驟中加蒸餾水20 mL的目的是_ _；通過圖B所示的步驟取得濾液，再在濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_；圖C所示實(shí)驗(yàn)步驟中加蒸餾水的目的是_。(3)為鑒定實(shí)驗(yàn)所得絲狀物的主要成分是否為DNA，可滴加_溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。(4)a試管為對照組，b試管為實(shí)驗(yàn)組。a試管現(xiàn)象_；b試管現(xiàn)象_。在沸水中加熱的目的是_，同時(shí)說明DNA對高溫有較強(qiáng)的_。a試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是_。b試管中溶液顏色的變化程度主要與_有關(guān)。【答案】(1)DNA(2)使血細(xì)胞吸水漲破，釋放DNA使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液使DNA析出(3)甲基綠(4)溶液不變藍(lán)溶液變藍(lán)加快顏色反應(yīng)速率耐受性對照加入DNA(絲狀物)的多少5(xx·梅州質(zhì)檢)某同學(xué)為探究加酶洗衣粉的洗滌效果，按下表的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。步驟燒杯(1 000 mL)注入自來水500 mL500 mL500 mL500 mL放入含油跡的衣服一件一件一件一件控制不同水溫10 水浴10 min30 水浴10 min50 水浴10 min70 水浴10 min加入等量加酶洗衣粉0.5 g0.5 g0.5 g0.5 g用玻璃棒攪拌5 min5 min5 min5 min觀察現(xiàn)象(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)請分析該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，并提出改進(jìn)措施。_。(3)步驟3和步驟4順序能否調(diào)換？并說明理由。_。(4)、號燒杯加入的自來水、洗衣粉、含油漬的衣服及保溫時(shí)間、攪拌速度和時(shí)間均相同。這是為了_，以便得出科學(xué)結(jié)論。【答案】(1)探究不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響(2)應(yīng)選用大小相同的白布，分別滴加4滴同種的植物油。使油漬大小相同；選擇的水溫不合適，考慮洗滌成本，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來確定水溫，如選取5 、15 、25 、35 的水溫(3)不能調(diào)換，因?yàn)榧用赶匆路壑械拿冈诔貢r(shí)會分解部分油漬(4)避免因無關(guān)變量的不同給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差【解析】結(jié)合己有生活經(jīng)驗(yàn)可知，影響加酶洗衣粉的因素有水溫，水量，水質(zhì)，洗衣粉的量，衣物的材料、大小及浸泡時(shí)間和洗滌時(shí)間等。在這些因素中，水溫是要研究的對象，而其他對象應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中保持不變，這是為了避免因水量，水質(zhì)，洗衣粉的量，衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時(shí)間和洗滌時(shí)間不同給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差。選擇什么樣的水溫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)最符合實(shí)際情況呢？實(shí)驗(yàn)者應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來確定水溫，這是確定實(shí)驗(yàn)變量的基本原則。通常情況下，冬季、春季、秋季、夏季的水溫分別選取5 、15 、25 、35 ，因?yàn)檫@四個(gè)水溫比較符合實(shí)際情況，對現(xiàn)實(shí)也有指導(dǎo)意義。6如圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖。請回答下列問題。(1)圖1中X溶液為_，其作用是使_。(2)圖1中制備的凝膠珠用_洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中。圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使_。(3)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程中，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用_加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液_后，加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?4)研究發(fā)現(xiàn)，固定化強(qiáng)度高的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長。某機(jī)構(gòu)利用上述裝置，將2%、2.5%、3%的海藻酸鈉分別用2%、3%、4%的X溶液進(jìn)行凝膠化處理，所得到的固定化酵母顆粒的強(qiáng)度及在28 下發(fā)酵48h后的酒精產(chǎn)量見下表：海藻酸鈉/%22.5322.5322.53X溶液/%222333444固定化酵母顆粒強(qiáng)度/(g·30個(gè)1)9309509901 0301 1001 1401 1701 1701 160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3從表中可以看出，隨著X溶液濃度的增加，_增加；凝膠固定化效果較好的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是_。【答案】(1)CaCl2溶液海藻酸鈉形成凝膠珠(2)蒸餾水培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸(3)小火(或間斷)冷卻(至室溫)(4)固定化酵母顆粒強(qiáng)度2%、4%【解析】(1)圖1中X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠。(2)制備的凝膠珠要用蒸餾水沖洗23次，洗滌干凈后轉(zhuǎn)移到圖2裝置中進(jìn)行發(fā)酵。圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸，有利于發(fā)酵過程的進(jìn)行。(3)加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用小火(或間斷)加熱，防止海藻酸鈉焦糊；然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后，再加入酵母菌混合，以免高溫使酵母菌失活。(4)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：隨著X溶液濃度的增加，固定化強(qiáng)度增加；凝膠固定化效果較好的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是2%、4%。7某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明。成分：含堿性蛋白酶。用法：洗滌前先將衣物浸于含洗衣粉的水中數(shù)分鐘。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表示請回答以下問題：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為_ _。(2)在0 和75 時(shí)，酶的催化效率基本都為零。但當(dāng)溫度再都回到45 時(shí)，后者酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因?yàn)開。(3)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過直接測定_(指標(biāo))來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復(fù)使用加酶洗衣粉的設(shè)備。他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過簡單處理，這些酶還可以多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫_。(5)除加酶外，很多洗衣粉中還加有香精，高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前從植物中提取芳香油的方法有_。(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的方法有_、_?！敬鸢浮?1)45 (2)高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已喪失)(3)膠片上的蛋白膜存在時(shí)間的長短(或其他合理答案)(4)固定化酶(5)萃取法、蒸餾法、壓榨法(6)平板劃線法稀釋涂布平板法【解析】(1) 由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為45 。(2)當(dāng)溫度從75 回到45 時(shí)，酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因?yàn)楦邷貤l件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已喪失)。(3)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過直接測定膠片上的蛋白膜存在時(shí)間的長短(指標(biāo))來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，這些酶經(jīng)過簡單處理，還可以多次重復(fù)利用，則這種酶就是固定化酶。(5)目前從植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸餾法、壓榨法等。(6)用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的常用方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法。