2013高考生物考點預測分析： 生物技術在食品加工及其他方面的應用【考綱要求】1.從生物材料中提取某些特定的成分2.運用發(fā)酵加工食品的基本方法3.測定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)4.植物的組織培養(yǎng)5.蛋白質(zhì)的提取和分離6.PCR技術的基本操作和應用【高考分布】注：直方圖橫軸代表高考考點 直方圖縱軸代表5年高考匯總分值【命題分析】 1高考對本部分知識的考查較多，從生物材料中提取某些特定的成分、運用發(fā)酵加工食品的基本方法、植物的組織培養(yǎng)、蛋白質(zhì)的提取和分離是高考的?？键c，其中每個考點的考查呈現(xiàn)按年輪考的特點，雖然要求對實驗目的、原理、方法和操作步驟能綜合運用，但高考題還是以簡單的記憶性內(nèi)容為主。 2按照往年高考的特點，預計考查從生物材料中提取某些特定的成分的可能性較大?！驹囶}預測】一、選擇題（共10小題） 1(2013·南通聯(lián)考)多聚酶鏈式反應(PCR技術)是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應組成一個周期，循環(huán)進行，使目的DNA得以迅速擴增，其簡要過程如右圖所示。下列關于PCR技術敘述不正確的是()。APCR技術是在實驗室中以少量DNA制備大量DNA的技術B反應中新合成的DNA又可以作為下一輪反應的模板CPCR技術中以核糖核苷酸為原料，以指數(shù)方式擴增D應用PCR技術與探針雜交技術可以檢測基因突變【解析】PCR技術是人工合成DNA的方法，原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸?！敬鸢浮緾2(2012·金考突破卷)下表是植物組織培養(yǎng)時，相關激素的使用情況及實驗結(jié)果。下列敘述錯誤的是()。激素使用情況實驗結(jié)果先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂也分化同時使用，且比例適中促進愈傷組織的形成同時使用，且生長素用量較高有利于根的分化、抑制芽的形成同時使用，且細胞分裂素用量較高有利于芽的分化、抑制根的形成A.從表中信息可知，不同激素的使用順序影響植物細胞的發(fā)育方向B從表中信息可知，不同激素用量比例影響植物細胞的發(fā)育方向C在植物組織培養(yǎng)中，生長素的主要作用是促進細胞的生長、分裂和分化D在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)減弱趨勢【解析】如先使用生長素，后使用細胞分裂素，則有利于細胞的分裂，但細胞不分化，表明在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強趨勢，D錯誤?！敬鸢浮緿3(2013·江蘇南通一模)下列有關“血紅蛋白提取和分離”的相關敘述中，正確的是()。A用蒸餾水進行紅細胞的洗滌，其目的是去除細胞表面雜蛋白B將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)C血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是使血紅蛋白溶于有機溶劑D整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結(jié)構(gòu)【解析】紅細胞的洗滌用的是生理鹽水，其目的是去除血漿蛋白等雜質(zhì)，有利于后續(xù)步驟的分離純化；而本實驗中蒸餾水的作用是漲破紅細胞，使血紅蛋白釋放。將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是溶解細胞膜。整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結(jié)構(gòu)?！敬鸢浮緿4下列關于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述不正確的是()。A幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功B給外植體消毒用70%的酒精C接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D生長素與細胞分裂素含量之比較高時有利于芽的分化【解析】生長素與細胞分裂素含量之比較高時，有利于根的分化；較低時，有利于芽的分化；二者相當時，促進愈傷組織的生長?！敬鸢浮緿5相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進過程可表示為下圖中的哪一個()?！窘馕觥慨斚鄬Ψ肿淤|(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長，移動速度較慢；而相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不能進入凝膠內(nèi)部，路程較短，移動速度快。B項符合?！敬鸢浮緽6已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子，其分子大小、所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如圖所示，下列有關該樣品中蛋白質(zhì)的分離的敘述正確的是()。A將樣品裝入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋內(nèi)，則分子丙也保留在袋內(nèi)B若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì)，則分子甲移動速度最快C若將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min，分子戊存在于沉淀中，則分子甲也存在于沉淀中D若用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子，則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠【解析】分子甲的分子量最小，進入凝膠內(nèi)部通道而移動速度慢；分子乙留在透析袋內(nèi)，說明其相對分子質(zhì)量比較大，分子丙比分子乙相對分子質(zhì)量大，所以分子丙也留在袋內(nèi)；分子戊比分子甲的分子量大，分子甲可能不存在于沉淀物中； SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳中的樣品，其電泳遷移率完全取決于分子的大小，分子量相差越大，形成的電泳帶相距越遠?！敬鸢浮緼7生物產(chǎn)品的分離、純化是現(xiàn)代生物技術中一種常見的技術。下列關于物質(zhì)提取、純化原理的敘述中，不正確的是()。A采用凝膠色譜法分離果膠酶的原理是蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量不同，在色譜柱中的移動速度不同B使用透析法可以去除樣品中相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)C電泳法是利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)和數(shù)量以及樣品分子大小不同，產(chǎn)生的遷移速度不同而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離D離心法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是不同大小的分子離心時沉降速度不同【解析】本題考查有關物質(zhì)提取、純化的原理，意在考查考生的理解能力。透析的原理是小分子能夠通過半透膜，利用透析法可以去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)?！敬鸢浮緽8(2012·徐州模擬)PCR是一種體外迅速擴增DNA片段的技術，下列有關PCR過程的敘述，不正確的是 ()A變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵B復性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補配對原則完成的C延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP和四種核糖核苷酸DPCR與細胞內(nèi)DNA復制相比所需要酶的最適溫度較高【解析】 PCR是一種體外迅速擴增DNA片段的技術，其延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP和四種脫氧核苷酸?！敬鸢浮?C9PCR(多聚酶鏈式反應)技術是一項在生物體外復制特定的DNA片段的核酸合成技術，如圖表示合成過程。下列說法錯誤的是 ()A甲過程高溫使DNA變性解旋，該過程不需要解旋酶的作用B丙過程用到的酶在高溫下失活，因此在PCR擴增時需要再添加C如果把模板DNA的兩條鏈用15N標記，游離的脫氧核苷酸不做標記，控制“945572”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有15N標記的DNA占25%DPCR中由堿基錯配引起的變異屬于基因突變【解析】 丙過程用到的酶是TaqDNA聚合酶特點是耐高溫。【答案】 B10下圖是用除去DNA的濾液進行血紅蛋白的提取和分離實驗的裝置，下列有關敘述不正確的是 ()A首先用圖甲裝置對濾液進行處理，其目的是去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)B圖乙裝置的試管中收集到的液體中最先得到的是相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)C用圖乙裝置分離血紅蛋白時，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每管收集5 mL，連續(xù)收集D圖丙裝置中電泳法分離提純血紅蛋白的原理是血紅蛋白帶有一定量的電荷，在電場的作用下向一極移動【解析】 用圖甲裝置對濾液進行處理，其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。圖乙裝置表示通過凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的過程。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量較大，被排阻在凝膠顆粒的外面，在顆粒之間迅速通過?！敬鸢浮?A二、非選擇題（本題共3小題）11(2012·4月北京市宣武區(qū)第一次質(zhì)量檢測)植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法，過程如下圖所示，回答相應的問題。(1)為了獲得脫毒植株，外植體往往取自植物的花芽、葉芽等處的分生組織，其原因是_。(2)培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基除添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素，其目的是誘導外植體_。(3)在生產(chǎn)實踐中為獲得大量的細胞產(chǎn)物，如紫杉醇，可將_放入液體培養(yǎng)基中，經(jīng)機械作用分散成單個細胞，制備成細胞浮液，再經(jīng)過_即可獲得大量細胞。(4)組織培養(yǎng)過程需要植物生長和繁殖的最適條件，否則在光學顯微鏡下可能觀察到發(fā)生_異常 ，進而使植物出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定甚至不育。(5)植物組織培養(yǎng)技術不僅應用于花卉和果樹的快速大量繁殖以及脫毒植株的獲取，還廣泛用于_、_、_等育種過程中。解析剛長出的莖尖或芽尖還沒有受到病毒的侵染，因此用這些部位的細胞做植物組織培養(yǎng)的材料，可以獲得脫毒植株。在植物組織培養(yǎng)時，常用生長素和細胞分裂素來誘導植物形成愈傷組織，生根發(fā)芽，從而形成新的植物體。在植物形成愈傷組織時，此時很容易發(fā)生細胞融合，從而使植物發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異。植物組織培養(yǎng)技術除了用于微型繁殖、脫毒植株的培育外，還可以用于植物體細胞雜交、基因工程育種和單倍體育種等多個方面。答案(1)這些部位很少受到病毒等病原體的侵害(2)脫分化和再分化(3)愈傷組織細胞分裂(4)染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目(5)植物體細胞雜交育種基因工程育種單倍體育種12下面是某研究小組開展的“豬血漿某白蛋白的提取及分子量測定”研究，請協(xié)助完成有關問題：材料儀器：新鮮豬血、低速冷凍離心機、透析袋、電泳儀等?；瘜W試劑：pH為7.4的緩沖液、檸檬酸鈉、奈氏試劑(與NH反應出現(xiàn)黃色或紅棕色沉淀)、飽和(NH4)2SO4溶液、生理鹽水等。實驗步驟：(1)樣品獲?。合蛐迈r豬血中加入_，靜置一段時間后取上層血漿。(2)鹽析法粗提蛋白質(zhì)：向血漿中加入一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液，使(NH4)2SO4的濃度達到50%，充分混合后靜置、離心，取沉淀物。向沉淀物中加入適量生理鹽水使之溶解，再向其中加入一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液，使(NH4)2SO4的濃度達到33%，充分混合后靜置、離心，取沉淀物。重復步驟、23次，最后用生理鹽水將沉淀溶解即得粗提品。鹽析粗提“血漿某白蛋白”的主要原理是_，重復步驟、的主要目的是_。(3)透析除鹽：將粗提品裝入透析袋，以pH為7.4的緩沖液作透析液，每隔4 h更換一次透析液，每次更換前利用奈氏試劑檢測透析液中NH的量。利用緩沖液作透析液的目的是_。檢測中，若觀察到透析液_時，即可終止透析。(4)凝膠色譜法分離：透析后的樣品經(jīng)凝膠柱洗脫，獲得純凈血漿某白蛋白樣品。(5)分子量測定：化學物質(zhì)SDS能使蛋白質(zhì)變性，解聚成單條肽鏈。在聚丙烯酰胺凝膠電泳中加入一定量的SDS，電泳遷移率完全取決于肽鏈的分子大小。下圖為本實驗中用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血漿某白蛋白的結(jié)果。根據(jù)電泳結(jié)果，某同學得出“提取的血漿某白蛋白有兩條肽鏈”的結(jié)論，這種說法可靠嗎？理由是_。解析(1)為防止血液凝固，在采血容器中要預先加入抗凝劑檸檬酸鈉。(2)利用血漿某白蛋白在一定濃度(NH4)2SO4溶液中的溶解度低的特性去除雜蛋白。(3)強酸、強堿、溫度過高都會使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。(5)電泳的原理是利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子的大小、形狀等的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，本實驗只能判斷肽鏈的大小，而不能判斷其條數(shù)。答案(1)(適量的)檸檬酸鈉(2)該血漿白蛋白在50%和33%的(NH4)2SO4溶液中溶解度低除去更多的雜蛋白(3)避免因pH變化對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞不出現(xiàn)黃色或紅棕色沉淀(5)不可靠，只能得出提取的血漿某白蛋白含有兩種大小不同的肽鏈，不一定是兩條13在進行DNA親子鑒定時，需大量的DNA。PCR技術(多聚酶鏈式反應)可以使樣品DNA擴增，獲得大量DNA克隆分子。該技術的原理是利用DNA的半保留復制，在試管中進行DNA的人工復制(如圖，圖中黑色長方形是引物)。在很短的時間內(nèi)將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(1)圖中的變性、延伸分別是指_、_。(2)假設PCR反應中的DNA模板為P，第一輪循環(huán)的產(chǎn)物2個子代DNA為N1，第二輪的產(chǎn)物4個子代DNA為N2，N1、N2中分別含有模板DNA單鏈的DNA分別有_個、_個。若繼續(xù)循環(huán)，該DNA片段共經(jīng)過30次循環(huán)后能形成_個DNA片段。(3)某樣品DNA分子中共含3 000個堿基對，堿基數(shù)量滿足：，若經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加入_個腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對應的片段)(4)若圖為第一輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物。請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴增的產(chǎn)物。解析(1)變性的實質(zhì)是DNA雙鏈解旋；延伸的實質(zhì)是以DNA單鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成子鏈的過程。(2)由于PCR原理為DNA雙鏈復制，其特點是半保留復制，所以無論復制幾次，模板鏈一直存在于2個DNA分子中。DNA復制的數(shù)量變化是指數(shù)式增長方式。(3)由(AT)/(GC)1/2可知ATGC1122，所以A的比例為1/6，在一個DNA分子中的數(shù)量為3 000×2×(1/6)1 000個，5次循環(huán)的DNA數(shù)為32個，所以以原料合成的DNA數(shù)相當于32131個，至少需腺嘌呤脫氧核苷酸為31×1 00031 000個。(4)畫圖的關鍵是注意引物A、B的位置和所對應的模板鏈。答案(1)模板DNA雙鏈解旋形成單鏈在DNA聚合酶的作用下，原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈(2)22230(3)31 000(4)如圖