高考生物一轮特训40生物技术在其他方面的应用.docx

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高考生物一轮特训40生物技术在其他方面的应用

　　时间：

45分钟　

满分：

100分

一、选择题（7小题，每小题2分，共14分）

1．胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，相关说法正确的是（　　）

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A．图中干燥处理时的温度越高、时间越长越利于胡萝卜素提取

B．图中甲过程表示萃取，此过程用到的有机溶剂具有较低的沸点

C．图中乙过程表示浓缩，浓缩之前进行过滤的目的是除去萃取液中的不溶物

D．只能从植物中提取天然β胡萝卜素

答案　C

解析　新鲜胡萝卜素含大量水分，提取时应干燥，但要控制干燥时间和温度，若温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解；图中甲是萃取，所用萃取剂应具有较高的沸点，并能充分溶解胡萝卜素；工业生产上，β胡萝卜素的提取方法主要有三种：

一是从植物中提取，二是从岩藻中获得，三是利用微生物发酵生产。

2．红细胞中含有大量血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白。

下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是（　　）

A．血红蛋白提取和分离一般按照“样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定”的顺序进行

B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液

C．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质

D．可经SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定

答案　B

解析　纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水。

3．下图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程，下列叙述错误的是（　　）

A．该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性

B．过程①和②所涉及的培养基中，不同植物生长调节剂的浓度比例不同

C．白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同

D．过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂

答案　C

解析　诱变育种所依据的原理是基因突变，植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性；过程①和②所得到的产物不同，因此培养基中不同植物生长调节剂的浓度比例不同；白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA相同，但RNA种类不完全相同；过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂。

4．[2016·南通调研]某同学设计的提取玫瑰精油的实验流程如图所示，据图分析不正确的是（　　）

A．在②步中使用水气蒸馏更简便易行

B．在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片防止暴沸

C．提取精油时，向混合物中加入NaCl更利于油水分层

D．加入无水Na2SO4，再用过滤法可除去分离的油层中的水分

答案　A

解析　由于玫瑰精油难溶于水，易溶于有机溶剂，因此在②步中使用水中蒸馏更简便易行；在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是防止暴沸；提取精油时，为了使油水分层更彻底，要向油水混合物中加入NaCl；分离的油层还含有一定的水分，需加入无水Na2SO4，再用过滤方法将其除去。

5．下图所示为“DNA粗提取”实验的相关操作步骤，其操作目的错误的是（　　）

A．①是洗涤鸡血细胞，去除鸡血细胞表面的杂质

B．④是稀释NaCl溶液至0.14mol/L，析出DNA

C．③是选用2mol/LNaCl溶液溶解黏稠物中的DNA

D．②是纯化DNA，去除溶于95%的酒精中的杂质

答案　A

解析　让鸡血细胞与蒸馏水混合是将鸡血细胞处于低渗的环境中，从而使细胞吸水涨破，释放出DNA。

6．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是（　　）

A．若将样品以2000r/min的速度离心10min，分子戊存在于沉淀中，则分子甲也存在于沉淀中

B．若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快

C．将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内

D．若用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远

答案　C

解析　由题图知分子量的大小依次为丙>丁>乙>戊>甲，分子甲的分子量小于分子戊，故分子戊存在于沉淀中，分子甲不一定存在于沉淀中；甲的分子量最小，其在凝胶色谱柱中移动时会进入凝胶内部通道，移动速度最慢；透析利用半透膜的半透性可除去分子量较小的杂质，分子乙的分子量小于分子丙，若分子乙保留在透析袋内，则分子丙也一定保留在袋内；SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳时，其电泳迁移率完全取决于分子的大小，分子量相差越大，形成的电泳带相距越远。

7．下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质

B．图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质

C．用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，收集流出液，每管收集5mL，连续收集

D．图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动

答案　A

解析　图甲装置是透析装置，利用半透膜的半透性可去除相对分子量较小的杂质；图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程，相对分子质量较大的蛋白质分子被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过，故图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质；图丙装置中利用电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷。

二、非选择题（8小题，共86分）

8.[2015·河北冀州中学模拟]（10分）在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。

据图回答相关问题：

____________________________________________

（1）在相应的横线上写出引物Ⅱ。

（2）在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。

（3）若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点：

_______________________________________________，

循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为________。

（4）PCR反应过程的前提条件是________，PCR技术利用DNA的________原理解决了这个问题。

（5）在对样品DNA进行分析的过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是________。

答案　

（1）5′—G—A—OH（或HO—A—G—5′）

（2）3′—C—C……A—G—5′　5′—G—G……T—C—3′

5′—G—G……T—C—3′　3′—C—C……A—G—5′

（3）每个DNA分子各有一条链含32P　1/2n

（4）DNA解旋　热变性　（5）蛋白酶

解析　

（1）DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，所以引物就提供了5′端，子链延伸方向为5′→3′，引物Ⅰ与b链部分碱基互补，引物Ⅱ则与a链部分碱基互补，且连接到a链的3′端，故引物Ⅱ的结构为5′—G—A—OH。

（2）经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。

（3）由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32P标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个DNA各有一条链含32P。

若复制n次，共产生单链2n×2；其中只有DNA母链不含32P，则其所占比例为2/（2n×2）＝1/2n。

（4）DNA复制是以两条母链为模板，按照碱基互补配对原则进行的。

因此，首先要解旋，使两条母链碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对的原则把相应的核苷酸一个个地连接起来。

DNA分子在80～100℃的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。

（5）本题考查了DNA中杂质蛋白质的去除，利用酶的专一性，应加入蛋白酶。

9．[2015·重庆南开中学模拟]（6分）研究发现紫草素和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。

请回答：

（1）诱导愈伤组织的培养基配制好后要进行________处理，接种前还要对紫草茎切块进行消毒处理，用于消毒处理的药剂和时间都应根据所选材料分别对待，原因是既要考虑消毒效果又要保持________的活性。

图中①表示细胞的________过程。

（2）实践中可用金黄色葡萄球菌来分别检验紫草素和乳酸菌素的抑菌特性，抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。

可通过测定________来比较紫草素和乳酸菌素的抑菌效果。

（3）生长素除了在植物组织培养中有重要的用途外，在植物插条生根时也有重要的作用。

以下是一批葡萄枝，A组枝条除去所有叶片和芽，B组枝条保留一个侧芽，C组枝条保留两个侧芽，D组枝条保留两片成熟叶和一个侧芽，如下图所示：

B、C、D三组成活率由高到低的顺序是：

________。

在用IAA处理插条时，如果IAA的浓度较低，适合采用________法处理。

答案　

（1）高压蒸汽灭菌　外植体　脱分化　

（2）透明圈的大小　（3）C>B>D　浸泡

解析　

（1）配制培养基后，为防止杂菌污染培养物，要对培养基进行高压蒸汽灭菌；接种前，还要对紫草茎切块进行消毒处理，消毒时既要考虑消毒效果又要考虑外植体的耐受能力，因此用于消毒处理的药剂和时间都应根据所选材料而定。

（2）用金黄色葡萄球菌来分别检验紫草素和乳酸菌素抑菌特性，抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，可通过测定透明圈的大小比较紫草素和乳酸菌素的抑菌效果。

（3）芽和幼叶能产生生长素，促进枝条生根，叶片过多，会消耗过多的营养，不利于枝条的成活，所以B、C、D三组枝条成活率由高到低的顺序是：

C>B>D。

在用IAA处理插条时，如果IAA的浓度较低，适合采用浸泡法处理。

10．（10分）PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于复制特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个。

PCR需要模板DNA、引物、脱氧核苷酸和DNA聚合酶等条件。

下图为模板DNA分子及2种引物，请据图回答相关问题：

（1）PCR的全称是________________。

PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR技术中先用95℃高温处理的目的是________，而这一过程在细胞内是通过________实现的。

（2）在PCR技术中所需要的引物实质上是一种____________。

请在图中绘出引物结合的位置。

（3）若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入________个引物。

（4）DNA子链复制的方向是________，这是由_______________。

答案　

（1）多聚酶链式反应　使DNA变性（使DNA的两条链解开）　解旋酶的催化　

（2）单链DNA或RNA分子　如图所示

（3）211－2　（4）从5′端到3′端　DNA聚合酶只能从引物的3′端开始连接单个脱氧核苷酸分子

解析　PCR技术又称多聚酶链式反应。

在PCR技术中，用95℃高温处理的目的是使DNA分子中的氢键断裂，两条链解开，即使DNA分子变性。

引物是一种单链DNA或RNA分子，它能与解开的DNA母链的3′端结合，为DNA聚合酶提供吸附位点，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了DNA子链复制的方向是从5′端到3′端。

在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目，即2×210－2＝211－2（个）。

11．[2016·甘肃兰州高考模拟]（15分）植物的花药培养在育种上有特殊的意义。

植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。

请回答相关问题。

（1）诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低的主要影响因素是________和培养基的组成。

利用月季的花药离体培养产生单倍体时，一般来说，在________期花药培养的成功率最高。

为了选择该期的花药，通常选择________的花蕾。

确定花粉发育时期最常用的方法有________法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用________法，该法能将花粉细胞核染成________色。

（2）若要进行兰花无病毒植株的培育，从外植体到无病毒植株试管苗，要人为控制细胞________和________过程。

（3）进行组织培养需配制MS培养基，在该培养基中常需要添加________、________等激素。

欲利于根的分化，植物激素的用量比例应为________________________________________________。

（4）在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，________的数目常常会发生变化，因此还需要对培养出来的植株进行________。

（5）无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是________，采用灼烧方法进行灭菌的是________。

（答序号）

①培养皿　②培养基　③实验操作者的双手　④三角锥形瓶　⑤接种环　⑥花蕾

答案　

（1）材料的选择　单核　完全未开放　醋酸洋红　焙花青－铬矾　蓝黑　

（2）脱分化　再分化　（3）生长素　细胞分裂素　生长素与细胞分裂素比值大

（4）染色体组　鉴定和筛选　（5）③⑥　⑤

解析　

（1）诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素的影响，其中材料的选择和培养基的组成是主要的影响因素。

不是任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体，在花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。

一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。

为了选择单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。

选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法。

但是，对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用焙花青－铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。

（2）植物组织培养包括脱分化（或去分化）和再分化两个过程。

（3）决定植物脱分化和再分化的关键因素是：

植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。

所以在植物组织培养的培养基中常需要添加生长素、细胞分裂素等激素。

当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；而当细胞分裂素的含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。

（4）在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化。

因此还需要对培养出来的植株进行鉴定和筛选。

（5）常用到的消毒方法有煮沸消毒法和巴氏消毒法，此外也常使用化学药剂进行消毒，如用酒精对花蕾进行消毒，用酒精擦拭双手等。

微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属用具直接采用灼烧方法进行灭菌。

12．[2016·四川新津调研]（15分）运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题。

点击观看解答视频

（1）土壤中富含各种微生物，将其浸出液接种到特定的________培养基上，可得到目的菌。

不同培养基的具体配方不同，但一般都含有________________等营养物质。

（2）要统计土壤样品中某活菌的数目，宜采用________________法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的________就能大约推测出样品中的活菌数。

（3）自古酒就与人类生活息息相关。

在图甲所示两发酵瓶中装入等量的葡萄汁进行果酒制作实验，若在A装置的通气口补充无菌空气，那么一段时间后，能获得葡萄酒的是________装置，发酵是否成功可用________对发酵产物进行检验确认。

工业生产中，当酿制好葡萄酒后还可利用其进一步酿制葡萄醋，该过程中利用________的发酵作用。

该过程需主要改变的发酵条件是________________________。

（4）图乙是胡萝卜素提取粗品鉴定结果示意图。

点加提取样品的是________点，点加标准样品的是________点，该鉴定实验的原理是____________，根据图乙结果分析能得出的结论是___________。

答案　

（1）选择　水、无机盐、碳源、氮源

（2）稀释涂布平板　菌落数目

（3）B　重铬酸钾　醋酸菌　持续通入无菌空气，控制温度到30～35℃

（4）B、C　A、D　不同的色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上扩散的速度也就不同　萃取样品中含有β胡萝卜素

解析　

（1）要筛选目的菌，可以采用选择培养基，但培养基基本都需要含有水、无机盐、碳源和氮源。

（2）活菌数目的统计应用稀释涂布平板法，然后通过统计菌落数目推测样品的活菌数。

（3）果酒的制作需要酵母菌的无氧呼吸，A装置一直通气，B装置是密闭的，故B能获得果酒，酒精可以用重铬酸钾检测，在酸性条件下呈现灰绿色。

用葡萄酒制成葡萄醋利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧型细菌，故需要持续通入无菌空气，温度控制到30～35℃。

（4）提取样品含有其他色素和杂质，故B、C是提取样品点，标准样品点只有胡萝卜素。

利用纸层析法鉴定色素的原理是不同的色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上扩散的速度也就不同。

根据乙图我们得出的结论是提取的萃取样品中含有β胡萝卜素。

13．[2016·河北衡水中学月考]（8分）请分析回答橘皮精油提取过程的有关问题：

（1）提取橘皮精油，常采用________法而不用蒸馏法，原因是水中蒸馏会导致

________________________________________________________________________。

（2）为了提高出油率，首先将橘皮________，并用石灰水浸泡，石灰水的作用是

________________________________________________________________________。

（3）压榨过程中为了使橘皮油易于与水分离，常加入相当于橘皮质量一定百分比的________________，并调节pH至________。

（4）将压榨液过滤除去固体物和残渣后，用________法进一步除去质量较小的残留固体物，并分离出上层的橘皮油。

将分离出的橘皮油在5～10℃下静置5～7天，使________，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分再次过滤。

答案　

（1）压榨　原料焦糊或有效成分部分水解等问题

（2）干燥去水　破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱

（3）NaHCO3和Na2SO4　7～8

（4）离心　杂质沉淀

解析　

（1）植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。

由于水中蒸馏会导致原料焦糊或有效成分部分水解等问题，所以提取橘皮精油，常采用压榨法而不用蒸馏法。

（2）为了提高出油率，首先将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，石灰水浸泡的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱。

（3）压榨过程还要分别加入相当于橘皮质量一定百分比的NaHCO3和Na2SO4，并调节pH至7～8，目的是使橘皮油易于与水分离。

（4）将压榨液过滤除去固体物和残渣后，用离心法进一步除去质量较小的残留固体物，并分离出上层的橘皮油。

将分离出的橘皮油在5～10℃下静置5～7天，使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分再次过滤。

14．[2016·湖南六校联考]（12分）胡萝卜营养价值高，被国内外营养专家誉为“小人参”，其中含有丰富的天然β胡萝卜素，由于天然β胡萝卜素可防癌、抗癌、抗衰老、并可以清除体内的氧自由基、减少突变细胞的发生，因此胡萝卜及其制品越来越受到现代人们的青睐。

请回答有关问题：

（1）选取胡萝卜韧皮部细胞进行植物组织培养，其操作步骤是①________________；②________________；③接种；④培养；⑤移栽；⑥栽培。

（2）为了更容易地榨取胡萝卜汁，提高澄清度，需要加入________酶，该酶通常从真菌细胞中提取，筛选真菌细胞时常用的接种方法有________，从功能看，所用培养基为________培养基。

（3）从真菌细胞中提取酶时，常常采用________法将不同分子量的酶进行分离。

（4）从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取的方法，原因是

________________________________________。

（5）家庭酿制米酒的操作过程：

在煮熟冷却的米饭中加少许水和一定量的酵母菌菌种混匀，在米饭中挖一洞后将容器置于28℃环境中保温一段时间即成。

在米饭中间挖一个洞的目的是增加的________含量，以有利于开始时酵母菌数量的增加。

答案　

（1）①制备MS培养基　②外植体消毒　

（2）果胶　平板划线法（或稀释涂布平板法）　选择　（3）凝胶色谱法　（4）胡萝卜素易溶于有机溶剂　（5）氧气

解析　

（1）植物组织培养的操作步骤是①制备MS培养基、②外植体消毒、③接种、④培养、⑤移栽、⑥栽培。

（2）榨取胡萝卜汁时为了防止浑浊，提高澄清度，根据酶的专一性需要加入果胶酶。

筛选真菌细胞时常用的接种方法有平板划线法或稀释涂布平板法等，常用的培养基为选择培养基。

（3）酶的本质大多数都是蛋白质，所以采用凝胶色谱法将不同分子量的酶进行分离。

（4）因为胡萝卜素易溶于有机溶剂，所以从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取的方法。

（5）酵母菌是兼性厌氧微生物，在米饭中间挖一个洞的目的是增加氧气含量，以有利于开始时酵母菌数量的增加。

15．（10分）请回答下列有关“胡萝卜素提取”的问题。

（1）从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。

以下为提取胡萝卜素的实验流程：

胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素。

其中，A过程叫________，B过程叫________。

（2）在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将________和________控制在一定范围内。

（3）图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中一处错误并改正：

________________________________________________________________________。

（4）图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。

该鉴定方法的名称是________法。

图乙中⑤为________，实验过程中点样时应注意________。

答案　

（1）萃取　萃取　浓缩　

（2）温度　时间　（3）应避免明火加热，而采用水浴加热　（4）纸层析　样品原点　快速细致并注意保持滤纸干燥

解析　

（1）根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，一般用萃取法提取。

（2）新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度和时间，温度太高、时间太长会导致胡萝卜素分解。

（3）萃取时应采用水浴加热，避免明火加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。

（4）胡萝卜素粗品鉴定方法为纸层析法。

图中⑤为点样原点，点样时应该快速细致，并注意保持滤纸干燥。