第2讲 生物技术在其他方面的应用
(建议用时：45分钟)
1．(2012·高考江苏卷)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是( )
A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
2．下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是( ) A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小 B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用 D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌 3．关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述正确的是( ) A．在鸡血中加入柠檬酸钠，目的是释放出血红蛋白
B．DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl浓度的升高而增大 C．在沸水浴的情况下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色
D．与蛋白质相比，DNA对洗涤剂的耐受性差，对高温的耐受性强 4．下列关于植物组织培养的叙述中，不正确的是( ) ．A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因相同
5．红细胞含有大量血红蛋白，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．血红蛋白的提取和分离一般按照“样品处理→粗提取→纯化→纯度鉴定→处理” 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 6．(2013·高考浙江卷)利用紫甘薯制酒可提高其附加值。请回答：
(1)为提高紫甘薯的利用率，工厂化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自________等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成____________________。
(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成______________。 A．半乳糖醛酸和葡萄糖 B．半乳糖和果糖
C．半乳糖醛酸甲酯和果糖
D．半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
(3)紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后，取适量流出的液体，经脱色后加入KI-I2溶液，结果
液体呈红色。表明该液体中含有________。
A．淀粉 B．糊精 C．麦芽糖 D．葡萄糖
(4)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和________。一段时间后，酵母悬液中会出现气泡，该气泡内的气体主要是________。将酵母菌接种到待发酵液后，随发酵的进行，酵母菌在________条件下产生了酒精和二氧化碳。
(5)下图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断，最佳pH值是________。
7．如图为月季花药离体培养产生花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题。
(1)一般来说，在________期，细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。确定花粉发育时期一般用________法染色，然后通过镜检确定花粉是否处于适宜的发育期。
(2)通过花药培养产生花粉植株，一般有两种途径即通过胚状体阶段发育为植株或愈伤组织发育为植株，采用哪种途径主要取决于培养基中
________________________________________________________________________。 (3)灭菌后的花蕾，在剥离花药时，要彻底去除花丝，这是因为
________________________________________________________________________。 (4)若将抗性基因导入愈伤组织细胞，可以采用转基因技术。而PCR技术是基因工程中的常用技术。PCR利用了____________原理，通过控制温度来控制DNA双链的解聚与结合。为了避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管在使用前必须进行________________________________________________________________________。
(5)微生物的实验室培养与以上植物组织培养过程不同，但也需要非常严格的操作。使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)称为________________。常用的消毒方法是
________________________________________________________________________ ________________________________(至少两种)。 8．请回答下列生物技术方面的问题。
(1)微生物接种的方法中最常用的是平板划线法和__________________法，后者是将菌液进行一系列的________________，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，再进行________________。菌落是在固体培养基上由________________繁殖而来的形态可见的子细胞群体。
(2)菊花的组织培养的大致过程如图所示，请回答下列问题：
图中B、C依次表示________________过程(填名称)，添加的关键激素是____________________。该实验操作成功的关键是________________，所以要对外植体、超净工作台等消毒，对________等灭菌。
9.低温蛋白酶是海洋嗜冷细菌分泌的酶类，最适温度在20 ℃左右，作为洗衣粉添加剂可在较低的温度下达到理想的洗涤效果。如图为分离可分泌低温蛋白酶的某种嗜冷菌的操作步骤，据图回答问题：
(1)分装前，对培养基要进行________操作。分装后，为避免杂菌污染，要及时进行________________操作。
(2)将扩大培养后的深海微生物用________________法接种到含酪蛋白的固体培养基表面，在适宜条件下培养一段时间，挑出形成透明圈的单一菌落，即为初选出的嗜冷菌。从嗜冷菌分泌的蛋白质中分离出低温蛋白酶最常用的方法是
________________________________________________________________________。 (3)为进一步检测分离出的嗜冷蛋白酶的最适温度，将该菌按上图所示分5组分别置于________中进行培养，________________组所对应的温度为最适温度。
(4)为提高酶的利用率，可以采用________技术，常用的方法有
________________________________________________________________________。 10．下图示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序，请分析回答下列问题。
破碎细胞溶解细胞核DNA的
―→过滤―→―→ 释放DNA内的DNA析出一 二 三 四 DNA的DNA的
―→再溶解―→过滤―→初步纯化―→鉴定
五 六 七 八
(1)步骤一中，向鸡血细胞液中加入________并搅拌，可使鸡血细胞破裂。 (2)步骤二：过滤后收集含有DNA的________。 (3)步骤三、四的操作原理是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 步骤四通过向溶液中加入________调节NaCl溶液物质的量浓度为________mol/L时，DNA将会析出，过滤去除溶液中的杂质。
(4)步骤七：向步骤六过滤后的________中，加入等体积的冷却的________，静置2～3 min，溶液中会出现________________色丝状物，这就是粗提取的DNA。
(5)步骤七：DNA遇________试剂，沸水浴5 min，冷却后，溶液呈________色。
11．PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于扩增特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个拷贝。请回答相关问题：
(1)DNA分子的两条链在碱基关系上表现为
________________________________________________________________________， DNA的两条链在方向上表现为__________；通常将________________的末端称为5′端；当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的________开始延伸DNA链，故DNA子链复制的方向是________________。
(2)PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境上，在PCR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。
(3)PCR需要模板DNA、引物、________________和________________等条件，其中的引物实质上是一种
________________________________________________________________________。
答案
第2讲 生物技术在其他方面的应用
1．【解析】选B。由于温度会影响酶的活性，高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活，A项错误；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短，B项正确；在适宜的pH下，加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉，但pH过高或过低时酶都会变性失活，则两者洗涤效果相似，C项错误；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤真丝、羊毛等衣料，适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强，D项错误。
2．【解析】选C。酶的固定方式有包埋法、化学结合法和物理吸附法，物理吸附的过程是利用吸附剂本身的表面张力，从而对附近的分子产生吸附，吸附剂不会与被吸附物质发生化学反应而使其发生性质改变，所以吸附法对酶活性影响很小，A项正确；消化酶在人体消化道内发挥作用，蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药，B项正确；尿糖试纸是一种酶试纸，是将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色化合物固定在纸条上，制成测试尿糖含量的酶试纸，这种酶试纸与尿液相遇时，很快会因为尿液中葡萄糖含量的多少而呈现一定的颜色，再次使用时颜色会有掩盖作用，所以不能反复利用，C项错误；制备固定化酵母细胞时，将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌，防止凝胶珠硬度过大和杂菌的污染，D项正确。
3．【解析】选C。加柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，低于或高于此浓度溶解度都增大；与蛋白质相比，DNA对洗涤剂和高温的耐受性较强。
4．【解析】选D。同一株绿色植物的体细胞与成熟生殖细胞的染色体数目不同，因此基因就不相同，由它们经有丝分裂培养成的愈伤组织的基因也是不同的，D项错误。
5．【解析】选B。应用蒸馏水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液。 6．【解析】以果酒制作为基础，结合果胶酶的来源和淀粉酶的固定化以及淀粉水解后产物的检测作答。
(1)、(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，以提高紫甘薯的利用率；有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉都可用于生产果胶酶；由于酶在水溶液中不稳定，所以常将酶固定在某种介质上制成固定化酶。
(3)紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后，淀粉会被水解成糊精，糊精经脱色后加入KI-I2溶液
后呈红色。
(4)酵母菌可分泌酶，酶在胞外将蔗糖分解后，酵母菌再吸收利用单糖。加入蔗糖使发酵原料更丰富，有利于早期酵母菌的大量繁殖，该时期酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和H2O；将酵母菌接种到待发酵液后，酵母菌会在无氧条件下发酵产生酒精和CO2。
(5)分析曲线图可知，pH为4.7时能获得最大酒精浓度。 【答案】(1)黑曲霉(或苹果青霉) 固定化酶 (2)D (3)B (4)蔗糖 CO2 无氧 (5)4.7 7．【解析】(1)选择花药时用肉眼无法分辨，所以要用镜检法选择处于单核期的花药，这时花蕾完全未开放，单核期的花药培养成功率最高。(3)灭菌后的花蕾在剥离花药时要彻底去除花丝，否则不利于愈伤组织和胚状体的形成。(4)PCR技术利用了DNA的热变性原理(即高温变性、低温复性)，该技术中使用的微量离心管要进行高压蒸汽灭菌。(5)杀灭包括芽孢和孢子在内的所有微生物的操作方法是灭菌，消毒是将物体表面或内部的部分有害微生物杀死的无菌操作方法，常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学试剂消毒法等。
【答案】(1)单核 醋酸洋红 (2)激素的种类及其浓度配比 (3)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成 (4)DNA的热变性(DNA的变性和复性) 高压蒸汽灭菌
(5)灭菌 煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学试剂消毒法 8．(1)稀释涂布平板 梯度稀释 恒温培养 单个细胞
(2)脱分化、再分化 细胞分裂素、生长素 无菌操作(或无菌技术) 培养基(或培养器
具)
9．(1)调pH 高压蒸汽灭菌 (2)稀释涂布平板(或平板划线) 电泳法 (3)恒温箱 透明圈与菌落直径比值最大
(4)固定化 化学结合法(或物理吸附法或包埋法) 10．(1)蒸馏水 (2)滤液 (3)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质 蒸馏水 0.14 (4)滤液 酒精 白 (5)二苯胺 蓝
11．【解析】DNA的两条链在碱基关系上表现为互补配对，在方向上表现为反向平行。通常将含有磷酸基团的一端称为5′端，DNA聚合酶只能从引物的3′端连接脱氧核苷酸，故子链复制方向是5′端到3′端。在PCR技术中，95 ℃高温处理的目的是使两条链之间的氢键断裂，这一过程在细胞内通过解旋酶来实现。PCR技术中除需要模板DNA、引物、脱氧核糖核苷酸外，还需要耐热的DNA聚合酶等条件，其中的引物是一种单链DNA分子或RNA分子。
【答案】(1)互补配对 反向平行 磷酸基团 3′端 5′端到3′端 (2)使两条链之间的氢键断裂 解旋酶
(3)脱氧核糖核苷酸 耐热的DNA聚合酶 单链DNA分子或RNA分子
优化方案生物高三一轮复习专题八第2讲
