专题二 酶的应用和生物技术在其他方面的应用(时间：30分钟)考点一 酶的研究与应用1．(2022·南通调研)为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响，结果如下图。请回答：(1)与利用游离酵母生产啤酒相比，利用固定化酵母的优点有_____________。(2)本实验结果表明，随氯化钙浓度的增大，凝胶珠机械强度增大，完整率________。(3)结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为________。当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是________________________________________________________________。(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞，溶解海藻酸钠时最好采用____________的方法，以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应____________后，再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低，会导致____________，固定效果大大降低。答案 (1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等(2)增加 (3)2.0mol/L 凝胶珠机械强度过大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部(4)小火间断加热 冷却至室温 酵母细胞从颗粒中漏出2．某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。组别布料/cm污染物水温/℃A(蛋白酶洗衣粉)6×6蛋白膜40B(脂肪酶洗衣粉)6×6蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)6×6淀粉膜40请回答以下问题：(1)该实验的目的是探究______。该实验还应控制的无关变量有__________。该实验中____________分别构成两组对照实验。(2)该同学在实验过程中可通过观察__________________来判断酶的催化效率。5\n(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是____________________。(4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为____________________________。(5)科研人员研究了不同洗涤浓度(单位体积的水中加入洗衣粉的量)的两种加酶洗衣粉的去污力(%)，结果如下表，下列说法错误的是( )。洗涤浓度去污力/%洗衣粉品种0.2%0.4%0.6%0.8%加酶洗衣粉甲71.578.980.079.9加酶洗衣粉乙69.580.480.680.5A.实验时，需控制好温度、洗涤时间和洗涤方式等无关变量B．若洗涤的是相同污布，则两种加酶洗衣粉的洗涤效果相似C．实际洗涤时，除考虑适宜的洗涤浓度外，还需考虑衣服质地等D．所有加酶洗衣粉最适洗涤浓度都为0.4%，浓度过大是不必要的解析 依据图表可以看出，表中涉及酶与污染物这两个实验变量，A与B构成一组对照实验，用来鉴定不同酶对同一污染物的作用效果，实验变量是酶的种类；A与C构成另一组对照实验，用来鉴定同一种酶对不同污染物的作用效果，实验变量是不同种类的污染物。这两组实验都是用来探究酶的专一性。洗衣粉的用量、污染物的含量以及水质、pH等都为无关变量。(5)表中数据显示针对加酶洗衣粉乙而言，0.6%的洗涤浓度其去污力优于0.4%浓度组。答案 (1)酶的专一性 洗衣粉的用量、污染程度、水质、pH等 A与B、A与C(2)蛋白膜消失时间的长短(3)用蛋白酶催化污垢中蛋白质的水解(4)酶可被分解，又避免水体富营养化(5)D考点二 植物组织培养技术3．(2022·山东东营模拟)下图表示被子植物花粉的发育过程，据图完成下列各题。(1)图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传)，则①的基因型为________，②的基因型可能为________。5\n(2)⑦、⑧所指的结构依次是________、________；两者的基因型是否相同？________。(3)某同学用上述花药进行离体培养，对获得的植株进行鉴定，发现有一些为二倍体。推测这些二倍体植株的基因型有________种。(4)某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。若在以尿素为唯一氮源的培养基中加入________指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的菌；若在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入________染料，培养后，培养基中出现透明圈，就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。在培养过程中为了检验制备的培养基是否合格，采取措施是__________________，观察结果，如果______________________，说明培养基制备成功，否则需要重新制备。解析 (1)(2)(3)植物的花粉发育是由花粉母细胞(即小孢子母细胞)先经减数分裂形成四个相连的小孢子，这一时期叫四分体时期，其后四个小孢子分开，每个小孢子内的细胞核又由中间逐渐移向一侧，这一时期叫单核期(单核居中期→单核靠边期)，然后细胞核经过一次有丝分裂，产生一个营养细胞核、一个生殖细胞核，叫双核期，最后发育成成熟的花粉粒。(4)微生物培养过程中为了检验制备的培养基是否合格，通常将接种后的培养基和未接种的培养基在适宜条件下培养，观察结果，如果未接种的培养基无菌落生长，说明培养基制备成功，否则需要重新制备。答案 (1)AaBb Ab或aB或AB或ab(2)花粉管细胞核 生殖细胞核 相同(3)5(4)酚红 刚果红 将接种后的培养基和未接种的培养基在适宜条件下培养 未接种的培养基无菌落生长考点三 DNA和蛋白质技术4．请回答下列关于DNA粗提取和鉴定的问题。(1)DNA提取过程可以使用鸡血或者菜花，使用鸡血时，需在鸡血中加入________，目的是____________。在________中加入蒸馏水，目的是____________。(2)使用菜花提取DNA时，需先研磨，研磨时可加入一定的洗涤剂和食盐，其作用分别是__________________和________。(3)本实验中可用到嫩肉粉，起作用的是其中的______。(4)使用体积分数为______的______酒精可使DNA析出。最后，使用______对DNA进行鉴定，水浴加热冷却后溶液呈蓝色。(5)下列关于DNA粗提取和血红蛋白分离实验的叙述，正确的是( )。A．利用蛋白质不溶于酒精，DNA溶于酒精，将DNA和蛋白质分离B．利用血红蛋白的颜色监测凝胶色谱法的分离过程C．向初步纯化的DNA中加入二苯胺，溶液呈蓝色5\nD．血红蛋白释放时加入有机溶剂，目的是使血红蛋白溶于有机溶剂解析 (1)鸡血细胞在使用前要进行防凝、过滤处理，留下的血细胞制成鸡血细胞液，向其加入蒸馏水后细胞破裂，DNA流出。(2)研磨时加入的洗涤剂和食盐的功能分别是使细胞膜破裂和溶解DNA。(3)本实验中可用到嫩肉粉，主要是利用其中的蛋白酶来分解蛋白质，以便更好地提取DNA。(4)使用95%的冷酒精可使DNA析出，使用二苯胺对DNA进行鉴定。(5)选项A，DNA不溶于酒精溶液，蛋白质溶于酒精；选项B，蛋白质的分离情况可通过红色区带的移动情况来观察；选项C，用二苯胺鉴别DNA时需沸水浴；选项D，血红蛋白释放时加入有机溶剂的目的是溶解细胞膜。答案 (1)柠檬酸钠 防止血液凝固 鸡血细胞液 使鸡血细胞破裂 (2)使细胞膜破裂 溶解DNA (3)蛋白酶(4)95% 冷 二苯胺 (5)B5．(2022·陕西咸阳模拟)(1)PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。下图是PCR技术示意图，请回答下列问题：①引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段______________________。②将双链DNA________________，使之变性，从而导致________________。③引物延伸需提供____________________作为原料。5\n(2)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，血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。请回答下列有关问题。①样品处理，它包括红细胞的洗涤、____________、收集血红蛋白溶液。②收集的血红蛋白溶液在透析袋中经过透析，这就是样品的粗分离。透析的目的是__________________。透析的原理是___________________________。③通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是___________________________________。答案 (1)①单链DNA或RNA②加热到95℃ 双链DNA分离成两条单链③四种脱氧核苷酸(2)①血红蛋白的释放②去除相对分子质量较小的杂质 透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在透析袋内③将相对分子质量大的杂质蛋白除去5
