2019-2020年高考生物一轮复习 第3讲 生物技术在其他方面的应用.doc

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2019-2020年高考生物一轮复习 第3讲 生物技术在其他方面的应用 1．提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但用萃取法提取胡萝卜素时，采用的是水浴加热法，而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热，其原因是 (　　) A．前者需保持恒温，后者不需要恒温 B．前者容易蒸发，后者不容易蒸发 C．胡萝卜素不耐高温，玫瑰油耐高温 D．前者烧瓶里含有机溶剂，易燃易爆，后者是水 解析　用萃取法提取胡萝卜素时，由于在烧瓶中加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂，而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，因此用水浴加热。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时，烧瓶内加入的是水，可以直接加热。 答案　D 2．下列有关“血红蛋白的提取和分离实验”的叙述，正确的是 (　　) A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤3次 B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质 C．凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在 D．将血红蛋白溶液装入透析袋，置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h 解析　选项A，红细胞洗涤过程中加入的是5倍体积的生理盐水；选项B，透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质；选项C，在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果；选项D，透析时，应将透析袋置于pH为7.0的磷酸缓冲液中透析12 h。 答案　C 3．萃取过程中采用水浴加热的原因是 (　　) A．水浴加热不易破坏胡萝卜素分子的结构 B．是为了保持97℃～100℃的恒温 C．防止加热时有机溶剂挥发 D．有机溶剂遇明火易爆炸 解析　萃取过程使用的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，所以宜采用水浴加热。 答案　D 4．PCR技术有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行研究的问题，而被广泛应用，此过程需要一种Taq DNA聚合酶。 请回答有关问题： (1)体内DNA复制过程中用解旋酶打开双链DNA，而PCR技术中应用_____________________________________________________________。 (2)Taq DNA聚合酶是从水生耐热细菌Taq中分离的。 ①为什么Taq细菌能从热泉中被筛选出来呢？_____________________ _________________________________________________________________。 ②Taq DNA聚合酶的功能是_______________________________________。 ③Taq DNA聚合酶的化学本质为蛋白质，可用__________法和__________法进行分离。 ④为了使Taq DNA聚合酶能够多次反复利用，可采用__________技术，常用的方法为________________________________________________________。 (3)从土壤中分离分解尿素的细菌时，应采取的措施是__________，原因是____________________________________________________。 (4)相对于细菌分离，DNA分子的分离和提取操作要复杂的多。 ①在DNA提取中两次用到蒸馏水，其目的分别是：________、__________。 ②实验中能否以哺乳动物成熟的红细胞为实验材料？为什么？______________________________________________________________。 (5)与体内DNA复制相比较，PCR反应要在__________中才能进行，并且要严格控制__________条件。 (6)PCR中加入的引物有__________种，加入引物的作用是 ______________________________________________________________。 答案　(1)高温使DNA分子热变性 (2)①热泉70℃～80℃的高温条件淘汰了绝大多数微生物 ②催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键 ③凝胶色谱　电泳 ④固定化酶　化学结合法、物理吸附法 (3)将细菌在培养基中培养，其中唯一的氮源是尿素 只有能分解尿素的微生物才能在该培养基上生长和繁殖 (4)①使血细胞破裂，释放出DNA分子 稀释 NaCl溶液，使DNA分子析出 ②不能，哺乳动物成熟的红细胞中无DNA分子 (5)一定的缓冲溶液　温度 (6)2　作为DNA复制的起点 5．如图为提取胡萝卜素的装置图，请据图回答下列问题。 (1)[⑤]________的作用是_______。 (2)[④]________内加入的萃取液一般是________，原料在加入前，一般要进行________、________处理。 (3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是_______。 (4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该________(“长”或“短”)。 解析　图示装置为萃取装置，其中⑤为冷凝管，其作用是降温，以防止加热时有机溶剂挥发，④是烧瓶，其内装有萃取剂，胡萝卜素的适宜萃取剂是石油醚，为防止有机溶剂明火加热时引起燃烧、爆炸，萃取时有必要采用水浴加热，而不用明火加热。 答案　(1)冷凝管　降温，防止加热时有机溶剂挥发 (2)烧瓶　石油醚　粉碎　干燥　(3)避免有机溶剂明火加热引起燃烧、爆炸　(4)长 6．在进行DNA亲子鉴定时，需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增，获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图，图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。 (1)图中的变性、延伸分别是指_____________、 __________________。 (2)假设PCR反应中的DNA模板为P，第一轮循环的产物2个子代DNA为N1，第二轮的产物4个子代DNA为N2，N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别有________个、________个。若继续循环，该DNA片段共经过30次循环后能形成________个DNA片段。 (3)某样品DNA分子中共含3 000个碱基对，碱基数量满足：＝，若经5次循环，至少需要向试管中加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段) (4)若图为第一轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。 解析　(1)变性的实质是DNA双链解旋；延伸的实质是以DNA单链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链的过程。 (2)由于PCR原理为DNA双链复制，其特点是半保留复制，所以无论复制几次，模板链一直存在于2个DNA分子中。DNA复制的数量变化是指数式增长方式。 (3)由＝可知A∶T∶G∶C＝1∶1∶2∶2，所以A的比例为，在一个DNA分子中的数量为3 0002＝1 000个，5次循环的DNA数为32个，所以以原料合成的DNA数相当于32－1＝31个，至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为311 000＝31 000个。 (4)画图的关键是注意引物A、B的位置和所对应的模板链。 答案　(1)模板DNA双链解旋形成单链　在DNA聚合酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链　(2)2　2　230　(3)31 000　(4)如解析图 7．柠檬油是植物芳香油中的一种，它是一种广谱性的杀虫剂，可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫，包括幼虫、蛹等，是一种绿色杀虫剂。 (1)柠檬油的挥发性________，易溶于________，比重比较________。 (2)提取柠檬油常用的原料是柠檬花与柠檬果皮，嫩的花朵在蒸馏过程中，精油易被水蒸气分子破坏，所以可采用________法。柠檬果皮中精油的提取适宜采用________法，此种方法是通过________将液相从固液两相混合物中分离出来，必经步骤为： 柠檬果皮　　　　　　　　　　　 　↓　　　 ↓　　　　　　　 ↓ 水洗　→　浸泡→清洗→装料→压榨和喷淋→糊状压 出液→→高速离心→静置分层→分液→柠檬精油 ①A是________，目的是___________________________。 ②B是________，目的是__________________________________。 ③C过程为________，目的是__________________________________。 ④实验过程中浸泡橘皮后，需用清水洗涤，其目的是______________________________________。 (3)采用柠檬油作为杀虫剂，可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患，其突出的优点是_____________________________。 (4)从生产绿色食品的要求出发，写出防治害虫的三种方法：________________、________________、________________。 解析　(1)(2)水中蒸馏可能发生原料的焦糊问题，而且可能使某些有效成分高温水解，凡存在上述问题的应考虑萃取法或压榨法。用压榨法从柠檬果皮中提取柠檬油时，应用石灰水充分处理，以提高出油率，防止压榨时滑脱等。为了使油与水易分离，还应加入小苏打和硫酸钠。(3)柠檬油作为一种天然的杀虫剂有其优点：对人、畜无毒，对植物无毒，不污染环境。(4)防治害虫的方法可结合其他生物学知识来解答，其方法较多，如利用生物天敌防治，利用性外激素干扰其交尾或诱捕，运用生物工程如基因工程或诱变育种培育抗虫作物品种等。 答案　(1)强　有机溶剂　轻　(2)萃取　压榨　机械压力　①石灰水　破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率　②0.25%的小苏打和5%的硫酸钠　使精油易与水分离　③过滤　除去固体物和残渣　④除去石灰水　(3)对人、其他动物、植物均无毒性　减少对环境的污染　(4)利用天敌进行生物防治　运用生物工程培育抗虫作物品种　利用激素影响昆虫的发育