2019高考生物大一輪復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實(shí)踐 第3講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課后提能演練 新人教版選修1 .doc

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第3講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 1．請回答下列與實(shí)驗(yàn)室提取芳香油有關(guān)的問題。 (1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、__________和________。 (2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于__________，易溶于____________，因此可用____________作為提取劑來提取芳香油。 (3)橘子果實(shí)含有芳香油，通常可用________作為材料提取芳香油，而且提取時(shí)往往選用新鮮的材料，理由是______________________________________________________。 (4)對材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是________________________________________________________________________。 (5)得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時(shí)間后，芳香油將分布于液體的______層，原因是________________________________________________________________________。 加入氯化鈉的作用是____________________________________________________。 (6)從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水硫酸鈉的作用是__________________。 【答案】(1)蒸餾法　萃取法 (2)水　有機(jī)溶劑　有機(jī)溶劑(其他合理答案也可) (3)橘子皮　芳香油含量較高 (4)過濾(其他合理答案也可) (5)上　油的密度比水小(其他合理答案也可)　增加水層密度，使油和水分層 (6)吸收芳香油中殘留的水分 【解析】(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、蒸餾法、萃取法。(2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，因此可用有機(jī)溶劑作為提取劑來提取芳香油。(3)一般采用新鮮的橘子皮來提取橘皮精油，因?yàn)樾迈r橘子皮的芳香油含量高。(4)除去液體中的固體物常用的方法是過濾。(5)芳香油密度比水小，且不溶于水，會浮在液體的表面。加入氯化鈉會增加水層密度，使油和水分層。(6)無水硫酸鈉的作用可以吸收芳香油中殘留的水分。 2．如圖為胡蘿卜素粗品的鑒定實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)胡蘿卜素粗品鑒定的方法名稱是____________。 (2)①的作用是__________________________，⑥常用____________，如果層析液沒及⑤會導(dǎo)致_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)A、B、C、D四點(diǎn)中，屬于提取樣品的樣點(diǎn)是____________________________。 (4)該層析的目的是___________________________________________________。 (5)在胡蘿卜素的萃取過程中，一般采用水浴加熱，而避免明火加熱，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)紙層析法 (2)防止層析液揮發(fā)　石油醚　胡蘿卜素溶解在層析液中，使鑒定失敗 (3)B和C (4)把β－胡蘿卜素分離開，便于鑒定 (5)有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸 【解析】胡蘿卜素粗品的鑒定常用紙層析法，圖示裝置為紙層析裝置，其中①為玻璃蓋，其作用在于防止層析液揮發(fā)。②是色譜容器，③是濾紙，④是U形扣，⑤是樣品原點(diǎn)，⑥是溶劑，常用石油醚，因?yàn)樗哂蟹悬c(diǎn)高、能充分溶解胡蘿卜素、不與水混溶等優(yōu)點(diǎn)。如果層析液沒及樣品原點(diǎn)⑤，會導(dǎo)致胡蘿卜素溶解于層析液中，達(dá)不到鑒定的目的。 3．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下： 材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組：一組置于20 ℃，另一組置于－20 ℃條件下保存24 h。 DNA粗提?。? 第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。 第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入20 mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地沿一個(gè)方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。 第三步：取6支試管，分別加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測：在上述試管中各加入4 mL某檢測試劑。混合均勻后，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表： 材料保存溫度 花菜 辣椒 蒜黃 20 ℃ ＋＋ 　＋ ＋＋＋ －20 ℃ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋ 注：“＋”越多表示顏色越深 分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題： (1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱是________________________。 (2)第二步中加入20 mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液的目的是______________________?！熬従彽?cái)嚢琛钡哪康氖? ________________________________________________________________________。 (3)在DNA檢測這一步驟中，若試管中含一定量的DNA，加入4 mL________試劑，混合均勻后置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后溶液顯________色。 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。 ①結(jié)論1：與20 ℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20 ℃條件下保存，DNA的提取量較多。 結(jié)論2：_____________________________________________________________。 ②針對結(jié)論1，請作出合理的解釋： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響 (2)使DNA析出　防止DNA斷裂 (3)二苯胺　藍(lán) (4)①等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下從蒜黃中提取的DNA量最多?、诘蜏匾种屏嗣傅幕钚?，DNA降解速度慢 【解析】該實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同材料和不同保存溫度，因變量是顏色深淺，反映DNA的量，故實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌牧虾筒煌４鏈囟葘NA提取量的影響。加入冷酒精可以使DNA析出，玻璃棒緩緩攪拌可防止DNA斷裂。DNA遇二苯胺在加熱條件下溶液呈現(xiàn)藍(lán)色，藍(lán)色越深，說明DNA的提取量越大。 4．生物組織中有機(jī)物的提取方法有很多種。例如凝膠色譜法、電泳法、蒸餾法、壓榨法和萃取法等，不同的有機(jī)物所用的提取方法各有不同。 (1)玫瑰精油被稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)中不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加劑或化學(xué)原料，其提取方法主要是_________________________。 (2)杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素，是一種質(zhì)地輕柔、高滲透性的保濕劑，主要通過________法提取。 (3)萃取胡蘿卜素前，要將胡蘿卜徹底粉碎的主要目的是_________________________。 (4)血紅蛋白的提取方法可以采用______________，該方法主要是利用血紅蛋白的哪一特性將它與其他物質(zhì)分開的？ ________________________________________________________________________。 (5)提取DNA時(shí)，可以利用DNA在______________________________而析出的性質(zhì)。為了純化提取的DNA，向DNA濾液中加入嫩肉粉，目的是________________________________________________________________________。 在進(jìn)行DNA鑒定時(shí)，可以使用____________試劑，并在沸水浴中加熱，如有DNA，會產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)。 【答案】(1)水蒸氣蒸餾法 (2)壓榨 (3)使原料顆粒變小，提高萃取效率 (4)凝膠色譜法　相對分子質(zhì)量的大小 (5)濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小　分解蛋白質(zhì)　二苯胺 【解析】(1)玫瑰精油不能含有化學(xué)原料，所以不能用萃取法，而其又具有揮發(fā)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，適于用水蒸氣蒸餾法提取。(2)杏仁油的提取原料為種子，一般用于食用，應(yīng)采用壓榨法提取。(3)萃取胡蘿卜素前將胡蘿卜徹底粉碎的目的是使原料顆粒變小，提高萃取效率。(4)血紅蛋白相對分子質(zhì)量大小與成熟紅細(xì)胞中其他成分相差較大，根據(jù)這一特性血紅蛋白的提取采用凝膠色譜法。(5)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，可以利用這一特點(diǎn)使DNA溶解或析出，從而將其與其他物質(zhì)分開。 5．如圖表示以雞血為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定的操作程序，請分析回答下列問題： (1)步驟一中，向雞血細(xì)胞液中加入________并攪拌，可使雞血細(xì)胞破裂。 (2)步驟二中，過濾后收集含有DNA的________。 (3)步驟三、四的操作原理是_______________________________________________， 步驟四通過向溶液中加入____________調(diào)節(jié)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為________mol/L時(shí)，DNA將會析出，過濾去除溶液中的雜質(zhì)。 (4)步驟七：向步驟六過濾后的________中，加入等體積的冷卻的__________，靜置2～3 min，溶液中會出現(xiàn)________色絲狀物，這就是粗提取的DNA。 【答案】(1)蒸餾水　(2)濾液 (3)DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)　蒸餾水　0.14 (4)濾液　(95%)酒精　白 【解析】本題考查DNA粗提取的過程和鑒定的程序。破碎紅細(xì)胞加入蒸餾水，使之吸水漲破。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中溶解，在0.14 mol/L的NaCl溶液中析出?？赏ㄟ^加入蒸餾水將2 mol/LNaCl溶液稀釋為0.14 mol/L的NaCl溶液。 6．如圖為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的一些重要操作示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)正確的操作順序是________________________。 (2)圖中C、E步驟都加入了蒸餾水，但其目的不同，分別是______________和________________________________________________________________________。 (3)圖中A步驟中所用酒精必須是經(jīng)過________才能使用，該步驟的目的是________________________________________________________________________。 (4)為鑒定A中所得到的絲狀物的主要成分為DNA，可滴加____________試劑，沸水浴，如果出現(xiàn)____________，則該絲狀物的主要成分為DNA。 【答案】(1)C→B→E→D→A (2)加速雞血細(xì)胞的破裂　降低NaCl溶液的濃度，使DNA析出 (3)充分冷卻　提取含雜質(zhì)較少的DNA (4)二苯胺　藍(lán)色 【解析】兩次加入蒸餾水的作用不同，第一次是使雞血細(xì)胞吸水漲破，DNA從細(xì)胞中釋放出來進(jìn)入濾液；第二次是使溶解于物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，與雜質(zhì)分離。DNA可在沸水浴條件下與二苯胺試劑作用，被染成藍(lán)色。 7．某研究小組利用香蕉提取DNA，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下： (1)制取香蕉研磨液。 ①取一段約2 cm長的去皮香蕉，剪碎置于研缽中。 ②加入10 mL溫水、2 g食鹽和1～2滴洗潔精，研磨5～10 min。 ③用雙層紗布過濾研磨液于燒杯中。 (2)粗提取DNA。 ①向?yàn)V液中加入2 g嫩肉粉，輕搖燒杯，讓嫩肉粉和濾液充分接觸。 ②把燒杯置于60 ℃的水浴鍋中加熱10 min。 ③待燒杯冷卻后，沿玻璃棒從燒杯壁緩緩加入2倍體積的95%的冷酒精。 ④靜置5 min后，用牙簽緩緩卷起上層漂浮的白色絮狀物。 分析回答下列問題： (1)制取香蕉研磨液時(shí)加入2 g食鹽，目的是____________________________。過濾研磨液后，DNA存在于____________中。 (2)有人認(rèn)為，洗潔精應(yīng)在粗提取DNA時(shí)使用，你認(rèn)為正確嗎？________。說出你的理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)粗提取DNA時(shí)加入嫩肉粉主要利用了其中的成分是____________，目的是____________。把燒杯置于60 ℃的水浴鍋中加熱10 min，可以使________變性，提高提取DNA的純度。 【答案】(1)提高DNA的溶解度　濾液 (2)不正確　洗潔精的作用是瓦解細(xì)胞膜，利于核物質(zhì)釋放，而研磨的目的是破碎細(xì)胞，釋放核物質(zhì) (3)蛋白酶　水解蛋白質(zhì)　蛋白質(zhì) 【解析】(1)由于DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低，因此加入食鹽可以提高DNA的溶解度，使DNA溶于濾液中。(2)洗潔精的作用是瓦解細(xì)胞膜，利于核物質(zhì)釋放，而研磨的目的是破碎細(xì)胞，釋放核物質(zhì)，因此洗潔精應(yīng)在制取香蕉研磨液時(shí)加入效果更好。(3)粗提取DNA時(shí)加入嫩肉粉主要利用了其中的蛋白酶，作用是水解蛋白質(zhì)。DNA能夠耐受高溫，而蛋白質(zhì)在高溫時(shí)會變性，因此可以利用60 ℃水浴使蛋白質(zhì)變性，提高提取DNA的純度。 8．如圖1是在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β－胡蘿卜素過程中，菌體生物量及β－胡蘿卜素產(chǎn)量隨時(shí)間變化的曲線圖。圖2是樣品層析結(jié)果及與β－胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品的比對。請回答下列問題： (1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應(yīng)為______________，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供______________。在接入菌種前，應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行____________，以避免雜菌污染。 (2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第________h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是____________________________________________________________________。 為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是______________________________________。 (3)β－胡蘿卜素常用的提取方法為__________法，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是______________________________________________。 (4)將萃取的胡蘿卜素樣品與β－胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對，結(jié)果如圖2。從圖中分析可知，色帶____為β－胡蘿卜素。 【答案】(1)液體培養(yǎng)基　碳源和氮源　高壓蒸汽滅菌 (2)100　營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累　連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物 (3)有機(jī)溶劑萃取　石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，萃取效果好 (4)Ⅰ 【解析】(1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應(yīng)為液體培養(yǎng)基，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供碳源和氮源。在接入菌種前，應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染。(2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第100 h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累，為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物。(3)提取β－胡蘿卜素常用的方法為有機(jī)溶劑萃取法，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，萃取效果好。(4)從圖中分析可知，色帶Ⅰ為β－胡蘿卜素，萃取的胡蘿卜素樣品含有其他色素雜質(zhì)，通過紙層析結(jié)果都有兩個(gè)點(diǎn)。其余兩色帶在固定相中移動的速度慢，說明其極性比β－胡蘿卜素高，且具有親水性，易與濾紙上吸附的水結(jié)合。 9．(2018年山東泰安檢測)實(shí)驗(yàn)中對DNA進(jìn)行鑒定時(shí)，做如下操作： 序號 試　管 A B 1 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 2 不加 加入提取的DNA絲狀物并攪拌 3 加4 mL二苯胺，混勻 加4 mL二苯胺，混勻 4 沸水浴5 min 沸水浴5 min 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ________________ ________________ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ________________________________ (1)根據(jù)下圖，完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 (2)對于B試管，完成1、2、3的操作后溶液顏色如何？ _____________________________________________________________。 (3)在沸水浴中加熱的目的是__________________，同時(shí)說明DNA對高溫有較強(qiáng)的________________________________________________________________________。 (4)A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是__________。 (5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與____________________________________有關(guān)。 【答案】(1)溶液不變藍(lán)色　溶液逐漸變藍(lán)色　DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺會被染成藍(lán)色 (2)溶液顏色基本不變 (3)加快顏色反應(yīng)速度　耐受性 (4)對照 (5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少 【解析】A、B兩試管形成對照，B試管中加DNA絲狀物，A試管中不加，起對照作用，其他條件均完全相同。本實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)條件是沸水浴加熱5 min，這樣可加快顏色反應(yīng)的速度，觀察對比兩試管的顏色時(shí)要等到冷卻以后。 10．回答下列有關(guān)胡蘿卜素提取的相關(guān)問題： (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，通常在萃取前將胡蘿卜粉碎和______，以提高萃取效率；水蒸氣蒸餾法______(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提取，原因是________________________________________________________________________； 為了取得最佳萃取效果，萃取的時(shí)間應(yīng)______(填“延長”或“縮短”)；鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時(shí)，通?？刹捎胈___________法，并以______________樣品作為對照。 (2)某同學(xué)在提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)中經(jīng)萃取、過濾后，對萃取液的濃縮設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置，請指出該裝置中的兩處錯(cuò)誤。 錯(cuò)誤1：_________________________________________________________； 錯(cuò)誤2：___________________________________________________________。 【答案】(1)干燥　不合適　胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出　延長　紙層析　標(biāo)準(zhǔn)的胡蘿卜素　(2)溫度計(jì)位置過低　冷凝管進(jìn)水口、出水口接錯(cuò) 【解析】(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，通常在萃取前將胡蘿卜粉碎和干燥，以提高萃取效率；水蒸氣蒸餾法不適合胡蘿卜素的提取，原因是水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì)，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出；一般來說，原料顆粒小，萃取溫度高、時(shí)間長，需要提取的物質(zhì)就能夠充分溶解，萃取效果就好；鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時(shí)，通?？刹捎眉垖游龇?，并以標(biāo)準(zhǔn)的胡蘿卜素樣品作為對照。(2)圖示對萃取液的濃縮實(shí)驗(yàn)裝置中有兩處錯(cuò)誤：一是溫度計(jì)位置過低；二是冷凝管進(jìn)水口、出水口接錯(cuò)。