高考生物一輪復(fù)習(xí)課后限時集訓(xùn)38生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用(建議用時：40分鐘)1．(2020·武漢市高三質(zhì)檢)草莓中因含有果膠物質(zhì)，制得的果汁易產(chǎn)生渾濁、沉淀等現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。某研究小組進(jìn)行了果膠酶用量對草莓果汁澄清效果影響的研究，其操作流程如下。操作流程：草莓→清洗→破碎→過濾→離心分離→草莓汁→果膠酶處理→實驗分析回答下列問題：(1)果膠酶可以將果膠分解成可溶性的____________________，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行____________________處理。(2)如圖是利用配制好的固定濃度的果膠酶，以蒸餾水作為參照，測定不同酶液用量下草莓原汁的澄清度(精密儀器檢測，用透光率衡量)。據(jù)圖分析，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶的用量為0.015mL·kg－1比較適宜，判斷的理由是________________________。果膠酶用量/mL·kg－1(3)當(dāng)果膠酶用量由0.07mL·kg－1升至0.1mL·kg－1時，透光率反而從97%下降至87%。有研究表明：此時果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致。請設(shè)計實驗來驗證這一結(jié)論，要求簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來說，果膠酶更適合采用________法和________法固定化。與傳統(tǒng)使用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點是_____________________________________________________________(答出兩點即可)?！肌冀馕觥健?1)果膠酶可以將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行45℃恒溫處理，使反應(yīng)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。(2)據(jù)曲線分析可知，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶用量為0.015mL·kg－1比較適宜，此時透光率較大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少。(3)驗證果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致，所以需要排除果膠酶帶來的影響；實驗思路：配制濃度范圍為0～0.1mL·kg－1的果膠酶溶液，分別測定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果：隨果膠酶濃度增大，透光率下降。(4)一般來說，酶容易從包埋材料中流出，所以果膠酶更適合采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法固定化。與傳統(tǒng)使用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點是容易與產(chǎn)物分離，可以被反復(fù)利用。〖〖答案〗〗(1)半乳糖醛酸45℃恒溫(2)此時透光率較大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少(3)實驗思路：配制濃度范圍為0～0.1mL·kg－1的果膠酶溶液分別測定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果：隨酶濃度增大，透光率下降(4)物理吸附化學(xué)結(jié)合容易與產(chǎn)物分離；可以被反復(fù)利用2．(2020·重慶市八中高三一模)如圖為固定化酵母發(fā)酵與游離酵母發(fā)酵制作啤酒的對比結(jié)果。請回答下列問題：(1)酒精發(fā)酵過程應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)(固定化酵母)而不是固定化酶技術(shù)，原因是______________________________________________。與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點有__________________________。(2)在制作固定化酵母的過程中，某同學(xué)進(jìn)行了這樣的操作：在定量的海藻酸鈉中加入定量的蒸餾水，用①大火加熱，使其迅速溶解，配制成溶液然后將活化的酵母細(xì)胞②迅速加入剛配制的海藻酸鈉溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。上述過程下劃線①和②處的操作明顯錯誤，請分別更正：__________________、____________________。(3)從圖中可以看出，固定化酵母與游離酵母的發(fā)酵速率相近，但在發(fā)酵前期產(chǎn)生的酒精量多的是________，主要原因是____________________________?！肌冀馕觥健?1)固定化酶一次只能固定一種酶，而酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)，因此酒精發(fā)酵過程應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)(固定化酵母)而不是固定化酶技術(shù)。與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點有可多次使用、便于酶與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。(2)在制作固定化酵母的過程中，在定量的海藻酸鈉中加入定量的蒸餾水，用小火或間斷加熱，以防止發(fā)生焦糊現(xiàn)象。冷卻至常溫再加入活化的酵母細(xì)胞，可防止高溫使酵母菌死亡。(3)從圖中可以看出，固定化酵母與游離酵母的發(fā)酵速率相近，但游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分，酒精產(chǎn)量更高，且酒精排出更快，因此在發(fā)酵前期產(chǎn)生的酒精量多的是游離酵母。〖〖答案〗〗(1)酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)可多次使用、便于酶與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等(2)小火或間斷加熱冷卻至常溫再加入(3)游離酵母游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分，酒精產(chǎn)量更高，且酒精排出更快3．(2020·山西省臨汾市高三模擬)原生態(tài)椰子油是近年來活躍在國外市場上的一種新型植物油脂，常用酶解法進(jìn)行提取，酶解法的原理是通過酶解除去椰奶中的蛋白質(zhì)、纖維素和淀粉等物質(zhì)，其流程如圖所示，回答下列問題：成熟椰子→去殼去皮→加水壓榨→椰奶→酶解發(fā)酵→過濾→椰子油(1)由生產(chǎn)流程可知，椰子油的提取一般采用壓榨法進(jìn)行提取，不采用水中蒸餾法提取的原因是________________________________________。用蒸餾法提取芳香油時，當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時，影響精油提取量的主要因素是________________________________________。(2)一般在壓榨前需將椰子皮干燥去水，然后用石灰水浸泡，其目的是__________________________________________，在加水壓榨過程中，為了使椰子油容易與水分離，應(yīng)加入一定質(zhì)量的________________________________。(3)分析題干，酶解法發(fā)酵過程中加入的酶應(yīng)有____________________，酶解發(fā)酵過程中要嚴(yán)格控制發(fā)酵的溫度，原因是____________________________。(4)如圖表示椰子油提取次數(shù)和出油率關(guān)系，據(jù)圖分析欲同時考慮提取成本和經(jīng)濟效益，最佳的提取次數(shù)為________次。〖〖解析〗〗(1)有些原料不適合采用蒸餾法提取的原因是水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分的水解等問題，蒸餾法提取芳香油時，當(dāng)水和原料量一定時，影響精油提取量的主要因素是蒸餾時間和溫度。(2)壓榨前用石灰水浸泡，可以提高出油率，防止壓榨時脫落，使壓榨液的黏稠度不高，過濾時不會堵塞篩眼，在壓榨過程中，為了使椰子油容易與水分離，可加一定量的NaHCO3和Na2SO4。(3)根據(jù)題意可知，酶解的目的是去除椰奶中的蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素，因此需要加入的酶是蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶，生產(chǎn)中要控制好溫度，是因為溫度會影響酶的活性。(4)分析題圖，當(dāng)提取到第3次時出油率幾乎達(dá)到最大值，繼續(xù)提取不會有明顯的增加，因此最佳的提取次數(shù)為3次?！肌即鸢浮健?1)水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分的水解等問題蒸餾時間和溫度(2)提高出油率，防止壓榨時脫落，使壓榨液的黏稠度不高，過濾時不會堵塞篩眼NaHCO3和Na2SO4(3)蛋白酶、纖維素酶和淀粉酶溫度會影響酶的活性(4)34．(2020·廣西省欽州、柳州等高三二模)β-胡蘿卜素作為一種食用油溶性色素，其本身的顏色因濃度的差異，可涵蓋由紅色至黃色的所有色系，因此受到食品業(yè)熱烈的歡迎。如圖表示從產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌菌體或胡蘿卜中提取胡蘿卜素的相同操作流程?；卮鹣铝袉栴}：已處理的生物材料→萃取>X→濃縮→胡蘿卜素的鑒定(1)若從酵母菌中提取胡蘿卜素，首先需要在發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)酵母菌。向培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中添加玉米粉和豆餅的目的主要是為微生物的生長提供________。(2)若從胡蘿卜中提取胡蘿卜素，需要在粉碎材料之后進(jìn)行________，該過程應(yīng)控制好溫度和處理時間，其目的是________________________________________________________________。(3)萃取過程應(yīng)該避免明火加熱，采用水浴加熱。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________，萃取加熱時還需安裝回流冷凝裝置，其目的是_____________________。(4)圖中X過程表示______________，其目的是_______________________。(5)除了上述方法外，還可采用酶解法來提取胡蘿卜素，此時應(yīng)該將胡蘿卜制成胡蘿卜泥，然后在適宜的溫度下，加入適量的_______________，以達(dá)到去除細(xì)胞壁的目的。〖〖解析〗〗(1)向培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中添加玉米粉和豆餅的目的主要是為微生物的生長提供碳源和氮源。(2)若從胡蘿卜中提取胡蘿卜素，需要在粉碎材料之后進(jìn)行干燥，該過程應(yīng)控制好溫度和處理時間，其目的是防止胡蘿卜素分解。(3)萃取過程應(yīng)該避免明火加熱，采用水浴加熱。因為萃取使用的有機溶劑大多是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸，萃取加熱時還需安裝回流冷凝裝置，其目的是防止有機溶劑揮發(fā)。(4)圖中X過程表示過濾，其目的是除去萃取液中的不溶物。(5)除了上述方法外，還可采用酶解法來提取胡蘿卜素，此時應(yīng)該將胡蘿卜制成胡蘿卜泥，然后在適宜的溫度下，加入適量的纖維素酶、果膠酶，以達(dá)到去除細(xì)胞壁的目的?！肌即鸢浮健?1)碳源和氮源(2)干燥防止胡蘿卜素分解(3)萃取使用的有機溶劑大多是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸防止有機溶劑揮發(fā)(4)過濾除去萃取液中的不溶物(5)纖維素酶、果膠酶5．(2020·泰安市高三一模)伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們可以從各種生物材料中提取和分離不同的化學(xué)成分，這也是食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生檢驗等方面的重要技術(shù)手段。(1)冬青油對病菌具有殺滅或抑制生長的作用，由于該芳香油具有________，易被水蒸氣攜帶出來的特點，所以可采用水中蒸餾法提取，再制成風(fēng)油精。通常原料應(yīng)選擇________(填“干燥”或“新鮮”)的冬青樹葉。(2)某生物興趣小組為研究血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)及功能，首先要從紅細(xì)胞中分離出來血紅蛋白粗制液。該紅細(xì)胞只能從豬、牛等哺乳動物體內(nèi)獲取，原因是____________________________________________________。(3)如圖裝置進(jìn)行的是________過程。若透析袋中是血紅蛋白溶液，則緩沖液是________?，F(xiàn)有一定量的血紅蛋白溶液，進(jìn)行該操作時，若要盡快達(dá)到理想的實驗效果，可以________________________________(寫出一種方法)?！肌冀馕觥健?1)冬青油易揮發(fā)，能同水蒸氣一同蒸發(fā)出來，可采用水中蒸餾法提取。新鮮冬青樹葉中冬青油含量高，因此提取冬青油時應(yīng)選擇新鮮的冬青樹葉。(2)哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和其他細(xì)胞器，含有的血紅蛋白相對多(或其他蛋白相對少等)，因此要從紅細(xì)胞中分離出來血紅蛋白粗制液，需從豬、牛等哺乳動物體內(nèi)獲取。(3)題圖裝置可用于透析過程。血紅蛋白的透析過程中，用的緩沖液是物質(zhì)的量濃度為20mmol/L磷酸緩沖液?，F(xiàn)有一定量的血紅蛋白溶液，進(jìn)行透析操作時，若要盡快達(dá)到理想的實驗效果，可以增加緩沖液的量或及時更換緩沖液。〖〖答案〗〗(1)易揮發(fā)或揮發(fā)性強新鮮(2)豬、牛等哺乳動物紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和其他細(xì)胞器，含有的血紅蛋白相對多(或其他蛋白相對少等)(3)透析(粗分離)磷酸緩沖液增加緩沖液的量(或及時更換緩沖液、適當(dāng)升溫)6．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10g。剪碎后分成兩組，一組置于20°C，另一組置于－20℃條件下，保存24h。DNA粗提?。旱谝徊剑瑢⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中，各加入15mL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10mL濾液，再加入20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，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2mol/L的NaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝螅糜诜兴屑訜?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：“＋”越多表示藍(lán)色越深。分析上述實驗過程，回答下列問題：(1)該探究性實驗課題的名稱是_____________________________________________________________________________________________________。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少__________________________。(3)根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論并分析。①結(jié)論1：與20℃相比，相同實驗材料在－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?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！肌冀馕觥健綇念}目實驗步驟看出，該實驗的課題是探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響，在第二步中，為了防止DNA斷裂，要緩緩地攪拌；從表中結(jié)果看出，由于低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解慢，使得相同材料在低溫保存下的DNA提取量大；在相同條件下，蒜黃藍(lán)色最深，說明相同條件下從蒜黃中提取的DNA量最大?！肌即鸢浮健?1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響(2)DNA斷裂(3)等質(zhì)量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解速度慢7．某實驗小組對微生物的培養(yǎng)和五種香辛料經(jīng)萃取后提取的精油(編號為A、B、C、D、E)抑菌能力進(jìn)行了研究。首先制備了直徑為8mm的圓濾紙片若干，滅菌后分別放入各組精油中浸泡2h。然后取各種待測菌懸液各0.1mL分別在相應(yīng)的固體培養(yǎng)基上均勻涂布，制成含菌平板。再取浸泡過精油的濾紙片貼在含菌平板上，每個培養(yǎng)皿貼浸過同一種精油的濾紙3片。放培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一定時間，測定抑菌圈直徑，結(jié)果取三次重復(fù)實驗的平均值，其數(shù)據(jù)如下表所示：(1)培養(yǎng)不同的微生物所需的pH和溫度往往不同，在培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至________(填“酸性”“堿性”或“中性或微堿性”)。培養(yǎng)細(xì)菌的溫度一般________(填“低于”或“高于”)培養(yǎng)霉菌的溫度。(2)萃取精油時蒸餾過程中需要控制蒸餾的溫度和時間，原因是___________________________________________________________________。(3)本實驗中采用了________操作接種。結(jié)果可見不同精油對不同種類的微生物殺傷作用不同，C和E對細(xì)菌的殺傷作用________(填“大于”或“小于”)對真菌的殺傷作用。(4)若用固定化酶技術(shù)固定酵母菌中的酶，和一般酶制劑相比，其優(yōu)點是____________________________________________。固定化酵母細(xì)胞常用____________法固定化。(5)有同學(xué)認(rèn)為缺少關(guān)于五種精油是否抗病毒的實驗結(jié)果，提出在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上接種常見的病毒進(jìn)行實驗。你認(rèn)為可以嗎？為什么？________________________________________________________________。〖〖解析〗〗(1)在培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性。培養(yǎng)細(xì)菌的溫度一般高于培養(yǎng)霉菌的溫度。(2)如果蒸餾溫度太高，時間太短，產(chǎn)品品質(zhì)就比較差，所以萃取精油時蒸餾過程中需要控制蒸餾的溫度和時間。(3)本實驗中是將各種待測菌懸液各0.1mL分別在相應(yīng)的固體培養(yǎng)基上均勻涂布，即采用了稀釋涂布平板法接種。表格中不同精油對不同種類的微生物殺傷作用不同，大腸桿菌和白葡萄球菌為細(xì)菌，酵母菌和青霉為真菌，C和E對細(xì)菌產(chǎn)生的抑菌圈小于對真菌產(chǎn)生的抑菌圈，說明C和E對細(xì)菌的殺傷作用小于對真菌的殺傷作用。(4)固定化酶技術(shù)固定酵母菌中的酶，和一般酶制劑相比，其優(yōu)點是可重復(fù)利用，且利于產(chǎn)物的純化。由于細(xì)胞個體大，不易被吸附和結(jié)合，所以固定化酵母細(xì)胞常用包埋法固定化。(5)病毒為寄生生物，不能獨立代謝，在該培養(yǎng)基上不能生長，所以不能在瓊脂培養(yǎng)基上接種常見的病毒進(jìn)行實驗。〖〖答案〗〗(1)酸性高于(2)如果蒸餾溫度太高，時間太短，產(chǎn)品品質(zhì)就比較差(3)稀釋涂布平板法小于(4)利于產(chǎn)物的純化，同時固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用包埋(5)不可以，病毒為寄生生物，在該培養(yǎng)基上不能生長8．(2020·四川省高三三模)偃松(又名馬尾松、五針?biāo)?松塔精油富含萜烯類物質(zhì)，其中具有抑菌活性的蒈烯、莰烯、β-蒎烯等物質(zhì)相對含量較高。某興趣小組分別采用了水蒸氣蒸餾法(SD)、鹽析輔助水蒸氣蒸餾法(SOSD)、超聲波輔助水蒸氣蒸餾法(USD超聲波具有很強的破碎能力)三種方式提取偃松松塔精油并比較其出油率。回答下列問題：注：鹽析輔助水蒸氣蒸餾法是在基礎(chǔ)物料中加入8g氯化鈉，混合均勻后浸泡3h再進(jìn)行蒸餾；超聲波輔助水蒸氣蒸餾法是將裝有基礎(chǔ)物料的圓底燒瓶在超聲功率270W、25℃條件下超聲50min后再進(jìn)行蒸餾。(1)偃松松塔精油適宜用水蒸氣蒸餾法提取，可推測其具有的性質(zhì)是____________；蒸餾過程中，當(dāng)水和原料的用量一定時，影響其提取量的因素有________________________。(2)實驗結(jié)果表明，采用SOSD、USD提取的偃松松塔精油的出油率均比采用SD提取的高，推測其原因是________________________________________。(3)為探究不同方式提取的偃松松塔精油的抑菌能力大小，該興趣小組繼續(xù)進(jìn)行了實驗：取上述三種方式提取得到的等量精油分別滴在大小相同的濾紙小圓片上，再將濾紙小圓片平鋪在長滿大腸桿菌的平板上，并設(shè)置空白對照組，放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)觀察。①設(shè)置空白對照組的作用是____________________________，可通過測量________來比較三種提取方式得到的偃松松塔精油的抑菌能力大小。②實驗結(jié)果表明，采用SOSD、USD提取的偃松松塔精油抑菌能力比采用SD提取的大，其原因可能是________________________________________。③有研究表明，偃松松塔精油對多種病菌都有抑制作用，據(jù)此推測偃松松塔精油可應(yīng)用于______________________________等方面?！肌冀馕觥健?1)偃松松塔精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有較強的揮發(fā)性，難溶于水，易溶于有機溶劑，因此適合用水蒸氣蒸餾法提取。提取偃松松塔精油時，影響提取量的主要因素是蒸餾時間和蒸餾溫度。偃松松塔精油易揮發(fā)，如果蒸餾過程中不進(jìn)行冷卻，則部分精油會隨水蒸氣揮發(fā)而流失，使提取量下降。(2)采用SOSD提取偃松松塔精油的出油率較高的原因是氯化鈉可增大原料細(xì)胞外的滲透壓，精油更容易被水蒸氣攜帶出來；利用USD提取出油率高的原因是超聲波加速了原料細(xì)胞的破碎速度，使得精油有效成分加快滲出，可釋放更多的松塔精油。(3)①為增加實驗的可信度，排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，該實驗需設(shè)置空白對照。設(shè)置的空白對照如下：增加一組未用精油浸泡的濾紙片進(jìn)行的實驗，其他條件均相同。判斷精油的抑菌能力大小的指標(biāo)是抑菌圈直徑大小，抑菌圈直徑大，則說明精油的殺傷作用大。②采用SOSD、USD提取得到的精油中，具有抑菌活性的蒈烯、莰烯、β-蒎烯等物質(zhì)相對含量比采用SD提取的更高，所以采用SOSD、USD提取得到的偃松松塔精油抑菌能力比采用提取的SD大。③偃松松塔精油對多種病菌都有抑制作用，由于化學(xué)抑菌劑副作用較大，所以偃松松塔精油作為天然成分對于食物的保鮮防腐、殺菌消毒的開發(fā)應(yīng)用提供了新的途徑。〖〖答案〗〗(1)較強的揮發(fā)性蒸餾時間、蒸餾溫度(2)氯化鈉(的鹽析作用)可使得精油更容易被水蒸氣攜帶出來，超聲波的破碎作用使原料細(xì)胞充分破裂，可釋放更多的松塔精油(3)①排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾抑菌圈(透明圈、透明斑)的直徑大?、诓捎肧OSD、VSD提取的偃松松塔精油具有抑菌活性的蒈烯、莰烯、β-蒎烯等物質(zhì)的相對含量比采用SD提取的高③防腐保鮮、消毒殺菌生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用(建議用時：40分鐘)1．(2020·武漢市高三質(zhì)檢)草莓中因含有果膠物質(zhì)，制得的果汁易產(chǎn)生渾濁、沉淀等現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。某研究小組進(jìn)行了果膠酶用量對草莓果汁澄清效果影響的研究，其操作流程如下。操作流程：草莓→清洗→破碎→過濾→離心分離→草莓汁→果膠酶處理→實驗分析回答下列問題：(1)果膠酶可以將果膠分解成可溶性的____________________，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行____________________處理。(2)如圖是利用配制好的固定濃度的果膠酶，以蒸餾水作為參照，測定不同酶液用量下草莓原汁的澄清度(精密儀器檢測，用透光率衡量)。據(jù)圖分析，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶的用量為0.015mL·kg－1比較適宜，判斷的理由是________________________。果膠酶用量/mL·kg－1(3)當(dāng)果膠酶用量由0.07mL·kg－1升至0.1mL·kg－1時，透光率反而從97%下降至87%。有研究表明：此時果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致。請設(shè)計實驗來驗證這一結(jié)論，要求簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來說，果膠酶更適合采用________法和________法固定化。與傳統(tǒng)使用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點是_____________________________________________________________(答出兩點即可)?！肌冀馕觥健?1)果膠酶可以將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行45℃恒溫處理，使反應(yīng)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。(2)據(jù)曲線分析可知，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶用量為0.015mL·kg－1比較適宜，此時透光率較大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少。(3)驗證果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致，所以需要排除果膠酶帶來的影響；實驗思路：配制濃度范圍為0～0.1mL·kg－1的果膠酶溶液，分別測定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果：隨果膠酶濃度增大，透光率下降。(4)一般來說，酶容易從包埋材料中流出，所以果膠酶更適合采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法固定化。與傳統(tǒng)使用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點是容易與產(chǎn)物分離，可以被反復(fù)利用。〖〖答案〗〗(1)半乳糖醛酸45℃恒溫(2)此時透光率較大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少(3)實驗思路：配制濃度范圍為0～0.1mL·kg－1的果膠酶溶液分別測定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果：隨酶濃度增大，透光率下降(4)物理吸附化學(xué)結(jié)合容易與產(chǎn)物分離；可以被反復(fù)利用2．(2020·重慶市八中高三一模)如圖為固定化酵母發(fā)酵與游離酵母發(fā)酵制作啤酒的對比結(jié)果。請回答下列問題：(1)酒精發(fā)酵過程應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)(固定化酵母)而不是固定化酶技術(shù)，原因是______________________________________________。與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點有__________________________。(2)在制作固定化酵母的過程中，某同學(xué)進(jìn)行了這樣的操作：在定量的海藻酸鈉中加入定量的蒸餾水，用①大火加熱，使其迅速溶解，配制成溶液然后將活化的酵母細(xì)胞②迅速加入剛配制的海藻酸鈉溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。上述過程下劃線①和②處的操作明顯錯誤，請分別更正：__________________、____________________。(3)從圖中可以看出，固定化酵母與游離酵母的發(fā)酵速率相近，但在發(fā)酵前期產(chǎn)生的酒精量多的是________，主要原因是____________________________?！肌冀馕觥健?1)固定化酶一次只能固定一種酶，而酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)，因此酒精發(fā)酵過程應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)(固定化酵母)而不是固定化酶技術(shù)。與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點有可多次使用、便于酶與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。(2)在制作固定化酵母的過程中，在定量的海藻酸鈉中加入定量的蒸餾水，用小火或間斷加熱，以防止發(fā)生焦糊現(xiàn)象。冷卻至常溫再加入活化的酵母細(xì)胞，可防止高溫使酵母菌死亡。(3)從圖中可以看出，固定化酵母與游離酵母的發(fā)酵速率相近，但游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分，酒精產(chǎn)量更高，且酒精排出更快，因此在發(fā)酵前期產(chǎn)生的酒精量多的是游離酵母?！肌即鸢浮健?1)酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)可多次使用、便于酶與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等(2)小火或間斷加熱冷卻至常溫再加入(3)游離酵母游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分，酒精產(chǎn)量更高，且酒精排出更快3．(2020·山西省臨汾市高三模擬)原生態(tài)椰子油是近年來活躍在國外市場上的一種新型植物油脂，常用酶解法進(jìn)行提取，酶解法的原理是通過酶解除去椰奶中的蛋白質(zhì)、纖維素和淀粉等物質(zhì)，其流程如圖所示，回答下列問題：成熟椰子→去殼去皮→加水壓榨→椰奶→酶解發(fā)酵→過濾→椰子油(1)由生產(chǎn)流程可知，椰子油的提取一般采用壓榨法進(jìn)行提取，不采用水中蒸餾法提取的原因是________________________________________。用蒸餾法提取芳香油時，當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時，影響精油提取量的主要因素是________________________________________。(2)一般在壓榨前需將椰子皮干燥去水，然后用石灰水浸泡，其目的是__________________________________________，在加水壓榨過程中，為了使椰子油容易與水分離，應(yīng)加入一定質(zhì)量的________________________________。(3)分析題干，酶解法發(fā)酵過程中加入的酶應(yīng)有____________________，酶解發(fā)酵過程中要嚴(yán)格控制發(fā)酵的溫度，原因是____________________________。(4)如圖表示椰子油提取次數(shù)和出油率關(guān)系，據(jù)圖分析欲同時考慮提取成本和經(jīng)濟效益，最佳的提取次數(shù)為________次。〖〖解析〗〗(1)有些原料不適合采用蒸餾法提取的原因是水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分的水解等問題，蒸餾法提取芳香油時，當(dāng)水和原料量一定時，影響精油提取量的主要因素是蒸餾時間和溫度。(2)壓榨前用石灰水浸泡，可以提高出油率，防止壓榨時脫落，使壓榨液的黏稠度不高，過濾時不會堵塞篩眼，在壓榨過程中，為了使椰子油容易與水分離，可加一定量的NaHCO3和Na2SO4。(3)根據(jù)題意可知，酶解的目的是去除椰奶中的蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素，因此需要加入的酶是蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶，生產(chǎn)中要控制好溫度，是因為溫度會影響酶的活性。(4)分析題圖，當(dāng)提取到第3次時出油率幾乎達(dá)到最大值，繼續(xù)提取不會有明顯的增加，因此最佳的提取次數(shù)為3次?！肌即鸢浮健?1)水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分的水解等問題蒸餾時間和溫度(2)提高出油率，防止壓榨時脫落，使壓榨液的黏稠度不高，過濾時不會堵塞篩眼NaHCO3和Na2SO4(3)蛋白酶、纖維素酶和淀粉酶溫度會影響酶的活性(4)34．(2020·廣西省欽州、柳州等高三二模)β-胡蘿卜素作為一種食用油溶性色素，其本身的顏色因濃度的差異，可涵蓋由紅色至黃色的所有色系，因此受到食品業(yè)熱烈的歡迎。如圖表示從產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌菌體或胡蘿卜中提取胡蘿卜素的相同操作流程。回答下列問題：已處理的生物材料→萃取>X→濃縮→胡蘿卜素的鑒定(1)若從酵母菌中提取胡蘿卜素，首先需要在發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)酵母菌。向培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中添加玉米粉和豆餅的目的主要是為微生物的生長提供________。(2)若從胡蘿卜中提取胡蘿卜素，需要在粉碎材料之后進(jìn)行________，該過程應(yīng)控制好溫度和處理時間，其目的是________________________________________________________________。(3)萃取過程應(yīng)該避免明火加熱，采用水浴加熱。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________，萃取加熱時還需安裝回流冷凝裝置，其目的是_____________________。(4)圖中X過程表示______________，其目的是_______________________。(5)除了上述方法外，還可采用酶解法來提取胡蘿卜素，此時應(yīng)該將胡蘿卜制成胡蘿卜泥，然后在適宜的溫度下，加入適量的_______________，以達(dá)到去除細(xì)胞壁的目的?！肌冀馕觥健?1)向培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中添加玉米粉和豆餅的目的主要是為微生物的生長提供碳源和氮源。(2)若從胡蘿卜中提取胡蘿卜素，需要在粉碎材料之后進(jìn)行干燥，該過程應(yīng)控制好溫度和處理時間，其目的是防止胡蘿卜素分解。(3)萃取過程應(yīng)該避免明火加熱，采用水浴加熱。因為萃取使用的有機溶劑大多是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸，萃取加熱時還需安裝回流冷凝裝置，其目的是防止有機溶劑揮發(fā)。(4)圖中X過程表示過濾，其目的是除去萃取液中的不溶物。(5)除了上述方法外，還可采用酶解法來提取胡蘿卜素，此時應(yīng)該將胡蘿卜制成胡蘿卜泥，然后在適宜的溫度下，加入適量的纖維素酶、果膠酶，以達(dá)到去除細(xì)胞壁的目的?！肌即鸢浮健?1)碳源和氮源(2)干燥防止胡蘿卜素分解(3)萃取使用的有機溶劑大多是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸防止有機溶劑揮發(fā)(4)過濾除去萃取液中的不溶物(5)纖維素酶、果膠酶5．(2020·泰安市高三一模)伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們可以從各種生物材料中提取和分離不同的化學(xué)成分，這也是食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生檢驗等方面的重要技術(shù)手段。(1)冬青油對病菌具有殺滅或抑制生長的作用，由于該芳香油具有________，易被水蒸氣攜帶出來的特點，所以可采用水中蒸餾法提取，再制成風(fēng)油精。通常原料應(yīng)選擇________(填“干燥”或“新鮮”)的冬青樹葉。(2)某生物興趣小組為研究血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)及功能，首先要從紅細(xì)胞中分離出來血紅蛋白粗制液。該紅細(xì)胞只能從豬、牛等哺乳動物體內(nèi)獲取，原因是____________________________________________________。(3)如圖裝置進(jìn)行的是________過程。若透析袋中是血紅蛋白溶液，則緩沖液是________?，F(xiàn)有一定量的血紅蛋白溶液，進(jìn)行該操作時，若要盡快達(dá)到理想的實驗效果，可以________________________________(寫出一種方法)。〖〖解析〗〗(1)冬青油易揮發(fā)，能同水蒸氣一同蒸發(fā)出來，可采用水中蒸餾法提取。新鮮冬青樹葉中冬青油含量高，因此提取冬青油時應(yīng)選擇新鮮的冬青樹葉。(2)哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和其他細(xì)胞器，含有的血紅蛋白相對多(或其他蛋白相對少等)，因此要從紅細(xì)胞中分離出來血紅蛋白粗制液，需從豬、牛等哺乳動物體內(nèi)獲取。(3)題圖裝置可用于透析過程。血紅蛋白的透析過程中，用的緩沖液是物質(zhì)的量濃度為20mmol/L磷酸緩沖液?，F(xiàn)有一定量的血紅蛋白溶液，進(jìn)行透析操作時，若要盡快達(dá)到理想的實驗效果，可以增加緩沖液的量或及時更換緩沖液?！肌即鸢浮健?1)易揮發(fā)或揮發(fā)性強新鮮(2)豬、牛等哺乳動物紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和其他細(xì)胞器，含有的血紅蛋白相對多(或其他蛋白相對少等)(3)透析(粗分離)磷酸緩沖液增加緩沖液的量(或及時更換緩沖液、適當(dāng)升溫)6．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10g。剪碎后分成兩組，一組置于20°C，另一組置于－20℃條件下，保存24h。DNA粗提?。旱谝徊剑瑢⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中，各加入15mL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10mL濾液，再加入20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，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2mol/L的NaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，置于沸水中加熱5min，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：“＋”越多表示藍(lán)色越深。分析上述實驗過程，回答下列問題：(1)該探究性實驗課題的名稱是_____________________________________________________________________________________________________。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少__________________________。(3)根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論并分析。①結(jié)論1：與20℃相比，相同實驗材料在－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?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。〖〖解析〗〗從題目實驗步驟看出，該實驗的課題是探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響，在第二步中，為了防止DNA斷裂，要緩緩地攪拌；從表中結(jié)果看出，由于低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解慢，使得相同材料在低溫保存下的DNA提取量大；在相同條件下，蒜黃藍(lán)色最深，說明相同條件下從蒜黃中提取的DNA量最大。〖〖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)DNA斷裂(3)等質(zhì)量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解速度慢7．某實驗小組對微生物的培養(yǎng)和五種香辛料經(jīng)萃取后提取的精油(編號為A、B、C、D、E)抑菌能力進(jìn)行了研究。首先制備了直徑為8mm的圓濾紙片若干，滅菌后分別放入各組精油中浸泡2h。然后取各種待測菌懸液各0.1mL分別在相應(yīng)的固體培養(yǎng)基上均勻涂布，制成含菌平板。再取浸泡過精油的濾紙片貼在含菌平板上，每個培養(yǎng)皿貼浸過同一種精油的濾紙3片。放培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一定時間，測定抑菌圈直徑，結(jié)果取三次重復(fù)實驗的平均值，其數(shù)據(jù)如下表所示：(1)培養(yǎng)不同的微生物所需的pH和溫度往往不同，在培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至________(填“酸性”“堿性”或“中性或微堿性”)。培養(yǎng)細(xì)菌的溫度一般________(填“低于”或“高于”)培養(yǎng)霉菌的溫度。(2)萃取精油時蒸餾過程中需要控制蒸餾的溫度和時間，原因是___________________________________________________________________。(3)本實驗中采用了________操作接種。結(jié)果可見不同精油對不同種類的微生物殺傷作用不同，C和E對細(xì)菌的殺傷作用________(填“大于”或“小于”)對真菌的殺傷作用。(4)若用固定化酶技術(shù)固定酵母菌中的酶，和一般酶制劑相比，其優(yōu)點是____________________________________________。固定化酵母細(xì)胞常用____________法固定化。(5)有同學(xué)認(rèn)為缺少關(guān)于五種精油是否抗病毒的實驗結(jié)果，提出在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上接種常見的病毒進(jìn)行實驗。你認(rèn)為可以嗎？為什么？________________________________________________________________?！肌冀馕觥健?1)在培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性。培養(yǎng)細(xì)菌的溫度一般高于培養(yǎng)霉菌的溫度。(2)如果蒸餾溫度太高，時間太短，產(chǎn)品品質(zhì)就比較差，所以萃取精油時蒸餾過程中需要控制蒸餾的溫度和時間。(3)本實驗中是將各種待測菌懸液各0.1mL分別在相應(yīng)的固體培養(yǎng)基上均勻涂布，即采用了稀釋涂布平板法接種。表格中不同精油對不同種類的微生物殺傷作用不同，大腸桿菌和白葡萄球菌為細(xì)菌，酵母菌和青霉為真菌，C和E對細(xì)菌產(chǎn)生的