2018年高考生物大一轮复习高考预测生物技术实践三十九1.3生物技术在其他方面的应用课时提升作业选修1

生物技术在其他方面的应用(40分钟100分)1.(10分)如图是“DNA的粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：(1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为______________________________________________。

从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是______________________________________________。

(2)图a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取________进行下一步实验。

(3)图b表示的相关操作过程中，加入2mol/L NaCl溶液的作用是______________。

(4)图c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精溶液，其目的是___________。

【解题指南】需关注两个“作用”：(1)不同浓度NaCl溶液的作用：NaCl溶液浓度为0.14mol/L时，DNA析出，为2mol/L时DNA溶解。

(2)冷却的95%的酒精溶液的作用：析出DNA。

【解析】(1)根据DNA粗提取实验中材料选择的原则，鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得(以及鸡血细胞极易吸水涨破)，因此鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料。

要从鸡血细胞中释放出核物质，需要向鸡血细胞液中加入蒸馏水，让红细胞吸水涨破，并搅拌加速红细胞的破裂。

(2)图a表示释放核物质后进行过滤的过程，此时DNA溶解在滤液中，因此过滤后取滤液进行下一步实验。

(3)根据DNA在2mol/L NaCl溶液中的溶解度较高，判断图b加入2mol/L NaCl溶液的作用是溶解DNA。

(4)根据DNA不溶于酒精溶液而其他杂质可以溶于酒精溶液的特点，判断图c在滤液中加入冷却的95%的酒精溶液可以提取杂质更少的DNA(或去除脂溶性杂质)。

答案：(1)鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得(以及鸡血细胞极易吸水涨破)向鸡血细胞液中加入蒸馏水，并搅拌(2)滤液(3)溶解DNA(4)提取杂质更少的DNA(或去除脂溶性杂质)2.(12分)(2017·洛阳模拟)某科研人员拟使用加酶洗衣粉消化裂解猪肌肉样本，并提取猪的DNA。

实验步骤如下：①取500mg剪碎的猪肌肉组织于离心管中，加40mg加酶洗衣粉和1.5mL超纯水混合，在一定温度条件下水浴消化24h。

②加入苯酚、氯仿、异丙醇(25∶24∶1)混合液抽提。

③加0.2mg/mL的RNA水解酶在37℃下水浴1h。

④加醋酸钠和无水乙醇，4℃高速离心15min。

⑤用70%乙醇洗涤、沉淀两次，风干，得到高纯度的DNA。

(1)加酶洗衣粉可以消化裂解动物组织细胞的原理是____________________。

(2)步骤②的目的是______________________________________。

步骤③的目的是____________________。

(3)步骤④中使用无水乙醇的目的是___________________________________，高速离心时温度保持在4℃的原因有__________________________________、____________________________________等。

(4)如果要将加酶洗衣粉法提取DNA与蛋白酶K法提取DNA的效果进行对比，请简要说明实验设计思路。

____________________。

(5)若是从血细胞中提取DNA，则选择______________(填“鸡血细胞”或“哺乳动物成熟红细胞”)。

破碎细胞时，向血细胞液中加入一定量的____________，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。

【解析】(1)用加酶洗衣粉消化裂解动物组织细胞的原理是利用洗衣粉中的蛋白酶和表面活性剂等破坏细胞膜，加速细胞裂解。

(2)在提取DNA的实验中，变性剂的作用是使蛋白质等杂质变性，以便于与DNA分离。

因此实验步骤②的目的是使蛋白质变性，抽提蛋白质。

实验步骤③中加入RNA水解酶的目的是水解RNA，以除去RNA。

(3)由于DNA不溶于酒精，因此步骤④中使用无水乙醇的目的是析出DNA，提取含杂质较少的DNA。

离心时温度保持在4℃既可以降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解，又能降低分子运动，易于形成沉淀析出(增加DNA分子的柔韧性，减少断裂)。

(4)要比较加酶洗衣粉法提取DNA与蛋白酶K法提取DNA的效果，应设置对照实验，实验的自变量为加酶洗衣粉和蛋白酶K，其他操作均相同。

(5)由于哺乳动物成熟红细胞无细胞核，因此不能用于提取DNA，而鸡血细胞有细胞核，可以用于提取DNA。

若用鸡血细胞提取DNA，破碎细胞比较简单，只需向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水即可，其原理是鸡血细胞在蒸馏水中吸水涨破。

答案：(1)洗衣粉中的蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜(2)使蛋白质变性，抽提蛋白质水解RNA(3)析出DNA，提取含杂质较少的DNA 降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解降低分子运动，易于形成沉淀析出(增加DNA分子的柔韧性，减少断裂)(4)将实验步骤中的加酶洗衣粉换成蛋白酶K，其他实验步骤相同，得到DNA后，测定DNA的量、纯度(5)鸡血细胞蒸馏水3.(12分)(2017·西安模拟)由于薄荷精油化学性质稳定，不溶于水，有人设计了一套实验室提取薄荷精油的方案如下：A.将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。

B.连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口橡皮管的另一端与水龙头相连，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。

C.把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。

D.向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原料，塞好带温度计的橡皮塞，把接液管连接在冷凝管的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中。

E.检查气密性。

(1)薄荷精油可用__________________提取油水混合物，再经________过程即可得到较纯净的薄荷精油。

(2)上述实验正确的操作顺序是__________。

(3)冷凝管里水流的方向与水蒸气的流向____________________。

(4)温度计水银球应放在__________________(填位置)，以测量________________的温度。

(5)在蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是________________________。

【解析】(1)根据题干信息：薄荷精油化学性质稳定，不溶于水，确定选取水蒸气蒸馏法提取；薄荷精油和水不互溶，所以再经分液过程即可得到较纯净的薄荷精油。

(2)实验的操作顺序是：先组装仪器(按组装仪器的顺序从下到上，从左到右)，然后检验装置的气密性，最后添加物品。

因此，上述实验正确的操作顺序是C、A、B、E、D。

(3)冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反，否则不能使冷却水充满冷凝管，不能充分冷凝。

(4)温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管下沿，以测量蒸气的温度。

(5)为防止烧瓶内液体受热不均匀而局部突然沸腾(爆沸)冲出烧瓶，需要在烧瓶内加入几块碎瓷片，目的是防止爆沸。

答案：(1)水蒸气蒸馏法分液(2)C、A、B、E、D(3)相反(4)蒸馏烧瓶支管下沿蒸气(5)防止爆沸【延伸探究】如果冷凝管里水流的方向与水蒸气的流向相同，会对实验造成怎样的影响？提示：若冷凝管里水流的方向与水蒸气的流向相同，不利于冷却水的循环，同时，还会使冷凝管上下温度差过大，可能导致装置爆裂。

(1)当蒸馏烧瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和____________。

当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是___________________。

(2)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是___________。

(3)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是____________________。

(4)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如下图所示。

提取精油时采摘花的最适时间为______天左右。

(5)从薄荷叶中提取薄荷精油时______(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是____________________________________。

【解析】(1)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度，当原料量等其他条件一定时，一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加。

(2)蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，如果不进行冷却，部分精油会随水蒸气的蒸发而流失。

(3)玫瑰精油易挥发，应保存在温度较低的地方。

(4)采摘花的最适时间是精油含量最高时，由图可知，a天左右时精油含量最高，因此采摘花的最适时间为a天左右。

(5)薄荷精油与玫瑰精油化学性质相似，同样可以采用水蒸气蒸馏法提取。

答案：(1)蒸馏温度一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加(2)下降部分精油会随水蒸气蒸发而流失(3)较低减少挥发(或防止挥发)(4)a(5)能薄荷精油与玫瑰精油化学性质相似5.(12分)(2017·石家庄模拟)利用生物技术可以从生物材料中提取一些特定的有效成分。

回答以下相关问题：(1)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，挥发性________(填“较强”或“较弱”)，适宜采用水蒸气蒸馏法进行提取。

经上述方法提取后可收集到乳白色的乳浊液，应向乳浊液加入__________(填“NaCl”或“无水Na2SO4”)使其分层。

(2)提取橘皮精油的方法与玫瑰精油不同，其流程是采用________浸泡→漂洗→________→过滤→静置→再次过滤→获得橘皮精油。

(3)炒胡萝卜时要多加__________，以利于胡萝卜素的溶解从而更易被人体吸收。

【解析】(1)玫瑰精油的化学性质稳定，挥发性较强，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏出来。

水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，收集到乳白色的乳浊液，向乳浊液中加入NaCl，增加盐的浓度，就会出现明显的分层。

(2)提取橘皮精油的流程是石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→获得橘皮精油。

(3)胡萝卜素易溶于有机溶剂，炒胡萝卜时要多加食用油，以利于胡萝卜素的溶解从而更易被人体吸收。

答案：(1)较强NaCl(2)石灰水压榨(3)食用油6.(12分)下图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请根据图回答下列问题。

(1)图中b的名称是______________，a的作用是________________________。

(2)e为____________，对于e，实验时应注意_____________________________。