【原创】2013高考生物考点预测分析：生物技术在食品加工及其他方面的应用

2013 高考生物考点预测分析： 生物技术在食品加工及其他方面的应用 【考纲要求】 1.从生物材料中提取某些特定的成分 2.运用发酵加工食品的基本方法 3.测定食品加工中可能产生的有害物质 4.植物的组织培养 5.蛋白质的提取和分离 6.PCR 技术的基本操作和应用 【高考分布】 注： 直方图横轴代表高考考点 直方图纵轴代表 5 年高考汇总分值 【命题分析】 1高考对本部分知识的考查较多，从生物材料中提取某些特定的成分、运用发酵 加工食品的基本方法、植物的组织培养、蛋白质的提取和分离是高考的常考点，其中 每个考点的考查呈现按年轮考的特点，虽然要求对实验目的、原理、方法和操作步骤 能综合运用，但高考题还是以简单的记忆性内容为主。 2按照往年高考的特点，预计考查从生物材料中提取某些特定的成分的可能性 较大。 【试题预测】 一、选择题（共 10 小题） 1(2013南通联考)多聚酶链式反应(PCR 技术)是体外酶促合成特异 DNA 片段的一种 方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的 DNA 得以迅速扩增，其简要过程如右图所示。下列关于 PCR 技术叙述不正确的是( )。 APCR 技术是在实验室中以少量 DNA 制备大量 DNA 的技术 B反应中新合成的 DNA 又可以作为下一轮反应的模板 CPCR 技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增 D应用 PCR 技术与探针杂交技术可以检测基因突变 【解析】 PCR 技术是人工合成 DNA 的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 【答案】 C 2(2012金考突破卷)下表是植物组织培养时，相关激素的使用情况及实验结果。下 列叙述错误的是( )。 激素使用情况 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分 裂素 有利于细胞分裂，但细胞不 分化 先使用细胞分裂素，后使用生 长素 细胞既分裂也分化 同时使用，且比例适中 促进愈伤组织的形成 同时使用，且生长素用量较高 有利于根的分化、抑制芽的 形成 同时使用，且细胞分裂素用量 较高 有利于芽的分化、抑制根的 形成 A.从表中信息可知，不同激素的使用顺序影响植物细胞的发育方向 B从表中信息可知，不同激素用量比例影响植物细胞的发育方向 C在植物组织培养中，生长素的主要作用是促进细胞的生长、分裂和分化 D在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现减弱趋势 【解析】 如先使用生长素，后使用细胞分裂素，则有利于细胞的分裂，但细胞不分 化，表明在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势，D 错误。 【答案】 D 3(2013江苏南通一模)下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，正确的是 ( )。 A用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面杂蛋白 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 本资料来自于资源最齐全的世纪教育网 21 世纪教育网 - 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有21 世纪教育网 C血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂 D整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构 【解析】 红细胞的洗涤用的是生理盐水，其目的是去除血浆蛋白等杂质，有利于后 续步骤的分离纯化；而本实验中蒸馏水的作用是涨破红细胞，使血红蛋白释放。将血红蛋 白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。血红蛋白释放时加入有机溶剂， 其目的是溶解细胞膜。整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构。 【答案】 D 4下列关于影响植物组织培养的因素的叙述不正确的是( )。 A幼嫩组织较成熟组织易培养成功 B给外植体消毒用 70%的酒精 C接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽的分化 【解析】 生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于根的分化；较低时，有利于 芽的分化；二者相当时，促进愈伤组织的生长。 【答案】 D 5相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为下图中的哪一个 ( )。 【解析】 当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容 易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质不能进 入凝胶内部，路程较短，移动速度快。B 项符合。 【答案】 B 6已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的 性质和数量情况如图所示，下列有关该样品中蛋白质的分离的叙述正确的是( )。 A将样品装入透析袋中透析 12 h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内 B若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快 C若将样品以 2 000 r/min 的速度离心 10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子甲也 存在于沉淀中 D若用 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成 的电泳带相距最远 【解析】 分子甲的分子量最小，进入凝胶内部通道而移动速度慢；分子乙留在透析 袋内，说明其相对分子质量比较大，分子丙比分子乙相对分子质量大，所以分子丙也留在 袋内；分子戊比分子甲的分子量大，分子甲可能不存在于沉淀物中； SDS聚丙烯酰胺凝 胶电泳中的样品，其电泳迁移率完全取决于分子的大小，分子量相差越大，形成的电泳带 相距越远。 【答案】 A 7生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。下列关于物质提取、纯 化原理的叙述中，不正确的是( )。 A采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中 的移动速度不同 B使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质 C电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移 速度不同而实现样品中各种分子的分离 D离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同 【解析】 本题考查有关物质提取、纯化的原理，意在考查考生的理解能力。透析的 原理是小分子能够通过半透膜，利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。 【答案】 B 8(2012徐州模拟)PCR 是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术，下列有关 PCR 过程的 叙述，不正确的是 ( ) A变性过程中破坏的是 DNA 分子内碱基对之间的氢键 B复性过程中引物与 DNA 模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的 C延伸过程中需要 DNA 聚合酶、ATP 和四种核糖核苷酸 DPCR 与细胞内 DNA 复制相比所需要酶的最适温度较高 【解析】 PCR 是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术，其延伸过程中需要 DNA 聚合酶、 ATP 和四种脱氧核苷酸。 【答案】 C 9PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的 DNA 片段的核酸合成技术， 如图表示合成过程。下列说法错误的是 ( ) A甲过程高温使 DNA 变性解旋，该过程不需要解旋酶的作用 本资料来自于资源最齐全的世纪教育网 21 世纪教育网 - 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有21 世纪教育网 B丙过程用到的酶在高温下失活，因此在 PCR 扩增时需要再添加 C如果把模板 DNA 的两条链用 15N 标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制 “945572”温度循环 3 次，则在形成的子代 DNA 中含有 15N 标记的 DNA 占 25% DPCR 中由碱基错配引起的变异属于基因突变 【解析】 丙过程用到的酶是 TaqDNA 聚合酶特点是耐高温。 【答案】 B 10下图是用除去 DNA 的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述 不正确的是 ( ) A首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质 B图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质 C用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出 液，每管收集 5 mL，连续收集 D图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场 的作用下向一极移动 【解析】 用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。图乙 装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程。蛋白质的相对分子质量较大，被排阻在凝胶 颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过。 【答案】 A 二、非选择题（本题共 3 小题） 11(20124 月北京市宣武区第一次质量检测)植物组织培养是克隆植物的一种方法， 过程如下图所示，回答相应的问题。 (1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是 _。 (2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体 _ _。 (3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将_放入液体培养基 中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞浮液，再经过_即可获得大量细胞。 (4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发 生_异常 ，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。 (5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还 广泛用于_、_、_等育种过程中。 解析 刚长出的茎尖或芽尖还没有受到病毒的侵染，因此用这些部位的细胞做植物组 织培养的材料，可以获得脱毒植株。在植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导 植物形成愈伤组织，生根发芽，从而形成新的植物体。在植物形成愈伤组织时，此时很容 易发生细胞融合，从而使植物发生染色体结构或数目的变异。植物组织培养技术除了用于 微型繁殖、脱毒植株的培育外，还可以用于植物体细胞杂交、基因工程育种和单倍体育种 等多个方面。 答案 (1)这些部位很少受到病毒等病原体的侵害 (2)脱分化和再分化 (3)愈伤组织 细胞分裂 (4)染色体结构与数目 (5)植物体细胞杂交育种 基因工程育种 单倍体育种 12下面是某研究小组开展的“猪血浆某白蛋白的提取及分子量测定”研究，请协助 完成有关问题： 材料仪器：新鲜猪血、低速冷冻离心机、透析袋、电泳仪等。 化学试剂：pH 为 7.4 的缓冲液、柠檬酸钠、奈氏试剂(与 NH 反应出现黄色或红棕色 4 沉淀)、饱和(NH 4)2SO4溶液、生理盐水等。 实验步骤： (1)样品获取：向新鲜猪血中加入_，静置一段时间后取上层血浆。 (2)盐析法粗提蛋白质： 向血浆中加入一定体积的饱和(NH 4)2SO4溶液，使(NH 4)2SO4的浓度达到 50%，充分混 合后静置、离心，取沉淀物。 向沉淀物中加入适量生理盐水使之溶解，再向其中加入一定体积的饱和(NH 4)2SO4溶 液，使(NH 4)2SO4的浓度达到 33%，充分混合后静置、离心，取沉淀物。 重复步骤、23 次，最后用生理盐水将沉淀溶解即得粗提品。 盐析粗提“血浆某白蛋白”的主要原理是_，重复步骤、的主要目的是 _。 (3)透析除盐：将粗提品装入透析袋，以 pH 为 7.4 的缓冲液作透析液，每隔 4 h 更换 一次透析液，每次更换前利用奈氏试剂检测透析液中 NH 的量。利用缓冲液作透析液的目 4 的是_。检测中，若观察到透析液_时，即可终止透析。 (4)凝胶色谱法分离：透析后的样品经凝胶柱洗脱，获得纯净血浆某白蛋白样品。 本资料来自于资源最齐全的世纪教育网 21 世纪教育网 - 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有21 世纪教育网 (5)分子量测定：化学物质 SDS 能使蛋白质变性，解聚成单条肽链。在聚丙烯酰胺凝胶 电泳中加入一定量的 SDS，电泳迁移率完全取决于肽链的分子大小。下图为本实验中用 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。根据电 泳结果，某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论，这种说法可靠吗？ 理由是_ _。 解析 (1)为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝剂柠檬酸钠。(2)利用血浆 某白蛋白在一定浓度(NH 4)2SO4溶液中的溶解度低的特性去除杂蛋白。(3)强酸、强碱、温 度过高都会使蛋白质发生变性。(5)电泳的原理是利用待分离样品中各种分子带电性质的差 异以及分子的大小、形状等的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，本实验只能判断肽 链的大小，而不能判断其条数。 答案 (1)(适量的)柠檬酸钠 (2)该血浆白蛋白在 50%和 33%的(NH 4)2SO4溶液中溶 解度低 除去更多的杂蛋白 (3)避免因 pH 变化对蛋白质结构造成破坏 不出现黄色或红棕色沉淀 (5)不可靠，只 能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链，不一定是两条 13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，N 1、N 2中分别含有模板 D