选修1第3讲生物技术在其他方面的应用.doc

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D2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C3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97100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D4PCR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。为什么Taq细菌能从热泉中被筛选出来呢？_。Taq DNA聚合酶的功能是_。Taq DNA聚合酶的化学本质为蛋白质，可用_法和_法进行分离。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。在DNA提取中两次用到蒸馏水，其目的分别是：_、_。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)热泉7080的高温条件淘汰了绝大多数微生物催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键凝胶色谱电泳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)使血细胞破裂，释放出DNA分子稀释 NaCl溶液，使DNA分子析出不能，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)_的作用是_。(2)_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，其中为冷凝管，其作用是降温，以防止加热时有机溶剂挥发，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ATGC1122，所以A的比例为，在一个DNA分子中的数量为3 000×2×1 000个，5次循环的DNA数为32个，所以以原料合成的DNA数相当于32131个，至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为31×1 00031 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)22230(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A是_，目的是_。B是_，目的是_。C过程为_，目的是_。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0.25%的小苏打和5%的硫酸钠使精油易与水分离过滤除去固体物和残渣除去石灰水(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