2014年高三生物提升训练十六 酶的应用和生物技术在其他方面的应用

固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答有关问题。

(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是________________________________________________________。
(2)乙图曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力低的原因是__________________________________________________________________。
(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酶一般可重复使用________次，之后酶活力明显下降。
(4)固定小麦酯酶采用双重固定法，这是因为________________________________________________________________________。

通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植株等。如图是植物组织培养的过程，请回答相关问题。
离体的植物器官、组织或细胞①―→愈伤组织②―→丛芽③―→植株④
(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的根本原因是________。植物组织培养技术所用的MS培养基中________提供植物细胞生活所必需的无机盐；________提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压。
(2)利用月季的花药离体培养产生单倍体时， 选材非常重要。一般来说，在________期花药培养的成功率最高。为了选择该期的花药，通常选择________的花蕾。若要得到可育植株，需要对④进行处理的方法有____________________________。
(3)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先选择兰花的________作为外植体，其原因是________________。从外植体到无病毒植株试管苗，要人为控制细胞的________和________过程。研究人员研究了茎尖外植体大小对苗的成活率和脱毒率的影响，实验结果如图所示：

实验结果表明，茎尖越小，________，因此脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为________mm。
(4)在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。某研究小组以食用稗的成熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节剂对食用稗愈伤组织诱导率的影响。实验结果如下表：

培养基 代号			愈伤组织 诱导率/%
L1	1.0	0	65.41
L2	2.0	0	68.76
L3	3.0	0	91.01
L4	3.0	0.2	54.84
L5	3.0	0.5	57.35
L6	3.0	1.0	51.71

注：愈伤组织诱导率(%)＝产生愈伤组织的外植体数/接种的外植体总数×100%
从上表可知，在基本培养基中添加较高浓度的________有利于食用稗的胚形成愈伤组织，而添加________则不利于食用稗的胚形成愈伤组织。

如图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程，请回答下列有关问题。

(1)植物组织培养常用的培养基名称为________________，从物理性质来分为________培养基。
(2)菊花组织培养中选取生长旺盛的嫩枝的原因是____________________。
对月季来说，花粉发育的过程中适宜花粉培养的时期是________期，为确定花粉是否处于该时期，最常用的镜检方法是________。
(3)两种植物组织培养都需要接种，接种前为确定培养基是否灭菌彻底，检测的方法是_____________________________________________________，
植物组织培养无菌操作应注 ___________________________________________________(答两点)。
(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植物产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过________阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于____________________________________________________________________。

请回答有关果酒制作及固定化细胞的问题。
(1)葡萄汁发酵后是否有酒精产生，可用________来检验，若在酸性条件下液体呈现________色，则证明有酒精产生。
(2)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到________。
(3)利用果汁可以酿制果酒，现为提高果酒的品质及节约生产成本，某厂家已尝试使用固定化细胞技术。在制备固定化酵母细胞时，常采用下图中的方法________(填出序号及名称)。采用该方法的原因是_________________________        ___________________________。

(4)制作固定化酵母细胞时，要将已冷却至________的溶化好的海藻酸钠溶液与已________的酵母细胞充分搅拌，经充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和的________溶液中形成凝胶珠。如果得到的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明________，如果得到的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则可能的原因是________________________________________________________________________。

(1)PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。如图是PCR技术示意图，请回答下列问题。

①引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段________________________________________________________________。
②将双链DNA________________，使之变性，从而导致____________________________________________________________________。
③引物延伸需提供________________作为原料。
(2)红细胞含有大量血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。请回答下列有关问题：
①样品处理，它包括红细胞的洗涤、________、分离血红蛋白溶液。
②收集的血红蛋白溶液在透析袋中经过透析，这就是样品的粗分离。透析的目的是________________。透析的原理是_________________________________________________。

某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨，用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6只试管，分别加入等量的2 mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂。混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。

注：“＋”越多表示蓝色越深。
分析上述实验过程，回答下列问题。
(1)该探究性实验的课题名称是_________________________________。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_______________________。
(3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：______________________________________________。
②针对结论1，请给出合理的解释：_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是_______________________________，
然后用体积分数为95%的冷酒精使DNA析出。