高三生物一輪復(fù)習(xí)：專題　生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用

PAGEPAGE6專題24生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用考點1特定成分的提取與分離(DNA、蛋白質(zhì)、植物有效成分)1.(2012·江蘇卷)下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定實驗”的敘述，正確的是(C)A．洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B．將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍C．常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA的提取D．用玻棒緩慢攪拌濾液會導(dǎo)致DNA獲得量減少解析：本題考查“DNA粗提取與鑒定實驗”中洗滌劑的作用及二苯胺鑒定DNA等知識。在選用植物材料進行實驗時，常常用洗滌劑溶解植物細胞的細胞膜，但洗滌劑不能改變DNA在NaCl溶液中的溶解度，故A項錯誤。在進行DNA鑒定時，應(yīng)先將DNA絲狀物加入2mol/L的NaCl溶液中溶解，再向試管中加入二苯胺試劑，而不是直接加入二苯胺試劑中，故B項錯誤。菜花制作的勻漿中含有多種酶，與DNA有關(guān)的酶能影響到DNA的粗提取，C項正確。在實驗過程中用玻棒緩慢攪拌濾液的目的是避免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀，并不會導(dǎo)致DNA含量的減少，D項錯誤。2.下列有關(guān)現(xiàn)代生物技術(shù)操作注意事項或應(yīng)用的敘述中，不正確的是(B)A．在進行果酒發(fā)酵過程中要定期“放氣”，并注意防止外界細菌進入發(fā)酵瓶B．果醋制作時需要經(jīng)過先通氣發(fā)酵后密封發(fā)酵兩個主要階段C．用加酶洗衣粉洗滌污漬時，浸泡時間不足會造成洗滌效果差D．電泳法可以用于蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子的分離解析：醋酸菌為需氧型微生物，因此果醋制作一直需要通入空氣。3.在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關(guān)于這三種方法的敘述錯誤的是(A)A．蒸餾法的實驗原理是利用水把芳香油溶解下來，再把水蒸發(fā)掉，剩余的就是芳香油B．壓榨法的實驗原理是通過機械加壓，壓榨出植物中的芳香油C．萃取法的實驗原理是使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)掉有機溶劑后就可獲得芳香油D．蒸餾法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油解析：蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油；壓榨法通過機械加壓，壓榨出植物組織中的芳香油，適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的芳香油的提??；萃取法使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)掉溶劑后就可獲得芳香油，它的適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶劑中。4.(2013·廣東中山模擬)下列橘皮精油提取操作中，應(yīng)該注意的問題是(C)①橘皮在石灰水中浸泡時間為10小時以上②橘皮要浸透，壓榨時才不會滑脫③壓榨液的黏稠度要高，從而提高出油率④壓榨時加入0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④解析：橘皮在石灰水中充分浸泡，使橘皮浸透而不會滑脫，并且壓榨液的黏稠度不會太高，過濾時不會堵塞篩眼。為了使橘皮精油與水分離，壓榨時需要加入小蘇打和硫酸鈉。5.Ⅰ.下面圖一為胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖，圖二為胡蘿卜素的紙層析結(jié)果示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。eq\o(\s\up7(),\s\do5(圖一))eq\f(,圖二)(1)圖一中b的名稱是色譜容器，a的作用是防止層析液揮發(fā)，e為樣品原點，對于e實驗時應(yīng)注意點樣應(yīng)該快速細致并保持濾紙干燥，f為溶液，常用石油醚，如果層析液沒及e會導(dǎo)致胡蘿卜素溶解在層析液中，導(dǎo)致鑒定失敗。(2)圖二中A、B、C、D四點中，屬于標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣點是A和D，屬于提取樣品的樣點是B和C?；€一般距底邊2cm；在圖中的層析譜中，①代表的物質(zhì)是胡蘿卜素，②代表的物質(zhì)是其他色素和雜質(zhì)Ⅱ.為了探討提取溶劑系統(tǒng)對類胡蘿卜素提取的影響，科研人員分別用六種不同的溶劑系統(tǒng)按相同的提取步驟進行提取，比較類胡蘿卜素的含量，以尋找不同植物品種的最佳提取溶劑，請據(jù)圖表作答：序號六種不同的提取溶劑1氯仿∶甲醇＝2∶12己烷∶二氧六環(huán)＝84∶163己烷∶丙酮＝2∶34石油醛∶丙酮＝1∶15二硫化碳∶丙酮＝1∶16乙酸乙酯∶丙酮＝1∶1(1)表中所用的提取溶劑，均為有機溶劑，原因是有機溶劑能充分溶解類胡蘿卜素。(2)在本實驗中，提取步驟必需相同，理由：確保單一變量。(3)請依據(jù)圖1，寫出它的實驗課題：探究六種溶劑系統(tǒng)對枸杞中類胡蘿卜素提取的影響，其實驗自變量為六種溶劑，因變量為類胡蘿卜素量。(4)從圖1和圖2及兩者比較中，你能得出哪兩個結(jié)論？結(jié)論一：六種溶劑對同一品種的類胡蘿卜素的提取量影響不同；結(jié)論二：不同品種的最佳提取的溶劑種類不同。解析：Ⅰ.本題考查胡蘿卜素粗品鑒定和層析結(jié)果分析。應(yīng)從紙層析法原理與胡蘿卜素、層析液的理化性質(zhì)入手解答該題。對胡蘿卜素提取粗品進行鑒定采用的是紙層析法，其原理即色素在濾紙上的運動速度不同，從而使各成分分開。因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，故應(yīng)在色譜器上方用玻璃蓋嚴(yán)。在進行點樣時，應(yīng)注意點樣要快速細致，并保持濾紙干燥。層析液深度為不超過濾紙基線，否則點樣處的有機成分會溶于層析液中。Ⅱ.本題以探討提取溶劑系統(tǒng)對類胡蘿卜素提取影響的實驗結(jié)果為載體，考查學(xué)生的實驗分析能力。解題時，應(yīng)從胡蘿卜素的提取原理和圖形數(shù)據(jù)特征入手解答該題。根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點，采取有機溶劑萃取的方法；為了確保單一變量，提取步驟必需相同；此實驗為探究實驗，實驗課題由自變量＋實驗對象＋因變量組成；圖1、圖2單獨分析可知，枸杞的最佳提取劑為試劑2，即己烷∶二氧六環(huán)＝84∶16，試劑3提取效果最差；番茄的最佳提取劑為試劑1和3，試劑2提取效果最差；圖1圖2內(nèi)部分析，是影響效果的不同；圖1圖2比較，是品種的不同。6.下列是與芳香油提取相關(guān)的問題，請回答：(1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油具有易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的性質(zhì)。蒸餾時收集的蒸餾液不是(是、不是)純的玫瑰精油，原因是玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來，所得到的是油水混合物。(2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時，蒸餾過程中，影響精油提取量的主要因素有蒸餾時間和蒸餾溫度。當(dāng)原料量等其他條件一定時，提取量隨蒸餾時間的變化趨勢是在一定時間內(nèi)提取量隨蒸餾時間的延長而增加，一定時間后提取量不再增加。(3)如果蒸餾過程中不進行冷卻，則精油提取量會下降，原因是部分精油會隨水蒸氣揮發(fā)而流失。(4)密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度較低的地方，目的是減少揮發(fā)(或防止揮發(fā))。(5)某植物花中精油的相對含量隨花的不同生長發(fā)育時期的變化趨勢如圖所示，提取精油時采摘花的最合適時間為a天左右。(6)從薄荷葉中提取薄荷油時能(能、不能)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是薄荷油和玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似。解析：植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等，具體采用哪種方法要根據(jù)植物原料的特點來決定。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分出油層和水層。玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾，所以使用水蒸氣蒸餾法提取。考點2傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.(2013·南京調(diào)研)果酒和果醋制作過程中，發(fā)酵條件的控制至關(guān)重要，相關(guān)措施正確的是(D)A．葡萄汁要裝滿發(fā)酵瓶，造成無氧環(huán)境，有利于發(fā)酵B．在葡萄酒發(fā)酵過程中，每隔12h左右打開瓶蓋一次，放出CO2C．果酒發(fā)酵過程中溫度控制在30℃，D．在果醋發(fā)酵過程中，要適時通過充氣口充氣，有利于醋酸菌的代謝解析：酵母菌發(fā)酵會產(chǎn)生二氧化碳，葡萄汁裝入發(fā)酵瓶，要留有1/3的空間。在葡萄酒發(fā)酵過程中，每隔12h左右擰松瓶蓋一次，放出CO2，打開瓶蓋會進入氧氣，抑制酵母菌發(fā)酵。果酒發(fā)酵過程中溫度控制在18～25℃，果醋發(fā)酵過程中溫度控制在30～35℃。醋酸菌是好氧菌，在果醋發(fā)酵過程中，要適時通過充氣口充氣，有利于醋酸菌的代謝。2.(2013·江蘇調(diào)研)下列與果酒、果醋和腐乳制作相關(guān)的敘述，正確的是(D)A．在無氧條件下，醋酸桿菌能夠?qū)⒕凭l(fā)酵成醋酸B．使用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌C．在發(fā)酵過程中都需要保持在恒定的溫度條件下D．使用的菌種都具有細胞壁、核糖體、DNA和RNA解析：制作果酒的菌種是酵母菌，制作果醋的菌種是醋酸菌，制作腐乳的菌種是毛霉，三者都有細胞壁、核糖體、DNA和RNA。3.下列是有關(guān)腐乳制作的幾個問題，其中正確的是(B)①腐乳的制作主要是利用了微生物發(fā)酵的原理，起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉②含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳，用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形，且不利于毛霉的生長③豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲，嚴(yán)格地說是直立菌絲，豆腐中還有匍匐菌絲④決定腐乳特殊風(fēng)味的是鹵湯⑤腐乳的營養(yǎng)豐富，是因為大分子物質(zhì)經(jīng)過發(fā)酵作用分解成小而且易于消化的物質(zhì)⑥鹵湯中含酒量應(yīng)該控制在21%左右，酒精含量過高，腐乳成熟的時間會延長；含量過低，不足以抑制微生物的生長A．①②③④B．②③④⑤C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．①④⑤⑥解析：腐乳制作的主要微生物為毛霉，其代謝類型為異養(yǎng)需氧型；鹵湯中的含酒量應(yīng)控制在12%左右。4.下列有關(guān)泡菜發(fā)酵過程的敘述，正確的是(D)A．在制作泡菜的過程中，亞硝酸鹽的含量變化情況是逐漸增加B．在發(fā)酵過程中，只有乳酸菌具有發(fā)酵作用，香辛料具有增香、除異味的功效C．在發(fā)酵過程中，乳酸菌可分解蛋白質(zhì)和果膠，例如泡菜變軟D．在發(fā)酵過程中，要經(jīng)常補充水槽中的水，鹽水入壇前要煮沸再冷卻，以防污染解析：泡菜制作發(fā)酵過程中，隨著泡菜發(fā)酵中產(chǎn)生的乳酸增加，亞硝酸鹽的含量會逐漸下降；發(fā)酵過程主要為乳酸菌的作用，發(fā)酵中的乳酸菌不分解蛋白質(zhì)和果膠，保持蔬菜脆嫩而不軟化腐??；發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充水槽中的水，以保持壇內(nèi)處于無氧狀態(tài)。5.關(guān)于測定亞硝酸鹽含量的操作，錯誤的是(D)A．質(zhì)量濃度為4mg/mL的對氨基苯磺酸溶液呈酸性B．對氨基苯磺酸溶液和N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽溶液，應(yīng)避光保存C．質(zhì)量濃度為5μg/mL的亞硝酸鈉溶液應(yīng)保持弱堿性環(huán)境D．制備樣品處理液，加入氫氧化鋁目的是中和氫氧化鈉解析：對氨基苯磺酸溶液和N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽溶液都呈酸性，能保證其穩(wěn)定性，且應(yīng)低溫密閉保存；亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液配制過程中應(yīng)加入NH4Cl緩沖液，保持弱堿性環(huán)境以免形成亞硝酸揮發(fā)；制備樣品處理液，加入氫氧化鋁的目的是使濾液中色素脫色，使濾液變得無色透明。6.某同學(xué)嘗試在適宜的條件下制作果酒和果醋，發(fā)酵裝置如下圖中甲圖所示，在消毒后的錐形瓶中裝入新鮮的葡萄汁后封閉通氣口，進行自然發(fā)酵。發(fā)酵初期溫度控制在18～25℃，可見溶液中有大量氣泡產(chǎn)生；中期可聞到酒香；后期接種醋酸桿菌，適當(dāng)升高溫度到30～35℃，并通氣，酒香逐漸變成醋香。分析并回答下列問題：(1)發(fā)酵開始時封閉通氣口的原因是酵母菌在無氧的條件下進行酒精發(fā)酵(無氧呼吸產(chǎn)生酒精)。(2)接種醋酸桿菌，適當(dāng)升高溫度到30～35℃并通氣，可以說明醋酸菌的最適生長溫度為30～35(3)圖乙中能表示整個發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH變化的曲線是②。(4)工業(yè)生產(chǎn)中可通過重離子束輻照啤酒酵母獲得呼吸缺陷型酵母菌菌種來提高果酒的產(chǎn)量。①經(jīng)過重離子束輻照后的酵母菌可以接種到TTC(一種顯色劑)培養(yǎng)基中快速篩選，在此培養(yǎng)基中呼吸正常的酵母菌菌落呈紅色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色，選育此菌種的方法稱為誘變育種(人工誘變)。②呼吸缺陷型酵母菌細胞內(nèi)的丙酮酸可大量轉(zhuǎn)化為酒精，說明其細胞代謝過程中有氧呼吸的第二、三階段被阻斷。因此在啤酒工業(yè)生產(chǎn)中具有潛在的經(jīng)濟價值。(5)小麥脫粒以后還有大量的麥稈，主要成分為纖維素，但是酵母菌無法直接利用，原因是缺乏纖維素酶。請?zhí)岢鼋鉀Q該問題的方法：方法一：在酵母菌中轉(zhuǎn)入纖維素酶基因；方法二：利用酶或微生物分解麥稈；方法三：利用物理和化學(xué)方法分解麥稈；方法四：將酵母菌與其他能分解麥稈的微生物混合發(fā)酵。解析：酵母菌在無氧的條件下進行酒精發(fā)酵，因此發(fā)酵開始要封閉通氣口造成無氧環(huán)境，醋酸菌的最適生長溫度為30～35℃，且為嚴(yán)格的好氧性細菌。在發(fā)酵過程中不斷產(chǎn)生二氧化碳，最后產(chǎn)生醋酸，pH不斷降低，如②曲線。重離子束輻照的酵母菌出現(xiàn)呼吸缺陷型酵母菌是誘變育種。呼吸缺陷型酵母菌細胞內(nèi)的丙酮酸可大量轉(zhuǎn)化為酒精，說明有氧呼吸第二、三階段被阻斷。酵母菌無法直接利用纖維素是因為細胞內(nèi)缺乏分解纖維素的酶。考點3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)1.下列有關(guān)菊花的組織培養(yǎng)的說法正確的是(D)A．需要有三種培養(yǎng)基，其營養(yǎng)成分中的碳源應(yīng)該是無機碳源B．要用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌，即在100C．在培養(yǎng)過程中要先讓愈傷組織生根后再使其生芽D．用酒精對外植體進行消毒時，持續(xù)的時間不能太長解析：在該過程中，共要配制三種培養(yǎng)基，分別是脫分化培養(yǎng)基、生芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，但這些培養(yǎng)基需要碳源是蔗糖，而不是無機碳；在對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌時，要在121℃下保持15分鐘，以便于殺死所有微生物的細胞、芽孢和孢子等，2.(2013·西安模擬)植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是(A)①體細胞的全能性②離體的植物器官、組織或細胞③根、芽④生長素和細胞分裂素⑤生長素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體A．①，②⑧⑥⑦③⑨，④B．①，②⑦⑥⑧③⑨，⑤C．①，⑥②⑨⑧③⑦，⑤D．①，②⑨⑧⑥⑦③，④解析：植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞的全能性。培養(yǎng)過程是：離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化成根、芽，最終形成植物體。影響植物細胞脫分化產(chǎn)生愈傷組織的一個重要因素是植物激素的使用。當(dāng)細胞分裂素與生長素共同使用時，能強烈地刺激愈傷組織的形成。3.菊花的組織培養(yǎng)和月季的花藥培養(yǎng)都是利用組織培養(yǎng)技術(shù)，關(guān)于兩者的敘述下列說法中正確的選項有(D)序號比較項目菊花的組織培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)①植物激素不必添加需要添加②染色體倍性的鑒定不需要需要③光照每日日光燈照射12小時最初不需要，幼小植株形成后需要④形成愈傷組織或胚狀體后不需更換培養(yǎng)基需要更換培養(yǎng)基A.①②③B．②③④C．①②④D．①②③④解析：菊花的組織培養(yǎng)用莖段來培養(yǎng)，比較容易，不必添加植物激素；在菊花組織培養(yǎng)中不會發(fā)生染色體倍性的變化；需要每天日光燈照射12小時；形成愈傷組織或胚狀體后不必更換培養(yǎng)基。月季花藥的離體培養(yǎng)需要添加細胞分裂素和生長素等植物激素；在花藥培養(yǎng)中，通過愈傷組織形成的植株會出現(xiàn)染色體倍性的變化，所以需要染色體倍性的鑒定；最初不需要光照，幼小植株形成后需要光照；形成愈傷組織或胚狀體后需要轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上進一步分化培養(yǎng)。4.下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，下列相關(guān)敘述中正確的是(C)四倍體蘭花葉片eq\o(→,\s\up7(①))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(②))胚狀體eq\o(→,\s\up7(③))植株A．②階段會發(fā)生減數(shù)分裂過程B．①階段需生長素而③階段需細胞分裂素C．此過程體現(xiàn)植物細胞具有全能性D．此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體解析：①為脫分化過程，②為再分化過程，③為個體發(fā)育。再分化過程進行的是有絲分裂而不是減數(shù)分裂；脫分化和再分化過程需要生長素和細胞分裂素；植物組織培養(yǎng)技術(shù)體現(xiàn)了植物細胞的全能性；花藥離體培養(yǎng)獲得植株為單倍體。5.(2012·江蘇卷)某研究組對秈稻開展了組織培養(yǎng)及相關(guān)研究，請回答下列問題：(1)2,4-D常用于秈稻愈傷組織的誘導(dǎo)，對形態(tài)的發(fā)生有一定的抑制作用。為促進愈傷組織再分化，在配制分化培養(yǎng)基時需降低(填“升高”、“保持”或“降低”)2,4-D的濃度。(2)當(dāng)秈稻愈傷組織在只含有細胞分裂素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)時，只會出現(xiàn)具有分生能力的綠色芽點，但不能繼續(xù)出芽，通常需在培養(yǎng)基中