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- 2024-02-09 发布
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能力篇（B卷）
（时间：30分钟 满分：50分）
一 选择题（每小题只有一个选项符合题意。每小题2分，共20分）
1．四瓶失去标签的无色透明的液体各装有：混有少量纤维素分解菌的清水、丙球蛋白（一种抗体）溶液、溶解有DNA分子的0．015mol/L 的NaCl溶液、混有少量葡萄糖的生理盐水溶液。依次利用下列哪组物质即可鉴别出来（ ）
①刚果红培养基 ②双缩脲试剂 ③苏丹Ⅲ染液 ④二苯胺试剂 ⑤班氏试剂 ⑥斐林试剂 ⑦碘液
A．②③④⑤ B．①③④⑥ C．①②③⑦ D．①②④⑤
2．对于蒸馏法、萃取法、压榨法来提取芳香油各自的适用范围的叙述正确的一项是( )
A．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
B．压榨法适用于范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中
C．萃取法适用于提取柑橘、柠檬等易焦糊的原料
D．玫瑰油、薄荷油、熏衣草油等芳香油主要通过压榨法获得
3．某同学用实验来探究pH值对酶活性的影响。他准备了5份含有的等量果胶酶溶液的试管，用0．1%的盐酸或氢氧化钠溶液调节至不同的pH值，每支试管加五块0．1cm3的正方体苹果块，试管均置于25℃室温条件下。下列的说法中，不合理的一项是（ ）
A．选取pH值梯度可以是5、6、7、8、9
B．为使实验在更短的时间内完成，可以将温度由25℃提高到大约80℃
C．生成果汁量与酶活性强弱的关系是酶活性越大，果胶分解越快，生成的果汁越多
D．可根据果汁的澄清度来判断最适pH值
4．提取玫瑰精油的实验流程如下图所示。其中有关的说法不正确的是（ ）
A．提取的原料鲜玫瑰花和加入清水的比例是1:4
B．为了加速油水混合物分层一般需要加入氯化钠, 分离的油层还需加入无水硫酸钠将其除去多余的水分
C．②步中使用水上蒸馏更简便易行
D．⑤～⑥中需过滤操作，目的是除去固体硫酸钠
5．下图是应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不正确的是 ( )
A．为使固定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件下进行
B．加入反应液后应保持活塞1始终打开，活塞2则必须关闭
C．装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱
D．加入的反应液浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡
6． 在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是（ ）
A．在物质的量浓度为0．14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D．质量浓度为0．1g/ml的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
7．镰刀型细胞贫血症是一种基因突变引起的遗传病，患者的红细胞是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。某科学兴趣小组计划从血红蛋白的成分是否变化来开展研究性学习。下列是该小组成员获得纯度很高的血红蛋白的实验过程，不正确的一项是（ ）
A．对红细胞进行洗涤，在加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白后，将混合液静置于一段时间后分层获得血红蛋白溶液
B．将血红蛋白溶液装入透析袋中透析，可达到粗分离的目的
C．利用凝胶色谱操作对血红蛋白进行纯化
D．使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定，以获得纯度很高的血红蛋白
8．从2001年初到现在，青岛某实验基地已孕育出上百只转基因克隆羊，它们的体内分别携带包括β—干扰素、抗凝血酶素、乙肝表面抗原在内的多种药用蛋白基因。这意味着，它们可以通过产奶的方式源源不断地提供药用蛋白基因，其应用前景非常光明。在其实验研究过程中，经常利用PCR技术制取大量的有关药用蛋白基因来供实验用。下列有关PCR技术的叙述中，不合理的是（ ）
A．PCR扩增反应中加人引物的作用是结合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位点
B．DNA聚合酶的作用是从引物的5'端开始催化DNA链的延伸。
C．PCR技术依据是DNA的热变性原理
D．PCR的反应过程一般经历三十多个循环，每次循环都包括变性、复性、延伸
9．右图为提取胡萝卜素的装置示意图，下列有关的叙述中不正确的是（ ）
A．一般来说，要想萃取效果好，需保证原料颗粒小，萃取温度高，时间长
B．萃取过程可以直接使用明火加热容易引起燃烧
C．在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止有机溶剂的挥发
D．提取的胡萝卜素用纸层析法进行鉴定，若出现了和标准样品一样的层析带，说明实验成功
10．某化工厂最新产生了一种高效加酶洗衣粉，准备投放市场，其包装印有如下部分说明。成分：含最新高效碱性蛋白酶。
特点：洗涤奶渍、血渍等的效率是普通洗衣粉的数倍。
用法：洗涤前先将衣物浸于含有该洗衣粉的水内数小时，使用温水效果更佳。
注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。
该地区质检部门为证明该洗衣粉是否有功效，从化工厂提取部分洗衣粉样品做了如下实验：
下列的说法中，不正确的是（ ）
A．此题中的自变量是洗衣粉溶液是否煮沸过，A组是对照组
B．最佳的实验结果是A组胶片上的蛋白膜快速消失
C．胶片上蛋白膜消失的原因是碱性蛋白酶的催化作用的缘故
D．洗衣粉经过0℃和75℃处理后，温度再度回到45℃，两者的催化作用已不能恢复
二 非选择题（30分）
11．（15分）红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，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。请回答下列有关问题：
(1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步：_______、_______、________和_________。
(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是______ _______。②以上所述的过程即是样品处理，它包括 、 、分离血红蛋白溶液、透析。
(3)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的粗分离。
①透析的目的是 。
②透析的原理是 。
(4)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。此步样品纯化的目的是______ ________。
12．（15分）PCR技术可快速实现DNA片段扩增；电泳技术可在外电场作用下，把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖凝胶)中进行分离和分析或用作亲子鉴定。下图是电泳装置和电泳结果：
⑴与电泳和叶绿体色素分离采用的纸层析法比较，后者使用的介质是 ；叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是 。根据电泳的原理，你认为可以用它来分离核苷酸吗？_____________。
⑵PCR技术能把某一DNA分子片断进行扩增，所依据的原理是 _，每次循环需要经过____________________三步，所用的引物是一段设计的_____________
⑶图3是把含有21个氨基酸的多肽进行水解，得到的氨基酸混合物进行电泳的结果，故可推知该多肽由 种氨基酸构成。
⑷
图4通过提取某小孩和其母亲，以及待测定的四位男性的DNA，分别由酶处理后，生成含有若干DNA片段，并进行扩增得到的混合物，然后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱，请分析F1～F4中，谁是该小孩真正生物学上的父亲？为什么？
， 。
⑸电泳过程中分子的迁移速率除与本身所带净电荷的多少有关外，你认为还受什么因素的影响？(列出3种)
【参考答案】
A卷
1．D 解析：目前常用的酶制剂有四大类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污渍从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素等水解成小分子物质，使洗衣粉具有更强的去污能力。
2．C 解析：柑橘、柠檬原料特殊，采用水中蒸馏的方法容易导致原料焦糊和有效成分的水解，所以柑橘、柠檬植物芳香油的提取一般采用压榨法，以保证原料中植物芳香油的成分不变
3．D 解析：固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用，不足是无法同时解决一系列酶促反应。
4．C 解析：酶具有专一性。因为成分中有蛋白酶，只能洗涤一些含有蛋白质的奶渍等污渍，但不能除去衣料上的其它污渍。
5．D 解析: 体外DNA扩增（PCR技术）是模拟生物细胞内DNA复制的条件，只是无需解旋酶（可热变性），也不需要基因工程的工具酶（限制性核酸内切酶），但需要耐高温的DNA聚合酶。
6．A 解析：考查了蛋白质的分离与提纯技术。根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过离心沉降法分离蛋白质；根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳分离蛋白质。
7．C 解析：PCR技术是体外DNA扩增技术，需要变性解链，变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现。DNA分子复制利用碱基互补配对的原理，需要的原料是四种脱氧核苷酸。
8．D
9．C 解析：用萃取法提取胡萝卜素时，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量的影响，还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
10．D 解析：蛋白质的提取和分离一般可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定4步；一般选择可以以猪、牛、羊等动物的血液为材料，这些材料来源广泛，价格低廉，而很少选蛙做实验材料。对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白、透析等；对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。
11．Ⅰ． ⑴蒸馏（2分） ⑵压榨 ⑶萃取剂的性质和使用量（2分） 胡萝卜素分解 ⑷分解蛋白质 二苯胺 Ⅱ． (1)果胶(2) 40℃ 最高
酶活性降低（2分）(3)避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性（2分）
解析：生物组织中有机物的提取方法很多，如采用蒸馏法提取玫瑰油，采用压榨法提取杏仁油，采用萃取法提取胡萝卜素，DNA的鉴定是用二苯胺试剂鉴定，水浴加热后呈现蓝色。细胞壁和胞间层的主要组成成分之一是果胶，而果胶酶叫是水解果胶的一类酶的总称。通过表中数据可知：在40℃时，产生的果汁量最多，在题中所给的温度范围内，40％时酶活性最高。当温度升高时，出汁量降低，酶的催化活性降低。酶具高效性，将底物与酶的温度都达预定值后再混等，避免其事先发生反应，而引起结果的不准确。
12．（共15分，除标明外每空2分）⑴渗透原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水胀破）（3分） 可以保证酶溶液pH基本稳定，避免因pH变化影响过氧化氢酶活性（3分） ⑵除去小分子化合物（杂质）⑶带电性质、分子大小、形状（答对两项得分 3分）⑷不可靠 高温也能使过氧化氢分解
B卷
1．D 解析：用刚果红培养基来培养混有少量纤维素分解菌的清水，结果是产生纤维素酶的菌落周围会出现透明圈。用双缩脲试剂鉴别蛋白质会产生紫色反应，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。DNA遇到二苯胺经过沸水浴后变成蓝色。班氏试剂或斐林试剂均可鉴定可溶性还原性糖，加入后水浴加热后会出现砖红色沉淀。淀粉遇到碘液变成蓝色。
2．A
3．B 解析：影响酶的因素有pH、温度、酶的抑制剂等。此题中自变量是为温度，因变量是单位时间内生成果汁的量，可以根据单位时间内生成果汁的多少来表示酶活性的强弱，从而判断果胶酶的最适pH。可以通过适当提高温度、将苹果磨成泥等方法，来增大与酶的接触面积，可以缩短实验的时间。但是过高的温度，会使酶的空间结构发生改变从而失去活性。
4． C
5．B 解析:固定化酵母在无菌条件下能延长使用时间，若感染了杂茵，一些杂茵能产生一些对酵母菌有害的代谢产物。装置中的长导管既能释放酵母茵发酵产生的C02，又能防止杂菌进入反应柱。若加入的反应液浓度过高，会导致酵母菌渗透失水死亡。加入反应液后，活塞应关闭，防止杂茵进入，活塞2应打开，使发酵产物流出。
6．C 解析:DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步地分离。
7．A 解析：对样品进行处理时，应先通过低速短时间离心的方法对红细胞进行洗涤，再加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白。后将混合液置于离心管中，以2000r/min的转速离心10min后分层获得血红蛋白溶液。
8．B
解析：PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。PCR技术依据是DNA的热变性原理；PCR扩增反应中加人引物的作用是结合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位点。DNA聚合酶的作用是从引物的3'端开始催化DNA链的延伸；具有耐高温的特点。PCR的反应过程一般经历三十多个循环，每次循环都包括⑴变性：90℃以上时，双链DNA解旋为单链；⑵复性：温度下降到50℃左右时，溶液中的两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；⑶延伸：温度上升到72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据剪辑互补配对原则合成新的DNA链。这样可以在几小时内复制出百万个基因。
9．B 解析：一般来说原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质能够充分溶解，萃取效果较好。萃取过程要避免明火加热，采用水浴加热，其原因是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。在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止有机溶剂的挥发。提取的胡萝卜素用纸层析法进行鉴定，看萃取样品是否出现了和标准样品一样的层析带，若出现说明实验成功，否者不成功。
10．D
解析：主要考查了酶的专一性和温度对酶活性的影响。高温和低温虽然都降低了酶的活性，但高温破坏了酶的空间结构，低温并没有破坏酶的活性。A组胶片上的蛋白膜快速消失，证明该高效加酶洗衣粉含有高效碱性蛋白酶，并且催化效率高。在0℃和75℃时，洗衣粉中酶的催化效率基本都接近为零，但温度再度回到45℃，后者的催化作用已不能恢复，前者却可以，这是因为高温时酶的结构已遭破坏。
11．（15分，除标明外每空1分) (1)样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定(2)①防止血液的凝固 ②红细胞的洗涤(2分) 血红蛋白的释放(2分) (3)①将样品中分子量较小的杂质蛋白除去(2分) ②透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内(2分) (4)通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去(2分)
解析：主要考查蛋白质分裂与鉴定的基本原理及实验流程。分离、提取血红蛋白的实验流程大致是样品处理→粗分离→纯化→
纯度鉴定四个步骤。柠檬酸钠是一种抗凝剂，加入柠檬酸钠可以防止血液凝固；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液；洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。透析袋一般是用硝酸纤维素制成的，透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内，透析可以去除样品中分子量较小的杂质或用于更换样品的缓冲液。凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法，因此通过凝胶色谱法去除相对分子质量较大的杂质。
12．(15分) (1)层析液 各种色素随层析液在滤液上的扩散速度不同(2分) 能(2)碱基互补配对原理 变性、复性和延伸(2分) DNA(3)6 (4)F2 C和F2两者的DNA指纹图谱完全相同(2分) (5)电泳的电压、被测分子的大小、被测分子的形状、凝胶的种类密度等(任写3个，3分)
