2023年高考生物全国甲卷真题变式·分层精准练：第11题
试卷更新日期：2023-06-11 类型：二轮复习
一、原题
-
1. ［生物-选修1：生物技术实践］
为了研究蛋白质的结构与功能，常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示（“＋”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成。回答下列问题。
(1)、图中甲、乙、丙在进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时，迁移的方向是（填“从上向下”或“从下向上”）。(2)、图中丙在凝胶电泳时出现2个条带，其原因是。(3)、凝胶色谱法可以根据蛋白质的差异来分离蛋白质。据图判断，甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是 ， 最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是。(4)、假设甲、乙、丙为3种酶，为了减少保存过程中酶活性的损失，应在（答出1点即可）条件下保存。二、基础
-
2. 在中国，石榴被视为吉祥物，是多子多福的象征。石榴营养丰富，含有多种人体所需的营养成分，可以用来生产石榴汁饮品、石榴籽油等。请回答下列问题。(1)、对石榴籽榨汁的过程中，为了提高出汁率并使果汁澄清，需要加入果胶酶将果胶水解成。为了节约成本，生产石榴汁时需要控制好果胶酶的用量，探究果胶酶的最适用量的实验思路是。(2)、对石榴籽油进行萃取时，为不影响油脂品质和提取效果，应选用（填“自然晾干”、“高温烘干”或“新鲜”）的石榴籽。萃取前需粉碎石榴籽，目的是。(3)、石榴籽中含有多种蛋白质，检测发现样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质情况如图所示，若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子移动速度最快；若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质，则分子距离点样点最远。
3. 地中海贫血症在我国南方发病率很高。临床上，可以通过从胎儿血液中提取、分离红细胞中的血红蛋白，采用技术手段进行鉴定，从而为胎儿地中海贫血的确诊提供实验证明，请回答下列问题：(1)、采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用离心，将离心后的下层红细胞液体倒入烧杯中，加入五倍体积的进行洗涤。(2)、将洗涤后的红细胞倒入烧杯后，加入和 ， 使红细胞破裂释放出血红蛋白，经搅拌、离心、分层后获得血红蛋白溶液。随后将血红蛋白溶液装入透析袋透析12小时，其目的是 ， 完成血红蛋白粗分离。(3)、粗分离的血红蛋白溶液中含有一些微蛋白（如下图，表示甲～戊五种蛋白质的分子量及电荷量，且五种蛋白质均只由一条肽链构成），若用凝胶色谱法进行血红蛋白的纯化，则图中移动最慢的是蛋白（填编号）。若将样品进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，则移动速度最慢的是蛋白（填编号），判断理由是。
4. 对蛋白质进行研究时，首先要获得纯度较高的蛋白质。某生物兴趣小组准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，请回答下列有关问题：(1)、在对样品进行处理时要用洗涤红细胞，洗涤干净的标志是；再加入使红细胞破裂从而释放出血红蛋白。(2)、将收集的血红蛋白溶液在透析袋中进行样品的粗分离，透析的原理是。(3)、通过法将样品进一步纯化的过程中，色谱柱不能有气泡存在，原因是。(4)、电泳是分离鉴定蛋白质的常规方法。图示为几种蛋白质通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱，据图分析，相对分子质量最大的蛋白质是 ， 该样品在凝胶色谱柱中最后流出的蛋白质应该是。
5. 贵阳已经开始全力加强垃圾分类宣传，确保到2021年12月31日，全市每一个家庭、单位、企业、学校、农贸市场垃圾分类宣传全覆盖。垃圾分类时一定要把餐厨垃圾单独分装，因为餐厨垃圾的处理是非常重要的环节之一，图为利用餐厨垃圾养殖蝇蛆，提取蛋白粉过程。请回答相关问题：
(1)、废渣养殖红头丽蝇得到的蝇蛆成虫除主要作为高蛋白饲料原料外，还可从提取的蛋白粉中通过凝胶色谱法或（答出一种即可）等技术分离出凝集索和抗菌肽等不同种类的蛋白质，以实现高产值利用。采用凝胶色谱法分离凝集素（分子量为80000 ~ 335000KDa）和抗菌肽（分子量为2000~7000KDa）时，先洗脱出来的是 ， 理由是。(2)、利用凝胶色谱法分离凝集素和抗菌肽，在装填色谱柱时，为了加速凝胶颗粒的膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用加热，这种方法具有的优点（至少答出三点）。(3)、为了检测提取的抗菌肽纯度是否达标，常用法进行蛋白质的纯度鉴定，抗菌肽在凝胶中的迁移率主要取决于。6. 研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌（目标菌），并对其进行研究。回答下列问题：(1)、在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以为唯一碳源的固体培养基上进行培养，除碳源外，该培养基还含有氮源、水、无机盐和。(2)、进行微生物菌种纯化时，为得到单菌落，最常用的两种接种方法是。(3)、从土壤中筛选目标菌时，加碘液染色后，平板上出现了A、B 和 C 三种菌落（如图1 所示）。如果要得到淀粉酶活力最高的菌株，应该选择（填“A”“B”或“C”）菌落进一步纯化。A 菌落经检测其为硝化细菌，据此说明 A 菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是：硝化细菌可以利用 而不能利用。
(4)、经筛选获得了一菌株，能同时产两种不同的淀粉酶 X 和 Y，其相对分子量分别为 45 000 和 58 000。采用凝胶色谱法将这两种淀粉酶分离时，先洗脱出来的是淀粉酶 （填“X”或“Y”），其原因是 其 ， 无法进入凝胶内部，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速率较 ， 所以先洗脱出来。7. 研究人员利用鱼类肠道菌株MA35提取纤维素酶，按照“纤维素酶制备→纤维素酶纯化和鉴定→纤维素酶活力检测→纤维素酶酶学性质研究”的思路开展研究。回答下列问题：(1)、从鱼类肠道中提取菌体后接种到中进行发酵培养，发酵完毕后将菌体与发酵液分离，菌体再加入缓冲液重新悬浮，利用超声波破碎细胞。制备纤维素粗酶液的思路是。(2)、对获得的纤维素粗酶液用凝胶色谱柱进行洗脱，该方法纯化纤维素酶的原理是。纯化后的纤维素酶使用的方法进行纯度鉴定。(3)、测定酶活力时，需要以的酶液作为对照组。实验组酶液加入羧甲基纤维素钠溶液，反应30 min后终止反应，以每分钟释放1 mmol所需要的酶量作为1个酶活力单位。设置30~80℃，pH为3.0~10.0的条件进行纤维素酶酶学性质研究，主要目的是。8. 蛋白质对生命活动来说是不可缺少的，人们要研究蛋白质，就得从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置。请回答下列问题：
(1)、根据图甲可知，这是采用法对血红蛋白进行分离的过程，此方法是根据蛋白质的不同来分离蛋白质的。在对甲图所示的凝胶柱进行装填时，一定要装填均匀，不能有气泡存在，因为气泡会。(2)、图乙表示对分离出的血红蛋白进行的过程，此操作的目的是。(3)、图丙为向色谱柱中加样的过程。操作先后顺序应为（用图中数字和“→”表示）。(4)、经过丙图所示的操作，连接好缓冲液洗脱瓶，并以较为恒定的流速缓慢加入缓冲液。如果能看到凝胶色谱柱中的红色区带 ， 说明色谱柱制作成功。在对蛋白质进行分离纯化后，还需要对得到的蛋白质进行分子量的测定，我们通常使用的是的方法，这种方法中，蛋白质的迁移率完全取决于。三、提高
-
9. 单细胞蛋是指一些细胞中含有丰富蛋白质的单细胞或简单构造的多细胞微生物菌体，如酵母菌，其蛋白质占细胞干物质的45%～55%。以甘薯淀粉为原料，经微生物液态发酵生产单细胞蛋白，一方面为饲料生产提供优质蛋白质来源，可缓解我国饲料蛋白不足的矛盾；另一方面为甘薯利用提供新的途径。请回答：(1)、为提高甘薯的利用率，在工业化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可将果胶分解为。(2)、生产的酵母菌还可用于工业酿酒。为提高酵母菌的利用率，研究人员一般采用法对酵母菌进行固定，常用的载体有（答出两种）。(3)、某小组将固定化酵母、等量的游离酵母分别置于250mL浓度为10%的蔗糖溶液中，在28℃的条件下进行发酵、定时检测发酵液糖度的变化。循环3次使用固定化酵母和游离醉母，得到下图所示实验结果：
根据上述结果分析可知，固定化细胞更适宜用于工业酿酒的原因是（答出两点）。
(4)、为判断获得的蛋白质产品纯度是否达到要求，经样品处理、粗分离、纯化后还需进行 ， 可以用电泳法来进行。在电泳材料中加入SDS后，由于其 ， 因而掩盖了不同蛋白质之间的差异，使得电泳迁移率完全取决于分子的大小。测定的结果只是单条肽链的分子量，原因是。10. 某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：
请回答下列有关问题：
(1)、样品处理中红细胞的洗涤要用反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是。(2)、血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是 ， 若要尽快达到理想的透析效果，可以（写出一种方法）。(3)、电泳利用了待分离样品中各种分子的等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。(4)、一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是。
11. 科学家发现苍蝇体内存在一种抗菌活性蛋白，使其能够在恶劣环境中生存下去，这种蛋白质对多种细菌都具有极强的杀伤力。
(1)、科学家首先从苍蝇体内提取到了甲、乙、丙、丁四种单链蛋白质的混合物，其分子大小和电荷的性质情况如图所示①更换蛋白质混合物的缓冲液时，一般采用法。
②若用凝胶色谱法分离混合物中的蛋白质，移动速度最快的是。
③若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离混合物中的蛋白质，则蛋白质和形成的电泳带相距最近，其原因是。
(2)、研究发现蛋白甲和蛋白丙都具有一定的抗菌能力，为测定两种蛋白抗菌能力的大小，科学家设计了如下实验步骤：步骤一：制作无菌平板。
步骤二：利用法将不同种类的致病菌分别接种在平板上，培养数日得到长满致病菌的平板。步骤三：将等量抗菌活性蛋白溶液滴加在平板上，培养一段时间，测定平板上的 ， 结果如下。由实验结果可知，更适于作为广谱抗生素。
两种蛋白对各致病菌的抑菌圈直径（mm）
编号
金黄色葡萄球菌
单增李斯特菌
副溶血性弧菌
伤寒沙门氏菌
大肠埃希氏
蛋白甲
16.2
12.0
14.4
13.1
11.9
蛋白丙
18.2
8.3
11.1
1.0
0
12. 猪血红蛋白位于猪红细胞内，含有4条肽链。以下是分离及提取猪血红蛋白的过程，回答下列问题：
(1)、在新鲜的猪血中加入按125∶1配成的0.85%NaCl溶液（生理盐水）和40%柠檬酸钠，混合液，此混合液的作用是。然后离心，弃去血清。再用生理盐水洗涤三次，用以除去杂蛋白。(2)、向盛有洗涤好的猪红细胞的烧杯中加入蒸馏水可释放血红蛋白，原理是。加入饱和（NH4）2SO4溶液后，发现有红色沉淀析出，这个过程称为。经过滤可得到猪血红蛋白的粗蛋白。(3)、将猪血红蛋白的粗蛋白溶解在磷酸缓冲液中，用凝胶色谱柱层析纯化。磷酸缓冲液的作用是凝胶色谱法分离猪血红蛋白的原理是分子量较大蛋白质通过凝胶颗粒的间隙，路程较短，移动速度较快，先洗脱出来。(4)、将凝胶色谱柱层析纯化得到的猪血红蛋白用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离。SDS带有强电荷，能覆盖蛋白质上的电荷，并使猪血红蛋白解聚为4条肽链。因此，电泳时蛋白质的迁移率完全取于分子。下图是电泳结果，结果表明分离得到的猪血红蛋白纯度较高，判断依据是 ， 猪血红蛋白的分子量约为。
-