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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練18 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 1.(10分)(xx廈門二模)下面是月季花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，請回答： 途徑1：花藥中的花粉①叢芽生根移栽 途徑2：花藥中的花粉愈傷組織叢芽生根移栽 (1)途徑1中的①為　　　　，經(jīng)途徑2形成的花粉植株　　　　　常常會發(fā)生變化，因此還需要對培養(yǎng)出來的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。 (2)選擇花藥時(shí)，一般要通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。某品種月季的花粉細(xì)胞核不易著色，操作時(shí)應(yīng)先在　　　　中處理20 min，取出放在載玻片上，加　　　　溶液染色，蓋上蓋玻片后在普通光學(xué)顯微鏡下檢查。剝離花藥接種時(shí)，要盡量不損傷花藥，否則接種后容易從受傷部位產(chǎn)生　　　　　。 (3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)愈傷組織被真菌污染，實(shí)驗(yàn)人員做了探究培養(yǎng)基滅菌時(shí)間與污染率關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。據(jù)圖可初步判斷：隨培養(yǎng)基滅菌時(shí)間的延長，　　　　　　　　　　　　。可見，污染　　　　(填“是”或“不是”)由培養(yǎng)基滅菌時(shí)間造成的。 【解析】(1)①是胚狀體，途徑2形成的花粉植株染色體組的數(shù)目常會發(fā)生變化，因此需要對培養(yǎng)出來的植株進(jìn)一步鑒定和篩選。 (2)對不易染色的花藥進(jìn)行鏡檢時(shí)，應(yīng)先將其在卡諾氏(固定)液中固定，再用焙花青—鉻礬溶液染色。 (3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，隨培養(yǎng)基滅菌時(shí)間的延長，污染率在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，說明培養(yǎng)基滅菌時(shí)間對污染率影響不大。 答案：(1)胚狀體　染色體組的數(shù)目(染色體數(shù)) (2)卡諾氏(固定)液　焙花青—鉻礬　愈傷組織 (3)污染率在一定范圍內(nèi)波動(dòng)(污染率變化不大)　不是 2.(15分)(xx貴陽二模)運(yùn)用所學(xué)知識回答下列與生物技術(shù)實(shí)踐相關(guān)的問題。 (1)自古酒就與人類生活息息相關(guān)。在圖甲所示兩發(fā)酵瓶中裝入等量的葡萄汁進(jìn)行果酒制作實(shí)驗(yàn)，若在A裝置的通氣口補(bǔ)充無菌空氣，那么一段時(shí)間后，能獲得葡萄酒的是　　　　　裝置，發(fā)酵是否成功可用　　　　　　　　　　　　　 對發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行檢驗(yàn)確認(rèn)。 (2)圖乙是胡蘿卜素提取粗品鑒定結(jié)果示意圖。點(diǎn)加提取樣品的是　　　　點(diǎn)，點(diǎn)加標(biāo)準(zhǔn)樣品的是　　　點(diǎn)，該鑒定實(shí)驗(yàn)的方法叫做　　　　　。 (3)微生物培養(yǎng)時(shí)，如果想讓培養(yǎng)基內(nèi)只生長真菌，則可用含　　　　　的培養(yǎng)基；后期進(jìn)行菌落統(tǒng)計(jì)時(shí)，一般選擇菌落數(shù)在　　　　　　　的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 (4)與微生物培養(yǎng)相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加的植物激素是　　　 　　　　　　　　　　　　　　。 【解題指導(dǎo)】解答本題要獲取關(guān)鍵信息： (1)圖中關(guān)鍵信息： ①圖甲中A裝置有氧，B裝置無氧。 ②圖乙中A、D對應(yīng)的色素點(diǎn)只有一個(gè)，B、C對應(yīng)的色素點(diǎn)有2個(gè)。 (2)隱含關(guān)鍵信息： ①標(biāo)準(zhǔn)樣品只有一種胡蘿卜素。提取樣品含有不止一種胡蘿卜素。 ②加有抗生素(青霉素)的培養(yǎng)基能抑制細(xì)菌、放線菌的生長，不影響真菌生長。 【解析】(1)酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，因此B裝置中能獲得葡萄酒，發(fā)酵是否成功可用(酸性)重鉻酸鉀溶液檢測。 (2)胡蘿卜素的鑒定方法為紙層析法。由于標(biāo)準(zhǔn)樣品中只含有一種胡蘿卜素，而提取樣品中含有不止一種色素，因此根據(jù)紙層析結(jié)果可知，B、C點(diǎn)加的是提取樣品，而A、D點(diǎn)加的是標(biāo)準(zhǔn)樣品。 (3)用含有抗生素(青霉素)的選擇培養(yǎng)基能抑制細(xì)菌、放線菌的生長，不影響真菌的生長。利用稀釋涂布平板法對微生物計(jì)數(shù)時(shí)，要選擇菌落數(shù)為30～300的平板。 (4)由于生長素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，因此與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中常需添加的是植物激素。 答案：(1)B　(酸性)重鉻酸鉀溶液 (2)B、C　A、D　紙層析法 (3)抗生素(或青霉素)　30～300 (4)生長素和細(xì)胞分裂素 3.(15分)(xx長春三模)玫瑰在人們生活中具有多種用途。某同學(xué)進(jìn)行玫瑰的組織培養(yǎng)和玫瑰精油的提取實(shí)驗(yàn)，請回答： (1)在進(jìn)行玫瑰組織培養(yǎng)時(shí)，可以選取生長旺盛的嫩枝作　　　　　　　　，并要進(jìn)行　　　　　處理。 (2)玫瑰組織培養(yǎng)接種操作前，用體積分?jǐn)?shù)為70%的　　　　將工作臺擦拭一遍。接種后，還要經(jīng)過　　　　、　　　　和栽培才能得到開花的玫瑰。 (3)某同學(xué)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油，簡便易行的是　　　　(填“水中”“水上”或“水氣”)蒸餾的方法。蒸餾過程中需要控制蒸汽溫度和時(shí)間，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)收集的乳濁液水油分層，需向其中加入　　　　　　　。要除去分液得到的油層中的水分，需向其中加入無水　　　　　　。 【解析】(1)植物組織培養(yǎng)選取嫩枝作為外植體，需要經(jīng)過消毒處理。 (2)組織培養(yǎng)接種前，要用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精擦拭工作臺。接種后需要經(jīng)過培養(yǎng)、移栽和栽培才能得到開花的玫瑰。 (3)水中蒸餾提取玫瑰精油更簡便易行。如果溫度太高，時(shí)間太短，產(chǎn)品質(zhì)量就會比較差，所以要控制蒸汽溫度和時(shí)間。 (4)NaCl溶于水，能增加水的比重，因此使乳濁液水油分層需加入NaCl。由于無水Na2SO4具有很強(qiáng)的吸水能力，因此除去油層中水分需加入無水Na2SO4。 答案：(1)外植體　消毒　(2)酒精　培養(yǎng)　移栽 (3)水中　如果溫度太高，時(shí)間太短，產(chǎn)品質(zhì)量就比較差　(4)NaCl　Na2SO4 【規(guī)律技法】物質(zhì)分離的方法 (1)油水分層：向油水混合物中添加NaCl，NaCl能溶于水，增加水的比重，促進(jìn)油水分層。 (2)植物精油除水：向植物精油中加入固體無水Na2SO4，無水Na2SO4具有很強(qiáng)的吸水能力，能吸水。 4.(15分)甘蔗除可榨糖外，也是生產(chǎn)燃料酒精的優(yōu)質(zhì)材料，為提高酒精產(chǎn)量，需要培育優(yōu)質(zhì)甘蔗品種及獲取具耐高糖的酵母菌作為理想的酒精發(fā)酵菌種，根據(jù)所學(xué)知識回答下面的問題。 (1)現(xiàn)要對甘蔗進(jìn)行大規(guī)?？焖俜敝?，可采用　　　　　　技術(shù)。在對甘蔗外植體細(xì)胞進(jìn)行接種前，需對制備的培養(yǎng)基進(jìn)行　　　　、外植體進(jìn)行　　　　　。 (2)為獲得理想的酵母菌菌種，可以對野生菌種進(jìn)行誘變處理，然后在　　　　 培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基要比基本培養(yǎng)基額外添加　　　　　　　　　，能在該培養(yǎng)基中生長的菌落，說明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 (3)研究人員通過稀釋涂布平板法對誘變酵母菌進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，得到了一個(gè)如下圖所示的平板，推測接種時(shí)可能的操作失誤是　　　　　　　。 (4)植物組織培養(yǎng)所用的MS培養(yǎng)基和微生物培養(yǎng)所配制的培養(yǎng)基的主要區(qū)別是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)植物組織培養(yǎng)可大量繁殖無病毒植株，接種前需要對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，外植體用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒。 (2)由題目信息分析，需選擇耐高糖的酵母菌，因此需添加高濃度葡萄糖，能在培養(yǎng)基上生長形成的菌落即為菌種。 (3)若正確用稀釋涂布平板法接種，培養(yǎng)基上所得菌落應(yīng)均勻分布，圖中菌落分布不均勻，可能是涂布不均勻所致。 (4)MS培養(yǎng)基中一般要添加植物激素，而微生物的培養(yǎng)基不需要添加植物激素。 答案：(1)植物組織培養(yǎng)　滅菌　消毒 (2)選擇　高濃度蔗糖(或葡萄糖)　該菌落為耐高糖的突變酵母菌 (3)涂布不均勻　(4)MS培養(yǎng)基一般含植物激素，微生物培養(yǎng)基不含植物激素 5.(15分)藍(lán)莓提取物中的花青素不僅易于吸收，而且它們可以穿過血液/腦屏障，保護(hù)各個(gè)精細(xì)組織的細(xì)胞，并能有效抑制破壞眼部細(xì)胞的酵素，從而改善視力。藍(lán)莓中花青素獲得途徑如下圖： (1)圖中①和②分別表示藍(lán)莓組織培養(yǎng)中的　　　　和　　　　　過程。如果要用此方法對藍(lán)莓進(jìn)行大規(guī)模種植，在對藍(lán)莓外植體進(jìn)行接種前，需要進(jìn)行　　　　　、　　　　　兩項(xiàng)工作。 (2)在外植體培養(yǎng)獲得幼苗的過程中，除了需要提供一定的營養(yǎng)、　　　　　、溫度、pH和光照外，還必須在　　　　　　的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值　　　　　(填“高”或“低”)時(shí)，有利于根的分化。 (3)花青素易溶于甲醇、乙酮、丙酮等混合溶劑中，所以采用　　　　　法進(jìn)行提取。新鮮的藍(lán)莓含有大量的水分，在花青素的提取過程中，要對新鮮的藍(lán)莓進(jìn)行　　　　　處理，但要注意控制　　　　　和時(shí)間。 【解析】(1)由外植體培養(yǎng)出愈傷組織的過程為脫分化，由愈傷組織誘導(dǎo)出根、芽等結(jié)構(gòu)的過程為再分化。植物組織培養(yǎng)接種前要先制備MS固體培養(yǎng)基，并對外植體進(jìn)行消毒。 (2)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)條件包括營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素、溫度、pH和光照等，此外還需要嚴(yán)格的無菌條件，否則外植體易被污染。培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素的比值影響培養(yǎng)過程，當(dāng)生長素和細(xì)胞分裂素的比值高時(shí)，有利于根的分化。 (3)由于花青素易溶于有機(jī)溶劑，因此可以采用有機(jī)溶劑萃取的方法進(jìn)行提取。利用萃取法提取花青素時(shí)，材料中的含水量影響萃取效率，因此要對新鮮的藍(lán)莓進(jìn)行干燥處理。由于干燥時(shí)溫度過高可能破壞花青素，因此干燥時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間。 答案：(1)脫分化(或去分化)　再分化　制備MS固體培養(yǎng)基(配制培養(yǎng)基)　外植體消毒(兩空可互換) (2)植物激素　無菌　高 (3)有機(jī)溶劑萃取　干燥(脫水)　溫度 【規(guī)律技法】巧記“生根分芽” (1)“生根”：指的是生長素利于生根，即“生長素/細(xì)胞分裂素較高”。 (2)“分芽”：指的是細(xì)胞分裂素利于發(fā)芽，即“生長素/細(xì)胞分裂素較低”。 6.(15分)(xx唐山二模)某生物興趣小組同學(xué)開展了有關(guān)果酒制作的探究實(shí)驗(yàn)如下圖。 (1)植物組織培養(yǎng)的探究。 由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測：葡萄幼苗可能產(chǎn)生了　　　　　　　。若要確定其化學(xué)成分，可直接從葡萄幼苗中　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)該小組同學(xué)嘗試使用罐頭瓶在常溫(213℃)下制作果酒。 ①開始時(shí)，向消過毒的罐頭瓶中加入的新鮮葡萄汁是酵母菌的液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的成分一般包括　　　　　　　　　　　　等。 ②葡萄汁裝入瓶中時(shí)要留出大約1/3的空間。在以后的過程中，每隔12小時(shí)左右將瓶蓋擰松一次(不是打開瓶蓋)，此后再擰緊，這樣做的目的是　　　　　　　　　　　　　。 ③制果酒過程后一階段的主要化學(xué)反應(yīng)式為：　　　　　　　　　　　　　。 ④若用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)酵母菌活菌的個(gè)數(shù)，要想使所得估計(jì)值更接近實(shí)際值，除應(yīng)嚴(yán)格操作、多次重復(fù)外，還應(yīng)保證待測樣品稀釋的　　　　　　　　 　　　　　　　　。 ⑤加入的新鮮葡萄汁沒有進(jìn)行過滅菌處理，但是在制出的果酒中基本檢測不出酵母菌以外的雜菌。從生態(tài)學(xué)角度分析：一是大量的酵母菌在與雜菌之間的競爭中取得優(yōu)勢，二是果酒中的　　　　　　　　　　　　　　，從而淘汰掉雜菌。 【解析】(1)由實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二可知，葡萄幼苗可能產(chǎn)生了與植物激素相同的物質(zhì)，能促進(jìn)愈傷組織分裂分化成維管束。要確定其化學(xué)成分，可以直接從葡萄幼苗中提取這些物質(zhì)并鑒定其化學(xué)成分。 (2)①酵母菌的生長發(fā)育需要水、碳源、氮源、無機(jī)鹽和生長因子等，這些物質(zhì)都可以由葡萄汁提供。 ②酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，使培養(yǎng)瓶內(nèi)氣體增多，所以要定時(shí)釋放二氧化碳，但又不能讓氧氣和雜菌進(jìn)入，因此每隔12小時(shí)左右將瓶蓋擰松一次(不是打開瓶蓋)。 ③制果酒過程前一階段主要是酵母菌有氧呼吸的過程，而后一階段是酵母菌無氧呼吸的過程。 ④用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)酵母菌活菌的個(gè)數(shù)，要得到菌落數(shù)為30～300的平板，因此需要保證待測樣品稀釋的倍數(shù)比較合適。 ⑤酒精發(fā)酵產(chǎn)生的酒精具有抑菌作用。 答案：(1)生長素、細(xì)胞分裂素　提取這些物質(zhì)并鑒定其化學(xué)成分 (2)①水、碳源、氮源、無機(jī)鹽　②釋放發(fā)酵產(chǎn)生的大量CO2，同時(shí)盡量不讓氧氣和雜菌等進(jìn)入瓶中 ③C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 ④倍數(shù)比較合適　⑤酒精不利于雜菌生長 7.(15分)(能力挑戰(zhàn)題)(xx玉溪一模)植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法，請回答相應(yīng)的問題： (1)培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基除添加　　　　　　外，還需要添加植物激素，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)培養(yǎng)過程需要植物　　　　　　　　　的最適條件，否則在光學(xué)顯微鏡下可能觀察到　　　　　　　　　，進(jìn)而使植物出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定甚至不育。 (3)在植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的成功誘導(dǎo)是至關(guān)重要的步驟?？茖W(xué)家研究了植物生長調(diào)節(jié)劑對某藥用植物愈傷組織誘導(dǎo)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表： 培養(yǎng) 基代號 2，4-D /mgL-1 6-BA /mgL-1 愈傷組織 誘導(dǎo)率/% L1 1.0 0 65.41 L2 2.0 0 68.76 L3 3.0 0 91.01 L4 3.0 0.2 54.48 L5 3.0 0.5 57.35 L6 3.0 1.0 51.71 注：愈傷組織誘導(dǎo)率(%)=產(chǎn)生愈傷組織的外植體數(shù)/接種外植體總數(shù)100% ①從上表可以知道，在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的　　　　　　　有利于愈傷組織的形成，而添加　　　　則不利于愈傷組織的形成。 ②在上述研究的基礎(chǔ)上，為了探究光照對愈傷組織形成的影響：應(yīng)將已經(jīng)消毒過的外植體平均分為甲、乙兩組，分別接種到　　　　(填培養(yǎng)基編號)培養(yǎng)基上；甲組置于有光環(huán)境，乙組置于　　　　環(huán)境，其他條件相同且適宜；培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別計(jì)數(shù)甲、乙兩組中愈傷組織的　　　并計(jì)算　　　　　　　 　　　　。 【解題指導(dǎo)】解答本題的關(guān)鍵： (1)關(guān)鍵信息：植物出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定甚至不育，光學(xué)顯微鏡能觀察到細(xì)胞發(fā)生染色體(結(jié)構(gòu)與數(shù)目)變異。 (2)關(guān)鍵方法：對比法。 ①培養(yǎng)基L1、L2和L3都無6-BA，2，4-D濃度不同，形成對照實(shí)驗(yàn)：其中愈傷組織誘導(dǎo)率最高的是L3，即在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的2，4-D有利于愈傷組織的形成。 ②培養(yǎng)基L4、L5和L6中2，4-D濃度相同，6-BA濃度不同，形成對比實(shí)驗(yàn)：其中愈傷組織誘導(dǎo)率最低的是L6，即在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的6-BA不利于愈傷組織的形成。 【解析】(1)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基主要含有外植體生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，此外還需要添加植物激素，其中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)外植體脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。 (2)培養(yǎng)過程需要植物生長和繁殖的最適條件，否則在光學(xué)顯微鏡下可能觀察到染色體(結(jié)構(gòu)與數(shù)目)發(fā)生異常，進(jìn)而使植物出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定甚至不育。 (3)①由以上分析可知，在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的2，4-D有利于愈傷組織的形成，而添加6-BA則不利于愈傷組織的形成。 ②該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照對愈傷組織形成的影響，因此自變量是有無光照，因變量是愈傷組織誘導(dǎo)率，那么培養(yǎng)基等就是無關(guān)變量，在處理無關(guān)變量時(shí)要做到相同且適宜，因此在該實(shí)驗(yàn)中要把相應(yīng)的材料放在最有利于愈傷組織形成的L3培養(yǎng)基中培養(yǎng)。甲組置于光照條件下培養(yǎng)，乙組置于黑暗條件下培養(yǎng)，其他條件相同且適宜；培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別計(jì)數(shù)甲、乙兩組中愈傷組織的個(gè)數(shù)并計(jì)算愈傷組織誘導(dǎo)率即可。 答案：(1)營養(yǎng)物質(zhì)　誘導(dǎo)外植體進(jìn)行脫分化和再分化 (2)生長和繁殖　染色體(結(jié)構(gòu)與數(shù)目)發(fā)生異常 (3)①2，4-D　6-BA ②L3　黑暗　個(gè)數(shù)　愈傷組織誘導(dǎo)率