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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專題八 生物技術(shù)實(shí)踐 第2講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用配套作業(yè) 1．(xx江西八校聯(lián)考)江西人喜歡吃辣椒，以“不怕辣”著稱。辣椒中產(chǎn)生辣味的物質(zhì)是辣椒素，不溶于水，易溶于有機(jī)溶液，具有很強(qiáng)的鎮(zhèn)痛和消炎作用，能夠起到降血壓和降膽固醇的功效，應(yīng)用前景廣闊。請(qǐng)回答有關(guān)問題： (1)根據(jù)辣椒素的性質(zhì)，我們可以用萃取的方法提取。萃取的效率主要取決于________，同時(shí)還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量等條件的影響。萃取加熱時(shí)需安裝冷凝回流裝置，其目的是_________________________________________________________。 萃取過程中應(yīng)采用________加熱，原因是___________________。 (2)如果要用植物組織培養(yǎng)的方法對(duì)具有優(yōu)良性狀的辣椒進(jìn)行大規(guī)模種植，在對(duì)辣椒外植體進(jìn)行接種前，需要進(jìn)行________、________兩項(xiàng)工作。 (3)辣椒的組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是______，整個(gè)培養(yǎng)過程要在________條件下進(jìn)行。 解析：(1)萃取的效率取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量。為了防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)，需要在加熱瓶口安裝回流裝置。萃取劑為有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸，所以萃取過程中應(yīng)采用水浴加熱。(2)MS培養(yǎng)基是植物組織培養(yǎng)常用的一種培養(yǎng)基，因此在對(duì)辣椒外植體進(jìn)行接種前，需要制備MS固體培養(yǎng)基(配制培養(yǎng)基)，同時(shí)為了避免微生物的感染，還要對(duì)外植體進(jìn)行消毒。(3)植物組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞全能性，在整個(gè)培養(yǎng)過程要控制無菌條件。 答案：(1)萃取劑的性質(zhì)和使用量　防止有機(jī)溶劑揮發(fā)　水浴　有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸 (2)制備MS固體培養(yǎng)基(配制培養(yǎng)基)　外植體消毒 (3)植物細(xì)胞全能性　無菌 2．(xx湖南懷化二模)下圖是花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，回答下列相關(guān)問題： (1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株，該過程依據(jù)的生物學(xué)原理是________，圖示兩種產(chǎn)生花粉植株的途徑并沒有絕對(duì)的界限，主要取決于培養(yǎng)基中________。 (2)選材時(shí)，從花粉發(fā)育來看，一般選擇處于________期的花粉培養(yǎng)成功率較高。確定花粉發(fā)育時(shí)期最常用的方法是________。 (3)材料消毒過程中用到的試劑有________、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液、無菌水。 (4)消毒后的花蕾，要在_________________條件下接種到培養(yǎng)基上，培養(yǎng)過程中不需要光照，同時(shí)要控制好溫度。 (5)在花藥培養(yǎng)中，常常會(huì)出現(xiàn) _________________的變化，因此需要對(duì)培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選。 (6)在配制用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基時(shí)，往往需要加入適量的蔗糖，理由是___________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)將細(xì)胞培養(yǎng)成個(gè)體依據(jù)細(xì)胞的全能性。通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑的差異在于激素的種類和濃度配比不同。(2)決定花粉植株培育成功率一個(gè)重要因素就是材料的選擇時(shí)期要合適，一般選擇處于單核期(單核靠邊期)的花粉。通過鏡檢，可以判斷花粉發(fā)育的時(shí)期，確定花粉發(fā)育時(shí)期的方法有醋酸洋紅法和焙花青鉻礬法。(3)材料消毒用到的試劑有體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氧化汞溶液、無菌水。(4)接種過程一定要注意無菌操作。(5)在花藥培養(yǎng)過程中，可能會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化，所以需要對(duì)培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步檢測(cè)和篩選。(6)植物組織培養(yǎng)中蔗糖的作用是既能作為能源物質(zhì)，又能維持滲透壓穩(wěn)定。 答案：(1)植物細(xì)胞具有全能性　激素的種類及其濃度配比 (2)單核(單核靠邊)　醋酸洋紅法 (3)體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精　(4)無菌　(5)染色體倍性 (6)既能作為能源物質(zhì)，又能維持滲透壓穩(wěn)定 3．回答下列有關(guān)植物有效成分提取的問題。 (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，通常在萃取前要將胡蘿卜素粉碎和____________，以提高萃取效率。鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時(shí)，通?？刹捎胈______________法，在鑒定的過程中需要用___________________作為對(duì)照。 (2)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí)，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是______________________，分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是__________________，除去固體硫酸鈉的常用方法是____________。 (3)橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會(huì)產(chǎn)生__________的問題，所以一般采用_________________法。 解析：(1)為提高萃取效率，從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，需要在萃取前將胡蘿卜粉碎和干燥。通常采用紙層析法鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素，在鑒定的過程中需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品作為對(duì)照。(2)水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí)，為使油層和水層分離，需在油水混合物中加入氯化鈉；分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是除去少量的水，除去固體硫酸鈉的常用方法是過濾。(3)由于橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會(huì)產(chǎn)生原料焦糊的問題，所以一般采用壓榨法提取橘皮精油。 答案：(1)干燥　紙層析　標(biāo)準(zhǔn)樣品 (2)有利于油層和水層的分離　除去少量的水　過濾 (3)原料焦糊　壓榨 4．下圖表示菊花的嫩枝和月季的花藥離體培養(yǎng)過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。 (1)對(duì)菊花來說，要選取____________________________的嫩枝來進(jìn)行組織培養(yǎng)。對(duì)月季來說，適宜花粉培養(yǎng)的時(shí)期是_____________期。為確定花粉是否處于該時(shí)期，最常用的方法是________________。 (2)在培養(yǎng)花粉的培養(yǎng)基中要加入一定的植物激素，常用的植物激素有__________________。 (3)某同學(xué)在培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上感染了幾中細(xì)菌。若在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入_______________指示劑培養(yǎng)幾種菌后，指示劑變紅就可以鑒定其中含有分解尿素的細(xì)菌。為了避免其他微生物對(duì)培養(yǎng)造成的影響，所以在進(jìn)行接種時(shí)應(yīng)注意_____________。 ①接種室消毒 ②只要戴口罩，操作時(shí)便可說話 ③外植體可預(yù)先用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡，取出用無菌水沖洗后，再用0.1%的氯化汞溶液消毒，并用無菌水沖洗干凈 ④接種操作要在酒精燈火焰旁進(jìn)行 ⑤接種完畢應(yīng)立即蓋好瓶蓋 A．①②③④⑤　　 B．①②③④ C．①③④⑤　　 D．②③④⑤ (4)月季的花藥培養(yǎng)與菊花的嫩枝組織培養(yǎng)不同，從植株產(chǎn)生的途徑來說，花粉植株產(chǎn)生的途徑除了圖中所示外，還可以通過_________________階段發(fā)育而來，這兩種發(fā)育途徑的差別主要取決于________________________________________________________。 (5)不同植物對(duì)各種條件的要求往往不同，進(jìn)行菊花組織培養(yǎng)一般將溫度控制在________℃，并且對(duì)光照的控制為_______________________。 解析：(1)植物組織培養(yǎng)法獲取菊花植株時(shí)選用的材料一般是生長(zhǎng)旺盛的嫩枝。月季的花藥培養(yǎng)中選擇單核期的花藥離體培養(yǎng)，成功率最高，確定花粉發(fā)育期最常用的方法是醋酸洋紅法。(2)在培養(yǎng)花粉的培養(yǎng)基中要加入細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。(3)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅提示劑，培養(yǎng)某幾種細(xì)菌后，如果pH升高，指示劑將變紅，可知道其中含有能夠分解尿素的細(xì)菌。(4)月季的花藥培養(yǎng)與菊花的嫩枝組織培養(yǎng)不同，從植株產(chǎn)生的途徑來說，花粉植株的產(chǎn)生一般有兩種途徑：一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植株；另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，再將其誘導(dǎo)分化成植株。這兩種發(fā)育途徑的差別主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。 答案：(1)生長(zhǎng)旺盛　單核　醋酸洋紅法 (2)細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素　(3)酚紅　C (4)胚狀體　培養(yǎng)基中的激素種類及其濃度配比 (5)18～22　每天12小時(shí)光照 5．菊花的組織培養(yǎng)的大致過程如圖所示。請(qǐng)回答下列問題： (1)外植體的消毒：選取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝，沖洗干凈。用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分?jǐn)?shù)為70%的______中搖動(dòng)2～3次，持續(xù)6～7 s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗。吸干表面水分，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的__________中2～4 min取出后，在無菌水中至少清洗3次，其目的是__________。 (2)菊花組織培養(yǎng)過程中，啟動(dòng)細(xì)胞分裂、B________(填名稱)、再分化的關(guān)鍵激素是__________________。通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞與枝條韌皮部細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)______(填“相同”或“不同”)，其根本原因是_______________________________________ ______________________________________________________。 (3)該實(shí)驗(yàn)操作成功的關(guān)鍵是__________________，所以要對(duì)外植體、超凈工作臺(tái)等消毒，對(duì)______________等滅菌，實(shí)驗(yàn)操作過程都要在____________旁進(jìn)行。試管幼苗的獲得證明菊花體細(xì)胞具有______性。 解析：(1)外植體的消毒過程：用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中搖動(dòng)2～3次，持續(xù)6～7 s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗，吸干表面水分，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4 min，取出后，在無菌水中至少清洗3次，其目的是漂凈消毒液。(2)在植物組織培養(yǎng)過程中，形成愈傷組織的過程是脫分化；啟動(dòng)脫分化和再分化過程的激素主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素；愈傷組織和外植體的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)差別很大，根本原因在于不同細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。(3)植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵在于無菌技術(shù)，所以培養(yǎng)基的滅菌、外植體的消毒和無菌操作都很嚴(yán)格；實(shí)驗(yàn)操作過程要在酒精燈火焰旁進(jìn)行，試管苗的獲取體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。 答案：(1)酒精　氯化汞溶液　漂凈消毒液　(2)脫分化　細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素　不同　基因的選擇性表達(dá)　(3)無菌操作或無菌技術(shù)　培養(yǎng)基或培養(yǎng)器具　酒精燈的火焰　全能 6．胡蘿卜素是脂溶性色素，易溶于有機(jī)溶劑，可以用有機(jī)溶劑萃取方法從胡蘿卜中提取。現(xiàn)有石油醚、乙醚和醋酸乙酯三種有機(jī)溶劑，某同學(xué)從中選出萃取效果最好的一種溶劑，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你幫助該同學(xué)把實(shí)驗(yàn)步驟②補(bǔ)充完整，并回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取新鮮胡蘿卜300 g，切成米粒大小顆粒，置于烘干箱中烘干，然后用研缽研成胡蘿卜干粉備用。 ②________________________________________________。 ③安裝萃取回流裝置，萃取30 min。 ④過濾、濃縮干燥(略)。 ⑤鑒定：將萃取的胡蘿卜素粗品通過________進(jìn)行鑒定。 (2)提取胡蘿卜素時(shí)對(duì)萃取劑有哪些要求？ (3)影響萃取效率的主要因素除了萃取劑的性質(zhì)和使用量外，你認(rèn)為還受哪些因素影響？ (4)鑒定過程中點(diǎn)樣、層析要注意哪些問題？ 解析：本題考查從胡蘿卜中提取出橘黃色物質(zhì)胡蘿卜素的過程。 答案：(1)②把制備好的胡蘿卜干粉平均分成三等份，分別裝入1至3號(hào)3個(gè)相同大小的圓底燒瓶中；然后各取石油醚、乙醚、醋酸乙酯各50 mL，分別加入到1至3號(hào)圓底燒瓶中。 ⑤紙層析法 (2)一是對(duì)色素成分的溶解度要大，對(duì)雜質(zhì)的溶解度要小；二是溶劑不能與色素起化學(xué)反應(yīng)；三是易與色素分離；四是溶劑要經(jīng)濟(jì)易得，使用安全等 (3)還受到原料顆粒大小、緊密程度、含水量的多少、萃取溫度和時(shí)間等條件的影響；同時(shí)還與實(shí)驗(yàn)過程的操作、原料的處理等方面有關(guān) (4)層析時(shí)注意選擇干凈的濾紙，為防止操作時(shí)對(duì)濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作；用最細(xì)的注射器針頭點(diǎn)樣，點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大，如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過高，否則斑點(diǎn)會(huì)變黃；將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀時(shí)，兩邊不能相互接觸，以免因毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果；層析液一定不要沒及點(diǎn)樣等。 7．請(qǐng)回答下列與實(shí)驗(yàn)室提取芳香油有關(guān)的問題： (1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、________和________。 (2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于____________，易溶于________，因此可用________作為提取劑來提取芳香油。 (3)橘子果實(shí)含有芳香油，通?？捎胈___________作為材料提取芳香油，而且提取時(shí)往往選用新鮮的材料，理由是________。 (4)對(duì)材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是________。 (5)得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時(shí)間后，芳香油將分布于液體的________層，原因是_________________________________。 加入氯化鈉的作用是____________________________________。 (6)從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水硫酸鈉，此劑的作用是____________________________________________________。 解析：本題考查實(shí)驗(yàn)室提取芳香油有關(guān)知識(shí)。(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、蒸餾法、萃取法。(2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，因此可用有機(jī)溶劑作為提取劑來提取芳香油。(3)一般采用新鮮的橘子皮來提取橘皮精油，因?yàn)樾迈r的含有芳香油多。(4)除去液體中的固體常用方法是過濾。(5)芳香油密度比水小，且不溶于水，會(huì)浮在液體的表面。加入氯化鈉會(huì)增加水層密度，使油和水分層。(6)無水硫酸鈉的作用可以吸收芳香油中殘留的水分。 答案：(1)蒸餾法　萃取法 (2)水　有機(jī)溶劑　有機(jī)溶劑 (3)橘子皮　芳香油含量較高 (4)過濾 (5)上　油層的密度比水層小　增加水層密度，使油和水分層 (6)吸收芳香油中殘留的水分