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2019-2020年高考生物一輪復習方案 1-3 生物技術在其他方面的應用 新人教版選修1 (1)從生物材料中提取某些特定的成分　(2)植物的組織培養(yǎng)　(3)蛋白質的提取和分離　(4)PCR技術的基本操作和應用　(5)DNA的粗提取與鑒定 知識點一　植物的組織培養(yǎng)技術 1．菊花的組織培養(yǎng) (1)理論基礎：植物細胞的①________ (2)基本過程：外植體愈傷組織幼苗―→移栽 (3)影響因素 (4)實驗操作步驟：制備MS培養(yǎng)基→外植體消毒→?________→培養(yǎng)→?________→栽培 　比一比：MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基有何主要不同？ 2．月季的花藥培養(yǎng) (1)理論基礎：花粉具有?________ (2)花粉發(fā)育過程：?________、?________、?_________等階段 (3)產生花粉植株的兩種途徑： (4)操作 關鍵 　看一看：植物組織培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)技術有何相同與不同？ 知識點二　蛋白質的提取和分離、PCR技術 1．血紅蛋白的提取和分離 (1)凝膠色譜法：也稱分配色譜法，是根據______________分離蛋白質的方法。相對分子質量較小的移動速度較慢，而相對分子質量較大的無法__________，移動速度較快 (2)緩沖溶液：能夠抵制外界的________對溶液pH的影響，維持pH________ (3)電泳：帶電粒子在________的作用下發(fā)生遷移的過程 (4)樣品處理：紅細胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→分離血紅蛋白溶液→透析 ________：凝膠色譜柱的制作→________→樣品的加入和洗脫→SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳 　思一思：用豬的血液與雞的血液提取血紅蛋白哪個效果更好？ 2．多聚酶鏈式反應擴增DNA片段 (1)PCR原理：在一定的緩沖溶液中提供________，分別與兩條模板鏈結合的兩種引物，__________________，同時控制溫度使DNA復制在__________反復進行 (2)PCR的反應過程：變性→________→延伸 知識點三　植物有效成分的提取 1．植物芳香油的提取 (1)植物芳香油的提取方法：蒸餾、________和________等 (2)水蒸氣蒸餾法原理是：利用________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________________。根據蒸餾過程中原料放置的位置，可以將水蒸氣蒸餾法劃分為__________________、________和________ (3)萃取法：將粉碎、干燥的植物原料用________浸泡，使芳香油溶解在________中的方法。芳香油溶解于有機溶劑后，只需蒸發(fā)出有機溶劑，就可以獲得純凈的植物芳香油了 (5)提取橘皮精油的實驗流程 2．胡蘿卜素的提取 　議一議：水中蒸餾、水上蒸餾、水氣蒸餾的區(qū)別有哪些？ 菊花莖與月季花藥組織培養(yǎng)的比較 菊花莖的組織培養(yǎng) 月季花藥組織培養(yǎng) 理論 依據 植物細胞的全能性 植物細胞的全能性 材料 選取 未開花植株莖上部新萌生的側枝 完全未開放的花蕾 光照 狀況 每日用日光燈照射12 h 開始不需要光照，幼小植株形成后需要光照 操作 流程 制備MS培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培 選材→材料消毒→接種和培養(yǎng)→篩選和誘導→移栽→栽培選育 影響 因素 選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等 基本 過程 脫分化、再分化 1．引物是指能夠與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的一小段單鏈DNA或RNA。 2．DNA聚合酶只能特異地復制處于兩個引物之間的DNA序列，使這段固定長度的序列呈指數擴增。 3．影響萃取的因素 (1)主要因素：萃取劑的性質和使用量。 (2)次要因素：原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件。 4．萃取過程注意事項 (1)由于有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸，因此萃取過程中應避免使用明火加熱，采用水浴加熱。 (2)為防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，還要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。 胡蘿卜素萃取裝置 水蒸氣蒸餾裝置 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　自我校對： ①全能性　②脫分化?、墼俜只、芊N類　⑤年齡?、尬⒘吭亍、呔S生素?、喔拾彼帷、釤熕帷∩L素　?細胞分裂素　?5.8　?接種?移栽　?全能性　?四分體時期　?單核期　?雙核期　?脫分化　?胚狀體　愈傷組織　初花期　完全未開放　單核期(細胞核由中央移向細胞一側的時期)　醋酸洋紅法　焙花青—鉻礬法　紅　藍黑　從受傷部位產生愈傷組織　徹底去除花絲　愈傷組織　胚狀體　長出愈傷組織　分化培養(yǎng)基上　幼小植株分開　相對分子質量的大小　進入凝膠內部　酸和堿　基本不變 電場　凝膠色譜操作　凝膠色譜柱的裝填　DNA模板　四種脫氧核苷酸、耐熱的DNA聚合酶　體外　復性　壓榨　萃取 水蒸氣　油層和水層　水中蒸餾　水上蒸餾　水氣蒸餾　有機溶劑　有機溶劑　水蒸氣蒸餾　漂洗　靜置　巖藻 微生物　干燥　萃取　濃縮 比一比：微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)，包括植物生長必需的大量元素和微量元素。 看一看：相同點：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術及接種操作等基本相同。 不同點：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需要先選擇時期適宜的花蕾，花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基，花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格。 思一思：用豬的血液；因為豬的紅細胞無細胞核和細胞器，結構簡單，血紅蛋白含量豐富，便于提取血紅蛋白。 議一議：(1)這三種方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。 ①水中蒸餾：原料放在蒸餾容器的水中，水要完全浸沒原料。 ②水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料放在篩板上，水量以沸騰時不浸濕原料為宜。 ③水氣蒸餾：蒸餾容器下方有一排氣孔，連接外源水蒸氣，上方有篩板，上面放原料。 (2)各自特點：水中蒸餾設備簡單、成本低、易操作，而水上蒸餾和水氣蒸餾時間短，出油率高。 植物的組織培養(yǎng)技術 高考地位：5年12考 xx全國課標卷、山東卷、江蘇卷，xx江蘇卷，xx全國課標卷、安徽卷、浙江卷…… 一、植物組織培養(yǎng)的過程 1．菊花組織培養(yǎng)過程 菊花組織脫分化,形成愈傷組織再分化,長出叢芽―→生根移栽,菊花植株。 2．月季的花藥培養(yǎng) 二、影響植物組織培養(yǎng)的因素及成功的關鍵 1．影響因素 (1)內部因素：材料的選取。 (2)外部因素：營養(yǎng)成分的種類及配比；植物激素的用量及使用順序；pH、溫度、光照等。 2．獲得成功的關鍵 (1)植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差，對培養(yǎng)條件要求較高。 (2)培養(yǎng)材料一旦被微生物污染，就會導致實驗失敗。原因是微生物增殖快，生長迅速，消耗養(yǎng)分多，并產生代謝廢物毒害培養(yǎng)材料。 (3)無菌技術主要包括對操作空間、實驗用具、實驗材料以及操作者的消毒滅菌。 提醒　一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)物被污染，特別是真菌性污染，一定不要打開培養(yǎng)瓶。應先將被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽滅菌鍋內進行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培養(yǎng)瓶進行清理。 三、植物激素在組織培養(yǎng)過程中的重要作用 生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素，其作用及特點為： 1．在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。 2．使用順序不同，結果不同(具體如下表) 使用順序 實驗結果 先使用生長素，后使用細胞分裂素 有利于細胞分裂，但細胞不分化 先使用細胞分裂素，后使用生長素 細胞既分裂又分化 同時使用 分化頻率提高 3.用量比例不同，結果也不同 (1)在剝離花藥時，要盡量不損傷花藥，否則接種后容易從受傷部位產生愈傷組織，同時還要徹底去除花絲，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。(2)花藥開裂長出愈傷組織或釋放出胚狀體時，應及時轉移到分化培養(yǎng)基上。 ★★　本部分內容與必修內容細胞分化有密切關系，是高考命題的熱點，命題多考查植物組織培養(yǎng)基成分與作用、微型繁殖技術、脫毒苗培養(yǎng)、名貴中藥材工廠化生產等具體實例，復習中應多加關注。 【典例1】 (xx課標，39)為了探究6BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基(見下表)，滅菌后分別接種數量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率(m)，以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(n)，結果如下表。 培養(yǎng)基編號 濃度/(mgL－1) m/% n/個 6BA IAA 1 0.5 0 76.7 3.1 2 0.1 77.4 6.1 3 0.2 66.7 5.3 4 0.5 60.0 5.0 回答下列問題。 (1)按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機鹽的元素可分為__________和__________兩類。上述培養(yǎng)基中，6BA屬于________類生長調節(jié)劑。 (2)在該實驗中，自變量是________，因變量是________，自變量的取值范圍是________。 (3)從實驗結果可知，誘導叢芽總數最少的培養(yǎng)基是________號培養(yǎng)基。 (4)為了誘導該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入________(填“6BA”或“IAA”)。 解析　本題考查植物組織培養(yǎng)的相關知識。(1)植物組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，其中，無機鹽的元素可分為大量元素和微量元素兩類，前者如N、P、K、Ca、Mg、S等，后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培養(yǎng)基中還常需要添加能誘導細胞分裂、脫分化、再分化的生長素和細胞分裂素，常用的生長素有2,4D、IAA、NAA等，常用的細胞分裂素有6BA、KT等。(2)該實驗中，各組6BA濃度均為0.5 mg/L，IAA的濃度不相同，故自變量為IAA濃度，IAA濃度范圍為0～0.5 mg/L。據表可知，該實驗因變量是再生叢芽外植體的比率(m)以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(n)。(3)由表格中的數據可知，1號培養(yǎng)基誘導叢芽總數最少。(4)生長素常用于誘導細胞分裂和根的分化，6BA一般用于誘導植物的愈傷組織分化出叢芽，故誘導菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入6BA。 答案　(1)大量元素　微量元素　細胞分裂素 (3)IAA濃度　再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(n)　0～0.5 mg/L (3)1　(4)6BA 多聚酶鏈式反應擴增DNA片段 1．細胞內DNA復制與體外DNA擴增(PCR技術)的比較 細胞內DNA復制 PCR 不同點 解旋 解旋酶，邊解旋邊復制 80～100 ℃高溫解旋，雙鏈完全分開 酶 解旋酶，DNA聚合酶，DNA連接酶 Taq DNA聚合酶 引物 RNA DNA或RNA 能量 ATP 不加 溫度 體內溫和條件 高溫 子鏈合成 一條鏈連續(xù)(先導鏈)，另一條鏈不連續(xù)，先合成片段，再由DNA連接酶連接(滯后鏈) 兩條子鏈均連續(xù)合成 相同點 ①提供DNA模板 ②四種脫氧核苷酸作原料 ③子鏈延伸的方向都是從5′端到3′端 2.PCR反應的過程及結果 (1)PCR反應過程 ①變性：當溫度上升到90 ℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈，(如下圖)。 ②復性：系統(tǒng)溫度下降至50 ℃左右時，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結合，(如下圖)。 ③延伸：當系統(tǒng)溫度上升至72 ℃左右，溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、G、C)在DNA聚合酶的作用下，根據堿基互補配對原則合成新的DNA鏈，(如下圖)。 (2)結果 ①PCR一般要經歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都包括變性、復性、延伸三步。 ②兩引物之間的固定長度的DNA序列呈指數擴增。 提醒　DNA復制需要引物的原因：DNA聚合酶不能從5′端開始合成DNA，而只能從3′端延伸DNA鏈。 本知識點高考未曾單獨考，往往與基因工程等內容綜合起來考查，復習中不容忽視。 【典例2】 (xx濰坊模考)多聚酶鏈式反應(PCR)是一種體外迅速擴增DNA片段的技術。請回答下列問題。 (1)DNA的兩條鏈是反向平行的，通常將________的末端稱為5′端，當引物與DNA母鏈通過堿基互補配對結合后，DNA聚合酶就能從引物的________開始延伸DNA鏈。 (2)PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題，但又導致了DNA聚合酶失活的新問題。到20世紀80年代，科學家從一種Taq細菌中分離到________，它的發(fā)現(xiàn)和應用解決了上述問題。要將Taq細菌從其他普通的微生物中分離出來，所用的培養(yǎng)基叫________。 (3)PCR的每次循環(huán)可以分為________三步。假設在PCR反應中，只有一個DNA片段作為模板，請計算在5次循環(huán)后，反應物中大約有________個這樣的DNA片段。 (4)簡述PCR技術的主要應用：________________________(要求至少答兩項)。 答案　(1)磷酸基團　3′端　(2)耐高溫的Taq DNA聚合酶　選擇培養(yǎng)基　(3)變性、復性和延伸　32　(4)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學、基因克隆和DNA序列測定等 蛋白質的提取和分離(以血紅蛋白的提取和分離為例) 　 1．常用的蛋白質分離方法 (1)凝膠色譜法 ①識圖 凝膠色譜法分離蛋白質的原理 ②分析比較列表如下： 蛋白質 比較　　　 相對分子質量大 相對分子質量小 凝膠內部 排阻在凝膠顆粒外面，迅速通過 進入凝膠顆粒內部，被滯留 運動方式 垂直向下 垂直向下和無規(guī)則擴散運動 運動路程 較短 較長 洗脫次序 先流出 后流出 (2)電泳法原理 ①在一定pH下，一些生物大分子(如多肽、核酸等)可解離的基團會帶上正電或負電，在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。 ②由于分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀不同，使帶電分子產生不同的遷移速率，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。 2．血紅蛋白的提取和分離 3．結果分析與評價 (1)血紅蛋白的提取和分離時紅細胞分層不明顯，可能是洗滌次數少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過高和時間過長，會使白細胞和淋巴細胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。 (2)凝膠的裝填標準是緊密、均勻。如果色帶均勻、狹窄、平整，說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現(xiàn)紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時要重新裝柱。 (3)G75：“G”代表凝膠的交聯(lián)程度，膨脹程度及分離范圍，75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5 g。 (4)裝填完后，立即用洗脫液洗脫的目的是使凝膠裝填緊密。 (5)實驗過程中加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固；低速、短時離心防止白細胞沉淀；緩慢攪拌防止紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。 (6)檢測血紅蛋白的分離是否成功的方法：如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關。 本考點高考命題較少涉及，為冷考點，復習時還應熟悉血紅蛋白提取和分離的程序和原理。 【典例3】 血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，負責血液中O2和部分CO2的運輸。請根據血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。 (1)將實驗流程圖補充完整：A為________，B為________。凝膠色譜法的基本原理是根據________分離蛋白質的有效方法。 (2)洗滌紅細胞的目的是去除________，洗滌次數過少，無法除去________；離心速率過快和時間過長會使________一同沉淀，達不到分離的效果。洗滌干凈的標志是________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是________________________________________________________________________。 (3)在洗脫過程中加入物質的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是________________________________________________________________________。 如果紅色區(qū)帶________________________________________________________________________，說明色譜柱制作成功。 答案　(1)血紅蛋白的釋放　樣品的加入和洗脫　相對分子質量的大小　(2)雜蛋白(血漿蛋白)　血漿蛋白　白細胞和淋巴細胞　離心后的上清液中沒有黃色　蒸餾水和甲苯　(3)準確模擬生物體內的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內的一致　均勻一致的移動 植物有效成分的提取 1．幾種物質的提取方法、原理及步驟 提取物質 提取方法 提取原理 步　驟 血紅蛋白 凝膠色譜法、電泳法 ①根據相對分子質量的大??；②各種分子帶電性質差異以及分子本身大小、形狀的不同 玫瑰精油 水蒸氣蒸餾法 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來 橘皮精油 壓榨法 通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油 胡蘿卜素 萃取法 使提取物溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)后得到提取物 不同物質的提取是根據其理化性質的不同來進行的，因此在提取物質時，應先確定該物質的理化性質，然后再選擇適宜的提取方法進行提取。 2．實驗流程設計 (1)玫瑰精油的提取實驗流程 鮮玫瑰花＋清水(1∶4)→水蒸氣蒸餾→油水混合物分離油層除水玫瑰油。 (2)橘皮精油的提取實驗流程 石灰水浸泡橘皮→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油。 (3)胡蘿卜素的提取實驗流程 胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素。 水中蒸餾對于柑橘和檸檬等原料不適用。因為水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解。 3．用層析法鑒定時應注意的問題 (1)選擇干凈的濾紙，為防止操作時濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。 (2)點樣時應注意點樣斑點不能太大(直徑應小于0.5 cm)，如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。 (3)將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙兩邊不能互相接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，使溶劑前沿不齊，影響結果。 【典例4】 (xx海南)許多植物含有天然香料，如薄荷葉中含有薄荷油?，F(xiàn)用薄荷葉提取薄荷油。 回答下列問題。 (1)薄荷油是揮發(fā)性物質。提取薄荷油時應選用________(鮮、干)薄荷葉作原料，其原因是________________________________________________________________________。 (2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是________，原理是________________。 (3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是________。常用于分離油層和水層的器皿是________。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________。 解析　本題考查植物芳香油的提取，同時考查識記和理解能力及解決實際問題的能力。(2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是酒精，利用的原理是芳香油易溶于有機溶劑。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉，可以使薄荷油與水出現(xiàn)明顯的分層，然后用分液漏斗將這兩層分開。在分離出的油層中加入無水硫酸鈉，可以將其中的水分去除，放置過夜，再通過過濾除去固體硫酸鈉，就可以得到薄荷油。 答案　(1)鮮　薄荷油是揮發(fā)性物質，鮮薄荷葉才含薄荷油　(2)酒精　薄荷油易溶于有機溶劑酒精中　(3)使油水混合物分層　分液漏斗　除水　過濾法 植物組織培養(yǎng)技術 1.(xx山東理綜，34)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領域。辣椒素的獲得途徑如下圖。 (1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細胞的________和________過程。 (2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是______。培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時，有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時，應采取的滅菌方法是________。 (3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分數是________。用酶解法將愈傷組織分離成單細胞時，常用的酶是______和纖維素酶。 (4)提取辣椒素過程中，萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是________。 解析　此題借助辣椒素的提取與分離考查植物組織培養(yǎng)知識。(1)由外植體培養(yǎng)成脫毒苗的過程為植物組織培養(yǎng)過程，需經過脫分化、再分化兩個階段。(2)植物組織的培養(yǎng)常用固體培養(yǎng)基，固體培養(yǎng)基常用的凝固劑是瓊脂。植物組織培養(yǎng)時，常用生長素和細胞分裂素啟動細胞分裂、脫分化和再分化，當細胞分裂素較多時，利于芽的分化；當生長素較多時，利于根的分化。培養(yǎng)基的徹底滅菌常用高壓蒸汽滅菌法。(3)體積分數為70%的酒精殺菌效果最強，操作者和外植體的消毒常用體積分數為70%的酒精。將愈傷組織分離成單個細胞常用纖維素酶和果膠酶。(4)辣椒素的提取常用有機溶劑，為防止有機溶劑的揮發(fā)，提取辣椒素過程中，在萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置。 答案　(1)脫分化(或去分化)　再分化　(2)瓊脂　低　高壓蒸汽滅菌　(3)70%　果膠酶　(4)防止有機溶劑的揮發(fā) 2．(xx江蘇單科，31)某研究組對秈稻開展了組織培養(yǎng)及相關研究，請回答下列問題。 (1)2,4D常用于秈稻愈傷組織的誘導，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________(填“升高”、“保持”或“降低”)2,4D的濃度。 (2)當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，出現(xiàn)具有分生能力的綠色芽點，但不能繼續(xù)出芽，通常在培養(yǎng)基中添加________________________，以促進幼苗形成。 (3)研究中用顯微鏡可以觀察到的現(xiàn)象是________(填下列序號)。 ①綠色芽點細胞排列松散?、趧側诤系亩i稻和稗草雜交細胞發(fā)生質壁分離　③胚狀體細胞中有葉綠體?、芊只挠鷤M織內各細胞的形態(tài)大小一致 (4)經組織培養(yǎng)篩選獲得的秈稻葉綠素突變體，其葉綠素a與葉綠素b的比值顯著大于對照，葉綠素總量不變。某同學用________(填序號：①綠色②紅色③藍紫色④黃色)光照射突變體和對照葉片，檢測到兩者光合放氧速率差異不大。若取等量色素提取液進行層析，會發(fā)現(xiàn)突變體第________條色素帶(自上而下)窄于對照組。 (5)胚乳(3n)由一個精子與兩個極核受精發(fā)育而成。若用秈稻種子的胚乳誘導愈傷組織，培育三倍體，需適時剔除胚，以免胚的存在影響愈傷組織細胞的________，還可避免再生苗中混有________。 解析　本題主要考查植物組織培養(yǎng)的相關知識。(1)因2,4D能抑制形態(tài)的發(fā)生，所以在促進愈傷組織再分化時，分化培養(yǎng)基中應降低2,4D的濃度。(2)添加適量的生長素利于愈傷組織再分化出芽，促進幼苗的形成。(3)有分生能力的綠色芽點細胞排列緊密；剛融合的秈稻和稗草雜交細胞還沒有再生細胞壁，不能發(fā)生質壁分離；愈傷組織由無定形狀態(tài)的薄壁細胞構成，其內的細胞形態(tài)大小不一致；因胚狀體細胞中有具有分生能力的綠色芽點，用顯微鏡可觀察到胚狀體細胞中有葉綠體。(4)因秈稻葉綠素突變體中葉綠素a與葉綠素b的比值增大而葉綠素總量不變，所以突變體中葉綠素a增加，葉綠素b減少，則自上而下第4條色素帶變窄；因葉綠素a、b主要吸收紅光和藍紫光，對綠光和黃光吸收較少，所以用綠光和黃光照射突變體和對照葉片，檢測到兩者放氧速率差別不大。(5)胚由二倍體細胞組成，在培育三倍體時，需要剔除種子中的胚，以免胚的存在影響愈傷組織細胞的增殖與分化，還可避免出現(xiàn)二倍體幼苗。 答案　(1)降低　(2)適量的生長素　(3)③　(4)①④　4 (5)增殖與分化　二倍體幼苗 特定成分的提取與分離 3.(xx江蘇單科，18)下列關于“DNA粗提取與鑒定實驗”的敘述，正確的是(　　)。 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致DNA獲得量減少 解析　本題考查DNA粗提取與鑒定實驗的基本知識。洗滌劑能瓦解細胞膜，但對DNA在NaCl溶液中的溶解度無影響，故A錯誤；DNA絲狀物需先溶解在適宜濃度的NaCl溶液中，然后加入二苯胺試劑，混合均勻后沸水浴，待冷卻后溶液變藍，故B錯誤；常溫下菜花勻漿中有些水解酶可能會使DNA水解而影響DNA的提取，故C正確；用玻棒朝一個方向緩慢攪拌可減輕對DNA分子的破壞，有利于DNA分子的提取，故D錯誤。 答案　C 4．(xx廣東理綜，5)以下關于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是(　　)。 A．洗滌紅細胞時，使用生理鹽水可防止紅細胞破裂 B．豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，提純時雜蛋白較少 C．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測 D．在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢 解析　豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，提純時雜蛋白較少，是提純血紅蛋白的理想材料。提純血紅蛋白分四步：紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析，其中洗滌紅細胞時，要用生理鹽水反復洗滌，既要將紅細胞洗滌干凈，又要不破壞紅細胞，然后再用蒸餾水和甲苯使紅細胞破裂，釋放出血紅蛋白。分離提純血紅蛋白時用凝膠色譜法，是根據相對分子質量的大小來分離蛋白質，相對分子質量大的蛋白質移動速度較快；血紅蛋白的顏色可用于觀察紅色區(qū)帶的移動情況，并據此判斷分離效果。故D不正確。 答案　D 5．(xx全國新課標，37)下列是與芳香油提取相關的問題，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________________的性質。蒸餾時收集的蒸餾液________(是、不是)純的玫瑰精油，原因是________________________________________________________________________。 (2)當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________。當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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果蒸餾過程中不進行冷卻，則精油提取量會________________________________________________________________________， 原因是________________________________________________________________________。 (4)密封不嚴的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度________的地方，目的是________________________________________________________________________。 (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________ d左右。 (6)從薄荷葉中提取薄荷油時________(能、不能)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是________________________________________________________________________。 解析　(1)由玫瑰精油的化學性質穩(wěn)定(耐一定程度高溫)、易揮發(fā)(水蒸氣可以將精油攜帶出來)、難溶于水(冷卻后油水會重新分層)，所以玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取。(2)當水和原料量一定時，影響精油提取量的主要因素有蒸餾時間和蒸餾溫度，在一定的時間內隨著蒸餾時間的延長提取量不斷增加，一定時間后不再增加。如果蒸餾溫度過高，提取量也會減少。(3)如果蒸餾過程中不進行冷卻，部分精油會隨水蒸氣揮發(fā)，則精油提取量會下降。(4)玫瑰精油具有揮發(fā)性，瓶裝精油時若密封不嚴，需要低溫保存，以減少揮發(fā)。(5)分析圖示可知，在該植物花的蓓蕾期與開放期之間(即a時期)精油含量最高。(6)由于薄荷油與玫瑰精油的化學性質相似，易揮發(fā)、難溶于水、化學性質穩(wěn)定，故可以用水蒸氣蒸餾法提取。 答案　(1)易揮發(fā)、難溶于水、化學性質穩(wěn)定　不是　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)蒸餾溫度　在一定的時間內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)下降　部分精油會隨水蒸氣揮發(fā)而流失　(4)較低　減少揮發(fā)(或防止揮發(fā))　(5)a　(6)能　薄荷油與玫瑰精油的化學性質相似 (時間：45分鐘) A級　基礎演練 1．(xx南京名校階段考試)提取胡蘿卜素和提取玫瑰油時都需要加熱，但用萃取法提取胡蘿卜素時，采用的是水浴加熱法，而用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰油時是直接加熱，其原因是(　　)。 A．前者需保持恒溫，后者不需要恒溫 B．前者容易蒸發(fā)，后者不容易蒸發(fā) C．胡蘿卜素不耐高溫，玫瑰油耐高溫 D．前者燒瓶里含有機溶劑，易燃易爆，后者是水 解析　用萃取法提取胡蘿卜素時，由于在燒瓶中加入的萃取劑含石油醚等有機溶劑，而有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱，容易引起燃燒、爆炸，因此用水浴加熱。用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰油時，燒瓶內加入的是水，可以直接加熱。 答案　D 2．(xx浙江四校調研)在菊花的組織培養(yǎng)操作完成了3～4 d后，觀察同一溫室中的外植體，發(fā)現(xiàn)有的瓶內外植體正常生長，有的瓶內外植體死亡，你認為外植體死亡的原因不可能是(　　)。 A．培養(yǎng)條件，比如pH、溫度等不適宜 B．接種時外植體未消毒 C．接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體 D．將外植體倒插入培養(yǎng)基中 解析　一般來講，進行植物組織培養(yǎng)時，培養(yǎng)條件應是相同的。 答案　A 3．紅細胞含有大量血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液來提取和分離血紅蛋白。下列對血紅蛋白提取和分離的敘述，錯誤的是(　　)。 A．血紅蛋白的提取和分離一般按照“樣品處理―→粗提取―→純化―→純度鑒定”處理 B．純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液 C．粗分離時透析的目的是去除相對分子質量較小的雜質 D．可經SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定 解析　應用蒸餾水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液。 答案　B 4．(xx遼寧沈陽、大連第二次聯(lián)考，39)請回答下列與菊花莖段組織培養(yǎng)實驗操作有關的問題。 (1)由于菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易，故在配制MS固體培養(yǎng)基時，________(必需添加、不必添加)植物激素。培養(yǎng)基配制完畢后，還需進行________滅菌。 (2)應選用生理狀況好的菊花嫩枝莖段作為________，這是因為其更容易被誘導________________________________________________________________________。 (3)菊花莖段在接種前要用適當濃度的________溶液進行表面消毒。 (4)接種前，工作臺要用體積分數為70%的酒精擦拭一遍。之后，所有的接種操作都必須在________旁進行，并且每次使用器械后，都需要用________滅菌。 (5)接種后的錐形瓶最好放在________中培養(yǎng)。培養(yǎng)期間應注意事項主要有：定期________、控制好________，并每日給予適當時間光照。 解析　(1)菊花莖段自身能合成植物激素，因此培養(yǎng)基中不必添加植物激素，培養(yǎng)基配制完畢需進行高壓蒸汽滅菌。(2)外植體的選擇直接關系到實驗的成敗因此應選擇容易被誘導脫分化和再分化的菊花嫩枝作為外植體。(3)為防止微生物污染，菊花莖段在接種前要用適當濃度的酒精和氯化汞溶液進行表面消毒。(4)為避免接種前、接種中污染外植體以及接種后污染環(huán)境，因此接種前，工作臺要用體積分數為70%的酒精擦拭一遍，接種過程中所有的接種操作都必須在酒精燈火焰旁進行，并且每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌。(5)外植體在培養(yǎng)過程中要保持無菌環(huán)境，控制好溫度，并給予適當光照。 答案　(1)不必添加　高壓蒸汽　(2)外植體　脫分化和再分化　(3)酒精和氯化汞　(4)酒精燈　火焰灼燒 (5)無菌箱　消毒　培養(yǎng)溫度 B級　智能提升 5．如圖為提取胡蘿卜素的裝置圖，請據圖回答下列問題。 (1)[⑤]________的作用是________________________________________________________________________。 (2)[④]________內加入的萃取液一般是________，原料在加入前，一般要進行________、________處理。 (3)該萃取過程采用的是水浴加熱，其目的是________________________________________________________________________。 (4)為了取得最佳萃取效果，萃取的時間應該________(“長”或“短”)。 解析　圖示裝置為萃取裝置，其中⑤為冷凝管，其作用是降溫，以防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，④是燒瓶，其內裝有萃取劑，胡蘿卜素的適宜萃取劑是石油醚，為防止有機溶劑明火加熱時引起燃燒、爆炸，萃取時有必要采用水浴加熱，而不用明火加熱。 答案　(1)冷凝管　降溫，防止加熱時有機溶劑揮發(fā) (2)燒瓶　石油醚　粉碎　干燥　(3)避免有機溶劑明火加熱引起燃燒、爆炸　(4)長 6．在進行DNA親子鑒定時，需大量的DNA。PCR技術(多聚酶鏈式反應)可以使樣品DNA擴增，獲得大量DNA克隆分子。該技術的原理是利用DNA的半保留復制，在試管中進行DNA的人工復制(如圖，圖中黑色長方形是引物)。在很短的時間內將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需的遺傳物質不再受限于活的生物體。 (1)圖中的變性、延伸分別是指________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (2)假設PCR反應中的DNA模板為P，第一輪循環(huán)的產物2個子代DNA為N1，第二輪的產物4個子代DNA為N2，N1、N2中分別含有模板DNA單鏈的DNA分別有________個、________個。若繼續(xù)循環(huán)，該DNA片段共經過30次循環(huán)后能形成________個DNA片段。 (3)某樣品DNA分子中共含3 000個堿基對，堿基數量滿足：＝，若經5次循環(huán)，至少需要向試管中加入________個腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對應的片段) (4)若圖為第一輪循環(huán)產生的產物。請繪出以a鏈和b鏈為模板經PCR擴增的產物。 解析　(1)變性的實質是DNA雙鏈解旋；延伸的實質是以DNA單鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成子鏈的過程。 (2)由于PCR原理為DNA雙鏈復制，其特點是半保留復制，所以無論復制幾次，模板鏈一直存在于2個DNA分子中。DNA復制的數量變化是指數式增長方式。 (3)由＝可知A∶T∶G∶C＝1∶1∶2∶2，所以A的比例為，在一個DNA分子中的數量為3 0002＝1 000個，5次循環(huán)的DNA數為32個，所以以原料合成的DNA數相當于32－1＝31個，至少需腺嘌呤脫氧核苷酸為311 000＝31 000個。 (4)畫圖的關鍵是注意引物A、B的位置和所對應的模板鏈。 答案　(1)模板DNA雙鏈解旋形成單鏈　在DNA聚合酶的作用下，原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈　(2)2　2　230　(3)31 000　(4)如解析圖 7．檸檬油是植物芳香油中的一種，它是一種廣譜性的殺蟲劑，可殺死蚊子、蒼蠅、蟑螂和臭蟲等傳染疾病的害蟲，以及危害糧食、蔬菜的常見害蟲，包括幼蟲、蛹等，是一種綠色殺蟲劑。 (1)檸檬油的揮發(fā)性________，易溶于________，比重比較________。 (2)提取檸檬油常用的原料是檸檬花與檸檬果皮，嫩的花朵在蒸餾過程中，精油易被水蒸氣分子破壞，所以可采用________法。檸檬果皮中精油的提取適宜采用________法，此種方法是通過________將液相從固液兩相混合物中分離出來，必經步驟為： 檸檬果皮　　　　　　　　　　　 　↓　　　↓　　　　　　　 ↓ 水洗　→　浸泡→清洗→裝料→壓榨和噴淋→糊狀壓 出液→→高速離心→靜置分層→分液→檸檬精油 ①A是________，目的是________________________________________________________________________。 ②B是________，目的是________________________________________________________________________。 ③C過程為________，目的是________________________________________________________________________。 ④實驗過程中浸泡橘皮后，需用清水洗滌，其目的是______________________________________。 (3)采用檸檬油作為殺蟲劑，可以解決其他殺蟲劑給人類帶來的隱患，其突出的優(yōu)點是________________________________________________________________________。 (4)從生產綠色食品的要求出發(fā)，寫出防治害蟲的三種方法：________________、________________、________________。 解析　(1)(2)水中蒸餾可能發(fā)生原料的焦糊問題，而且可能使某些有效成分高溫水解，凡存在上述問題的應考慮萃取法或壓榨法。用壓榨法從檸檬果皮中提取檸檬油時，應用石灰水充分處理，以提高出油率，防止壓榨時滑脫等。為了使油與水易分離，還應加入小蘇打和硫酸鈉。(3)檸檬油作為一種天然的殺蟲劑有其優(yōu)點：對人、畜無毒，對植物無毒，不污染環(huán)境。(4)防治害蟲的方法可結合其他生物學知識來解答，其方法較多，如利用生物天敵防治，利用性外激素干擾其交尾或誘捕，運用生物工程如基因工程或誘變育種培育抗蟲作物品種等。 答案　(1)強　有機溶劑　輕　(2)萃取　壓榨　機械壓力?、偈宜∑茐募毎Y構，分解果膠，防止壓榨時果皮滑脫，提高出油率?、?.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉　使精油易與水分離?、圻^濾　除去固體物和殘渣?、艹ナ宜?3)對人、其他動物、植物均無毒性　減少對環(huán)境的污染　(4)利用天敵進行生物防治　運用生物工程培育抗蟲作物品種　利用激素影響昆蟲的發(fā)育 特別提醒：教師配贈習題、課件、視頻、圖片、文檔等各種電子資源見《創(chuàng)新設計高考總復習》光盤中內容。