1、第4讲生物技术在其他方面的应用2015备考最新考纲1植物的组织培养。2.从生物材料中提取某些特定的成分。3.实验：DNA的粗提取与鉴定。考点1植物组织培养技术(5年13考)(2013重庆理综、四川理综，2012全国课标卷、山东卷、江苏卷，2011江苏卷，2010全国)1原理植物细胞的全能性。2植物组织培养的过程外植体愈伤组织幼苗移栽植物组织培养常用的培养基是MS培养基，一般需要添加生长素和细胞分裂素两种植物激素。3影响植物组织培养的因素(1)外植体的选择：材料本身的种类、年龄、保存时间长短等。(2)营养(3)植物激素常用激素：生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，在生长素
2、存在的情况下，细胞分裂素的作用有加强的趋势。使用激素顺序不同对实验结果的影响使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高生长素用量与细胞分裂素用量的比值不同，对细胞发育方向的影响不同：比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。(4)温度：一般将温度控制在1822。(5)pH：一般将pH控制在5.8左右。(6)光照：每日用日光灯照射12 h。4植物组织培养的实验操作(1)菊花的组织培养过程制备MS培养基(配制母液、配制培养基、灭菌)
3、外植体消毒接种培养移栽栽培。(2)月季的花药培养过程过程：材料的选取材料的消毒接种和培养鉴定和筛选。影响花药培养的因素主要有材料的选择和培养基的组成。要挑选完全未开放的花蕾，确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。易错警示！实验操作中易错的几个问题(1)材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝；月季的花药培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。(2)外植体消毒：所用消毒剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。(3)培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季的花药培养不需光照；而在后期均需光照。思维
4、激活判断正误(1)菊花的组织培养，一般选择开花植株的茎上部新萌生的侧枝()。(2)植物激素的浓度可影响细胞分化，但使用的先后顺序及比例不影响组织培养的过程()。(3)pH、温度和光照等也影响植物组织培养()。答案(1)(2)(3)植物组织培养综合考查(2012新课标全国理综)为了探究6BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。培养基编号浓度/(mg
5、L1)m/%n/个6BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0回答下列问题。(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为_和_两类。上述培养基中，6BA属于_类生长调节剂。(2)在该实验中，自变量是_，因变量是_，自变量的取值范围是_。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是_号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入_(填“6BA”或“IAA”)。解析本题考查植物组织培养的相关知识。(1)植物组织培养常用MS培养基，其中，无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类，前者如N、P、K、Ca、Mg、S等，后者
6、如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素，常用的生长素有2，4D、IAA、NAA等，常用的细胞分裂素有6BA、KT等。(2)该实验中，各组6BA浓度均为0.5 mg/L，IAA的浓度不相同，故自变量为IAA浓度，IAA浓度范围为00.5 mg/L。据表可知，该实验因变量是再生丛芽外植体的比率(m)以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。(3)由表格中的数据可知，1号培养基诱导丛芽总数最少。(4)生长素常用于诱导细胞分裂和根的分化，6BA一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽，故诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6BA。答
7、案(1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)IAA浓度再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)00.5 mg/L(3)1(4)6BA归纳比较1植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同项目内容菊花的组织培养月季的花药培养理论依据植物细胞的全能性基本过程脱分化再分化外植体的细胞类型体细胞生殖细胞操作流程制备培养基外植体消毒接种培养移栽栽培选材消毒接种和培养筛选和诱导移栽栽培选育影响因素选材、营养、植物激素、pH、温度、阳光等培养结果正常植株单倍体植株生殖方式无性生殖有性生殖可育性可育高度不育，秋水仙素处理后可育2.影响植物组织培养的因素(1)材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间
8、的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择已无菌培养过的菊花幼苗做材料。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。选取生长旺盛的嫩枝进行组织培养的原因是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。(2)营养：常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。考点2PCR技术的基本操作和应用1PCR原理2PCR反应的过程及结果(1)PCR反应过程变性：当温度上升到90_以上时，双链DNA解聚为单链，(如下图)。复性：系统温度下降至50_左右时，两种引物通过碱基互补配对
9、与两条单链DNA结合，(如下图)。延伸：当系统温度上升至72 左右，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、G、C)在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，(如下图)。(2)结果PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都包括变性、复性、延伸三步。两引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。特别提醒 1.DNA复制需要引物的原因：DNA聚合酶不能从5端开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链。2DNA分子复制的人工控制解开螺旋：在80100 时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。恢复螺旋：在50 左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。复制条件：缓冲液、DN
10、A模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶和两种引物。反应场所：PCR仪。PCR技术中的引物：含义：引物是一小段单链DNA或RNA分子。作用：为DNA聚合酶提供合成的3端起点。种类：扩增一个DNA分子需要2种引物。数目：引物数目等于新合成的DNA子链数目。与DNA母链的关系：两种引物分别与DNA母链的3端通过碱基互补配对结合。PCR技术过程的考查(2013江苏，22改编)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是()。设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列用PCR方法扩增目的基
11、因时不必知道基因的全部序列PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞A B C D解析本题考查基因工程中基因表达载体的构建、受体细胞的选择以及PCR技术等内容，意在考查考生的综合运用能力。设计引物时应当考虑扩增的目的基因两端的序列要与载体两端的序列进行互补配对，项错误；PCR体系中应用耐高温的DNA聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通DNA聚合酶，错误。答案D对点强化PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于放大特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个。PCR需要模板DNA、引物、脱氧核苷酸和DNA聚合酶等条件。下图为
12、模板DNA分子及2种引物，请回答相关问题。(1)PCR的全称是_。PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR技术中先用95 高温处理的目的是_，而这一过程在细胞内是通过_实现的。(2)在PCR技术中所需要的引物实质上是一种_。请在图中绘出引物结合的位置。(3)若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入_个引物。(4)DNA子链复制的方向是_，这是由于_。解析本题考查考生对PCR技术的理解，属于知识识记和理解层次的考查。PCR技术又称多聚酶链式反应。在PCR技术中，用95 高温处理的目的是使DNA分子中的氢键断裂，两条链解开，即使DNA分子变性。引物是一种单链
13、DNA或RNA分子，它能与解开的DNA母链的3端结合，为DNA聚合酶提供吸附位点，使DNA聚合酶从引物的3端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了DNA子链复制的方向是从5端到3端。在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目，即221022112(个)。答案(1)多聚酶链式反应使DNA变性(使DNA的两条链解开)解旋酶的催化(2)单链DNA或RNA分子如图所示(3)2112(4)从5端到3端DNA聚合酶只能从引物的3端开始连接单个脱氧核苷酸分子归纳比较细胞内DNA复制与PCR技术的比较细胞内DNA复制PCR不同点解旋在DNA解
14、旋酶作用下，边解旋边复制80100 高温解旋，双链完全分开酶DNA解旋酶、DNA聚合酶TaqDNA聚合酶引物RNADNA或RNA温度体内温和条件高温相同点需提供DNA复制的模板四种脱氧核苷酸为原料子链延伸的方向都是从5端到3端考点3血红蛋白的提取与分离1血红蛋白的提取和分离原理蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，可以用来分离不同种类的蛋白质。2常用的蛋白质分离方法(1)凝胶色谱法识图凝胶色谱法分离蛋白质的原理 分析比较列表如下：蛋白质比较相对分子质量大相对分子质量小凝胶内部排阻在凝胶颗粒外面，迅速通过进入凝胶颗粒内部，被滞留运
15、动方式垂直向下垂直向下和无规则扩散运动运动路程较短较长洗脱次序先流出后流出(2)电泳法原理在一定pH下，一些生物大分子(如多肽、核酸等)可解离的基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。由于分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状不同，使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现样品中各种分子的分离。3血红蛋白的提取和分离过程4结果分析与评价(1)血红蛋白的提取和分离时红细胞分层不明显，可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。此外，离心速度过高和时间过长，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。(2)
16、凝胶的装填标准是紧密、均匀。如果色带均匀、狭窄、平整，说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体以消除气泡，消除不了时要重新装柱。(3)G75：“G”代表凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5 g。(4)装填完后，立即用洗脱液洗脱的目的是使凝胶装填紧密。(5)实验过程中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；低速、短时离心防止白细胞沉淀；缓慢搅拌防止红细胞破裂释放出血红蛋白。(6)检测血红蛋白的分离是否成功的方法：如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确，能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整，随着洗脱液缓慢流出；如果红色
17、区带歪曲、散乱、变宽，说明分离的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关。易错警示！“血红蛋白的提取和分离实验”中的注意事项(1)红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋白；要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。(2)凝胶的预处理：用沸水浴法不但节约时间，而且除去凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的空气。(3)色谱柱的装填：装填时尽量紧密，减小颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。(4)色谱柱成功的标志：红色区带均匀一致地移动。思维激活判断正误(1)利用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的先洗脱出来()。(2)在电泳过程中，蛋白质分子的移动速度，与分子本身的大小和形
18、状无关，而与所带电荷的差异有关()。(3)在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中，电泳迁移率完全取决于分子的大小()。答案(1)(2)(3)血红蛋白提取和分离过程的考查 (2011广东理综，5)以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()。A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢解析猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，是提纯血红蛋白的理想材料。提纯血红蛋白分四步：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，其中洗涤红细
19、胞时，要用生理盐水反复洗涤，既要将红细胞洗涤干净，又要不破坏红细胞，然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。分离提纯的血红蛋白时用凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快；血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况，并据此判断分离效果。答案D对点强化红细胞中含有大量的血红蛋白，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。下列关于血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是()。A血红蛋白提取和分离一般按照样品处理粗分离纯化纯度鉴定的顺序进行B纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液C粗分离中透析的目的是去除相对分
20、子质量较小的杂质D可经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定解析蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。答案B归纳比较1分离DNA、PCR技术、分离蛋白质的比较分离DNAPCR技术分离蛋白质实验原理DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，且
21、不溶于冷酒精利用DNA热变性原理体外扩增DNA依据相对分子质量的大小不同来分离蛋白质实验过程选取材料破碎细胞释放DNA除杂DNA析出与鉴定变性复性延伸样品处理凝胶色谱操作实验结果获得较纯净的DNA获得大量DNA相对分子质量不同的蛋白质得以分离实验意义为DNA研究打下基础解决了DNA研究中材料不足的问题为蛋白质的研究和利用提供了原材料2.比较琼脂糖凝胶电泳和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(1)从载体上看，利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝胶电泳，利用SDS聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。(2)从依据上看，利用了分子带电性质差异和分子大小的是琼脂糖凝胶电泳，仅利用了分子大小的是SDS
22、聚丙烯酰胺凝胶电泳。(3)从优点上看，琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需处理，电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好；SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳消除了净电荷对迁移率的影响，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。考点4植物有效成分的提取(5年5考)(2013山东理综，2011海南卷，2010全国新课标卷)1植物芳香油的提取(1)提取玫瑰精油实验方法：水蒸气蒸馏法。实验流程(2)提取橘皮精油的实验方法：一般用压榨法。实验流程2胡萝卜素的提取(1)胡萝卜素性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。(2)实验设计方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。实验流程(3)鉴定方法：纸层析法易错警示！胡萝
23、卜素粗品鉴定过程中的5个易错点(1)层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显：为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。(2)点样时点样圆点太大(直径大于2 mm)，导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素：点样圆点的直径应为2 mm。(3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触：以避免由于毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。(4)层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败：层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。(5)没设置标准样品作对照：层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与
24、标准样品中的胡萝卜素作对比予以确认。胡萝卜素提取过程的考查(2013山东理综)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用_或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是_ _。(2)培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供_和_。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和_以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用_方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是_。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准样品作为_。解析本题主要
25、考查微生物的培养、植物中有效成分的提取等有关知识，意在考查考生的理解能力和应用能力。(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法；为了避免杂菌的污染，接种过程中要进行无菌操作，如对接种环进行灼烧处理。(2)蔗糖主要提供碳源，当然也可以作为能源物质，硝酸盐含氮元素，可提供氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂往往有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸；萃取后需将原料中的固体物滤去。(4)提取出来的胡萝卜素往往不是纯的，用标准样品主要起一个对照的作用。答案(1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法)灭菌(或：防止杂菌污染)(2)碳源氮源(3)时间水浴滤去
26、不溶物(4)(实验)对照对点强化请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题。(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、_和_。(2)芳香油溶解性的特点是难溶于_，易溶于_，因此可用_作为提取剂来提取芳香油。(3)橘子果实含有芳香油，通常可用_作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是_。(4)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是_。(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的_层，原因是_。加入氯化钠的作用是_。(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，其作用是_。解析植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法和萃
27、取法。一般采用新鲜的橘子皮来提取芳香油，因为新鲜的橘子皮芳香油含量较高。除去液体中的固体常用的方法是过滤。芳香油密度比水小，且不溶于水，会浮在液体的表面。加入氯化钠会增加水层密度，使油和水分层。无水硫酸钠可以吸收芳香油中残留的水分。答案(1)蒸馏法萃取法(2)水有机溶剂有机溶剂(3)橘子皮芳香油含量较高(4)过滤(5)上油层的密度比水层小增加水层密度，使油和水分层(6)吸收芳香油中残留的水分归纳比较植物芳香油提取方法的比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油方法步
28、骤(1)水蒸气蒸馏(2)分离油层(3)除水过滤(1)石灰水浸泡、漂洗(2)压榨、过滤、静置(3)再次过滤(1)粉碎、干燥(2)萃取、过滤(3)浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量实验20选修三实验DNA的粗提取与鉴定要点突破1实验原理(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在物
29、质的量浓度为0.14_mol/L时最低。(2)DNA不溶于酒精，但是细胞中的一些有机物如蛋白质则溶于酒精，可以用酒精提纯。(3)DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色，可用来鉴定DNA分子。2实验案例以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定取一定量的鸡血细胞液，注入到含有20 mL蒸馏水的烧杯中，快速搅拌，加速细胞的破裂。然后进行过滤。DNA主要存在于滤液中。将物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液加入到滤液中，并搅拌使之混合均匀，使DNA充分溶解。贴壁缓缓加入蒸馏水，并轻轻地用玻璃棒沿一个方向搅拌。调整NaCl溶液浓度为0.14_mol/L，析出DNA。过滤后，加入预冷的体积分数为95%的
30、酒精，并用玻璃棒沿一个方向缓慢均匀地搅拌，析出DNA丝状物。取两支试管，各加入物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液，将丝状物放入其中一支试管中，并用玻璃棒搅拌。向两支试管中分别加入二苯胺试剂，沸水中加热一段时间，待试管冷却后，看溶解有DNA的溶液是否变蓝。典例透析【典例】(江苏卷)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 、另一组置于20 条件下保存24 h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只
31、小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。材料保存温度花菜辣椒蒜黄20 20 注：“”越多表示蓝色越深。分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验的课题名称是_。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(3)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20 相比，相同实验材料在20 条
32、件下保存，DNA的提取量较多。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。解析本题主要考查DNA粗提取的相关知识，意在考查考生的实验与探究能力。如果DNA断裂，就不容易被提取出来；温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。答案(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)
33、DNA断裂(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液题后反思1案例中相关注意问题(1)做该实验时，不能用猪血代替鸡血，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，不能提取DNA。(2)制备鸡血细胞液时，要注意向鸡血中加柠檬酸钠，防止血液凝固。(3)涨破细胞的方法：向血细胞中加入蒸馏水，血细胞溶液的浓度大于蒸馏水的浓度，从而使血细胞大量吸水而涨破。不能用生理盐水，因为血细胞溶液的浓度与生理盐水的浓度相当，所以血细胞在生理盐水中不能吸收水分。(4)两次加入蒸馏水，第
34、一次是为了使血细胞吸水涨破；第二次是为了降低氯化钠的浓度，有利于DNA的析出。(5)两次析出DNA的方法：第一次是加入蒸馏水，降低氯化钠的浓度，促使DNA析出；第二次是加入冷酒精，因为DNA不溶于酒精溶液。2鉴定DNA时要用两支试管，其中不加DNA的试管起对照作用，该试管溶液不变色，另一支加有DNA的试管溶液变蓝色。提醒选材时注意选用细胞易破碎、DNA含量相对较高的生物组织；鉴定DNA的二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定效果。1(2013四川理综)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是 ()。A细胞的增殖与分化 B光能的吸收与转化CATP的合成与分解 D基因的突变与
35、重组解析本题以植物组织培养为背景，综合考查细胞的增殖与分化、光合作用、ATP的合成与分解及生物的变异等相关知识，意在考查考生的理解能力和综合运用能力。离体菊花茎段形成幼苗的过程中，涉及了脱分化和再分化过程，且整个过程都伴随着细胞的分裂与分化，A不符合题意。此过程中吸收和转化光能可同时发生，B不符合题意。ATP是直接能源物质，整个过程中需要ATP提供能量，故伴随着ATP的合成与分解，C不符合题意。该过程为无性繁殖，整个过程中细胞分裂的方式为有丝分裂，不发生基因重组，D符合题意。答案D2(2013北京理综)关于高中生物学实验的基本原理，叙述不正确的是 ()。A噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立
36、的代谢系统B提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异C成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性DPCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板解析本题考查教材实验的基本原理，意在考查考生对实验原理的理解分析能力。噬菌体为病毒，其生命活动离不开活细胞，因为其缺乏独立的代谢系统，A正确；DNA的粗提取实验中，利用DNA和蛋白质等在不同浓度的氯化钠溶液或酒精溶液中的溶解度不同，而达到将其分离的目的，B正确；成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为其原生质层具有选择透(过)性，植物细胞的细胞壁是全透性的，C错误；PCR技术的原理类似DNA的
37、复制，上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板进行复制，D正确。答案C3(2011江苏卷)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是 ()。A用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L，滤去析出物B调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质C将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色D用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同解析用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L时，滤取析出物；将丝状物溶解在0.015 mol/L的NaCl中，加入二苯胺试剂，需沸水浴加热几分钟，才呈蓝色；用菜花替代鸡血为实验材料，需要对材
38、料的细胞壁进行处理。调节NaCl溶液浓度改变不同物质在其中的溶解度，加入木瓜蛋白酶分解蛋白质都可以去除部分杂质，故B正确。答案B4(2010全国新课标，37)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答。(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_(是、不是)纯的玫瑰精油，原因是_。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是_。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会_，原因是_。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度_的地方，目的是_。(5)
39、某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为_ d左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时_(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_。解析(1)由玫瑰精油的化学性质稳定(耐一定程度高温)、易挥发(水蒸气可以将精油携带出来)、难溶于水(冷却后油水会重新分层)，所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取。(2)当水和原料量一定时，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度，在一定的时间内随着蒸馏时间的延长提取量不断增加，一定时间后不再增加。如果蒸馏温度过高，提取量也会减少。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，部分精油会随水蒸气挥发，则精油提取量会下
40、降。(4)玫瑰精油具有挥发性，瓶装精油时若密封不严，需要低温保存，以减少挥发。(5)分析图示可知，在该植物花的蓓蕾期与开放期之间(即a时期)精油含量最高。(6)由于薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似，易挥发、难溶于水、化学性质稳定，故可以用水蒸气蒸馏法提取。 答案(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起 蒸馏出来，所得到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定的时间内提取量随 蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(或防止挥发)(5)a(6)能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似(时间：30分钟)一、选择题1(2013南京模拟
41、)如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述正确的是 ()。A过程表示脱分化，过程表示再分化B过程需要照光C过程说明花粉细胞具有全能性D通过过程获得的完整植株自交后代不会发生性状分离解析本题考查花药离体培养的相关知识，意在考查考生的理解和应用能力。A错误，过程表示脱分化，过程表示再分化。B错误，通常幼小植株形成后才需要照光。C正确，通过过程，花粉细胞形成了完整的植株，体现了花粉细胞的全能性。D错误，通过过程获得的完整植株是单倍体，高度不育。答案C2(2013杭州质检)下列有关植物组织培养的叙述错误的是 ()A植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适
42、宜比例B用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体失去了全能性C同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同D植物愈伤组织经液体悬浮培养可以得到具有胚性细胞特征的单细胞解析若用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞的细胞壁，获得的原生质体仍具有全能性；同种植物不同基因型的个体或同一个体不同部位的细胞，其细胞的全能性因表达程度不相同而不同。答案B3(2013天津检测)有关PCR技术的说法，不正确的是 ()。APCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术BPCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNAC利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列DPCR技术依据的
43、是DNA双链复制的原理解析PCR扩增技术在加热的条件下，可以解开双链DNA，不需要解旋酶。答案B4(2013南通二模)在利用猕猴桃进行“DNA粗提取与鉴定”实验中，相关操作正确的是 ()。A直接向剪碎的猕猴桃果肉组织中加入蒸馏水并搅拌，以释放核DNAB向猕猴桃果肉研磨液中加入适量的蒸馏水，以降低DNA酶活性C将猕猴桃果肉研磨液迅速加热到100 ，再冷却后过滤，可以获得DNA粗提物D向溶有粗提物的NaCl溶液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，可以获得较纯净的DNA解析由于植物细胞具有细胞壁，因此需要先去掉细胞壁；蒸馏水与酶的活性无关；将研磨液加热到100 ，会导致DNA变性，无法得到完整的DN
44、A；冷却的体积分数为95%的酒精可以溶解部分蛋白质，因此可以获得较纯净的DNA。答案D5下列关于DNA粗提取和血红蛋白分离实验的叙述，正确的是 ()。A利用蛋白质不溶于酒精，DNA溶于酒精，将DNA和蛋白质分离B利用血红蛋白的颜色监测凝胶色谱法的分离过程C向初步纯化的DNA中加入二苯胺，溶液呈蓝色D血红蛋白释放时加入有机溶剂，目的是使血红蛋白溶于有机溶剂解析本题考查DNA和蛋白质的提取技术的相关知识，意在考查考生的识记能力和分析能力。选项A，DNA不溶于酒精溶液，蛋白质溶于酒精；选项B，血红蛋白的分离情况可通过红色区带的移动情况来观察；选项C，用二苯胺鉴别DNA时需沸水浴加热；选项D，血红蛋白
45、释放时加入有机溶剂的目的是溶解细胞膜。答案B6(2013杭州质检)如图是用已除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确的是 ()。A首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质B图乙装置的试管收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质C用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 mL，连续收集D图丙装置用于电泳法分离提纯血红蛋白的操作中解析本题考查血红蛋白的提取和分离实验，意在考查考生获取信息的能力和理解能力。用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。采用凝胶色谱法分离蛋白质
46、的过程中，相对分子质量较大的蛋白质先从层析柱中洗脱出来。答案A二、非选择题7(2013甘肃模考)胡萝卜素有维生素A源之称，是一种重要的人体生理功能活性物质，在抗氧化、解毒、抗癌、预防心血管疾病、防治白内障和保护肝脏等方面有重要的作用。天然胡萝卜素还具有抗癌防癌效果，所以随着认识的不断提高，天然胡萝卜素已被广泛用于食品保健、医药工业等领域。胡萝卜素的获得途径如下图。(1)图中用于培养外植体的培养基常采用_法进行彻底灭菌，外植体常用_消毒。(2)图中选用胡萝卜的_作为外植体，并且和过程都受到_两种激素的调节。(3)根据胡萝卜素易溶于_的特点，常用_法提取胡萝卜素。(4)用上述方法也可获得玫瑰精油，
47、在提取玫瑰精油时，常用_法，当收集到乳白色的乳浊液时，只需向乳浊液中加入_，就可将水油分层。解析(1)培养基中含有水分，常采用高压蒸汽灭菌的方法灭菌，外植体常采用体积分数为70%的酒精进行消毒。(2)利用根尖或茎尖组织作为组织培养的材料可以获得脱毒植株；和分别是脱分化和再分化，需要生长素和细胞分裂素的调节。(3)胡萝卜素易溶于有机溶剂，常用萃取法提取。(4)提取玫瑰精油常用水蒸气蒸馏法，向乳浊液中加入氯化钠可以使油水分层。答案(1)高压蒸汽灭菌体积分数为70%的酒精(2)茎尖(或根尖)生长素和细胞分裂素(3)有机溶剂萃取(4)水蒸气蒸馏氯化钠8(2013海口调研)生物技术实践请回答下列与植物有
48、效成分的提取相关的问题：(1)适合玫瑰精油提取的常用方法为_法；当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是_。 (2)提取玫瑰精油的过程中进行冷却的原因是_。(3)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用_法提取橘皮精油，其中将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡的目的是_。(4)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是_法；一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成_比。(5)将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析进行鉴定，右图为鉴定结果示意图，则甲、乙中属于胡萝卜素层析带的是_。答案(1)水蒸气蒸馏在一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后不再增加(2)防止玫瑰精油随水蒸
49、气挥发而流失(3)压榨提高出油率(4)萃取反(5)甲9(2011海南)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答下列问题。(1)薄荷油是挥发性物质。提取薄荷油时应选用_(鲜、干)薄荷叶作原料，其原因是_。(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是_，原理是_。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是_。常用于分离油层和水层的器皿是_。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是_，除去固体硫酸钠的常用方法是_。答案(1)鲜薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶才含薄荷油(2)酒精薄荷油易溶于有机溶剂酒精中(3)使油水混合物分层分液漏斗除水过滤法10(2013滨
50、州一模)某地是全国最适宜生产水果的生态区之一，生产的苹果浓缩果汁酸度优于其他地区的苹果，深受欧美市场欢迎，发展无病毒苗木成为建立高产优质商品苹果基地的重要措施。(1)下面是某地农林科学院进行苹果试管苗培养的一般过程：请填写a、c所表示的内容。a._；c._。(2)实验室一般使用保存的培养基母液来制备MS固体培养基，配制母液时，无机物中_浓缩10倍，_浓缩100倍。(3)该过程中a、c的启动关键在于培养基中所加生长素和细胞分裂素的浓度、_以及_。(4)醋酸杆菌是生产苹果醋必用的菌种，可以从食醋中分离得到纯化的醋酸杆菌。扩大培养醋酸杆菌时，一般采用平板倒置培养，原因是_。(5)在传统发酵技术中，果
51、醋的制作往往在果酒制作基础上进行，请用相关反应式表示：_ _。答案(1)脱分化再分化(2)大量元素微量元素(3)使用的先后顺序用量的比例(4)防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染(5)C2H5OHO2CH3COOHH2O11(2013河北唐山一中期末)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2和部分CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离过程回答问题。(1)将上述实验流程补充完整：A为_，B为_。凝胶色谱法的基本原理是根据_而达到蛋白质分离的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除_，洗涤次数过少，无法除去；红细胞洗涤干净的标志是_。释放血红蛋白的过程中起作用的试剂是_
52、。(3)在B过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是_。在蛋白质分离过程中，如果红色区带_，说明色谱柱制作成功。答案(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱相对分子质量的大小(2)杂蛋白(血浆蛋白)离心后上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯(3)模拟生物体内的生理环境(保持体外pH和体内一致、保持蛋白质的正常结构等合理答案均可)均匀一致地移动12(2013唐山统考)请回答下列有关“物质的提取与分离”的问题：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、_和_。从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，其作用是_。(2)玫瑰精油被称为“液体黄金”，多用于制造高级香水等
53、化妆品。提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或化学原料，主要是通过_法提取。(3)通常可用_作为材料提取橘皮精油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是_。(4)萃取胡萝卜素前，将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是_。(5)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，其程序可分为_、_、_和_四步。答案(1)蒸馏法萃取法吸收芳香油中残留的水分(2)水蒸气蒸馏(3)橘皮芳香油含量较高(4)使原料颗粒变小，加大萃取效率(5)样品处理粗分离纯化纯度鉴定13(2013湖北部分重点中学联考)柑橘是重要的经济植物，橘皮中含有大量橘皮精油，具有很高的经济价值。请回答下列相关问题：(1)利用植物组织培
54、养技术可以快速繁殖优良的柑橘种苗，常用_培养基进行培养，该培养基中除含有大量元素、微量元素和有机物等营养物质外，常常需要添加_。(2)植物组织培养过程需在无菌条件下进行，对该培养基进行灭菌的常用方法是_，接种前需对外植体进行_处理。(3)橘皮中贮藏了大量橘皮精油，由于橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会_，使用水中蒸馏法又会产生 _等问题，所以一般采用压榨法来提取橘皮精油。(4)采用压榨法提取橘皮精油时，存在多种因素影响出油率。为了提高出油率，压榨前要对橘皮进行处理，将柑橘皮_，并用_浸泡。答案(1)MS植物激素(或生长素和细胞分裂素)(2)高压蒸汽灭菌消毒(3)发生部分水解原料焦糊(4)干燥去水石灰水
