1、第42讲生物技术在其他方面的应用考纲要求1.植物的组织培养。2.PCR技术的基本操作和应用。3.蛋白质的提取和分离。4.实验：DNA的粗提取与鉴定。考点一植物组织培养技术重要程度：1组织培养过程2培养基(1)成分：大量元素、微量元素、有机物、植物激素和琼脂。(2)类型：MS培养基、发芽培养基和生根培养基。(3)作用：植物组织或器官生长和发育的营养条件。(4)配制：称量、溶解、调pH、分装(三角瓶)、灭菌。3菊花的组织培养(1)制备MS固体培养基(2)外植体消毒(3)接种：始终在酒精灯旁进行，对接种工具要用火焰灼烧灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插。(4)培养与移栽：在1822 的无菌箱
2、中培养，得到试管苗后进行移栽。4月季的花药培养(1)被子植物的花粉发育过程花粉母细胞小孢子四分体时期单核期双核期花粉粒。(2)产生花粉植株的两种途径(3)影响花药培养的因素主要因素：材料的选择和培养基的组成。其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理及接种密度等。(4)实验操作材料的选取：月季花药培养一般选择单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期。确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青铬矾法，这种方法能将细胞核染成蓝黑色。接种：消毒后的花蕾，在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。剥离花药时尽量不要损伤花药。培养：温度控制在25
3、_左右，幼小植株形成后才需要光照。如果花药开裂释放出胚状体，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开。1植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同点 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础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. 探究植物激素对实验结果的影响(1)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性激素，其作用及特点如下：在生长素
4、存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。使用顺序不同，结果不同，具体如下：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用量比例不同，结果也不同易错警示实验操作中的注意事项(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；月季花药的培养实验中，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，菊花的组织培养需要光照，月季花药的培养不需光照
5、；而在后期均需要光照。(4)月季花药培养得到的并不都是单倍体植株：花粉壁发育成二倍体，花药发育成单倍体。(5)花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转移到分化培养基上。1下列关于月季花药培养的叙述，错误的是()A花粉的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率B选择花药的最适宜时期是完全未开放的花蕾，镜检花粉常用的染色方法是醋酸洋红法C选取的材料一定要进行消毒D花粉培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株答案D解析影响花药培养成功率的因素有多种，其中材料的选择与培养基的组成是主要因素；为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾，镜检花粉常用醋酸洋红法；为了避免细菌污染，选取的材料
6、一定要消毒；花粉培养形成的胚状体需转移至新的培养基上，否则植株很难分开。2草莓生产中传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体愈伤组织芽、根植株请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_作为外植体，其依据是_。(2)在过程中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和_。在配制好的培养基中，常常需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后25 d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_。(3)在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。答
7、案(1)茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(2)有机物植物激素外植体消毒不彻底(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低解析(1)因茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒，所以常用其作为外植体培育无病毒植株。(2)在植物组织培养的培养基中，除了添加植物必需的矿质元素外，还要添加有机物，添加植物激素有利于启动细胞分裂，实现脱分化形成愈伤组织，并且可诱导愈伤组织细胞的再分化过程。若对外植体消毒不彻底，会造成外植体边缘局部污染。(3)在培养基中生长素与细胞分裂素的用量比值不同，诱导生根发芽的结果不同，当比值低时，有利于发芽；比值高时，有利于生根。考点二DNA和蛋白质技术
8、重要程度：1DNA的粗提取与鉴定(1)提取原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在NaCl溶液浓度为0.14_mol/L时，DNA的溶解度最小；DNA不溶于酒精，但是细胞中某些蛋白质则溶于酒精。(2)具体步骤选取实验材料：选取富含DNA的组织，如鸡血细胞、花菜等。破碎细胞，释放DNA：如用鸡血细胞，就置于清水中使之吸水涨破并用玻璃棒单向搅拌，过滤取滤液。去除滤液中的杂质：高浓度的NaCl溶液溶解细胞核内的DNA；加蒸馏水降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出、过滤；将DNA丝状物再溶解、过滤。DNA的初步纯化：向滤液中加入体积分数为95%的冷酒精溶液进行提纯。(3)
9、DNA的鉴定：DNA二苯胺蓝色。2多聚酶链式反应扩增DNA片段(1)PCR原理：在一定的缓冲溶液中提供DNA模板，分别与两条模板链相结合的两种引物，四种脱氧核苷酸，耐热的DNA聚合酶，同时控制温度使DNA复制在体外反复进行。(2)结果PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。两引物间固定长度的DNA序列呈指数扩增(即2n)。3血红蛋白的提取和分离实验(1)常用的分离方法：凝胶色谱法、凝胶电泳法等。(2)基本原理凝胶色谱法：是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。电泳：利用待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、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速
10、度。(3)血红蛋白的分离过程样品处理：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液透析粗分离：用透析法除去血红蛋白溶液中相对分子质量较小的杂质纯化：用凝胶色谱法分离相对分子质量不同的蛋白质纯度鉴定：一般用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳方法来测定蛋白质的纯度分离DNA、PCR技术、分离蛋白质三者的不同点分离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
11、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易错警示(1)DNA粗提取与鉴定实验的易错点本实验不能用哺乳动物成熟红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核。可选用鸡血细胞作材料。实验中两次使用蒸馏水，第一次的目的是使成熟的鸡血细胞涨破放出DNA，第二次的目的是稀释NaCl溶液，使DNA从溶液中析出。(2)血红蛋白的提取与分离实验的易错点红细胞的洗涤：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。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
12、除胶粒内的空气。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。色谱柱成功的标志：红色区带均匀一致地移动。1下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是()A洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少答案C解析在选用植物材料进行实验时常常用洗涤剂溶解植物细胞的细胞膜，但洗涤剂不能改变DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错；在进行DNA鉴定时应先将DNA丝状物加入2 mol/L的NaCl溶液中溶解，再向试管中加入二苯胺试剂，而
13、不是直接加入二苯胺溶液中，故B项错；菜花制作的匀浆中含有多种酶，与DNA有关的酶能影响到DNA的粗提取，C项正确；在实验过程中用玻璃棒缓慢搅拌滤液的目的是以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，并不会导致DNA含量的减少，D项错。2多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历30多次下述循环：95 条件下使模板DNA变性、解链55 条件下复性(引物与DNA模板链结合)72 条件下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述，不正确的是()A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B复性过程中引物与DN
14、A模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、4种核糖核苷酸DPCR与细胞内DNA复制相比，其所需要酶的最适温度较高答案C解析PCR一般要经历30多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，并且由引物延伸而成的DNA单链会与引物结合，进行DNA的延伸。DNA变性(9095 )：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA。复性(5565 )：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。延伸(7075 )：在TaqDNA聚合酶(在72 左右活性最高)的作用下，以dNTP(三磷酸脱氧核糖核苷酸的
15、缩写)为原料，从引物的5端向3端延伸，合成与模板链互补的DNA链。3(2011广东卷，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答案D解析生理盐水为猪体细胞的等渗溶液，所以在洗涤红细胞时，使用生理盐水可维持细胞的正常形态，A项正确；由于哺乳动物的成熟红细胞中缺少细胞核和各种细胞器，所以提纯时杂蛋白相对较少，B项正确；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
16、均匀、狭窄、平整，随着洗脱液缓慢流出，所以血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测，C项正确；当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢，后洗脱出来，D项错误。凝胶色谱法分离蛋白质的原理项目相对分子质量大的蛋白质相对分子质量小的蛋白质凝胶内部不能进入能进入运动方式垂直向下垂直向下和无规则扩散运动经过路程较短较长洗脱次序先流出后流出高考模拟 提能训练高考题组1(2011江苏卷，16)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是()A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C用人工薄
17、膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得答案D解析愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化、呈无定形状态、具有分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能，A项错误；二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，只有幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传，B项错误；人工种子中包裹的是再分化形成的胚状体或不定芽、顶芽和腋芽等，但不能是愈伤组织，C项错误；用特定的选择培养基可筛选出所需的突变体类型，如植物耐盐突变体的筛选可利用加适量NaCl的培养基进行，D项正确。2(2012新课标全国卷，39)为了探究6B
18、A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/mgL1m/%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
19、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”)。答案(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 mgL1(3)1(4)6BA解析按照植物的需求量，在培养基中加入的无机盐可分为大量元素和微量元素。6BA是细胞分裂素类生长调节剂，由于该实验探究的是6BA和IAA对菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，而6BA的浓度在各实验组中相同，因此实验的自变量是IAA浓度，取值范围是00.5 mgL1，因变量是再生丛芽外植体的比率及再生丛
20、芽外植体上的丛芽平均数，即表中的m和n。再生外植体数乘以外植体上的丛芽平均数即为丛芽总数，计算可知诱导丛芽总数最少的是1号培养基。在植物组织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素主要促进细胞分裂和分化出不定芽，因此为了诱导生根，培养基中一般不加6BA(细胞分裂素类生长调节剂)而加入IAA(生长素类生长调节剂)。模拟题组3将处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r/min的速度离心10 min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是()A血红蛋白、甲苯层、脂质物质层、细胞破碎物沉淀层B甲苯层、细胞破碎物沉淀层、血红蛋白、脂质物质层C脂质物质层、血红蛋白、甲苯层、细胞破碎物
21、沉淀层D甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、细胞破碎物沉淀层答案D解析混合液经离心后按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层，第2层白色薄层固体是脂溶性物质沉淀层，第3层红色透明液体是血红蛋白水溶液，第4层暗红色沉淀物主要是红细胞破碎物沉淀。4自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表达开始，基因工程正式问世了，人们对DNA的关注也越来越多。分析并回答下列问题：(1)从生物组织中提取DNA时，若要获取含有DNA的滤液，需破碎细胞；若为鸡的成熟红细胞，可以加入一定量的蒸馏水，原因是细胞_而涨破；若为植物细胞可以加入一定量的洗涤剂。(2)利用DNA和RNA、蛋白
22、质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，可以将它们分离。如DNA的溶解度在NaCl溶液浓度为_时最小，可以使DNA与其他杂质初步分离。(3)为了纯化提取的DNA，可以用95%的酒精去除滤液中的杂质。其原理是DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，可以推测溶于酒精中的物质可能有_。(4)一般DNA的鉴定试剂为_，沸水浴后溶液中有DNA则颜色为_。答案(1)吸水膨胀(2)0.14 mol/L(3)蛋白质、脂质(4)二苯胺蓝色解析(1)常采用吸水膨胀的方法使动物细胞涨破。(2)当NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时，DNA溶解度最低。(3)DNA不溶于酒精，而蛋白质、脂质等杂质
23、溶于酒精。(4)DNA在沸水浴条件下与二苯胺呈蓝色反应。5在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题：a链5GGTC35GGOH(引物)b链3CCAG5_(引物) 95 5GGTC33CCAG5 55 5GGOH5GGTC33CCAG5 72 (1)在相应的横线上写出引物，并在复性这一步骤中将引物置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的D
24、NA分子的特点是；循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为。(4) PCR反应过程的前提条件是，PCR技术利用DNA的原理解决了这个问题。(5)在对样品DNA进行分析的过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是。答案(1)5GAOHHOAG55GGTC3(2)3CCAG55GGTC35GGTC33CCAG5(3)每个DNA分子各有一条链含32P标记1/2n(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶解析(1)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3端延伸DNA链，所以引物就提供了3端，子链延伸方向53，引物与b链部分碱基互补，引物则与a链部分碱基互补，且连
25、接到a链的3端，故引物的结构为5GAOH，复性结果为：HOAG55GGTC3(2)经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物和引物。(3)由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32P标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个DNA各有一条链含32P，若复制n次，产生子链共2n2，其中只有亲本的两条母链不含32P，则其所占比例为2/(2n2)1/2n。(4)DNA复制是以两条母链为模板，按照碱基互补配对原则进行的。因此，首先要解旋，使两条母链碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对的原则把相应的核苷酸一个个地连接起来。DNA分子在80100 的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，
26、双能重新结合形成双链。(5)本题考查了DNA中杂质蛋白质的去除，利用酶的专一性，应加入蛋白酶。,1. 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，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答案C解析图中过程表示脱分化，表示再分化，过程表示细胞增殖；过程需要避光，过程需要照光；过程是植物组织培养过程，说明花粉细胞具有全能性，过程获得的完整植株属于单倍体，高度不育，故选C。2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
27、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图丙装置可用于电泳法分离提纯血红蛋白的操作中答案A解析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，图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程，蛋白质的相对分子质量较大被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过。3下列有关实验的叙述正确的是(双选)()A最先从凝胶色谱柱中分离出来的是相对分子质量大的蛋白质分子B向初步纯化的DNA中加入二苯胺溶液，可直接观察
28、到溶液呈蓝色C加酶洗衣粉中常用的酶制剂包括碱性脂肪酶、酸性蛋白酶等D装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管应始终打开答案AD解析采用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的蛋白质分子容易进入凝胶内部，路程长，移动慢，而相对分子质量大的蛋白质分子不进入凝胶内部，路程短，移动快，所以最先从凝胶色谱柱中分离出来的是相对分子质量大的蛋白质分子；用二苯胺鉴定DNA需要水浴加热；加酶洗衣粉中常用的酶制剂是碱性脂肪酶、碱性蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶；装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管应始终打开。4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
29、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的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
30、上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是_。(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。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)DNA断裂(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温
31、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，吸取上清液解析(1)该实验中把不同的材料在不同条件(温度)下处理，目的是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。(2)“缓缓地”搅拌是为了减少DNA断裂。(3)分析表格可得出结论：相同材料在20 条件下保存，DNA的提取量较多。原因可能是低温抑制了DNA酶的活性，DNA降解速度慢。等质量的不同实验材料，在相同保存温度下，从蒜黄中提取的DNA最多。(4)依据氯仿的特性，可在第三步得到的溶液中加入氯仿，使蛋白质变性。5如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请
32、据图回答下列问题。(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，它在红细胞中的作用体现了蛋白质具有_功能。(2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是_；乙装置中，C溶液的作用是_。(3)甲装置用于_，目的是_。用乙装置分离蛋白质的方法叫_，是根据_分离蛋白质的有效方法。(4)用乙装置分离血红蛋白时，待_时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。答案(1)运输(2)磷酸缓冲溶液洗脱血红蛋白(3)透析(粗分离)去除样品中相对分子质量较小的杂质凝胶色谱法相对分子质量的大小(4)红色的蛋白质接近色谱柱的底端解析用透析法(如图甲)对血红蛋白进行粗分离，将血红蛋白溶液装入透析袋中，可以去除
33、样品中相对分子质量较小的杂质。血红蛋白的纯化采用凝胶色谱法(如图乙)，血红蛋白相对分子质量较大，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路径较短，移动速度较快，可以收集到红色的蛋白质。6(2012江苏卷，31)某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题：(1)2,4D常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化，在配制分化培养基时需_(填“升高”“保持”或“降低”)2,4D的浓度。(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但不能继续出芽，通常在培养基中添加_，以促进幼苗形成。(3)研究中用显微镜可以观察到
34、的现象是_(填下列序号)。绿色芽点细胞排列松散刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离胚状体细胞中有叶绿体分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。某同学用_(填序号：绿色；红色；蓝紫色；黄色)光照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第_条色素带(自上而下)窄于对照组。(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的_，还可避免再生苗中混有_。答案(1)降低
35、(2)适量的生长素(3)(4)4(5)增殖与分化二倍体幼苗解析(1)因为2,4D对形态的发生有一定的抑制作用，常用于诱导形成愈伤组织，故在愈伤组织的再分化培养基中要降低2,4D的浓度。(2)愈伤组织再分化产生幼苗时，需要细胞分裂素和生长素的共同作用。(3)愈伤组织的细胞排列松散，而绿色芽点的细胞是具有分生能力的细胞，排列紧密；刚融合的籼稻和稗草杂交细胞还未形成新的细胞壁和大的液泡，因此不会发生质壁分离；胚状体的细胞是已经分化的具有生根发芽能力的细胞，其中有的细胞含有叶绿体；分化后的细胞在形态、结构和生理功能上会发生稳定性的变化。(4)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故在绿光和黄光的照射下，突变体和
36、对照组的叶片光合作用无明显差异。突变体的叶绿素a与叶绿素b的比值大于对照组，而叶绿素的总量不变，则叶绿素a的含量增多、叶绿素b的含量减少，故色素分离的结果是滤纸条自上而下的第4条色素带窄于对照组。(5)胚乳细胞中含3个染色体组，胚细胞中含2个染色体组，胚具有分裂和分化的能力，其存在可能会影响胚乳细胞诱导形成的愈伤组织细胞的增殖与分化，故需剔除，这样还可避免愈伤组织再分化形成的三倍体幼苗中混有二倍体幼苗。7植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题：(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要。一般来说，在_期花药培养的
37、成功率最高。为了选择该期的花药，通常选择_的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有_法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用_法，该法能将花粉细胞核染成_色。(2)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先选择兰花的_作为外植体。从外植体到无病毒植株试管苗，要人为控制细胞的_和_过程。(3)进行组织培养需配制MS培养基，在该培养基中常需要添加_、_等植物激素。欲有利于根的分化，植物激素的用量比例应为_。(4)不同植物的组织培养除需营养和激素外，_等外界条件也很重要。(5)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是_，采用灼烧方法进行灭菌的是_。(填序号)培养皿培养基
38、实验操作的双手三角锥形瓶接种环花蕾答案(1)单核靠边完全未开放醋酸洋红焙花青铬矾蓝黑(2)茎尖分生组织脱分化(或去分化)再分化(3)生长素细胞分裂素(两空顺序可以颠倒)生长素多于细胞分裂素(4)pH、温度和光照(5)解析(1)早期的花药比后期的更容易培养成功。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。该时期的花药通常存在于完全未开放的花蕾中。(2)根尖、茎尖约00.1 mm区域中几乎不含病毒。病毒通过维管系统移动，而分生组织中不存在维管系统，且茎尖分生组织中，代谢活力高，竞争中病毒复制处于劣势。(3)生长素与细胞分裂素等植物激素可调节脱分化和再分化。当生长素含量多
39、于细胞分裂素含量时，利于生根。(4)植物培养时，除需要营养、激素外，还需要适宜的温度、pH和光照等。(5)对实验器具进行灭菌处理，对实验过程中的具有生物活性的材料或用具进行消毒处理。8(2011江苏卷，33节选)请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_。在第_轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术的关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图
40、)，请分别说明理由。第1组：_；第2组：_。(3)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为_。答案(1)15/16三(2)引物和引物局部发生碱基互补配对而失效引物自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上解析(1)根据PCR过程特点绘制PCR过程示意图如下，由图可知，以原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故第四轮循环共产生16个DNA分子，其中含有引物A的分子是15个，占15/16。由图
41、示知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点，前两轮循环产生的4个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，如下图所示。(2)引物是单链DNA时才能与DNA结合，而单链DNA的碱基互补配对部分容易形成双链结构而失去其功能。从图示可以看出，组引物和引物局部碱基互补配对，易形成双链结构而失效。组引物相互间不能发生碱基互补配对，但自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效。(3)DNA聚合酶的作用是将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上，而不能直接将两个脱氧核苷酸连在一起。9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
42、分CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。(1)将实验流程图补充完整：A为_，B为_。凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除_，洗涤次数过少，无法除去_；离心速率过快和时间过长会使_一同沉淀，达不到分离的效果。洗涤干净的标志是_。释放血红蛋白的过程中起作用的是_。(3)在洗脱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_。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)血浆蛋白白细胞和淋巴细胞离心后的上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯(3)准确模拟生物体内的生理环境，保持体外的pH和体内的一致均匀一致的移动
