讲与练高三生物选修1人教版 专题4《植物的组织培养技术DNA和蛋白质技术植物有效成分的提取》.docx

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讲与练高三生物选修1人教版专题4《植物的组织培养技术DNA和蛋白质技术植物有效成分的提取》

　植物的组织培养技术　DNA和蛋白质技术植物有效成分的提取

时间：

45分钟　　满分：

100分

一、选择题（每小题5分，共60分）

1．下列有关花药离体培养，说法错误的是（　　）

A．对材料的选择最常用的方法是焙花青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色

B．材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗

C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照

D．若接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株

解析：

确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法，有些植物细胞核不易着色时，需采用焙花青—铬矾法。

答案：

A

2．植物组织培养中的“脱分化”过程是指（　　）

A．已休眠的种子经过处理使种子尽快萌发的过程

B．植物根尖、茎尖等处分生组织细胞有丝分裂产生新细胞后分化为各种组织

C．愈伤组织细胞分化为根与芽的过程

D．离体的植物组织、细胞培养产生愈伤组织的过程

解析：

脱分化指让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。

A、B、C都是细胞分裂、分化的过程。

答案：

D

3．下列关于细胞全能性的理解，错误的是（　　）

A．大量的科学事实证明，高度分化的植物细胞仍具有全能性

B．细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件

C．通过植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果

D．通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系，证明了动物体细胞也体现出了全能性

解析：

动物体细胞大部分为高度分化的细胞，其全能性受到了限制，只有其细胞核在一定条件下可表现全能性。

全能性的体现要看是否产生了新个体。

答案：

D

4．红细胞中含有大量血红蛋白，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。

下列对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．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质

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；其次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；再次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

5．下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是（　　）

A．花药、胚不能作为组织培养的材料

B．植物细胞具有全能性

C．外植体是指用于培养的植物组织或器官

D．外植体可诱导出愈伤组织

解析：

考查植物组织培养的过程和原理。

植物的器官、组织和细胞以及花药均可作为组织培养的外植体。

故A项不正确。

答案：

A

6．在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是（　　）

A．在物质的量浓度为0.14mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小

B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色

C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精

D．质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用

解析：

考查了DNA粗提取的实验原理。

①DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠浓度的变化而变化的。

当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低。

利用这一原理，可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出。

②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精。

利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。

③DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

答案：

C

7．关于血红蛋白的提取和分离操作不正确的是（　　）

A．色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装

B．凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液

C．为加快凝胶膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，逐渐升温至沸腾，通常只需1～2h

D．在血红蛋白提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理，是让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能

解析：

由于本题中用到的是商品凝胶，为干燥的颗粒，使用前需要用蒸馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，再用洗脱液进行充分洗涤平衡，使凝胶装填紧密，也可在沸水浴中加热膨胀，可节约时间，除去凝胶中微生物，排除胶粒内空气。

答案：

B

8．用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，关于蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．相对分子质量较小的蛋白质行程大于相对分子质量较大的蛋白质

B．相对分子质量较小的蛋白质行程小于相对分子质量较大的蛋白质

C．相对分子质量较小的蛋白质行程等于相对分子质量较大的蛋白质

D．两者无法比较

解析：

相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内，所以行程长；而相对分子质量较大的蛋白质则被排阻在颗粒之外，所以行程短。

答案：

A

9．玫瑰精油提取的过程是（　　）

A．鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水

B．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水

C．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→除水→分离油层

D．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→除水

解析：

玫瑰精油提取的实验流程是：

鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水。

答案：

A

10．下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是（　　）

A．胡萝卜素是化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质

B．胡萝卜是提取天然β胡萝卜素的原料

C．微生物的发酵生产是工业提取β胡萝卜素的方法之一

D．提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高

解析：

胡萝卜素的化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。

答案：

A

11．下列有关生物学实验原理和技术操作的叙述中，正确的是（　　）

A．提取细胞中的DNA和蛋白质都必须用蒸馏水涨破细胞

B．研究某遗传病的遗传方式，一定要调查患者家系的情况

C．与利用鲜酵母相比，等量酵母菌制成的凝胶珠发酵生产酒精更迅速

D．用显微镜观察细胞时，若细胞为无色透明，可调节通光孔使视野暗一些

解析：

提取细胞中的DNA和蛋白质可以用研磨后离心分离等方法；酵母菌制成的凝胶珠可重复利用，但发酵较慢。

通光孔的大小是固定的，无法调节，可以通过调节光圈和反光镜使视野变暗。

答案：

B

12．下列关于实验叙述中，不正确的是（　　）

A．血红蛋白的提取和分离实验中使用的交联葡聚糖凝胶G75，其中“75”表示每克凝胶膨胀时吸水7.5克

B．在色素的提取和分离的实验中，叶绿素b在层析液中的溶解度最低，扩散速度最慢

C．用洋葱作实验材料进行DNA的粗提取与鉴定实验时，加入一定的食盐的目的是有利于溶解DNA

D．制取细胞膜、血红蛋白的提取和分离均以鸡血细胞作为实验材料

解析：

血红蛋白的提取和分离以鸡血细胞作为实验材料；制取细胞膜不能用鸡血细胞，因为鸡血细胞有核膜。

答案：

D

二、非选择题（共40分）

13．（12分）（2010·安徽卷）草莓生产上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时，一般选取________作为外植体，其依据是__________________________________________________

________________________________________________________。

（2）在过程①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2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_________________________________

_________________________________________________________。

（3）在过程②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___________________________________

_________________________________________________________。

解析：

（1）植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位，原因是该部位含病毒极少。

（2）MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。

植物组织培养也应注意无菌操作。

（3）生长素与细胞分裂素的比例低时有利于芽的分化，生长素与细胞分裂素的比例高时有利于根的分化。

答案：

（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

14．（15分）根据PCR反应系统模式图回答下列问题：

（1）PCR反应需要在一定的________溶液中进行，除了调控温度外，溶液中还需要提供哪些条件？

_________________________。

（2）如把一个用15N标记的某个DNA样品，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，经过PCR仪5次循环后，将产生________个DNA分子，其中含14N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例为________。

在研究15N标记的一个DNA分子中，发现35%腺嘌呤，则由15N标记的这个DNA分子的一条链上，鸟嘌呤的最大值可占此链碱基数的________。

（3）分别以不同生物DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异，这些差异是什么？

________。

PCR扩增得到的DNA序列长度是固定的，原因是___________________________________。

（4）某个DNA分子的碱基总数中腺嘌呤为200个，利用PCR技术循环数次后，消耗周围环境中腺嘌呤脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已循环了________次。

解析：

PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行，除了调控温度外，溶液中还需要提供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；5次循环后，将产生25个DNA分子，即32个DNA分子；由于DNA分子是半保留式复制，所以每个DNA分子都含有14N标记的链，故含14N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例为100%；DNA分子中35%是腺嘌呤，则鸟嘌呤的最大值可占此链碱基数为1－35%×2＝30%；DNA的差异性表现在脱氧核苷酸的数目、比例和排列顺序的不同；DNA聚合酶只能从引物的3′端开始延伸，所以特异性的复制处于两个引物之间的DNA片段。

设该DNA分子循环了n次，消耗环境中的A为200（2n－1）即200（2n－1）＝3000，得出n＝4。

答案：

（1）缓冲　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

（2）32　100%　30%

（3）脱氧核苷酸的数目、比例和排列顺序的不同　DNA聚合酶只能特异性的复制处于两个引物之间的DNA片段

（4）4

15．（13分）下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：

（1）一般来说，要想萃取效果好，需保证________。

（2）萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，其原因是

______________________________________________________________________________________________________________________。

（3）在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是__________。

（4）通过什么现象可以证明实验的成功？

__________________

_______________________________________________________。

解析：

原料颗粒小、萃取温度高、时间长，需要提取的胡萝卜素就能充分溶解，萃取效果就好；因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热易引起燃烧爆炸，所以应该避免明火加热，采用水浴加热；为防止加热时有机溶剂挥发，在加热瓶口安装冷凝回流装置；如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，则说明提取胡萝卜素的实验成功。

答案：

（1）原料颗粒小，萃取温度高，时间长

（2）因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸

（3）防止加热时有机溶剂挥发

（4）是否出现对应的层析带，如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功