高考生物大一轮复习 题组层级快练39 第十单元 生物技术实践 第40讲 植物组织培养和从生物.docx

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高考生物大一轮复习题组层级快练39第十单元生物技术实践第40讲植物组织培养和从生物

题组层级快练（三十九）植物组织培养和从生物材料中提取某些特定的成分

（A卷）

1．（2015·新课标全国Ⅱ）回答与胡萝卜素有关的问题：

（1）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是____（填“α胡萝卜素”“β胡萝卜素”或“γ胡萝卜素”），该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子____，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该病疾称为________，胡萝卜素是____（填“挥发性”或“非挥发性”）物质。

（2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，________（填“需要”或“不需要”）将新鲜的岩藻干燥。

（3）现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_____________________

______________________________________________________。

解析　

（1）胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β胡萝卜素是其中最主要的组成成分；一分子的β胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A；由于饮食中缺乏维生素A或因某些消化系统疾病影响维生素A的吸收，致使视网膜杆状细胞没有合成视紫红质的原料而造成夜盲（暂时性夜盲症可由补充维生素A得以痊愈）。

（2）提取胡萝卜素时新鲜的岩藻具有大量的水份需要进行干燥。

（3）乙酸乙酯属于水不溶性有机溶剂，能够溶解胡萝卜素；乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。

答案　

（1）β胡萝卜素　维生素A　夜盲症　非挥发性

（2）需要

（3）乙酸乙酯　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂，影响萃取效果

2．回答花药离体培养和花青素提取的问题。

（1）通过花药培养花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径：

一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。

（2）在花粉发育的过程中，一般来说，在________期，花药培养成功率高。

（3）为了进一步确定花粉是否处于适宜的发育期，通常需要用________来染色，花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中________。

（4）花青素易溶于甲醇、乙醇、丙酮等混合溶剂中，所以采用________法进行提取。

新鲜的蓝莓含有大量的水分，在花青素的提取过程中，要对新鲜的蓝莓进行________处理，但要注意控制________和时间。

答案　

（1）愈伤组织　

（2）单核　（3）醋酸洋红　激素的种类及其浓度配比　（4）萃取　干燥（脱水）　温度

3．下面是关于月季花药培养的问题，请回答：

（1）通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：

一种是花粉通过________发育成植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。

两条途径主要取决于培养基中________。

（2）通常选择________的花蕾作为实验材料，对花药取样后用________对其染色，镜检发现大多数的花粉含有两个核，该时期花药________（填“适宜”或“不适宜”）进行接种。

（3）在花药培养过程中发现：

接种花药的培养基中，花药边缘出现杂菌，其余部分正常，未接种的培养基正常。

出现该现象的原因最可能是_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）花药培养在育种上有特殊意义。

采用花药培养的方法，可使花粉粒发育成________倍体植株，再经过人工诱导________，使其能够正常生殖。

该育种技术的最大优点是____________________________。

答案　

（1）胚状体阶段　愈伤组织　激素的种类及其浓度配比　

（2）完全未开放　醋酸洋红（或焙花青—铬矾法）　不适宜　（3）花蕾消毒不彻底　（4）单　染色体加倍　缩短了育种周期

4．研究发现橘皮精油和乳酸菌素（蛋白质）均有抑菌作用，具有很高的经济价值。

请回答下列问题：

（1）橘皮中贮藏了大量的橘皮精油，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发生________等问题，所以一般采用压榨法来提取。

为了使橘皮精油易于与水分离，还要加入________，并调pH到7－8。

（2）为分离出优良的乳酸菌，需要配制________（填“固体”或“液体”）培养基；若需长期保存菌种，可采取的方法是________。

（3）某果农发现自家的一棵橘树具有抗虫性状，欲利用植物组织培养技术大量繁殖，最好选用________（填“花粉”或“体细胞”）作培养材料。

若用花药产生花粉植株，一般有两种途径，这两种途径之间的界限主要取决于培养基中________。

（4）进行植物组织培养时一般采用________培养基进行培养，该培养基与微生物培养基的配方相比有哪些不同？

_____________________

_________________________________________________________。

（5）进行抑菌实验时，在长满病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，可通过测定________来判断橘皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。

答案　

（1）部分水解　原料焦糊　NaHCO3和Na2SO4　

（2）固体　甘油管藏　（3）体细胞　激素的种类及浓度配比　（4）MS　相对于微生物培养基，MS培养基中含有大量的无机盐　（5）透明圈的大小

5．工业生产上，提取天然β－胡萝卜素的方法有三种：

一是从植物中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获取，三是利用微生物的发酵生产。

（1）用组织培养的方法培育胡萝卜植株，过程如下所示。

请回答：

离体组织

愈伤组织

长出丛芽、生根―→移栽成活

①A过程表示________，B过程表示________。

②培养过程中通常使用的培养基为________。

（2）若用微生物的发酵来获得β－胡萝卜素，请回答：

①首先需要通过________技术获得含控制β－胡萝卜素合成基因的微生物。

②微生物培养基的配方一般含有水、无机盐、________、________等物质。

（3）若用新鲜胡萝卜提取β－胡萝卜素，请回答：

①根据胡萝卜素________的特点，可考虑________的方法。

②石油醚是理想的用于提取胡萝卜素的试剂，因为它具有能充分溶解胡萝卜素、较高沸点、________的特点。

③提取过程采用水浴加热，不用明火加热的原因是_____________

__________________________________________________________。

答案　

（1）①脱分化/去分化　再分化　②MS培养基

（2）①基因工程　②碳源　氮源（顺序不作要求）

（3）①易溶于有机溶剂　有机溶剂萃取　②不与水混溶　③有机溶剂易燃

6．请回答下列生物技术方面的问题：

（1）筛选产耐高温淀粉酶的微生物应选择以________为唯一碳源的培养基，并在________条件下培养；筛选纤维素分解菌的方法是________，产生纤维素酶的菌落周围会出现透明圈。

（2）玫瑰精油是香料工业中的“液体黄金”，其化学性质稳定，易溶于________，能随水蒸气一同蒸馏，一般采用水蒸气蒸馏法提取；橘皮精油的提取则常采用压榨法，提取之前需用________浸泡，以提高出油率；提取胡萝卜素常用萃取法，萃取之前要对胡萝卜进行粉碎和干燥，干燥时要注意控制________，否则会导致胡萝卜素分解。

（3）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________期花药培养的成功率较高。

为了选择该期的花药，通常选择________的花。

解析　

（1）要筛选产耐高温淀粉酶的微生物应选择以淀粉为唯一碳源的培养基，并且在高温条件下培养，刚果红可以与纤维素形成红色复合物，而不能和纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。

因为纤维素分解菌能产生纤维素酶，利用刚果红染色法可以在培养基上形成以纤维素分解菌为中心的透明圈。

（2）玫瑰精油难溶于水易溶于有机溶剂。

橘皮精油提取前橘皮应用石灰水浸泡，可以防止压榨时滑脱，提高出油率。

胡萝卜素萃取时要控制干燥的温度，温度太高，时间太长会导致胡萝卜素分解。

（3）利用月季的花药离体培养产生单倍体时选择单核靠边期的花药培养成功率高，要得到该时期的花药应选择完全未开放的花。

答案　

（1）淀粉　高温　刚果红染色法　

（2）有机溶剂　石灰水　温度　（3）单核靠边　完全未开放

7．生物组织中存在多种有机物，不同的有机物其提取与鉴定方法不尽相同。

根据所学知识，请回答下列问题。

（1）采用蒸馏法提取玫瑰油时，向初步提取的乳化液中加入________，作用是________。

（2）采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用________浸泡，以提高出油率。

为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的________和5%的________，并调节pH至7－8。

（3）采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：

粉碎、干燥、萃取、________、________。

干燥时，要注意控制________，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的________，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与________作对照。

解析　

（1）采用蒸馏法提取玫瑰油时，由于氯化钠能增加盐的浓度，有利于油水分层，应向初步提取的乳化液中加入氯化钠。

（2）采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用石灰水浸泡，以提高出油率。

为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至7－8。

（3）采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：

粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。

干燥时要注意控制温度和时间，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与标准样品作对照。

答案　

（1）氯化钠　增加盐的浓度，有利于油水分层　

（2）石灰水　NaHCO3　Na2SO4　（3）过滤　浓缩　温度和时间　性质和使用量　标准样品

（B卷）

1．某二倍体植物是杂合体，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。

据图回答：

（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程，②表示的是________过程，X代表的是________，③表示的是________过程，④表示的是诱导________过程。

（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中________的种类及其浓度配比，最后所得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株（甲）。

未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有________。

（3）对植株甲进行________，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有通过________的方式才能产生后代（丙）。

乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是________植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。

花药培养在育种上的特殊意义是________，从而开辟育种新途径。

解析　由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程为植物细胞的脱分化，愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程为再分化。

而植物激素是植物细胞脱分化、再分化不可缺少的调节物质，且不同激素的浓度比会影响再分化的过程。

乙植株为纯合的二倍体，所以每一株乙植株产生可育花粉的基因组成种类为1种。

该群体植株有多种基因型的纯合体，所以，该群体植株产生的可育花粉的基因组成种类为多种。

答案　

（1）脱分化　再分化　胚状体　分化（或发育）　生根

（2）激素　单倍体　全能性

（3）诱导染色体加倍（其他合理答案也给分）　无性生殖　乙（或经过染色体加倍）　一　多　缩短育种周期（年限）

2．如图1是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉发酵生产β－胡萝卜素过程中，菌体生物量及β－胡萝卜素产量随时间变化的曲线图。

图2是样品层析结果及与β－胡萝卜素标准样品的比对。

请回答下列问题：

（1）发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态分应为________，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供________。

在接入菌种前，应对培养基进行________，以避免杂菌污染。

（2）图1中，菌体的最快增长出现在第________h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是_____________________________________，

为保证连续的生产，应采取的措施是___________________________。

（3）β－胡萝卜素常用的提取方法为________法，实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精，原因是__________________________

__________________________________________________________

______________________________________________________。

（4）将萃取的胡萝卜素样品与β－胡萝卜素标准样品进行比对，结果如图2。

从图中分析可知，色带________为β－胡萝卜素。

解析　

（1）发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态分应为液体培养基，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供碳源和氮源。

在接入菌种前，应对培养基进行高压蒸汽灭菌，以避免杂菌污染。

（2）图1中，菌体的最快增长出现在第100h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是营养物质缺乏，有害代谢产物积累，为保证连续的生产，应采取的措施是连续加入新的培养液，同时排出代谢产物。

（3）提取β－胡萝卜素常用的方法为有机溶剂萃取法，实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精，原因是石油醚为水不溶性有机溶剂，萃取效果好。

（4）从图中分析可知，色带Ⅰ为β－胡萝卜素，萃取的胡萝卜素样品含有其他色素杂质，通过纸层析结果都有两个点。

其余两色带在固定相中移动的速度慢，说明其极性比β－胡萝卜素高，且具有新水性，易与滤纸上吸附的水结合。

答案　

（1）液体培养基　碳源和氮源　高压蒸汽灭菌

（2）100　营养物质缺乏，有害代谢产物积累　连续加入新的培养液，同时排出代谢产物

（3）有机溶剂萃取　石油醚为水不溶性有机溶剂，萃取效果好

（4）Ⅰ

3．柠檬油是植物芳香油中的一种，它是一种广谱性的杀虫剂，可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫，包括幼虫、蛹等，被称为一种绿色杀虫剂。

提取柠檬油的操作步骤如图。

请根据实验流程图回答下列问题：

（1）新鲜的柠檬果皮中含有大量的________和水分，如果直接压榨，出油率较低。

（2）压榨是个机械加压过程，要求既要将原料压紧，防止原料滑脱，又要将________挤压出来。

（3）A是________，目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高________。

B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是使柠檬油易与水分离，并调节pH至________。

（4）C过程为用________过滤，目的是除去固体物和残渣。

（5）柠檬油是食品、化妆品和香水配料的优质原料，具有很高的经济价值，提取柠檬油不采取水中蒸馏的原因是：

水中蒸馏会导致__________________的问题。

柠檬果皮精油的提取适宜采用________法。

解析　

（1）新鲜的柠檬果皮中含有大量的果蜡、果胶、水分，会影响出油率。

（2）压榨过程要将原料压紧，防止滑脱，将油分挤压出来。

（3）为了提高出油率，压榨前，需要将橘皮用石灰水浸泡，这样可以破坏细胞结构，降低压榨液的黏稠度，过滤时不会堵塞筛眼。

（4）图中C过程为过滤，用普通布袋，可以除去固体物和残渣。

（5）水中蒸馏时，柠檬油中有效成分会水解，也容易发生原料焦糊问题，因此宜采用压榨法。

答案　

（1）果蜡、果胶

（2）油分

（3）石灰水　出油率　7－8

（4）普通布袋

（5）原料焦糊和有效成分水解　压榨

4．回答下列有关植物有效成分提取的问题。

（1）提取玫瑰精油可用________法，对装有玫瑰花瓣和水的蒸馏瓶加热，可在锥形瓶中收集到油水混合物，再向油水混合物中加入________，可以使油水混合物分层，通过分液漏斗获取油层，此时油层中还有一定水分，一般还要加入一定量的________吸水。

（2）用压榨法提取橘皮精油，为防止压榨时滑脱，提高出油率，可以将橘皮干燥去水后用________浸泡再压榨；在压榨液中加入小苏打和硫酸钠的目的是___________________________________________。

（3）胡萝卜素不易挥发，一般考虑________法提取，在乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳中，________最适合用于提取胡萝卜素。

整个过程不用明火加热是为了________，蒸馏瓶上加装冷凝回流装置是为了_______________________________________

________________________________________________________________________。

解析　

（1）提取玫瑰精油可用水蒸气蒸馏法；收集油水混合物后，向其中加入NaCl，可促进油水混合物分层；油层中的水分可以用无水硫酸钠吸收。

（2）提取橘皮精油时，将橘皮干燥去水后用石灰水浸泡，可以防止压榨时滑脱，提高出油率；在压榨液中加入小苏打和硫酸钠的目的是促进油和水的分离。

（3）胡萝卜素不易挥发，一般采用萃取法提取；在乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳中，乙醇和丙酮易溶于水，不适合用萃取法，石油醚的沸点最高，且不易挥发，最适合用于提取胡萝卜素；由于萃取剂易燃易爆炸，不能明火加热；蒸馏瓶上加上冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发。

答案　

（1）水蒸气蒸馏（蒸馏）　NaCl　无水硫酸钠

（2）石灰水　促进油和水的分离

（3）萃取　石油醚　防止引起燃烧或爆炸　防止加热时有机溶剂挥发

5．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不溶于________，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，此剂的作用是________。

解析　

（1）植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法、萃取法。

（2）芳香油溶解性的特点是不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。

（3）一般采用新鲜的橘子皮来提取橘皮精油，因为新鲜的含有芳香油多。

（4）除去液体中的固体常用方法是过滤。

（5）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。

（6）无水硫酸钠的作用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（其他合理答案也可）

（3）橘子皮　芳香油含量较高

（4）过滤（其他合理答案也可）

（5）上　油的密度比水小（其他合理答案也可）　增加水层密度，使油和水分层

（6）吸收芳香油中残留的水分

6．胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病；还是常用的食品色素；还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。

下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，请回答下列相关问题。

→

→

→

→

→

→

（1）除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外，还可以从养殖的岩藻中获得或者利用________生产。

（2）新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在胡萝卜素的提取过程中，要对新鲜的胡萝卜进行________处理，但要注意控制________和时间，这是因为___________________________________________________。

（3）图中A过程表示________，此过程用到的有机溶剂应该具有很高的________，能够充分________胡萝卜素，并且不与水混溶。

（4）图中B过程表示________，浓缩之前进行过滤的目的是________________________________________________________________________。

解析　

（1）天然胡萝卜素除取自植物外，还可以从养殖的岩藻中获得或利用微生物发酵生产。

（2）进行有机溶剂萃取时需对原料进行干燥处理。

（3）图中A为萃取，该过程所用到的有机溶剂应具有很高的沸点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶。

（4）图中B为浓缩，在浓缩前需进行过滤以除去萃取液中的不溶物。

答案　

（1）微生物的发酵

（2）干燥　温度　温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解

（3）萃取　溶点　溶解

（4）浓缩　除去萃取液中的不溶物

7．（2012·山东）辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。

辣椒素的获得途径如图所示。

（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。

（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。

培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。

对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是________________________________________________________________________。

（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。

用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是________和纤维素酶。

（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是________________________________________________________。

解析　本题主要考查植物组织培养的过程和植物成分的提取中的注意事项。

由外植体得到愈伤组织的过程是脱分化过程，由愈伤组织得到根、芽的过程是再分化过程；培养基中的植物激素能够促进植物的生长和发育，当生长素/细胞分裂素的比值低时有利于芽的分