届二轮生物技术在其他方面的应用解析版 专题卷Word文件下载.docx

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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：

①在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。

②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

③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；

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。

【举一反三】

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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

【热点题型】

题型二DNA和蛋白质技术

例2、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2mol/L的NaCl溶液中溶解，再向试管中加入二苯胺试剂，而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。

【提分秘籍】分离DNA、PCR技术、分离蛋白质三者的不同点

分离DNA

PCR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

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

易错警示　

（1）DNA粗提取与鉴定实验的易错点

①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。

②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

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。

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DNA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

D．PCR与细胞内DNA复制相比，其所需要酶的最适温度较高

题型三植物芳香油的提取方法

例3、阅读以下材料，完成相关问题：

从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水、化妆品等。

提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或化学原料，是纯天然的护肤品，具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、抚平肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。

玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强。

（1）根据材料中介绍的玫瑰精油的性质，要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏和________法提取，但一般采用水中蒸馏的方法，其原因是该法具有________的优点。

（2）某同学在实验中设计了如下图所示装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两处错误，并予以改正。

①错误1：

____________________________。

改正：

________________________________。

②错误2：

___________________________。

_______________________________。

（3）对用上述装置接收到的乳浊液进行如下处理：

【解析】　

（1）应根据原料特点来选择提取方法。

根据玫瑰精油挥发性强，化学性质稳定，可以用蒸馏

【提分秘籍】植物芳香油的提取方法

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

步骤

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

【误区警示】水蒸气蒸馏三种常用方法的原理相同，但原料位置不同

（1）水中蒸馏：

原料放于蒸馏容器的水中，水完全浸没原料。

（2）水上蒸馏：

容器中水的上方有筛板，原料置于筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。

（3）水气蒸馏：

蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。

三种方法中，水中蒸馏设备简单，成本低，易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。

提取玫瑰精油的过程中，油水混合物中要加入氯化钠，不属于其目的的是（　　）

A．增大玫瑰油的溶解度

B．盐析，使玫瑰油和水分开

C．利于玫瑰油的纯化

D．利于玫瑰液的回收

解析：

加入氯化钠溶液是使乳化液分层，然后将其倒入分液漏斗，利于玫瑰油的纯化和玫瑰液的回收。

答案：

A

【高考风向标】

1．（2014·

北京卷）在25℃的实验条件下可顺利完成的是（　　）

A．光合色素的提取与分离

B．用斐林（本尼迪特）试剂鉴定还原糖

C．大鼠神经细胞的培养

D．制备用于植物组织培养的固体培养基

2．（2014·

四川卷）下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是（　　）

A．用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化

B．用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布

C．用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品

D．用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度

3．（2014·

江苏卷）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是（　　）

A．酵母和菜花均可作为提取DNA的材料

B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水

C．向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物

D．DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝

4．（2014·

福建卷）[生物——现代生物科技专题]Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。

科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。

其技术流程如图：

（1）步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。

（2）步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。

（3）步骤③中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。

可以根据Rag2基因的__________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。

用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。

为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。

（4）为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。

【答案】

（1）细胞核

（2）囊胚

（3）核苷酸序列　HindⅢ和PstⅠ

（4）蛋白质

【解析】

（1）步骤①是核移植过程，是将上皮细胞的细胞核移植到去核卵母细胞。

（2）重组胚胎培养到囊胚期，可从其内细胞团分离出ES细胞。

（3）利用PCR技术扩增目的基因，其条件是模板DNA、据Rag2基因的核苷酸序列设计的引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶等，欲获得目的基因Rag2需要用HindⅢ和PstⅠ两种限制酶切割，所以选择的表达载体上应具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点。

（4）检测Rag2基因是否表达成功就需要检测有无Rag2基因表达产物，又据用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验，所以应提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质进行检测。

5．（2013·

海南，30）根据生物相关知识，回答胡萝卜素提取和酶应用方面的问题：

（1）从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常在萃取前将胡萝卜粉碎和________，以提高萃取效率；

水蒸气蒸馏法________（填“适合”或“不适合”）胡萝卜素的提取，原因是________；

鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用________法，并以________样品作为对照。

（2）若要提高衣物上血渍的去除效果，可在洗衣粉中加入________酶，因为该酶能将血红蛋白水解成可溶性的________和________；

若要提高衣物上油渍的去除效果，洗衣粉中可添加________酶；

使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高洗涤效果不好的原因分别是________。

【随堂巩固】

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①②表示脱分化，③表示再分化

B．过程①②需要照光

C．过程①②③说明花粉细胞具有全能性

D．通过过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离

解析　图中过程①表示脱分化，②表示再分化，过程③表示细胞增殖；

过程①需要避光，过程②③需要照光；

过程①②③是植物组织培养过程，说明花粉细胞具有全能性，过程③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5mL，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

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

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10g。

剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于－20℃条件下保存24h。

DNA粗提取：

第一步：

将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL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10mL滤液，再加入20mL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2mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。

DNA检测：

在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，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。

①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：

____________________________________________________________________

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）①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　②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：

①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。

②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5mL收集一管，连续收集。

6．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）2,4－D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”）2,4－D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的现象是__________（填下列序号）。

①绿色芽点细胞排列松散　②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离　③胚状体细胞中有叶绿体　④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：

①绿色；

②红色；

③蓝紫色；

④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__________________。

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）

①培养皿　②培养基　③实验操作的双手　④三角锥形瓶⑤接种环　⑥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）③⑥　⑤

8．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。

①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________。

②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），请分别说明理由。

①第1组：

_________________________________