2017年高考生物(考點解讀+命題熱點突破)專題19生物技術在其他方面的應用

1、 專題 19 生物技術在其他方面的應用 【考向解讀】 1. 植物組織培養(yǎng) 2. 從生物材料中提取某些特定的成分 中頻考點：植物有效成分的提取 低頻考點：植物組織培養(yǎng) 【命題熱點突破一】 植物的組織培養(yǎng) 生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素，其作用及特點為: (1) 在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現加強的趨勢。 (2) 使用順序不同，結果不同，具體如下： 使用順序 實驗結果 先使用生長素，后使用細胞分裂素 有利于細胞分裂，但細胞不分化 先使用細胞分裂素，后使用生長素 細胞既分裂又分化 同時使用 分化頻率提高 (3) 用量比例不同，結果也不同 例 1 、下 面是將

2、 四倍 體蘭 花的 葉片通 過植 物組 織 培養(yǎng)形 成植 株的 示意 圖，請 結合 圖解 回答 相關問 題 : 四倍體蘭花葉片 - 愈傷組織 - 胚狀體 - 植株 (1) 選取四倍體蘭花葉片時，要選擇 _ 的葉片；剪下葉片后需要經過一系列的消毒過程，一般先 用流水沖洗 20 min左右，在無菌操作臺上用體積分數為 _ 的酒精消毒 30 s，取出后在無菌水中清洗， 再用質量分數為 0.1%的 _ 溶液滅菌 12 min，最后用無菌水至少沖洗 3 次。 (2) 離體組織培養(yǎng)常用 MS 培養(yǎng)基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有機物 (如甘氨酸、煙酸、肌 醇、維生素以及 _ 等)，在配制好的 MS

3、 培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素， 其中， _和_ 是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素。 (3) 過程稱為 _ ，所形成的愈傷組織細胞與正常體細胞相比， 前者在結構上的特點是 _ ;從的結果看，它們的實質都是 (4) 現代藥理研究表明，蘭花的芳香成分一芳香油使人心曠神怡，提神醒腦。實驗室提取植物芳香油的 方法有蒸餾、 _ 和 _ 等，根據蒸餾過程中原料放置的位置，可以將水蒸氣蒸餾法劃分為2 _ 、 _和_ 。 【解析】 （1）據題意，植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性，越是生長旺盛的部位或幼嫩的部 分全能性越容易表達，故選取四倍體蘭花葉片時，要選擇生長旺盛 （或幼嫩）葉片；剪下葉片后

4、需要經過一 系列的消毒過程，其中消毒所用的酒精體積分數為 70%滅菌用質量分數為 0.1%的氯化汞（HgCl2）溶液。 離體組織培養(yǎng)常用略培養(yǎng)基，其主要成分包括大量元素、黴量元素、有機物 Ota 甘氨釀、煙釀、肌 醸維生素以及糖等），在配制好的粘培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素，其中，生長素和細胞分裂素 是啟強田胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素。 is團分析知過程稱為脫分化（去分化幾所形成的愈傷組織細胞與正常體細胞相比，前者在結構 上的特點是高度液泡化、無定形狀態(tài)的薄壁細胞，從的結果看它們的實康都是基因在特定的時間和 空間條件下選擇性表達的結果 o （4）實驗室提取植物芳香油的方法有蒸餾法、萃取

5、法和壓榨法等；根據蒸餾過程中原料放置的位置， 可以將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾法、水上蒸餾法和水氣蒸餾法。 【答案】 （1）生長旺盛（或幼嫩）70%氯化汞 （2）蔗糖 生長素 細胞分裂素 （3）脫分化 高度 液泡化、無定形、細胞壁薄 基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果 （4）壓榨 萃取 水中蒸 餾水上蒸餾水氣蒸餾 【變式探究】 F 圖是月季花藥離體培養(yǎng)產生花粉植株的兩種途徑，請據圖回答有關問題: （1）選用的材料合適與否是成功誘導出花粉植株的重要因素，一般來說選用單核期的花粉可提高成功 率，原因是 _ 。如圖花藥經脫分化產生胚狀體還是愈傷組織主要取決于培養(yǎng)基中 （2） 基因型為 Aa

6、Bb（兩對基因自由組合）的二倍體月季，用它的花藥進行離體培養(yǎng)， 在獲得由花粉發(fā)育成 的單倍體植株的同時，也得到一些二倍體植株?？赡艿脑蚴?_ 。對花藥離 體培養(yǎng)過程中得到的胚，用 0.2%0.4%的秋水仙素處理，得到了許多染色體數目增加一倍的植株。其中， 兩對性狀均為顯性的基因型是 _ 。 （3） 如圖是探究誘導月季根愈傷組織分化因素的實驗示意圖：a# 耳花藥枷花制一生際而|丄追+両 3 _ 根愈傷組織分化是由實驗 A 中 產生的“某物質”直接誘導。 實驗 C 和實驗 D 對照說明根愈傷組織分化與 _ 有關。 實驗 B、D 分別排除了 _ 對實驗的干擾。 【解析】(1)單核期花粉對離體刺激敏

7、感，選用該期花粉可提高培養(yǎng)的成功率；植物組織培養(yǎng)脫分化和 再分化取決于植物激素的種類及比例，尤其是生長素和細胞分裂素。 花藥離體培養(yǎng)時獲得二倍體可 M 猩剝離花藥時損傷了花藥壁、由花藥壁細胞發(fā)肓而成(或受傷部位 產生鉅傷組織),花藥離體培養(yǎng)獲得的幼胚，可能是花藥發(fā)育形成的 AE,也可能是花藥壁或受傷組織發(fā)肓形 成的二倍體如AaBb.故用秋水仙素處理使染色體加倍得到的基因型是 AABB和 AAaaEBbb , 根惑傷組織分化是由實驗 A中幼芽產生的“某物質值接誘導實驗 C 和實驗 D 對照說明很愈傷組織 分化與生長素有關*實驗 B 排除了玻璃紙對實驗的干擾，實驗邛瞭了瓊脂對實驗的干擾。 【答案】

8、 (1)這個時期對離體刺激敏感 激素的種類及其濃度配比 (2)剝離花藥時損傷了花藥壁， 由花藥壁細胞發(fā)育而來(或受傷部位產生愈傷組織)AABB 和 AAaaBBbb (3)幼芽 生長素 玻璃紙、 瓊脂 【命題熱點突破二】生物材料中有效成分的提取 1 物質分離的方法： (1) 分離油水混合物可以采用分液的方法。 (2) 除去壓榨液中的固體物和殘渣通常采用過濾的方法。 (3) 除去液體中質量較小的固體殘留物通常采用離心的方法。 (4) 除去芳香油中的殘留水分常采用加入無水硫酸鈉后過濾的方法。 (5) 除去不易揮發(fā)的植物有效成分中的有機溶劑常采用蒸餾法。 4 2 依據植物有效成分的特性選擇提取方法：

9、5 (1) 提取揮發(fā)性強的植物芳香油：蒸餾法。 (2) 提取易溶于有機溶劑的植物有效成分：萃取法。 (3) 提取原料中含量高的植物有效成分：壓榨法。 3鑒定胡蘿卜素常采取紙層析法。 例 2、(2015 全國卷H )回答與胡蘿卜素有關的問題： (1) 胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是 _ (填“a -胡蘿卜素”、“ 3 -胡蘿卜素”或“ 丫 -胡 蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內可以轉變成兩分子 _ ,后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥， 該疾病稱為 _ ，胡蘿卜素是 _ (填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質。 (2) 工業(yè)生產上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時， _ (填“需要”或“不需

10、要”)將新鮮 的巖藻干燥。 (3) 現有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應選用其中的 _ 作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的 理由是 _ 【解折】(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類，其中最主要的是胡蘿卜素，胡蘿卜素在人體內可次 轉變成維生素鵝維生素 A缺乏會導致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質。 (2) 胡蘿卜素的提取一般采用萃取法，革取前需要對材料進行干燥處理，臥提高萃取的效率。 (3) 萃取胡蘿卜素的有機溥劑應該具有很高的沸點，能夠充分濬解胡蘿卜素，并且不與水混濬，如乙酸 乙 0翳乙酢是水濬性有機漆劑，因萃収過程中能與水混滾而影響萃取效果，所臥不用它作萃取劑。 【答案】 (1) 3 -胡蘿卜素 維

11、生素 A 夜盲癥 非揮發(fā)性 (3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機溶劑應不與水混溶，而乙醇為水溶性有機溶劑 【變式探究】 某年我國某地由于柑橘大實蠅的危害，橘農遭受到了很大的損失，當地政府想盡一切辦法幫助橘農盡 量減少損失。 (1) _ 有人想提取橘皮精油獲取利潤，一般提取橘皮精油的方法是 _ 法。 (2) 橘皮精油的提取若采取水蒸氣蒸餾法，會出現原料 (其他合理答案也可) _ 和有效成分 _ 等問題。 _ 作材料進行植物組織培養(yǎng)大量繁殖無 6 (3) 某橘農發(fā)現自家有一株橘樹具有抗蟲性狀，通常選取 時期最常用的方法有 _ 法，某些植物的花粉不易著色，需采用 _ 法。病毒植株。若用花藥進行離體培養(yǎng)，

12、則選擇花粉發(fā)育至 _期的花藥培養(yǎng)成功率最高。確定花粉發(fā)育 7 (4) _ 影響植物組織培養(yǎng)的因素很多，其中最關鍵的激素有 _ 。在進行植物組織培養(yǎng)時需保證細胞 處于離體狀態(tài)，原因是 _ 。 【解析】(1：) C2)水中藝館的方法對于有些原料不適用，如柑橘，這是因為水中藝憎會導致原料焦糊 和有效成分水解等問題，因此柑橘芳香油制備一般采用壓榨法。0)-般來說，在單核期，細胞垓由中央移 向細胞一側的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。選擇單核期以前的花藥接種，質地幼嫩，根易破碎，選擇單核 期以后的花藥接種，花瓣已有些松動，又給材料的消毒帶來困難。確定花粉發(fā)肓時期最常用的方法有酯酸 洋紅法，某些植物的花粉不易著

13、芻需采用焙花青裙磯法，這種方法能將花耕細胞核染成藍黒各植 物組織培養(yǎng)時最關鍵的激素是生長素和細胞分裂素；在進行植物組織培養(yǎng)時需保證細胞處于離體狀態(tài)，原 因是在柑橘個體發(fā)肓過程中不同細胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同，細胞分化形成不同的組織和器官。 【答案】 (1)壓榨 (2) 焦糊水解 (3) 莖尖或芽尖 單核 醋酸洋紅 焙花青-鉻磯 (4) 生長素和細胞分裂素 在柑橘個體發(fā)育過程中，不同細胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同，細胞分化形成 不同的組織和器官 【高考真題解讀】 1. (2015 江蘇卷，25)圖 1、2 分別為“ DNA 的粗提取與鑒定”實驗中部分操作步驟示意圖，下列敘述 正確的是( ) 俐血圳胞

14、臧 圖 1 DNAflt 鹽朋潢 國 2 A. 圖 1、2 中加入蒸餾水稀釋的目的相同 B. 圖 1 中完成過濾之后保留濾液 8 C. 圖 2 中完成過濾之后棄去濾液 D. 在圖 1 雞血細胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質 【解析】本題主要考查 IMA的粗提取與鑒定匚實驗，意在考査考生理解能力和實驗能力。難度較小。 必】頁錯，團施 2 中加入蕤憎水瞬的目的分別是破辭細胞獲取含 DMA的濾港、稀籟 NM1濬液，析出 叫乃項對，團 1過濾之后保留濾液，因濾液含觀；C 項對#圖 2 過濾之后拜去濾液，因觀已析出；D 項對嫩肉粉中的蛋白酶可對蛋白質進行水解。 【答案】BCD 2. （2013 江蘇，

15、4）某同學用洋蔥進行 DNA 粗提取和鑒定實驗，操作錯誤的是 （ ） A. 加入洗滌劑后用力進行快速、充分的研磨 B. 用蛋白酶純化過濾后的研磨液中的 DNA C. 加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌 D. 加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱 【解析】本題考查 DNA 粗提取和鑒定實驗的操作要領，意在考查考生的實際操作與分析理解能力。加 入洗滌劑后研磨動作要輕緩、柔和，否則會產生許多泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作， A 錯誤；蛋白酶能夠分 解蛋白質，因此能起到純化 DNA 的作用，B 正確；加入酒精后用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免加劇 DNA 分子的斷裂，導致 DNA 分子不能形成絮狀沉淀， C 正確；用二苯

16、胺試劑鑒定 DNA 需要水浴加熱，D 正確。 【答案】A 3. （2012 江蘇，18）下列關于“ DNA 粗提取與鑒定實驗”的敘述，正確的是 （ ） A. 洗滌劑能瓦解細胞膜并增加 DNA 在 NaCI 溶液中的溶解度 B. 將 DNA 絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍 C. 常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響 DNA 的提取 D. 用玻棒緩慢攪拌濾液會導致 DNA 獲得量減少 【解析】本題考查“ DNA 粗提取與鑒定實驗”的相關知識， 意在考查考生對實驗原理和操作步驟的理解。 提取植物細胞中 DNA 時，加入洗滌劑可瓦解植物細胞的細胞膜，利于 DNA 的釋放，但不能增加 DNA 在 Na

17、CI 溶液中的溶解度， A 錯誤；含 DNA 的絲狀物應先溶解在物質的量濃度為 2 mol/L 的 NaCI溶液中，再加入二 苯胺試劑在沸水浴條件下檢測，冷卻后會變成藍色， B 錯誤；菜花勻漿中含有 DNA 水解酶，常溫下其活性較 高，可催化 DNA 水解從而影響 DNA 的提取，C 正確；用玻璃棒緩慢攪拌濾液不會使 DNA 分子斷裂，因此，通 常不會影響 DNA 的提取量，D 錯誤。 【答案】C 9 4. （2013 四川理綜，1）在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中，下列生命活動不會同時發(fā)生的是 A. 細胞的增殖與分化 B.光能的吸收與轉化 C.ATP 的合成與分解 D.基因的突變與重組 【

18、解析】本題以植物組織培養(yǎng)為背景，綜合考查細胞的増殖與分化、光合作用、ATP 的合成與分解及生 物的變異等相關知識，意在考查考生的理解能力千瞄合運用能力。禽體菊花莖段形成幼苗的過程中，涉及. 了脫分化和再分化過程，且整個過程都伴隨著細胞的分裂與分化，A不符合題意。此過程中吸收束序?；饽?可同時發(fā)生，B 不符合題意。灼？是直接能源物質，整個過程中需要皿提供能量，故伴隨著 AIP 的合成與 分解，f不符合題意。該過程為無性聲殖，整個過程中細胞分裂的方式為有絲分裂不發(fā)生基因重組J D符 合題樂 【答案】D 5. （2013 重慶理綜，5）某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術路線為“取材T消

19、毒T愈 傷組織培養(yǎng)-出芽-生根-移栽”。下列有關敘述，錯誤的是 （ ） A. 消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害 B. 在愈傷組織培養(yǎng)中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞 C. 出芽是細胞再分化的結果，受基因選擇性表達的調控 D. 生根時，培養(yǎng)基通常應含 a -萘乙酸等生長素類調節(jié)劑 【解析】本題以植物組織培養(yǎng)實驗為背景，綜合考查實驗操作、細胞分化、植物生命活動的調節(jié)等， 意在考查考生的實驗分析能力和綜合應用能力。植物組織培養(yǎng)中消毒的原則是既殺死材料表面的微生物， 又減少消毒劑對培養(yǎng)材料的傷害， A 正確；植物體細胞的雜交需先除去細胞壁得到原生質體，再在細胞

20、融合 誘導劑作用下獲得染色體加倍的細胞， B 錯誤；細胞分化的實質是基因的選擇性表達， C 正確；植物組織培 養(yǎng)過程中，在生根階段培養(yǎng)基中通常應含有生長素類調節(jié)劑， D 正確。 【答案】B 6. （2014 山東卷，35）玉米是重要的糧食作物，經深加工可生產酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如 下： （1）玉米秸稈中的纖維素經充分水解后的產物可被酵母菌利用發(fā)酵生產酒精。培養(yǎng)酵母菌時，該水解產 物為酵母菌的生長提供 _ 。發(fā)酵過程中檢測酵母菌數量可采用 _ 法或稀釋涂布平板法計數。 （2） _ 玉米胚芽油不易揮發(fā)，宜選用 法或 法從玉米胚芽中提取。 10 （3） 玉米淀粉經酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖

21、異構酶的作用下轉化成果糖。利用 _ 技術可使葡萄 糖異構酶重復利用，從而降低生產成本。 （4） _ 利用 PCR 技術擴增葡萄糖異構酶基因時，需用耐高溫的 _ 催化。PCR般要經歷三十次以上 的循環(huán)，每次循環(huán)包括變性、 _ 和 _ 三步。 【解析】本題綜合考查了徽生物的培養(yǎng)、植物芳香油的提取 PCR技術以及酶的應用等知識，肓在考查 學生的識記能力和綜合分析問題的能力。（1）培養(yǎng)鸚彎菌時，玉米秸稈中的纖維素的水解產物為酹母菌的生 長提供碳源。檢測酹母菌數量可采用顯徵鏡直接計數法或稀釋涂布平扳法計數中（刃玉米月丕芽油不易揮發(fā)， 宜選用壓榨法或萃取法從玉米 E丕芽中提取。心）利用固定化酶技術可使葡萄糖異枸酶重復禾從而降低生 產成本。（4）利用PCR 技術擴增葡萄糖異構酶基因時需用耐高溫的（T陰）D 陋聚合酶催化。PCR-般要經歷 三十次以上的循環(huán)每次循環(huán)句括變性、（低溫）復性（或退火）；（中溫）延佃三步。 【答案】（1）碳源顯微鏡直接計數 （2） 壓榨 萃?。ㄗⅲ簝煽湛深嵉梗?（3）