2017年高考生物(考点解读+命题热点突破)专题19生物技术在其他方面的应用

1、 专题 19 生物技术在其他方面的应用 【考向解读】 1. 植物组织培养 2. 从生物材料中提取某些特定的成分 中频考点：植物有效成分的提取 低频考点：植物组织培养 【命题热点突破一】 植物的组织培养 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，其作用及特点为: (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 细胞既分裂又分化 同时使用 分化频率提高 (3) 用量比例不同，结果也不同 例 1 、下 面是将

2、 四倍 体兰 花的 叶片通 过植 物组 织 培养形 成植 株的 示意 图，请 结合 图解 回答 相关问 题 : 四倍体兰花叶片 - 愈伤组织 - 胚状体 - 植株 (1) 选取四倍体兰花叶片时，要选择 _ 的叶片；剪下叶片后需要经过一系列的消毒过程，一般先 用流水冲洗 20 min左右，在无菌操作台上用体积分数为 _ 的酒精消毒 30 s，取出后在无菌水中清洗， 再用质量分数为 0.1%的 _ 溶液灭菌 12 min，最后用无菌水至少冲洗 3 次。 (2) 离体组织培养常用 MS 培养基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有机物 (如甘氨酸、烟酸、肌 醇、维生素以及 _ 等)，在配制好的 MS

3、 培养基中，常常需要添加植物激素， 其中， _和_ 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 (3) 过程称为 _ ，所形成的愈伤组织细胞与正常体细胞相比， 前者在结构上的特点是 _ ;从的结果看，它们的实质都是 (4) 现代药理研究表明，兰花的芳香成分一芳香油使人心旷神怡，提神醒脑。实验室提取植物芳香油的 方法有蒸馏、 _ 和 _ 等，根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为2 _ 、 _和_ 。 【解析】 （1）据题意，植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，越是生长旺盛的部位或幼嫩的部 分全能性越容易表达，故选取四倍体兰花叶片时，要选择生长旺盛 （或幼嫩）叶片；剪下叶片后

4、需要经过一 系列的消毒过程，其中消毒所用的酒精体积分数为 70%灭菌用质量分数为 0.1%的氯化汞（HgCl2）溶液。 离体组织培养常用略培养基，其主要成分包括大量元素、黴量元素、有机物 Ota 甘氨釀、烟釀、肌 醸维生素以及糖等），在配制好的粘培养基中，常常需要添加植物激素，其中，生长素和细胞分裂素 是启强田胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 is團分析知过程称为脱分化（去分化几所形成的愈伤组织细胞与正常体细胞相比，前者在结构 上的特点是高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞，从的结果看它们的实康都是基因在特定的时间和 空间条件下选择性表达的结果 o （4）实验室提取植物芳香油的方法有蒸馏法、萃取

5、法和压榨法等；根据蒸馏过程中原料放置的位置， 可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏法、水上蒸馏法和水气蒸馏法。 【答案】 （1）生长旺盛（或幼嫩）70%氯化汞 （2）蔗糖 生长素 细胞分裂素 （3）脱分化 高度 液泡化、无定形、细胞壁薄 基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 （4）压榨 萃取 水中蒸 馏水上蒸馏水气蒸馏 【变式探究】 F 图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题: （1）选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用单核期的花粉可提高成功 率，原因是 _ 。如图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 （2） 基因型为 Aa

6、Bb（两对基因自由组合）的二倍体月季，用它的花药进行离体培养， 在获得由花粉发育成 的单倍体植株的同时，也得到一些二倍体植株。可能的原因是 _ 。对花药离 体培养过程中得到的胚，用 0.2%0.4%的秋水仙素处理，得到了许多染色体数目增加一倍的植株。其中， 两对性状均为显性的基因型是 _ 。 （3） 如图是探究诱导月季根愈伤组织分化因素的实验示意图：a# 耳花药枷花制一生际而|丄追+両 3 _ 根愈伤组织分化是由实验 A 中 产生的“某物质”直接诱导。 实验 C 和实验 D 对照说明根愈伤组织分化与 _ 有关。 实验 B、D 分别排除了 _ 对实验的干扰。 【解析】(1)单核期花粉对离体刺激敏

7、感，选用该期花粉可提高培养的成功率；植物组织培养脱分化和 再分化取决于植物激素的种类及比例，尤其是生长素和细胞分裂素。 花药离体培养时获得二倍体可 M 猩剥离花药时损伤了花药壁、由花药壁细胞发肓而成(或受伤部位 产生鉅伤组织),花药离体培养获得的幼胚，可能是花药发育形成的 AE,也可能是花药壁或受伤组织发肓形 成的二倍体如AaBb.故用秋水仙素处理使染色体加倍得到的基因型是 AABB和 AAaaEBbb , 根惑伤组织分化是由实验 A中幼芽产生的“某物质值接诱导实验 C 和实验 D 对照说明很愈伤组织 分化与生长素有关*实验 B 排除了玻璃纸对实验的干扰，实验邛瞭了琼脂对实验的干扰。 【答案】

8、 (1)这个时期对离体刺激敏感 激素的种类及其浓度配比 (2)剥离花药时损伤了花药壁， 由花药壁细胞发育而来(或受伤部位产生愈伤组织)AABB 和 AAaaBBbb (3)幼芽 生长素 玻璃纸、 琼脂 【命题热点突破二】生物材料中有效成分的提取 1 物质分离的方法： (1) 分离油水混合物可以采用分液的方法。 (2) 除去压榨液中的固体物和残渣通常采用过滤的方法。 (3) 除去液体中质量较小的固体残留物通常采用离心的方法。 (4) 除去芳香油中的残留水分常采用加入无水硫酸钠后过滤的方法。 (5) 除去不易挥发的植物有效成分中的有机溶剂常采用蒸馏法。 4 2 依据植物有效成分的特性选择提取方法：

9、5 (1) 提取挥发性强的植物芳香油：蒸馏法。 (2) 提取易溶于有机溶剂的植物有效成分：萃取法。 (3) 提取原料中含量高的植物有效成分：压榨法。 3鉴定胡萝卜素常采取纸层析法。 例 2、(2015 全国卷H )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“a -胡萝卜素”、“ 3 -胡萝卜素”或“ 丫 -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， 该疾病称为 _ ，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

10、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 _ 【解折】(1)胡萝卜含有的胡萝卜素有三类，其中最主要的是胡萝卜素，胡萝卜素在人体内可次 转变成维生素鵝维生素 A缺乏会导致夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。 (2) 胡萝卜素的提取一般采用萃取法，革取前需要对材料进行干燥处理，臥提高萃取的效率。 (3) 萃取胡萝卜素的有机溥剂应该具有很高的沸点，能够充分濬解胡萝卜素，并且不与水混濬，如乙酸 乙 0翳乙酢是水濬性有机漆剂，因萃収过程中能与水混滚而影响萃取效果，所臥不用它作萃取剂。 【答案】 (1) 3 -胡萝卜素 维

11、生素 A 夜盲症 非挥发性 (3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂 【变式探究】 某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽 量减少损失。 (1) _ 有人想提取橘皮精油获取利润，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气蒸馏法，会出现原料 (其他合理答案也可) _ 和有效成分 _ 等问题。 _ 作材料进行植物组织培养大量繁殖无 6 (3) 某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，通常选取 时期最常用的方法有 _ 法，某些植物的花粉不易着色，需采用 _ 法。病毒植株。若用花药进行离体培养，

12、则选择花粉发育至 _期的花药培养成功率最高。确定花粉发育 7 (4) _ 影响植物组织培养的因素很多，其中最关键的激素有 _ 。在进行植物组织培养时需保证细胞 处于离体状态，原因是 _ 。 【解析】(1：) C2)水中藝馆的方法对于有些原料不适用，如柑橘，这是因为水中藝憎会导致原料焦糊 和有效成分水解等问题，因此柑橘芳香油制备一般采用压榨法。0)-般来说，在单核期，细胞垓由中央移 向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，根易破碎，选择单核 期以后的花药接种，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难。确定花粉发肓时期最常用的方法有酯酸 洋红法，某些植物的花粉不易着

13、刍需采用焙花青裙矶法，这种方法能将花耕细胞核染成蓝黒各植 物组织培养时最关键的激素是生长素和细胞分裂素；在进行植物组织培养时需保证细胞处于离体状态，原 因是在柑橘个体发肓过程中不同细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官。 【答案】 (1)压榨 (2) 焦糊水解 (3) 茎尖或芽尖 单核 醋酸洋红 焙花青-铬矶 (4) 生长素和细胞分裂素 在柑橘个体发育过程中，不同细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成 不同的组织和器官 【高考真题解读】 1. (2015 江苏卷，25)图 1、2 分别为“ DNA 的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，下列叙述 正确的是( ) 俐血圳胞

14、臧 图 1 DNAflt 盐朋潢 国 2 A. 图 1、2 中加入蒸馏水稀释的目的相同 B. 图 1 中完成过滤之后保留滤液 8 C. 图 2 中完成过滤之后弃去滤液 D. 在图 1 鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质 【解析】本题主要考查 IMA的粗提取与鉴定匚实验，意在考査考生理解能力和实验能力。难度较小。 必】页错，團施 2 中加入蕤憎水瞬的目的分别是破辞细胞获取含 DMA的滤港、稀籟 NM1濬液，析出 叫乃项对，團 1过滤之后保留滤液，因滤液含观；C 项对#图 2 过滤之后拜去滤液，因观已析出；D 项对嫩肉粉中的蛋白酶可对蛋白质进行水解。 【答案】BCD 2. （2013 江苏，

15、4）某同学用洋葱进行 DNA 粗提取和鉴定实验，操作错误的是 （ ） A. 加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨 B. 用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的 DNA C. 加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌 D. 加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热 【解析】本题考查 DNA 粗提取和鉴定实验的操作要领，意在考查考生的实际操作与分析理解能力。加 入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和，否则会产生许多泡沫，不利于后续步骤的操作， A 错误；蛋白酶能够分 解蛋白质，因此能起到纯化 DNA 的作用，B 正确；加入酒精后用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧 DNA 分子的断裂，导致 DNA 分子不能形成絮状沉淀， C 正确；用二苯

16、胺试剂鉴定 DNA 需要水浴加热，D 正确。 【答案】A 3. （2012 江苏，18）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 NaCI 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 【解析】本题考查“ DNA 粗提取与鉴定实验”的相关知识， 意在考查考生对实验原理和操作步骤的理解。 提取植物细胞中 DNA 时，加入洗涤剂可瓦解植物细胞的细胞膜，利于 DNA 的释放，但不能增加 DNA 在 Na

17、CI 溶液中的溶解度， A 错误；含 DNA 的丝状物应先溶解在物质的量浓度为 2 mol/L 的 NaCI溶液中，再加入二 苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后会变成蓝色， B 错误；菜花匀浆中含有 DNA 水解酶，常温下其活性较 高，可催化 DNA 水解从而影响 DNA 的提取，C 正确；用玻璃棒缓慢搅拌滤液不会使 DNA 分子断裂，因此，通 常不会影响 DNA 的提取量，D 错误。 【答案】C 9 4. （2013 四川理综，1）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是 A. 细胞的增殖与分化 B.光能的吸收与转化 C.ATP 的合成与分解 D.基因的突变与重组 【

18、解析】本題以植物组织培养为背景，综合考查细胞的増殖与分化、光合作用、ATP 的合成与分解及生 物的变异等相关知识，意在考查考生的理解能力千瞄合运用能力。禽体菊花茎段形成幼苗的过程中，涉及. 了脱分化和再分化过程，且整个过程都伴随着细胞的分裂与分化，A不符合题意。此过程中吸收束序专化光能 可同时发生，B 不符合題意。灼？是直接能源物质，整个过程中需要皿提供能量，故伴随着 AIP 的合成与 分解，f不符合题意。该过程为无性聲殖，整个过程中细胞分裂的方式为有丝分裂不发生基因重组J D符 合题乐 【答案】D 5. （2013 重庆理综，5）某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材T消

19、毒T愈 伤组织培养-出芽-生根-移栽”。下列有关叙述，错误的是 （ ） A. 消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B. 在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞 C. 出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 D. 生根时，培养基通常应含 a -萘乙酸等生长素类调节剂 【解析】本题以植物组织培养实验为背景，综合考查实验操作、细胞分化、植物生命活动的调节等， 意在考查考生的实验分析能力和综合应用能力。植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物， 又减少消毒剂对培养材料的伤害， A 正确；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞

20、融合 诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞， B 错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达， C 正确；植物组织培 养过程中，在生根阶段培养基中通常应含有生长素类调节剂， D 正确。 【答案】B 6. （2014 山东卷，35）玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如 下： （1）玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产 物为酵母菌的生长提供 _ 。发酵过程中检测酵母菌数量可采用 _ 法或稀释涂布平板法计数。 （2） _ 玉米胚芽油不易挥发，宜选用 法或 法从玉米胚芽中提取。 10 （3） 玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖

21、异构酶的作用下转化成果糖。利用 _ 技术可使葡萄 糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。 （4） _ 利用 PCR 技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的 _ 催化。PCR般要经历三十次以上 的循环，每次循环包括变性、 _ 和 _ 三步。 【解析】本题综合考查了徽生物的培养、植物芳香油的提取 PCR技术以及酶的应用等知识，肓在考查 学生的识记能力和综合分析问题的能力。（1）培养鸚彎菌时，玉米秸秆中的纤维素的水解产物为酹母菌的生 长提供碳源。检测酹母菌数量可采用显徵镜直接计数法或稀释涂布平扳法计数中（刃玉米月丕芽油不易挥发， 宜选用压榨法或萃取法从玉米 E丕芽中提取。心）利用固定化酶技术可使葡萄糖异枸酶重复禾从而降低生 产成本。（4）利用PCR 技术扩增葡萄糖异构酶基因时需用耐高温的（T阴）D 陋聚合酶催化。PCR-般要经历 三十次以上的循环每次循环句括变性、（低温）复性（或退火）；（中温）延佃三步。 【答案】（1）碳源显微镜直接计数 （2） 压榨 萃取（注：两空可颠倒） （3）