高考生物总复习 专题3 植物的组织培养技术 专题4 DNA和蛋白质技术 专题5 植物有效成分的提取课件 新人教版选修1

专题3、5、6 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考纲内容能力要求命题分析实验：(1)植物的组织培养(2)蛋白质的提取和分离(3)DNA 的粗提取与鉴定(4) 从生物材料中提取某些特定的成分实验与探究能力实验与探究能力实验与探究能力实验与探究能力近几年新课标卷以非选择题的形式，考查了植物组织培养的原理及应用，胡萝卜的提取，结合DNA 的 复 制 考 查PCR 技 术 的 相 关 知识，以及 DNA 的提取与鉴定。一、植物的组织培养技术1菊花的组织培养：(1)理论基础：植物细胞的_。(2)基本过程：(3)实验操作步骤：制备 MS 培养基外植体消毒_培养_栽培。全能性接种移栽2月季的花药培养：全能性四分体时期(1)理论基础：花粉具有_。(2)花粉发育过程：_、单核期、双核期等阶段。(3)产生花粉植株的两种途径：3植物组织培养所用的培养基为固体培养基。二、DNA 和蛋白质技术0.14 mol/L蓝色杂质1DNA 的粗提取与鉴定：(1)实验原理：DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中的溶解度不同，浓度为_时其溶解度最小。DNA 不溶于酒精溶液。DNA 与二苯胺在沸水浴中呈_。(2)实验步骤：选材、制备鸡血细胞液破碎细胞，获取含DNA 的滤液去除滤液中的_DNA 的析出与鉴定。2多聚酶链式反应扩增 DNA 片段：(1)PCR 原理：在一定的缓冲溶液中提供_、分别与两条模板链结合的两种引物、_、耐热的 DNA 聚合酶，同时控制温度使 DNA 复制在_反复进行。(2)PCR 的反应过程：变性_延伸。3血红蛋白的提取和分离：相对分子质量的(1)凝胶色谱法：也称分配色谱法，是根据_分离蛋白质的有效方法。相对分子质量较小的移动速度较慢，而相对分子质量较大的无法_，移动速度较快。进入凝胶内部DNA模板四种脱氧核苷酸体外复性大小(2)缓冲溶液：能够抵制外界的_对溶液 pH 的影响，维持 pH 基本不变。酸和碱电场(3)电泳：带电粒子在_的作用下发生迁移的过程。(4)实验操作：样品处理及粗分离：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液透析。凝胶色谱柱的装填凝胶色谱柱操作：凝胶色谱柱的制作_样品的加入和洗脱。纯度鉴定：用 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。提取成分提取方法实验流程玫瑰精油的提取水蒸气蒸馏法鲜玫瑰花清水水蒸气蒸馏油水混合物 分离油层橘皮精油的提取压榨法石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油胡萝卜素的提取萃取法胡 萝 卜 粉 碎 干 燥 萃取过滤浓缩胡萝卜素三、植物有效成分的提取除水 玫瑰油判断正误1胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织。()2外植体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。()3愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞。()4二倍体植株的花粉经脱分化和再分化后可得到稳定遗传的植株。()5用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子。()答案：1.2.3.4.5.考点一植物的组织培养1高度分化的植物细胞全能性表达的条件：(1)离体状态。(2)营养物质：有机营养、无机营养。(3)植物激素：生长素、细胞分裂素。(4)无菌、适宜的外界条件。2影响植物组织培养的因素：(1)内部因素：材料的选取。(2)外部因素：营养成分的种类及配比；植物激素的用量及使用顺序；pH、温度、光照等。3获得成功的关键：(1)植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差，对培养条件要求较高。(2)培养材料一旦被微生物污染，就会导致实验失败。原因是微生物增殖快，生长迅速，消耗养分多，并产生代谢废物毒害培养材料。(3)无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材料以及操作者的消毒或灭菌。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4植物激素在组织培养过程中的重要作用：(1)使用顺序不同，结果不同：(2)用量比值不同(生长素/细胞分裂素)，结果也不同：比值高：利于根的分化，抑制芽的形成。比值低：利于芽的分化，抑制根的形成。比值适中：促进愈伤组织的形成。5实验操作中应注意的几个问题：(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：所用的消毒剂是体积分数为 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，菊花的组织培养需光照，月季花药的培养不需光照，而在后期均需光照。 高考探究 考向植物的组织培养典例下图是月季花药中未成熟花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列叙述正确的是()A表示脱分化而表示再分化B需要避光处理而需要光照处理C说明月季花粉细胞具有全能性D过程仍在原培养基中进行，以促进其分化解析图中过程表示脱分化，过程表示再分化，过程表示诱导。脱分化需要避光处理，即过程需要避光，幼小植株形成后需要光照处理，即过程需要光照处理。花粉经培养形成的愈伤组织不能继续在原培养基中培养，要适时更换培养基以便进一步分化成再生植株。答案C【考点练透】1(2015 年河南三模)请回答下列生物技术方面的问题。(1) 菌落是在固体培养基上由_ 繁殖而来的形态可见的子细胞群体。微生物接种的方法中最常用的是平板划线法和_法。(2)菊花的组织培养的大致过程如下图所示：图中 B、C 依次表示_过程(填名称)，添加的关键激素是_。该实验操作成功的关键是_，所以要对外植体、超净工作台等消毒，对培养基(或培养器具)等灭菌。(3)随着环境污染的加剧和石油危机出现，越来越多的国家使用乙醇作为代替燃料，生产中玉米和麦草的秸秆可以用来生产燃料乙醇，已知秸秆的主要成分是纤维素，人们首先利用纤维素分解菌将纤维素分解，纤维素分解菌多分布在富含_的土壤中，从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制_培养基并加入特殊染料，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生_来筛选纤维素分解菌，这种筛选纤维素分解菌的方法是_法。解析：(1)菌落是在固体培养基上由单个细胞繁殖而来的形态可见的子细胞群体。微生物接种的方法中最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。(2)图中 B、C 依次表示脱分化、再分化过程，添加的关键激素是细胞分裂素、生长素，该实验操作成功的关键是无菌操作。(3)纤维素分解菌多分布在富含纤维素的土壤，从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制鉴别培养基，刚果红可以和纤维素结合形成红色复合物，纤维素分解菌将纤维素分解以后，红色复合物消失，形成透明圈。答案：(1)单个细胞稀释涂布平板细胞分裂素、生长素无菌操作(或无(2)脱分化、再分化菌技术)(3)纤维素鉴别透明圈刚果红染色方法步骤添加物质及目的操作要求及目的取用与要求目的要求目的1.制备鸡血细胞液取 0.1g/mL 的柠檬酸 钠 100 mL 于500 mL 烧杯中，加鸡血 180 mL柠檬酸钠可防止凝血缓慢搅拌混匀血液与柠檬酸钠，防凝血离心或置于冰箱使血细胞与血浆分离2. 提 取 鸡血细胞的细胞核物质20 mL 蒸馏水使血细胞吸 水 涨破，释放核物质搅拌：单向、快速、5 min加速血细胞破裂过滤：12层纱布滤取含 DNA 的滤液3. 溶 解 细胞核内的DNA2 mol/L 的 NaCl溶液 40 mL溶解DNA搅拌：单向、缓慢、1 min促进 DNA 溶解考点二 DNA 的粗提取与鉴定1实验流程：方法步骤添加物质及目的操作要求及目的取用与要求目的要求目的4. 析 出 含DNA 的 黏稠物加蒸馏水至黏稠物不增加为止降 低 NaCl溶液浓度，析出 DNA搅拌：单向、轻轻混匀溶液，促进析出完整 DNA分子5. 滤 取 含DNA 的 黏稠物34 层纱布过滤获取含 DNA 的黏稠物6. 将 DNA的 黏 稠 物再溶解2 mol/L 的NaCl 溶液 20mL再溶解DNA单向搅拌使黏稠物尽可能多地溶解于溶液中7.过滤含有DNA 的 氯化钠溶液34 层纱布过滤滤取含 DNA 的滤液（续表）方法步骤添加物质及目的操作要求及目的取用与要求目的要求目的8.提取含杂质较少的DNA加入冷却的、体积分数为95% 的 酒 精50 mL让部分杂质溶于酒精，析出含杂质较少的 DNA搅拌：单向促进杂质溶解、DNA 析出用玻璃棒卷起丝状物，用滤纸吸水获得 DNA(白色乳状丝状物)9.DNA 的鉴定向2支20 mL试管各加0.015 mol/L的 NaCl 溶液一支对照，一 支 溶 解DNA( 作溶媒)搅拌促进 DNA 溶解各加 4 mL 二苯胺试剂作为 DNA 鉴定剂沸水浴 5min，冷却观察颜色DNA 所在试管溶液变蓝色（续表）2.实验关键：(1)取材不能用哺乳动物的血细胞，原因是其成熟红细胞无细胞核。(2)获取 DNA 时要向鸡血细胞液中加入足量的蒸馏水，以便使细胞膜和核膜破裂，把核内物质释放出来。(3)实验中有 6 次搅拌，除最后一次搅拌外，前 5 次搅拌均要朝一个方向。并且在析出 DNA、DNA 再溶解和提取 DNA 中，各步骤搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止 DNA分子断裂。(4)两次加蒸馏水的目的：第一次加蒸馏水是为了使血细胞吸水膨胀破裂(注：植物细胞是用洗涤剂溶解细胞膜)。第二次加蒸馏水是为了稀释 NaCl 溶液，析出 DNA。(5)用纱布过滤 3 次的目的：过滤血细胞破裂液，提取细胞核物质(滤液)。滤取0.14 molL1NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)。过滤溶有DNA的2 molL1NaCl溶液(滤液)。(6)用NaCl溶液4次的目的：加2 molL1NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质。(加蒸馏水)0.14 molL1NaCl溶液使DNA析出。加2molL1NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物。用2molL1NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA。(7)DNA 易吸附在玻璃容器上，所以实验中最好使用塑料烧杯、试管、容器，以减少 DNA 的损失。3去除滤液中的杂质的其他方案：(1)方案一：用嫩肉粉(蛋白酶)，它能水解蛋白质，但对DNA没有影响。(2)方案二：加热至 6075 ，大多数蛋白质不能忍受60 75 的高温而变性，但 DNA 不变性。 高考探究 考向DNA 的粗提取与鉴定典例(2014年湖北模拟节选)请回答下列有关细胞和分子生物学技术的问题：(导学号 57130093)(1)DNA 粗提取的实验原理是：DNA 在不同浓度的 NaCl溶液中的溶解度不同，在_mol/L 的 NaCl 溶液中的最低；鉴定 DNA 所用的试剂是_，沸水浴加热呈_色；实验中使用酒精的目的是_；实验过程中两次用到蒸馏水，第一次目的是使成熟的鸡血红细胞涨破释放出 DNA，第二次目的是_。(2)PCR 技术的中文全称是_，在操作过程中需要添加引物，它的化学本质是_。反应过程中控制不同温度的意义是不同的：90 以上时_，双链 DNA 解聚为单链；50 左右时_，引物与两条单链 DNA 结合； 72 左右时延伸，Taq DNA 聚合酶有最大活性，使 DNA 新链沿着_方向延伸。解析(1)DNA在不同浓度的NaCl 溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L 的NaCl 溶液中的最低；DNA 遇二苯胺(沸水浴)会呈现蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA 的试剂；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的蛋白质等某些物质则可以溶于酒精溶液，利用酒精可以除去溶于酒精的蛋白质等物质获取较纯净的DNA；实验过程中两次用到蒸馏水，第二次加蒸馏水的目的是稀释NaCl 溶液的浓度，使DNA 析出。(2)PCR 技术的中文全称是多聚酶链式反应；引物的本质是DNA 或RNA；反应过程中控制不同温度的意义是不同的：90 以上时DNA 变性形成单链，50 左右时，单链DNA 与引物结合，叫复性，72 左右时延伸，DNA 聚合酶沿着磷酸到五碳糖(53)的方向合成互补链。答案(1)0.14二苯胺蓝除去溶于酒精的蛋白质稀释 NaCl 溶液(2)多聚酶链式反应DNA 或 RNA变性复性5端向 3端【考点练透】2自 1973 年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表达开始，基因工程正式问世了，人们对 DNA 的关注也越来越多。分析并回答下列问题：(导学号 57130094)(1)从生物组织中提取 DNA 时，若要获取含有 DNA 的滤液，需破碎细胞；若为鸡的成熟红细胞，可以加入一定量的蒸馏水，原因是细胞_而涨破；若为植物细胞可以加入一定量的洗涤剂。(2)利用 DNA 和 RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，可以将它们分离。如 DNA 的溶解度在 NaCl 溶液浓度为_时最小，可以使 DNA 与其他杂质初步分离。(3)为了纯化提取的 DNA，可以用 95%的酒精去除滤液中的杂质。其原理是 DNA 不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，可以推测溶于酒精中的物质可能有_。(4)一般 DNA 的鉴定试剂为_，沸水浴后溶液中有DNA 则颜色为_。解析：(1)常采用吸水膨胀的方法使动物细胞涨破。(2)当NaCl 溶液浓度为0.14 mol/L 时，DNA 溶解度最低。(3)DNA 不溶于酒精，而蛋白质、脂质等杂质溶于酒精。(4)DNA 在沸水浴条件下与二苯胺反应呈蓝色。答案：(1)吸水膨胀(2)0.14 mol/L(3)蛋白质、脂质(4)二苯胺蓝色考点三蛋白质的提取和分离(以血红蛋白的提取和分离为例)、PCR 反应的过程及结果1蛋白质的提取和分离：(1)样品处理：红细胞的洗涤：目的是去除杂蛋白，分离时采用低速短时间离心，直至上清液不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。血红蛋白的释放：在蒸馏水和甲苯(溶解细胞膜)的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。(2)粗分离：分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心后，将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。透析：取 1 mL 的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有 300 mL 的物质的量浓度为 20 mmol/L 的磷酸缓冲液中，透析 12 h，去除样品中相对分子质量较小的杂质。(3)纯化：利用凝胶色谱柱可对血红蛋白进行纯化。凝胶色谱法分离蛋白质的原理，见下表：分离的种类相对分子质量直径大小运动方式运动速度运动路程洗脱次序大分子物质大大于凝胶颗粒空隙垂直向下的运动较快较短先小分子物质小小于凝胶颗粒空隙无规则扩散的运动较慢较长后(4)纯度鉴定：使用最多的是 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(可测定蛋白质的相对分子质量)。项目DNA 粗提取与鉴定血红蛋白的提取与分离材料选择鸡血细胞等含 DNA 丰富的生物组织哺乳动物成熟的红细胞破碎细胞方式动物细胞：吸水涨破植物细胞：洗涤剂、食盐搅拌研磨等加蒸馏水和甲苯搅拌去除杂质方式用不同浓度的 NaCl 溶液处理用酒精处理用蛋白酶处理等透析处理纯化处理鉴定方式二苯胺，沸水浴SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定相对分子质量DNA 与血红蛋白的提取和分离过程的比较2.PCR 反应的过程及结果：(1)过程：变性：当温度上升到 90 以上时，双链 DNA 解聚为单链。复性：温度下降到 50 左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链 DNA 结合。延伸：温度上升到 72 左右，溶液中的四种脱氧核苷酸(A，T，G，C)在 DNA 聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的 DNA 链。(2)结果：PCR 一般要经历三十多次循环，每次循环都包括变性、复性、延伸三步。两引物之间的固定长度的 DNA 序列呈指数扩增。项目细胞内 DNA 复制PCR 技术不同点解旋在解旋酶作用下边解旋边复制80 100 高温解旋，双链完全分开酶DNA 解旋酶、DNA 聚合酶Taq DNA 聚合酶引物RNADNA 或 RNA温度体内温和条件高温相同点需提供 DNA 复制的模板四种脱氧核苷酸做原料子链延伸的方向都是从 5端到 3端(3)细胞内 DNA 复制与 PCR 技术的比较： 高考探究 考向蛋白质的提取和分离、PCR 反应的过程及结果典例(2015 年江西一模)下面是某研究小组开展的“猪血浆某白蛋白的提取及分子量测定”研究，请协助完成有关问题：材料仪器：新鲜猪血、低速冷冻离心机、透析袋、电泳仪等。化学试剂：pH 为7.4 的缓冲液、柠檬酸钠、奈氏试剂(与盐水等。实验步骤：(1)样品获取：向新鲜猪血中加入_，静置一段时间后取上层_。(2)盐析法粗提蛋白质： 向血浆中加入一定体积的饱和 (NH4)2SO4 溶 液 ， 使(NH4)2SO4 的浓度达到50%，充分混合后静置、离心，取沉淀物。向沉淀物中加入适量生理盐水使之溶解，再向其中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4 溶液，使(NH4)2SO4 的浓度达到 33%，充分混合后静置、离心，取沉淀物。剂检测透析液中NH4的量。利用缓冲液做透析液的目的是重复步骤、23 次，最后用生理盐水将沉淀溶解即得粗提品。盐析粗提“血浆某白蛋白”的主要原理是_，重复步骤、的主要目的是_。(3)透析除盐：将粗提品装入透析袋，以 pH 为7.4 的缓冲液做透析液，每隔 4 h 更换一次透析液，每次更换前利用奈氏试_。检测中，若观察到透析液_时，即可终止透析。(4)凝胶色谱法分离：透析后的样品经凝胶柱洗脱，获得纯净血浆某白蛋白样品。(5)分子量测定：化学物质 SDS 能使蛋白质变性，解聚成单条肽链。在聚丙烯酰胺凝胶电泳中加入一定量的 SDS，电泳迁移率完全取决于肽链的分子大小。上图为本实验中用 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。根据电泳结果，某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论，这种说法可靠吗？理由是_。解析(1)样品获取：向新鲜猪血中加入(适量的)柠檬酸钠以防止血液凝固，静置一段时间后取上层血浆。(2)盐析法粗提蛋白质：分析实验步骤可知，盐析粗提“血浆某白蛋白”的主要原理是该血浆白蛋白在50%和33%的(NH4)2SO4 溶液中溶解度低，重复步骤、的主要目的是除去更多的杂蛋白。(3)利用缓冲液做透析液的目的是维持pH 的相对稳定，防止pH 变化对蛋白质结构造成破坏。检测中，若观察到透析液不出现黄色或红棕色沉淀时，说明小分子血浆蛋白已去除干净，即可终止透析。(5)这种说法不可靠，由图可知，只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链，而不一定是只有两条。答案(1)(适量的)柠檬酸钠血浆(2)该血浆白蛋白在 50%和 33%的(NH4)2SO4 溶液中溶解度低除去更多的杂蛋白(3)防止 pH 变化对蛋白质结构造成破坏不出现黄色或红棕色沉淀(5)不可靠，只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链，不一定是两条【考点练透】3RT-PCR 是将 RNA 逆转录(RT)和 cDNA 的聚合酶链式扩增反应相结合的技术，具体过程如下图所示：(1)过程需要加入缓冲液、原料、_、_和引物 A 等。(2)过程首先要将反应体系的温度升高到 95，其目的是_，该反应体系中所用的 Taq DNA聚合酶至少应能耐受_。(3)过程拟对单链 cDNA 进行 n 次循环的扩增，理论上至少需要_个引物 B。(4)利用 RT-PCR 技术获取的目的基因_(填“能”或“不能”)在物种之间交流；该技术还可用于对某些微量 RNA病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是_。(5)RT-PCR 过程中主要借助对_的控制，影响酶的活性，从而使得化学反应有序高效地进行。答案：(1)RNA 提取物逆转录酶(2)让逆转录酶变性失活、使 mRNA-cDNA 杂合双链解开(答95对一点即可)(3)2n1(4)能增加了待测 RNA 逆转录产生的 DNA 的数量(或浓度)，便于检测(5)温度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方法步骤水蒸气蒸馏分离油层除水过滤石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤粉碎、干燥萃取、过滤浓缩考点四植物有效成分的提取1植物有效成分提取的三种方法的比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法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剂中优点简单易行，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(续表)(1)水蒸气蒸馏法要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。(2)压榨法必须在常温条件下进行，否则会影响产物的产量和质量；压榨时原料必须要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。 高考探究 考向植物有效成分的提取方法和过程典例(2015 年新课标卷)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“-胡萝卜素”“-胡萝卜素”或“-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，用养殖的盐藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将鲜活的盐藻干燥。(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_。维生素 A 夜盲症非挥发性答案(1)-胡萝卜素(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，而乙醇为水溶性有机溶剂【考点练透】4(2016 年长春质检)玫瑰在人们生活中具有多种用途。某同学进行玫瑰的组织培养和玫瑰精油的提取实验，请回答：(导学号 57130095)(1)在进行玫瑰组织培养时，可以选取生长旺盛的嫩枝作_，并要进行_处理。(2)玫瑰组织培养接种操作前，用体积分数为 70%的_将工作台擦拭一遍。接种后，还要经过_、_和栽培才能得到开花的玫瑰。(3)某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，简便易行的是_(填“水中”“水上”或“水气”)蒸馏的方法。蒸馏过程中需要监控蒸汽温度和时间，原因是_。(4)收集的乳浊液水油分层，需向其中加入_。要除去分液得到的油层中的水分，需向其中加入无水_。解析：(1)植物组织培养时，应选取生长旺盛的嫩枝作外植体，并对外植体进行消毒处理。(2)在接种操作前要用体积分数为70%的酒精擦拭工作台，接种完成后还要经过培养、移栽和栽培等过程。(3)用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，最简便易行的是水中蒸馏的方法，在蒸馏过程中，如果蒸馏温度太高、时间太短，产品品质就较差，因此要控制好蒸馏温度和时间。(4)向收集的乳浊液中加入NaCl，可以增加水层的密度，利于油水分层，向分离出的油层中加入无水Na2SO4 可以除去油层中的水分。答案：(1)外植体消毒(2)酒精培养移栽(3)水中如果温度太高，时间太短，产品质量就比较差(4)NaCl Na2SO4外植体愈伤组织长出丛芽生根1下面是植物组织培养过程示意图，请回答有关问题： 移栽成活(1)外植体若是菊花茎段组织，则在配制 MS 固体培养基时，_(填“必须”或“不必”)添加植物激素。(2)外植体若是月季的花药，则图中的过程_(填“需要”或“不需要”)光照，而经过程培养出的植物一般称为_植株。(3)外植体若是菊花的根尖组织，则在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是_，这个过程体现了植物细胞具有_。(4)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素，在植物组织培养过程中：若先使用细胞分裂素，后使用生长素，实验结果是细胞_。当同时使用这两种激素时，生长素用量与细胞分裂素用量的比值_(填“高”“低”或“适中”)时，促进愈伤组织的形成。解析：(1)由于菊花茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素。(2)月季的花药培养初期不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。花药离体培养得到的植株为单倍体植株，也称花粉植株。(3)植物组织培养获得的植株是正常的植株，无论外植体取自植物的何种组织器官，因为这些细胞均具有全能性，所以利用菊花的根尖组织在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是绿色的。(4)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素，在植物组织培养过程中，若先使用细胞分裂素，后使用生长素，则细胞既分裂也分化。当同时使用这两种激素时，生长素用量与细胞分裂素用量的比值适中时，促进愈伤组织的形成。答案：(1)不必(2)不需要单倍体(花粉)(3)绿色全能性(4)既分裂也分化适中2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：(导学号 57130096)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 24 h。DNA 粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入 15 mL 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 10 mL 滤液，再加入20 mL 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。保存温度/材料花菜辣椒蒜黄2020第三步：取 6 支试管，分别加入等量的 2 mol/L NaCl 溶液溶解上述絮状物。DNA 检测：在上述试管中各加入 4 mL 二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热 5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。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。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：_。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。解析：(1)从表格可以看出，该实验有两个自变量：材料和保存温度。所以该探究性实验课题名称为探究不同材料和不同保存温度对DNA 提取量的影响。低温抑制了相关酶的活性，DNA 降解速度慢，提取的 DNA 较多。(2)第二步中用玻璃棒搅拌的目的是获取DNA 絮状物，所以若速度快，易造成DNA 断裂。(3)本实验的结论可从两个方面来考虑：相同材料在不同温度下的结论；不同材料在相同温度下的结论。(4)氯仿能使蛋白质变性，而对DNA 影响极小，所以可将第三步获得的溶液与氯仿混合，又因为氯仿密度大于水，所以蛋白质沉淀位于溶液下部，DNA 位于上清液中。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)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3红细胞中含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带 O2 和 CO2，可选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：(1)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：_、_、_和_。(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_。以上所述的过程即是样品处理，它包括_、_、收集血红蛋白溶液。(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定。样品纯化的目的是_。(4)电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及_、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。解析：血红蛋白提取和分离的程序可分为四步，分别是：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。在实验中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、收集血红蛋白溶液。样品纯化的目的是通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去，进而使SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法中迁移速率只取决于分子大小。电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。答案：(1)样品处理粗分离纯化纯度鉴定(2)防止血液凝固红细胞的洗涤血红蛋白的释放(3)通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去(4)分子的大小4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、蒸馏法和_。(2)芳香油溶解性的特点是_。(3)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物质获得乳状液可采用的方法是_。(4)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上层，原因是油层的密度比_。加入氯化钠的作用是_。(5)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，该试剂的作用是_。(6)某同学在实验中设计了下图所示装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两个错误。错误 1：_。错误 2：_。解析：题图为水蒸气蒸馏装置，温度计用来测定水蒸气的温度，图中温度计位置过低，应将温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。图中冷凝管进水口、出水口接错，冷凝管进水口应在下，出水口在上。答案：(1)萃取法(2)不溶于水，易溶于有机溶剂(3)过滤(4)水层小增加水层密度，促使油和水分层(或增加盐的浓度，促使油和水分层)(5)吸收芳香油中残留的水分(6)温度计位置太靠下冷凝器进水口、出水口接错