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走向高考 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,生物技术实践,选修一,选 考 内 容,专题三 生物技术在其他方面的应用,选修一,考情考点探究,方法警示探究,课前基础回扣,核心考点突破,课 时 作 业,方法技巧警示,答案 C 解析 本题考查学生对教材实验的掌握。酵母和菜花细胞均为真核细胞，理论上均可作为提取DNA的材料；DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水，在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最大，在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，是为了加速细胞膜和核膜破裂，此时玻棒上没有白色絮状物；鉴定DNA的原理是DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝。,2(2014北京，5)关于高中生物学实验的基本原理，叙述不正确的是 ( ) A噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统 B提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异 C成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性 DPCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板,答案 C 解析 A项正确，噬菌体必须在活菌中增殖培养是因其没有细胞结构，缺乏独立的代谢系统，无法完成各项生命活动；B项正确，提取组织DNA是利用DNA和蛋白质在氯化钠、酒精等溶液中的溶解度不同而进行的；C项错误，成熟植物细胞发生质壁分离是由于选择透(过)性的原生质层两侧的溶液存在浓度差，所以发生了水分子的渗透，细胞壁不具有选择透(过)性，原生质层具有选择透过性；D项正确，PCR呈指数扩增是因为DNA的半保留复制，上一轮的产物可作为下一轮的模板。,3(2013江苏，4)某同学用洋葱进行了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 答案 A,解析 本题考查用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验的目的、流程及注意事项。加入洗涤剂后，研磨动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作，A错误；利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开，起到纯化的作用，B正确；加入酒精溶液，静置溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA，用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌，防止断裂，C正确；用二苯胺鉴定DNA需要水浴加热，D正确。,脱分化,愈伤组织,再分化,微量元素,植物激素,MS培养基,营养条件,调pH,MS固体,灭菌,70%的酒 精,0.1%的 氯化汞,无菌水,(3)接种：始终在_旁进行，对接种工具要用_灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意_。 (4)培养与移栽：在1822的_中培养，得到试管苗后进行移栽。 4月季的花药培养 (1)被子植物的花粉发育过程： 花粉母细胞_单核期_花粉粒。,酒精灯,火焰灼烧,不要倒插,无菌箱,四分体时期,双核期,脱分化,愈伤组织,丛芽,材料的选择,培养基的组成,生长条件,低温预处理,密度,(4)实验操作： 材料的选取：月季花药培养一般选择_期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期。确定花粉发育时期最常用的方法是_法。 接种：灭菌后的花蕾，在无菌条件下除去_，并立即将花药接种到培养基上。剥离花药时尽量不要损伤_。 培养：温度控制在_左右，幼小植株形成后才需要_。如果花药开裂释放出胚状体，必须在花药开裂后尽快将_。,单核,醋酸洋红,萼片和花瓣,花药,25,光照,幼小植株分开,二、DNA和蛋白质技术 1DNA的粗提取与鉴定 (1)提取原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中_不同，在NaCl溶液浓度为_时，DNA的溶解度最小；DNA不溶于_，但是细胞中某些蛋白质则溶于酒精。,溶解度,0.14 mol/L,酒精,(2)具体步骤： 选取实验材料：选取富含_的组织，如鸡血细胞、菜花等。 破碎细胞，_：如用鸡血细胞就置于清水中使之_，并用玻璃棒_搅拌，过滤取滤液。 去除滤液中的杂质：高浓度的_溶解细胞核内的DNA；加蒸馏水降低NaCI溶液浓度，使_析出、过滤；将DNA丝状物再溶解、过滤。 DNA的初步纯化：向滤液中加入体积分数为95%的_溶液进行提纯。,DNA,释放DNA,吸水涨破,单向,NaCI溶液,DNA,冷酒精,二苯胺,沸水浴,蓝色,DNA模板,引物,DNA聚合酶,(2)结果： PCR一般要经历_多次循环，每次循环可以分为_、复性和_三步。 两引物间固定长度的DNA序列呈_扩增(即_)。,三十,变性,延伸,指数,2n,3血红蛋白的提取和分离实验 (1)常用的分离方法：_法、凝胶电泳法等。 (2)基本原理： 凝胶色谱法：也称_，是根据_分离蛋白质的有效方法。 电泳：利用待分离样品中各种分子_的差异以及分子本身的大小、_的不同，使带电分子产生不同的迁移速度。,凝胶色谱,分配色谱法,相对分子质量的大小,带电性质,形状,血红蛋白,透析,较小,凝胶色谱,SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,水蒸气蒸馏,水蒸气蒸馏,NaCl,无水Na2SO4,压榨,压榨,过滤,3胡萝卜素的提取 (1)胡萝卜素性质：_水，微溶于乙醇，_石油醚等有机溶剂。 (2)提取方法及流程： 方法：_法，_最适宜作萃取剂。 实验流程： 胡萝卜粉碎_萃取_浓缩胡萝卜素。 (3)鉴定方法：_法。,不溶于,易溶于,萃取,石油醚,干燥,过滤,纸层析,1.植物细胞表现全能性需要什么条件？ 提示 植物细胞只有在离体、一定的营养物质和植物激素等条件下才能表现出全能性。 2两种关键性植物激素的使用顺序和使用量的比例能否影响培养结果？ 提示 能。使用顺序能影响到细胞分裂和细胞分化的进行，而二者用量的比例可以影响植物发育的方向。,3DNA的鉴定中为什么需要两支试管？ 提示 一支试管中加入二苯胺试剂，另一支不加，可以通过对比说明通过二苯胺试剂确实可以鉴定DNA。,1.(2015南京质检)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 洗涤剂可瓦解植物细胞膜，利于释放DNA ，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量为2 mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后观察变成蓝色，B项错误；用玻璃棒缓慢搅拌滤液可使DNA分子充分溶解，可提高DNA的获得量，D项错误。菜花匀浆中含有多种酶，可影响到DNA的提取，C项正确。,2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。 (1)图中和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_。 答案 (1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌 (3)70% 果胶酶 (4)防止有机溶剂的挥发 解析 本题以辣椒素的获得途径为情景考查植物的组织培养、从生物材料中获取某些特定成分 、酶的应用等基础知识。,(1)图中为脱分化，为再分化。 (2)植物组织培养用的培养基为固体培养基，其中的凝固剂为琼脂，在生长素/细胞分裂素比值低的培养基中，利于芽的分化，对培养基彻底灭菌采用的方法是高压蒸汽灭菌法。 (3)外植体消毒用的70%的酒精灭菌效果最好，将愈伤组织解离成单细胞所需要的酶是果胶酶和纤维素酶。 (4)辣椒素是一种易溶于有机溶剂的有机分子，萃取剂易挥发，所以要安装加热冷凝装置，防止有机溶剂的挥发。,1原理 植物细胞的全能性。 2高度分化的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。,3植物组织培养技术和花药离体培养技术的比较,4.植物激素在组织培养过程中的重要作用 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：,实验操作中易错的几个问题 (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，菊花的组织培养需光照，月季花药的培养不需光照；而在后期均需光照。,(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。,(2014皖南联考)关于花药离体培养的说法中，不正确的是( ) A接种的花药形成愈伤组织或胚状体后，要适时更换培养基，以便进一步分化成植株 B对材料的选择最常用的是焙花青铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色,C接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用无菌水中清洗，再用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后再用无菌水冲洗 答案 B 解析 一般通过镜检来确定花药中的花粉是否处于适宜的发育期，对材料选择最常用的方法是醋酸洋红法。,DNA和蛋白质技术,1.DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同,2.比较细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR),3.分离DNA、PCR技术、分离蛋白质三者比较,1.DNA的粗提取实验 哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。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胀破释放出DNA；第二次目的是稀释NaCl溶液。 2PCR技术反应过程中控制不同温度的意义 (1)90以上时变性，双链DNA解旋为单链。 (2)50左右时复性，引物与两条单链DNA结合。 (3)72左右时延伸，Taq DNA聚合酶有最大活性，使DNA新链由5端向3端延伸。,APCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术 B反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板 CPCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增 D应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变 解析 理解PCR技术的原理是解题的关键。PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 答案 C,(2014河北衡水一中高三期中)下列关于物质的提取和分离的说法，错误的是( ) A分离纤维素分解菌时，培养基中的纤维素要用苏丹红染色 B提取鸡血细胞DNA时，需在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水 C提取和分离血红蛋白以及血红蛋白纯度鉴定用到的方法有：吸水涨破法、离心法、透析法、凝胶色谱法、电泳法 D分离细胞中各种细胞器可用差速离心法；验证DNA半保留复制时用同位素标记法和密度梯度离心法,答案 A 解析 理解物质的提取和分离方法和原理是解题的关键。分离纤维素分解菌时，培养基中加入的是能与培养基中的纤维素形成红色复合物的刚果红，而不是苏丹红染液。,植物有效成分的提取,不同的物质提取方法不同 不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的，因此在提取物质时，应先确定该物质的理化性质，然后再选择适宜的提取方法进行提取。 (1)蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油，水蒸气蒸馏根据原料放置的位置可以分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。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。,(2)压榨法适用于含油量高的原料，主要用于提取柑橘类精油，如橘皮油、柠檬油、甜橙油等。 (3)萃取法可适用于提取大多数植物芳香油。 (4)除去液体中固体物的常用方法是过滤。,解析 标准样品为单一色素，层析后只有单一样点，而萃取样品不纯，含有多种色素，会有多个色素点。 答案 D,玫瑰精油被称为“液体黄金”，其提取方法可用( ) A只能用水蒸气蒸馏法 B可用蒸馏法和压榨法 C可用蒸馏法和萃取法 D可用压榨法和萃取法 答案 C 解析 用玫瑰花提取精油，根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法，鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法，干玫瑰花可使用有机溶剂萃取法，一般不采用压榨法。,DNA粗提取与鉴定 例1 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10 g。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。 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。,(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。,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 解析 (1)题目给出了多种实验材料，以探究不同保存温度对DNA提取量的不同影响，因此该实验名称可为“探究不同实验材料和不同保存温度对DNA提取量的影响” (2)在提取DNA时，玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，为了有效提取DNA，防止DNA分子断裂。,(3)由表格可见，花菜、辣椒、蒜黄三种不同的实验材料在20时，DNA提取量表现为蒜黄多于花菜，花菜多于辣椒，在20结果相同，等质量的不同实验材料，在同一温度下DNA提取量不同(或从蒜黄提取的DNA量最多)；低温下由于DNA水解酶的活性减弱，导致DNA降解速度慢，从而DNA提取量相对较高。 (4)由于氯仿可使蛋白质变性沉淀，而与DNA、水不相溶，对DNA结构无影响，因此可将第三步获得的滤液与等量氯仿混合，静置一段时间，蛋白质变性沉淀，而DNA溶解于上清液中，从而可吸取上清液，从上清液中提取DNA。,对DNA粗提取与鉴定原理和蛋白质提取分离模糊不清 例2 (经典高考题)下列叙述中错误的是( ) A改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出 B在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色 C用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质 D用透析法可去除蛋白样品中的小分子物质 答案 A,解析 在不同浓度的氯化钠溶液中DNA的溶解度不同，在0.14 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最小，DNA析出，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物中；在2 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最大，所以DNA呈溶解状态，过滤后存在于滤液中。 错因分析 对两项技术手段的原理模糊不清。,纠错笔记 (1)DNA溶解度与NaCl浓度的关系(如图)。 (2)两次用蒸馏水的目的不同：第1次是使红细胞吸水涨破。第2次是降低NaCl浓度，析出DNA。,(3)血红蛋白的分离方法及相关原理,
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