高考生物命题猜想与仿真押·题——专题19生物技术在其他方面的应用（命题猜想）（解析版）word版含解析

【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：(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20min左右，在无菌操作台上用体积分数为________的酒精消毒30s，取出后在无菌水中清洗，再用质量分数为0.1%的________溶液灭菌1～2min，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)①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①②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—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________、________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。(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、维生素以及蔗糖等)，在配制好的MS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动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。【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】下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AaBb(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： 　　　　①根愈伤组织分化是由实验A中________产生的“某物质”直接诱导。②实验C和实验D对照说明根愈伤组织分化与________有关。③实验B、D分别排除了______________对实验的干扰。(3)根愈伤组织分化是由实验A中幼芽产生的“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生长素有关；实验B排除了玻璃纸对实验的干扰，实验D排除了琼脂对实验的干扰。【答案】　(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)①幼芽　②生长素　③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。2．依据植物有效成分的特性选择提取方法： (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Ⅱ)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“α胡萝卜素”、“β胡萝卜素”或“γ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_______________________________________________________________________________________________________。【答案】　(1)β胡萝卜素　维生素A　夜盲症　非挥发性(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(其他合理答案也可)【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________和有效成分________等问题。(3)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状， 通常选取________作材料进行植物组织培养大量繁殖无病毒植株。若用花药进行离体培养，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。(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)(2)水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘，这是因为水中蒸馏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。(3)一般来说，在单核期，细胞核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，极易破碎，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。确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法，某些植物的花粉不易着色，需采用焙花青铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。(4)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。【答案】　(1)压榨(2)焦糊　水解(3)茎尖或芽尖　单核　醋酸洋红　焙花青铬矾(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(　　) 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答案　BCD2.(2013·江苏，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DNAC.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；用二苯胺试剂鉴定DNA需要水浴加热，D正确。答案　A3.(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　C4.(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.基因的突变与重组解析　本题以植物组织培养为背景，综合考查细胞的增殖与分化、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和综合运用能力。离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。此过程中吸收和转化光能可同时发生，B不符合题意。ATP是直接能源物质，整个过程中需要ATP提供能量，故伴随着ATP的合成与分解，C不符合题意。该过程为无性繁殖，整个过程中细胞分裂的方式为有丝分裂，不发生基因重组，D符合题意。答案　D5.(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→消毒→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α萘乙酸等生长素类调节剂 答案　B6.(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。(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖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一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　本题综合考查了微生物的培养、植物芳香油的提取、PCR技术以及酶的应用等知识，意在考查学生的识记能力和综合分析问题的能力。(1)培养酵母菌时，玉米秸秆中的纤维素的水解产物为酵母菌的生长提供碳源。检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取法从玉米胚芽中提取。(3)利用固定化酶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(Taq)DNA聚合酶催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、(低温)复性(或退火)；(中温)延伸三步。答案　(1)碳源　显微镜直接计数(2)压榨　萃取(注：两空可颠倒)(3)固定化酶(4)(Taq)DNA聚合酶　(低温)复性(或退火)　(中温)延伸7.(2012·山东卷，34)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①和②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