高考生物一輪總復習 專題3-6 植物的組織培養(yǎng)技術、DNA和蛋白質技術、植物有效成分的提取課件（選修1）.ppt

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專題3、5、6 植物的組織培養(yǎng)技術、DNA,和蛋白質技術、植物有效成分的提取,一、植物的組織培養(yǎng)技術 1.菊花的組織培養(yǎng)： (1)理論基礎：植物細胞的____________。,(2)基本過程：,全能性,接種,移栽,外植體,愈傷組織,長出叢芽→生根→移栽。,(3)實驗操作步驟：制備 MS 培養(yǎng)基→外植體消毒→______ →培養(yǎng)→________→栽培。,2.月季的花藥培養(yǎng)：,全能性,四分體時期,(1)理論基礎：花粉具有____________。 (2)花粉發(fā)育過程：____________、單核期、雙核期等階段。 (3)產生花粉植株的兩種途徑： 3.植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。,二、DNA 和蛋白質技術 1.DNA 的粗提取與鑒定：,(1)實驗原理：,0.14 mol/L,藍色,雜質,①DNA 在不同濃度的 NaCl 溶液中的溶解度不同，濃度為 ____________時其溶解度最小。 ②DNA 不溶于酒精溶液。 ③DNA 與二苯胺在沸水浴中呈________。 (2)實驗步驟：選材、制備雞血細胞液→破碎細胞，獲取含 DNA 的濾液→去除濾液中的__________→DNA 的析出與鑒定。,2.多聚酶鏈式反應擴增 DNA 片段： (1)PCR 原理：在一定的緩沖溶液中提供_______________、 分別與兩條模板鏈結合的兩種引物，________________，耐熱 的 DNA 聚合酶，同時控制溫度使 DNA 復制在__________反復,進行。,DNA 模板,四種脫氧核苷酸,體外,復性,(2)PCR 的反應過程：變性→________→延伸。 3.血紅蛋白的提取和分離： (1)凝膠色譜法：也稱分配色譜法，是根據_______________ ________分離蛋白質的有效方法。相對分子質量較小的移動速 度較慢，而相對分子質量較大的無法______________________，,移動速度較快。,相對分子質量,進入凝膠內部,的大小,(2)緩沖溶液：能夠抵制外界的______________對溶液 pH 的影響，維持 pH 基本不變。 (3) 電泳：帶電粒子在__________ 的作用下發(fā)生遷移的過,程。,酸和堿,電場,凝膠色譜柱的,(4)實驗操作： ①樣品處理及粗分離：紅細胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→ 分離血紅蛋白溶液→透析。 ②凝膠色譜柱操作：凝膠色譜柱的制作→_______________ _______→樣品的加入和洗脫。 ③純度鑒定：用 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。,裝填,三、植物有效成分的提取,1.植物芳香油的提取方法：,揮發(fā)性,壓榨,(1)水蒸氣蒸餾法：適合提取____________較強的植物芳香 油。但不適合柑橘、檸檬芳香油的提取，因為水中蒸餾會導致,原料的焦糊和有效成分的水解等問題。,萃取,有機溶劑,(2)________法：適合柑橘、檸檬芳香油的提取。 (3)________法：利用植物芳香油易溶于___________(如石 油醚、酒精等)的特性，可將植物原料用有機溶劑浸泡，芳香油 可溶解在有機溶劑中，再通過蒸發(fā)，可以達到提取的目的。,2.玫瑰精油的提取,水蒸氣蒸餾,(1)方法：_______________法。,(2)實驗流程：,鮮玫瑰花,________________→油水混合物,分離油層,除水,玫瑰油。,3.橘皮精油的提取,壓榨,壓榨,靜置,(1)方法：一般采用________法。 (2)實驗流程：石灰水浸泡→漂洗→__________→過濾 →__________→再次過濾→橘皮油。,水蒸氣蒸餾,NaCl,無水Na2SO4,4.胡蘿卜素的提?。?水,有機溶劑,萃取,(1)胡蘿卜素：橘黃色結晶，化學性質穩(wěn)定，不溶于____， 微溶于乙醇，易溶于石油醚等____________。 (2)獲取胡蘿卜素的方法：從植物中提??；從巖藻中獲得； 利用微生物發(fā)酵生產。 (3)用________法提取胡蘿卜素： ①依據：根據胡蘿卜易溶于有機溶劑的特點。 ②萃取流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→ 胡蘿卜素。,[判斷正誤] 1.單倍體植株的形成有兩種途徑，主要取決于培養(yǎng)基中植,物激素的種類及其濃度配比。(,),2.DNA 與二苯胺在常溫下顯示出藍色反應。(,),3.PCR 技術的變性過程中需要用到 DNA 解旋酶。(,),4.利用凝膠色譜法分離蛋白質時，相對分子質量小的先洗,脫出來。(,),5.萃取是利用了芳香油易溶于有機溶劑的特性進行提取的,一種方法。(,),答案：1.√ 2. 3. 4. 5.√,考點一 植物的組織培養(yǎng),1.高度分化的植物細胞全能性表達的條件： (1)離體狀態(tài)。,(2)營養(yǎng)物質：有機營養(yǎng)、無機營養(yǎng)。 (3)植物激素：生長素、細胞分裂素。 (4)無菌、適宜的外界條件。 2.影響植物組織培養(yǎng)的因素： (1)內部因素：材料的選取。,(2)外部因素：營養(yǎng)成分的種類及配比；植物激素的用量及,使用順序；pH、溫度、光照等。,3.獲得成功的關鍵：,(1)植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差，對,培養(yǎng)條件要求較高。,(2)培養(yǎng)材料一旦被微生物污染，就會導致實驗失敗。原因 是微生物增殖快，生長迅速，消耗養(yǎng)分多，并產生代謝廢物毒 害培養(yǎng)材料。,(3)無菌技術主要包括對操作空間、實驗用具、實驗材料以,及操作者的消毒或滅菌。,4.植物激素在組織培養(yǎng)過程中的重要作用： (1)使用順序不同，結果不同：,(2)用量比值不同(生長素/細胞分裂素)，結果也不同： ①比值高：利于根的分化，抑制芽的形成。 ②比值低：利于芽的分化，抑制根的形成。 ③比值適中：促進愈傷組織的形成。,5.實驗操作中應注意的幾個問題：,(1)材料的選?。壕栈ǖ慕M織培養(yǎng)實驗中，應選擇未開花植 株的莖上部新萌生的側枝；月季花藥的培養(yǎng)實驗中，應選擇花 粉發(fā)育過程中的單核靠邊期的花粉進行培養(yǎng)。,(2)外植體消毒：所用的消毒劑是體積分數為 70%的酒精和 質量分數為 0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是無菌水。 (3)培養(yǎng)過程：在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季花藥,的培養(yǎng)不需光照，而在后期均需光照。,◎ 高考探究 ◎,考向 植物的組織培養(yǎng),[典例](2014 年廣東卷)鐵皮石斛是我國名貴中藥，生物堿 是其有效成分之一，應用組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖 (簡稱 PLBs，類似愈傷組織)生產生物堿的實驗流程如下：,在固體培養(yǎng)基上，PLBs 的質量、生物堿含量隨增殖培養(yǎng)時,間的變化如下圖所示，請回答下列問題。,(1)選用新生營養(yǎng)芽為外植體的原因是_________________ __________________________，誘導外植體形成 PLBs 的過程 稱________________。,(2)與黑暗條件下相比，PLBs 在光照條件下生長的優(yōu)勢體現,在____________、____________、____________。,(3)脫落酸(ABA)能提高生物堿含量，但會抑制 PLBs 的生 長。若采用液體培養(yǎng)，推測添加適量的 ABA 可提高生物堿產量。 同學們擬開展探究實驗驗證該推測，在設計實驗方案時探討了 以下問題：,①ABA 的濃度梯度設置和添加方式：設 4 個 ABA 處理組， 1 個空白對照組，3 次重復。因 ABA 受熱易分解，故一定濃度 的無菌 ABA 母液應在各組液體培養(yǎng)基____________后按比例 加入。,②實驗進程和取樣：實驗 50 天完成，每 10 天取樣，將樣 品(PLBs)稱重(g/瓶)后再測定生物堿含量。如初始(第 0 天)數據 已知，實驗過程中還需測定的樣品數為_________________。 ③依所測定數據確定適宜的 ABA 濃度和培養(yǎng)時間：當某 3 個樣品(重復樣)的______________________________________,______________________________________________________,時，其對應的 ABA 濃度為適宜濃度，對應的培養(yǎng)時間是適宜培 養(yǎng)時間。,[解析](1)新生營養(yǎng)芽分裂能力強，全能性容易表達；根據 題干可知，PLBs 類似愈傷組織，外植體形成愈傷組織的過程是 脫分化。(2)據圖分析，光照下 PLBs 的質量高于黑暗條件下， 原因可能是光照有利于細胞增殖、葉綠體的形成和進行光合作 用制造有機物。(3)①由于 ABA 受熱易分解，所以各種液體培 養(yǎng)基滅菌后，應冷卻，再加入不同濃度的ABA。②根據題干可 知，實驗 50 天完成，每 10 天取樣，需要取樣5 次，4 個ABA 處理組，1 個空白對照組，3 次重復，因此每次取樣需要記錄 15 個樣品中的數據，共需要測定樣品數 75。③適量的ABA 可 提高生物堿產量，當樣品的平均值最大時，所對應的ABA 濃度 和時間為最適。,[答案](1)細胞分化程度低，容易誘導形成 PLBs,細胞的,脫分化 (2)生長起始快 快速生長時間較長 PLBs 產量較高,②75 ③PLBs 質量和生物堿含量乘積的,(3)①滅菌、冷卻 平均值最大,【考點練透】,1.(2015 年河南三模)請回答下列生物技術方面的問題。 (1) 菌落是在固體培養(yǎng)基上由____________ 繁殖而來的形 態(tài)可見的子細胞群體。微生物接種的方法中最常用的是平板劃 線法和__________________法。,(2)菊花的組織培養(yǎng)的大致過程如下圖所示：,圖中 B、C 依次表示__________________過程(填名稱)，添 加的關鍵激素是______________________。該實驗操作成功的 關鍵是________________，所以要對外植體、超凈工作臺等消 毒，對培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具)等滅菌。,(3)隨著環(huán)境污染的加劇和石油危機出現，越來越多的國家 使用乙醇作為代替燃料，生產中玉米和麥草的秸稈可以用來生 產燃料乙醇，已知秸稈的主要成分是纖維素，人們首先利用纖 維素分解菌將纖維素分解，纖維素分解菌多分布在富含_______ 的土壤中，從土壤中篩選纖維素分解菌需要配制___________ 培養(yǎng)基并加入特殊染料，當形成菌落以后可以根據菌落周圍是 否產生____________來篩選纖維素分解菌，這種篩選纖維素分 解菌的方法是________________法。,解析：(1)菌落是在固體培養(yǎng)基上由單個細胞繁殖而來的形 態(tài)可見的子細胞群體。微生物接種的方法中最常用的是平板劃 線法和稀釋涂布平板法。(2)圖中B、C 依次表示脫分化、再分 化過程，添加的關鍵激素是細胞分裂素、生長素，該實驗操作 成功的關鍵是無菌操作。(3)纖維素分解菌多分布在富含纖維素 的土壤，從土壤中篩選纖維素分解菌需要配制鑒別培養(yǎng)基，剛 果紅可以和纖維素結合形成紅色復合物，纖維素分解菌將纖維 素分解以后，紅色復合物消失，形成透明圈。,答案：(1)單個細胞 稀釋涂布平板,無菌操作(或無,(2)脫分化、再分化 細胞分裂素、生長素 菌技術) (3)纖維素 鑒別 透明圈 剛果紅染色,考點二 DNA 的粗提取與鑒定 1.實驗流程：,(續(xù)表),(續(xù)表),(續(xù)表),2.實驗關鍵：,(1)取材不能用哺乳動物的血細胞，原因是其成熟紅細胞無,細胞核。,(2)獲取 DNA 時要向雞血細胞液中加入足量的蒸餾水，以,便使細胞膜和核膜破裂，把核內物質釋放出來。,(3)實驗中有 6 次攪拌，除最后一次攪拌外，前 5 次攪拌均 要朝一個方向。并且在析出 DNA、DNA 再溶解和提取 DNA中， 各步驟攪拌都要輕緩，玻璃棒不要直插燒杯底部，防止 DNA 分子斷裂。,(4)兩次加蒸餾水的目的：,①第一次加蒸餾水是為了使血細胞吸水膨脹破裂(注：植物,細胞是用洗滌劑溶解細胞膜)。,②第二次加蒸餾水是為了稀釋 NaCl 溶液，析出 DNA。 (5)用紗布過濾 3 次的目的：,①過濾血細胞破裂液，提取細胞核物質(濾液)。,②濾取0.14 molL－1NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)。 ③過濾溶有DNA的2 molL－1NaCl溶液(濾液)。,(6)用NaCl溶液4次的目的： ①加2 molL－1NaCl溶液，溶解提取的細胞核物質。 ②(加蒸餾水)0.14 molL－1NaCl溶液使DNA析出。 ③加2 molL－1NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物。 ④用2 molL－1NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA。 (7)DNA易吸附在玻璃容器上，所以實驗中最好使用塑料燒杯、試管、容器，以減少DNA的損失。,3.去除濾液中的雜質的其他方案：,(1)方案一：用嫩肉粉(蛋白酶)，它能水解蛋白質，但對DNA,沒有影響。,(2)方案二：加熱至 60 ℃～75 ℃，大多數蛋白質不能忍受,60 ℃～75 ℃的高溫而變性，但 DNA 不變性。,◎ 高考探究 ◎,考向 DNA 的粗提取與鑒定,[典例](2014 年湖北模擬節(jié)選)請回答下列有關細胞和分子,生物學技術的問題：,(1)DNA 粗提取的實驗原理是：DNA 在不同濃度的 NaCl 溶液中的溶解度不同，在____________mol/L 的 NaCl 溶液中的 最低；鑒定 DNA 所用的試劑是______________，沸水浴加熱 呈__________色；實驗中使用酒精的目的是________________； 實驗過程中兩次用到蒸餾水，第一次目的是使成熟的雞血紅細 胞漲破釋放出 DNA，第二次目的是______________________。,(2)PCR 技術的中文全稱是______________，在操作過程中 需要添加引物，它的化學本質是__________________。反應過 程中控制不同溫度的意義是不同的：90 ℃以上時____________ _______，雙鏈 DNA 解聚為單鏈；50 ℃左右時______________ _______，引物與兩條單鏈 DNA 結合； 72 ℃左右時延伸，Taq DNA 聚合酶有最大活性，使 DNA 新鏈沿著______________方 向延伸。,[解析](1)DNA 在不同濃度的 NaCl 溶液中的溶解度不同， 在 0.14 mol/L 的NaCl 溶液中的最低；DNA 遇二苯胺(沸水浴) 會染成藍色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA 的試劑；DNA 不溶于酒精溶液，但是細胞中的蛋白質等某些物質則可以溶于 酒精溶液，利用酒精可以除去溶于酒精的蛋白質等物質獲取較 純凈的DNA；實驗過程中兩次用到蒸餾水，第二次加蒸餾水的 目的是稀釋NaCl 溶液的濃度，使DNA 析出。(2)PCR 技術的中 文全稱是多聚酶鏈式反應；引物的本質是 DNA 或RNA；反應 過程中控制不同溫度的意義是不同的：90 ℃以上時DNA 變性 形成單鏈，50 ℃左右時，單鏈DNA 與引物結合，叫復性，72 ℃ 左右時延伸，DNA 聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5′－3′)的方向 合成互補鏈。,[答案](1)0.14,二苯胺,藍,除去溶于酒精的蛋白質,稀釋 NaCl 溶液,(2)多聚酶鏈式反應,DNA 或 RNA,變性,復性,5′端,向 3′端,【考點練透】,2.下圖為“DNA 的粗提取與鑒定”實驗裝置：,(1)在圖①所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是_________ ____________，通過圖②所示的步驟取得濾液，再在溶液中加 入 2 mol/L 的 NaCl 溶液的目的是________________________； 圖③所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是__________________。,(2)鑒定 DNA 的方法是，向溶有DNA 絲狀物的試管中加入 ___________試劑，混合均勻后，將試管置于沸水中加熱 5 min， 冷卻后可觀察到溶液呈____________；也可取少許 DNA 絲狀 物置于載玻片上，滴一 _____________溶液，片刻后用水沖洗， 可見絲狀物被染成___________________________________。,解析：(1)實驗中為了提取出細胞核物質，利用滲透作用原 理，向雞血細胞液中加入蒸餾水，加上玻璃棒的快速攪拌，使 血細胞吸水脹裂，釋放出其中的核物質。DNA 物質在不同濃度 NaCl 溶液中的溶解度不同，在2 mol/L NaCl 溶液中溶解度最大 而呈溶解狀態(tài)；在0.14 mol/L NaCl 溶液中溶解度最小而析出， 成為白色絲狀物。所以向溶有DNA 的2 mol/LNaCl 中緩慢加入 蒸餾水，使NaCl 溶液的濃度降低到0.14 mol/L 時，DNA 物質 即可析出。(2)鑒定 DNA 分子的試劑有甲基綠、二苯胺等，前 者遇DNA 呈現綠色，后者遇DNA 在沸水浴條件下呈現藍色。,答案：(1)使血細胞破裂,使濾液中 DNA 溶于濃 NaCl 溶液,降低鹽溶液濃度，使 DNA 析出 (2)二苯胺 藍色 甲基綠 綠色,考點三,蛋白質的提取和分離(以血紅蛋白的提取和分離,為例)、PCR 反應的過程及結果 1.蛋白質的提取和分離： (1)樣品處理： ①紅細胞的洗滌：目的是去除雜蛋白，分離時采用低速短 時間離心，直至上清液不再呈現黃色，表明紅細胞已洗滌干凈。 ②血紅蛋白的釋放：在蒸餾水和甲苯(溶解細胞膜)的作用 下，紅細胞破裂，釋放出血紅蛋白。,(2)粗分離：,①分離血紅蛋白溶液：將攪拌好的混合溶液離心后，將試 管中的液體用濾紙過濾，除去脂溶性沉淀層，于分液漏斗中靜 置片刻后，分出下層的紅色透明液體。,②透析：取 1 mL 的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋 放入盛有 300 mL 的物質的量濃度為 20 mmol/L 的磷酸緩沖液 中，透析 12 h，去除樣品中相對分子質量較小的雜質。,(3)純化：利用凝膠色譜柱可對血紅蛋白進行純化。凝膠色,譜法分離蛋白質的原理，見下表：,(4)純度鑒定：使用最多的是 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(可,測定蛋白質的相對分子質量)。,DNA 與血紅蛋白的提取和分離過程的比較,2.PCR 反應的過程及結果： (1)過程：,①變性：當溫度上升到 90 ℃以上時，雙鏈 DNA 解聚為單,鏈。,②復性：溫度下降到 50 ℃左右，兩種引物通過堿基互補,配對與兩條單鏈 DNA 結合。,③延伸：溫度上升到 72 ℃左右，溶液中的四種脫氧核苷 酸(A，T，G，C)在 DNA 聚合酶的作用下，根據堿基互補配對 原則合成新的 DNA 鏈。,(2)結果：,①PCR 一般要經歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都包括變性、,復性、延伸三步。,②兩引物之間的固定長度的 DNA 序列呈指數擴增。,(3)細胞內 DNA 復制與 PCR 技術的比較：,◎ 高考探究 ◎,考向 蛋白質的提取和分離、PCR 反應的過程及結果 [典例](2015 年江西一模)下面是某研究小組開展的“豬血 漿某白蛋白的提取及分子量測定”研究，請協(xié)助完成有關問題：,材料儀器：新鮮豬血、低速冷凍離心機、透析袋、電泳儀,等。,化學試劑：pH 為 7.4 的緩沖液、檸檬酸鈉、奈氏試劑(與,鹽水等。,實驗步驟：,(1)樣品獲?。合蛐迈r豬血中加入______________，靜置一,段時間后取上層__________。,(2)鹽析法粗提蛋白質：,①向血漿中加入一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液，使(NH4)2SO4 的濃度達到 50%，充分混合后靜置、離心，取沉淀物。,②向沉淀物中加入適量生理鹽水使之溶解，再向其中加入 一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液，使(NH4)2SO4 的濃度達到 33%， 充分混合后靜置、離心，取沉淀物。,③重復步驟①、②2～3 次，最后用生理鹽水將沉淀溶解即 得粗提品。鹽析粗提“血漿某白蛋白”的主要原理是________ _____________________________________，重復步驟①、②的 主要目的是____________________________。,(3)透析除鹽：將粗提品裝入透析袋，以 pH 為 7.4 的緩沖液 做透析液，每隔 4 h 更換一次透析液，每次更換前利用奈氏試,________________________________。檢測中，若觀察到透析 液________________時，即可終止透析。,____,(4)凝膠色譜法分離：透析后的樣品經凝膠柱洗脫，獲得純,凈血漿某白蛋白樣品。,(5)分子量測定：化學物質 SDS 能使蛋白質變性，解聚成單 條肽鏈。在聚丙烯酰胺凝膠電泳中加入一定量的 SDS，電泳遷 移率完全取決于肽鏈的分子大小。上圖為本實驗中用 SDS－聚 丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血漿某白蛋白的結果。根據電泳結果， 某同學得出“提取的血漿某白蛋白有兩條肽鏈”的結論，這種 說法可靠嗎？理由是____________________________________ _____________________________________________________。,[解析](1)樣品獲取：向新鮮豬血中加入(適量的)檸檬酸鈉以 防止血液凝固，靜置一段時間后取上層血漿。(2)鹽析法粗提蛋 白質：分析實驗步驟可知，鹽析粗提“血漿某白蛋白”的主要 原理是該血漿白蛋白在 50%和 33%的(NH4)2SO4 溶液中溶解度 低，重復步驟①、②的主要目的是除去更多的雜蛋白。(3)利用 緩沖液做透析液的目的是維持pH 的相對穩(wěn)定，防止pH 變化對 蛋白質結構造成破壞。檢測中，若觀察到透析液不出現黃色或 紅棕色沉淀時，說明小分子血漿蛋白已去除干凈，即可終止透 析。(5)這種說法不可靠，由圖可知，只能得出提取的血漿某白 蛋白含有兩種大小不同的肽鏈，而不一定是只有兩條。,[答案](1)(適量的)檸檬酸鈉 血漿 (2)該血漿白蛋白在 50%和 33%的(NH4)2SO4 溶液中溶解度 低 除去更多的雜蛋白,(3)防止 pH 變化對蛋白質結構造成破壞,不出現黃色或紅,棕色沉淀 (5)不可靠，只能得出提取的血漿某白蛋白含有兩種大小不 同的肽鏈，不一定是兩條,【考點練透】,3.RT-PCR 是將 RNA 逆轉錄(RT)和 cDNA 的聚合酶鏈式擴,增反應相結合的技術，具體過程如下圖所示：,(1)過程Ⅰ需要加入緩沖液、原料、___________________、,____________________和引物 A 等。,(2)過程Ⅱ首先要將反應體系的溫度升高到 95 ℃，其目的 是________________________________，該反應體系中所用的 Taq 酶至少應能耐受________℃。,(3)過程Ⅱ擬對單鏈 cDNA 進行 n 次循環(huán)的擴增，理論上至,少需要________個引物 B。,(4)利用 RT-PCR 技術獲取的目的基因_______(填“能”或 “不能”)在物種之間交流；該技術還可用于對某些微量 RNA 病毒的檢測，可提高檢測的靈敏度，原因是__________________ _____________________________________________________。 (5)RT-PCR 過程中主要借助對________的控制，影響酶的,活性，從而使得化學反應有序高效地進行。,答案：(1)RNA 提取物 逆轉錄酶 (2)讓逆轉錄酶變性失活、使 mRNA-cDNA 雜合雙鏈解開(答 對一點即可) 95,(4)能,增加了待測 RNA 逆轉錄產生的 DNA 的數量(或濃,度)，便于檢測 (5)溫度,(3)2n－1,考點四 植物有效成分的提取,1.植物有效成分提取的三種方法的比較,(續(xù)表),(1)水蒸氣蒸餾法要適當延長蒸餾時間，溫度不能太高。 (2)壓榨法必須在常溫條件下進行，否則會影響產物的產量 和質量；壓榨時原料必須要浸透，這樣壓榨時不會滑脫，出油 率高，不堵塞篩眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破壞細 胞結構，分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。,◎ 高考探究 ◎,考向 植物有效成分的提取方法和過程,[典例](2015 年新課標卷Ⅱ)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“α-胡 蘿卜素”“β-胡蘿卜素”或“γ-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)殖的鹽藻作為原料提取胡蘿卜素時， __________(填“需要”或“不需要”)將鮮活的鹽藻干燥。 (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 ______________________________________________。 [答案](1)β-胡蘿卜素 維生素 A 夜盲癥 非揮發(fā)性 (2)需要,(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,【考點練透】,4.下列是與芳香油提取相關的問題，請回答：,(1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油 具有________的性質。蒸餾時收集的蒸餾液________(填“是” 或“不是”)純的玫瑰精油，原因是______________________。 (2)當蒸餾瓶中的水和原料量一定時，蒸餾過程中，影響精 油提取量的主要因素有蒸餾時間和________。當原料量等其他 條件一定時，提取量隨蒸餾時間的變化趨勢是_______________ _____________________________________________________。,(3)如果蒸餾過程中不進行冷卻，則精油提取量會_______， 原因是________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)用萃取法提取玫瑰精油時，采用的溶劑是________，原 理是__________________________________________________ _____________________________________________________。 (5)某植物花中精油的相對含量隨花的不同生長發(fā)育時期 的變化趨勢如圖所示。提取精油時采摘花的最合適時間為 ________d 左右。,(6) 從薄荷葉中提取薄荷油時________( 填“能”或“不 能”)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是__________,______________________________________________________,_____________________________________________________。,答案：(1)易揮發(fā)、難溶于水、化學性質穩(wěn)定,不是 蒸餾,時玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來，得到的是油水混合物,(2)溫度,一定時間內隨蒸餾時間的延長而增加，一定時間,后蒸餾量不再增加 (3)下降 部分精油會隨水蒸氣蒸發(fā)而流失,(4)酒精(或石油醚、乙醚、戊烷等),玫瑰精油易溶于有機,溶劑 (5)a (6)能 薄荷油與玫瑰精油化學性質相似,1.下圖表示菊花的嫩枝和月季的花藥的離體培養(yǎng)過程，請,據圖回答下面的問題。,(1)對菊花來說，要選取生長旺盛的嫩枝來進行組織培養(yǎng)， 其原因是__________________________________________。對 月季來說，適宜花粉培養(yǎng)的時期是花粉應處于______期。為確 定該花粉是否處于該時期，最常用的方法是______________。 (2)在培養(yǎng)嫩枝組織和花粉的培養(yǎng)基中都要加入一定的植,物激素，常用的植物激素有________________。,(3)某同學在培養(yǎng)過程中發(fā)現培養(yǎng)基上感染了幾種細菌。若 在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入________指示劑培養(yǎng)幾種 細菌后，指示劑變紅就可以鑒定其中含有能夠分解尿素的細菌。 為了避免微生物對培養(yǎng)造成的影響，所以在進行接種時應注意 ________________。,①接種室要消毒 ②只要戴口罩，操作時便可說話 ③外植體可預先用體積分數為 70%的酒精浸泡，取出用無 菌水沖洗后，再用 0.1%的氯化汞溶液消毒，并用無菌水沖洗干 凈 ④接種操作要在酒精燈火焰旁進行 ⑤接種完畢應立即蓋好瓶蓋,A.①②③④⑤ C.①③④⑤,B.①②③④ D.②③④⑤,(4)月季的花藥培養(yǎng)與菊花的嫩枝組織培養(yǎng)不同，從植物產 生的途徑來說，花粉植株產生的途徑除了圖中所示外，還可以 通過________階段發(fā)育而來，這兩種發(fā)育途徑的差別主要取決 于____________________________________________。 (5)不同植物對各種條件的要求往往不同，進行菊花組織培 養(yǎng)一般將溫度控制在____________℃，并且對光照的控制為 ________________________。,解析：(1)要選取生長旺盛的嫩枝來進行組織培養(yǎng)，因為生 長旺盛的嫩枝生理狀況良好，容易進行脫分化。在單核期，細 胞核由中央移向細胞一側的時期，花藥離體培養(yǎng)成功率高。為 確定該花粉是否處于該時期，最常用的方法是醋酸洋紅法。 (2)植物組織培養(yǎng)常用的激素為細胞分裂素和生長素。(3)在以尿 素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)某種菌后，pH 上 升，指示劑變紅，可以初步鑒定該細菌能夠分解尿素。接種要 注意：消毒，無菌，防止雜菌污染，故接種室要消毒；操作時 不可說話；外植體接種時要嚴格消毒；接種完后要防止再次污 染，蓋好瓶蓋。(4)月季的花粉植株產生的途徑還可以通過胚狀,體階段發(fā)育而來，與花藥離體培養(yǎng)的差別主要取決于培養(yǎng)基中 激素的種類及其濃度配比。(5)進行菊花組織培養(yǎng)一般將溫度控 制在18 ℃～22 ℃，并且對光照的控制為每天12 h 光照，pH 控 制在 5.8 左右。,答案：(1)生長旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導脫分化和,再分化 單核 醋酸洋紅法,(2)細胞分裂素和生長素 (3)酚紅 C,(4)胚狀體 培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比 (5)18～22 每天 12 h 光照,2.某生物興趣小組開展 DNA 粗提取的相關探究活動，具體,步驟如下：,材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各 2 份，每份,10 g。剪碎后分成兩組，一組置于 20 ℃，另一組置于－20 ℃條 件下保存 24 h。 DNA 粗提?。?第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入 15 mL 研磨,液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。,第二步：先向 6 只小燒杯中分別注入 10 mL 濾液，再加入 20 mL 體積分數為 95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向 一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。,第三步：取 6 支試管，分別加入等量的 2 mol/L NaCl 溶液,溶解上述絮狀物。,DNA 檢測：在上述試管中各加入 4 mL 二苯胺試劑，混合 均勻后，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色 深淺，結果如下表。,注：“＋”越多表示藍色越深。,分析上述實驗過程，回答下列問題：,(1)該探究性實驗課題名稱是_________________________,________________________。,(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少___________。 (3)根據實驗結果，得出結論并分析。,①結論 1：與 20 ℃相比，相同實驗材料在－20 ℃條件下保,存，DNA 的提取量較多。,結論 2：______________________________________。 ②針對結論 1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲________________,_____________________________________________________。,(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質變性沉淀，與水和 DNA 均不相溶，且對 DNA 影響極小。為了進一步提高 DNA 純度， 依據氯仿的特性，在 DNA 粗提取第三步的基礎上繼續(xù)操作的 步驟是：_________________________________________，然后 用體積分數為 95%的冷酒精溶液使 DNA 析出。,解析：(1)從表格可以看出，該實驗有兩個自變量：材料和 溫度。所以該探究性實驗課題名稱為探究不同材料和不同溫度 對 DNA 提取量的影響。低溫抑制了相關酶的活性，DNA 降解 速度慢，提取的 DNA 較多。(2)第二步中用玻璃棒攪拌的目的 是獲取 DNA 絮狀物，所以若速度快，易造成 DNA 斷裂。 (3)本實驗的結論可從兩個方面來考慮：①相同材料在不同溫度 下的結論；②不同材料在相同溫度下的結論。(4)氯仿能使蛋白 質變性，而對 DNA 影響極小，所以可將第三步獲得的溶液與 氯仿混合，又因為氯仿密度大于水，所以蛋白質沉淀位于溶液 下部，DNA 位于上清液中。,答案：(1)探究不同材料和不同保存溫度對 DNA 提取量的,影響,(2)DNA 斷裂,(3)①等質量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜,黃提取的 DNA 量最多,②低溫抑制了相關酶的活性，DNA 降解速度慢,(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段,時間，吸取上清液,3.紅細胞中含有大量的血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由 血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶 O2 和 CO2，可選 用豬、牛、羊或其他哺乳動物的血液進行實驗，來提取和分離 血紅蛋白。請回答下列有關問題：,(1)血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步：____________ ________________ 、 _______________ 、 __________________ 和______________________。,(2)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預先加入檸 檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。,①加入檸檬酸鈉的目的是_________________________。 ②以上所述的過程即是樣品處理，它包括______________ ______________、__________________、收集血紅蛋白溶液。 (3)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經 SDS- 聚丙烯酰胺凝膠電泳法進行純度鑒定。樣品純化的目的是 _____________________________________________________。 (4)電泳法利用了待分離樣品中各種分子帶電性質的差異 以及__________________、形狀的不同，使帶電分子產生不同 的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離。,解析：血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步，分別是： 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。在實驗中加入檸檬酸鈉 的目的是防止血液凝固；樣品處理包括紅細胞的洗滌、血紅蛋 白的釋放、收集血紅蛋白溶液。樣品純化的目的是通過凝膠色 譜法將相對分子量大的雜蛋白除去，進而使SDS-聚丙烯酰胺凝 膠電泳法中遷移速率只取決于分子大小。電泳法利用了待分離 樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子的大小、形狀的不同， 使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的 分離。,答案：(1)樣品處理 粗分離 純化 純度鑒定,(2)①防止血液凝固 ②紅細胞的洗滌 血紅蛋白的釋放 (3)通過凝膠色譜法將相對分子量大的雜蛋白除去 (4)分子的大小,4.回答下列有關從生物材料中提取某些特定成分的問題： (1) 薄荷油和玫瑰精油的化學性質相似，因此適合選用 _______________________ 法來提取。用此方法收集到的液體 _______(填“是”或“不是”)純的薄荷油，原因是_________ _____________________________。在此過程中，影響薄荷油 提取量的主要因素有____________和______________。 (2)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是________法。用 這種方法提取胡蘿卜素的主要步驟是：粉碎、干燥、萃取、___ ______、 ________。,(3)下圖是某同學對萃取的胡蘿卜素樣品所做的鑒定實驗 的結果。圖中實驗組是________，實驗得出的結論是________ ______________________________。,解析：(1)薄荷油和玫瑰精油都是芳香油，易揮發(fā)、難溶于 水、化學性質穩(wěn)定，因此可用水蒸氣蒸餾法進行提取。由于薄 荷油隨水蒸氣一起蒸餾出來，所以得到的是油水混合物，不是 純的薄荷油。蒸餾溫度太高、時間太短，產品品質就比較差。 (2)胡蘿卜素易溶于有機溶劑，可用有機溶劑進行萃取，步驟是： 粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮。(3)胡蘿卜素萃取后溶于有機 溶劑，圖中實驗組是 B、C，對照組是 A、D。,答案：(1)水蒸氣蒸餾 不是 薄荷油隨水蒸氣一起蒸餾出,來，所得到的是油水混合物 蒸餾時間 蒸餾溫度,(2)萃取 過濾 濃縮,(3)B、C 萃取樣品中不含β-胡蘿卜素,