（南方新课堂 金牌学案）2017年高考生物一轮总复习 专题36 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课件（选修1）.ppt

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)PCR 技术的基本操作和应用(4)DNA 的粗提取与鉴定(5)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实验与探究能力近三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：全能性接种移栽外植体愈伤组织长出丛芽生根移栽

2、。(3)实验操作步骤：制备 MS 培养基外植体消毒_培养_栽培。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1.DNA 的粗提取与鉴定：(1)实验原理：0.14 mol/L蓝色杂质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

3、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。DNA 模板四种脱氧核苷酸体外复性(2)PCR 的反应过程：变性_延伸。3.血红蛋白的提取和分离：(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。相对分子质量进入凝胶内部的大小(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。(3)电泳：带电粒子在_ 的作用下发生迁移的过程。酸和碱电场凝胶色谱柱的(4)实验操作：样品处理及

4、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。装填三、植物有效成分的提取1.植物芳香油的提取方法：挥发性压榨(1)水蒸气蒸馏法：适合提取_较强的植物芳香油。但不适合柑橘、柠檬芳香油的提取，因为水中蒸馏会导致原料的焦糊和有效成分的水解等问题。萃取有机溶剂(2)_法：适合柑橘、柠檬芳香油的提取。(3)_法：利用植物芳香油易溶于_(如石油醚、酒精等)的特性，可将植物原料用有机溶剂浸泡，芳香油可溶解在有机溶剂中，再通过蒸发，可以达到提取的目的。2.玫瑰精油的提取水蒸气蒸馏(1)方法：_法。(2)实验

5、流程：鲜玫瑰花_油水混合物分离油层除水玫瑰油。3.橘皮精油的提取压榨压榨静置(1)方法：一般采用_法。(2)实验流程：石灰水浸泡漂洗_过滤_再次过滤橘皮油。水蒸气蒸馏NaCl无水Na2SO44.胡萝卜素的提取：水有机溶剂萃取(1)胡萝卜素：橘黄色结晶，化学性质稳定，不溶于_，微溶于乙醇，易溶于石油醚等_。(2)获取胡萝卜素的方法：从植物中提取；从岩藻中获得；利用微生物发酵生产。(3)用_法提取胡萝卜素：依据：根据胡萝卜易溶于有机溶剂的特点。萃取流程：胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。判断正误1.单倍体植株的形成有两种途径，主要取决于培养基中植物激素的种类及其浓度配比。()2.DNA 与二苯胺

6、在常温下显示出蓝色反应。()3.PCR 技术的变性过程中需要用到 DNA 解旋酶。()4.利用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的先洗脱出来。()5.萃取是利用了芳香油易溶于有机溶剂的特性进行提取的一种方法。()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

7、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

8、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(2014 年广东卷)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一，应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称 PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：在固

9、体培养基上，PLBs 的质量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示，请回答下列问题。(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_，诱导外植体形成 PLBs 的过程称_。(2)与黑暗条件下相比，PLBs 在光照条件下生长的优势体现在_、_、_。(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制 PLBs 的生长。若采用液体培养，推测添加适量的 ABA 可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：ABA 的浓度梯度设置和添加方式：设 4 个 ABA 处理组，1 个空白对照组，3 次重复。因 ABA 受热易分解，故一定浓度的无菌 ABA 母液应在各组液体培养基_后按

10、比例加入。实验进程和取样：实验 50 天完成，每 10 天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第 0 天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为_。依所测定数据确定适宜的 ABA 浓度和培养时间：当某 3个样品(重复样)的_时，其对应的 ABA 浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。解析(1)新生营养芽分裂能力强，全能性容易表达；根据题干可知，PLBs 类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。(2)据图分析，光照下 PLBs 的质量高于黑暗条件下，原因可能是光照有利于细胞增殖、叶绿体的形成和进行光合作用制造有机物。(3)由于 ABA 受热易分解，所

11、以各种液体培养基灭菌后，应冷却，再加入不同浓度的ABA。根据题干可知，实验 50 天完成，每 10 天取样，需要取样5 次，4 个ABA处理组，1 个空白对照组，3 次重复，因此每次取样需要记录15 个样品中的数据，共需要测定样品数 75。适量的ABA 可提高生物碱产量，当样品的平均值最大时，所对应的ABA 浓度和时间为最适。答案(1)细胞分化程度低，容易诱导形成 PLBs细胞的脱分化(2)生长起始快快速生长时间较长PLBs 产量较高75 PLBs 质量和生物碱含量乘积的(3)灭菌、冷却平均值最大【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

12、_ 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

13、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无菌操作(或无(2)脱分化、再分化 细胞分裂素、生长素菌技术)(3)纤维素鉴别透明圈刚果红染色

14、实验过程材料方法及注意问题理由实验材料的选取动物细胞除哺乳动物的红细胞以外的活细胞成熟的哺乳动物红细胞没有细胞核(或者不含DNA)植物细胞选取植物活细胞植物活细胞含有细胞核破碎细胞，获取含DNA 的滤液动物细胞加入一定量的蒸馏水并用玻璃棒搅拌细胞吸水涨破；玻璃棒搅拌加速细胞破裂植物细胞加入食盐和洗涤剂搅拌时速度要缓慢，防止大量泡沫出现食盐溶液能够溶解DNA 并使研磨充分，洗涤剂溶解细胞膜考点二 DNA 的粗提取与鉴定1.实验流程：(续表)实验过程材料方法及注意问题理由去除滤液中的杂质NaCl、蒸馏水在含有DNA的滤液中加入NaCl使其浓度为2 molL1，过滤，除去不溶的杂质；向中的滤液中加入

15、一定量的蒸馏水，调节浓度为0.14 molL1，析出DNA，过滤除去溶液中的杂质；再用2 molL1NaCl溶液溶解DNADNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同实验过程材料方法及注意问题理由去除滤液中的杂质嫩肉粉向含有 DNA 的滤液中直接加入嫩肉粉，并反应 1015 min嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质恒温水浴箱将含有 DNA 的滤液放在 60 75 水浴中保温 1015 min在此温度范围内，蛋白质变性析出，DNA 没有变性DNA 析出冷却的95%的酒精向去除杂质的滤液中加入等体积的冷却的 95%酒精，静置 23 min，并用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起白色丝状物DNA冷却的 95%酒

16、精能够降低温度促进 DNA 的析出，同时也能够溶解杂质；玻璃棒沿一个方向搅拌可防止 DNA 分子断裂(续表)(续表)实验过程材料方法及注意问题理由DNA的鉴定二苯胺试剂取2支20 mL的试管各加入2 molL1的NaCl溶液5 mL，向其中一支试管里加入丝状物并搅拌使其溶解，然后向2支试管各加入4 mL的二苯胺试剂，摇匀并沸水浴5 min，冷却后观察2支试管的颜色二苯胺与DNA水浴加热出现蓝色；对照组排除了高温条件下二苯胺试剂自身发生的颜色变化；二苯胺需要现配现用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，

17、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NaC

18、l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2 molL1NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物。用2 molL1NaCl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 60 75，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)

19、请回答下列有关细胞和分子生物学技术的问题：(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，TaqDNA 聚合酶有最大活性，使 DNA

20、 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 0.14 mol/L 的NaCl 溶液中的最低；DNA 遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，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

21、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.下图为“DNA 的粗提取与鉴定”实验装置：(1)在图所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_，通过图所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入 2 mol/L 的 NaCl 溶液的目的是_；图所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。(2)鉴定 DNA 的方法是，向溶有DNA 丝状物的试管中加入_试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热 5 min，冷却后可观察到溶液呈_；也可取

22、少许 DNA 丝状物置于载玻片上，滴一 _溶液，片刻后用水冲洗，可见丝状物被染成_。解析：(1)实验中为了提取出细胞核物质，利用渗透作用原理，向鸡血细胞液中加入蒸馏水，加上玻璃棒的快速搅拌，使血细胞吸水胀裂，释放出其中的核物质。DNA 物质在不同浓度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状态；在0.14 mol/L NaCl 溶液中溶解度最小而析出，成为白色丝状物。所以向溶有DNA 的2 mol/LNaCl 中缓慢加入蒸馏水，使NaCl 溶液的浓度降低到0.14 mol/L 时，DNA 物质即可析出。(2)鉴定 DNA 分子的试剂有甲基绿、二苯胺等，

23、前者遇DNA 呈现绿色，后者遇DNA 在沸水浴条件下呈现蓝色。答案：(1)使血细胞破裂 使滤液中 DNA 溶于浓 NaCl 溶液降低盐溶液浓度，使 DNA 析出(2)二苯胺蓝色甲基绿绿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

24、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。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垂直向下、无规则扩散的运动较慢较长后(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：(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

25、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

26、，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

27、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

28、静置、离心，取沉淀物。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

29、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

30、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】3.RT-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 酶至少应能

31、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(答对一点即可)95(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(3)2n1提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法实验原

32、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

33、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

34、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_。答案(1)-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【考点练透】4.下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是_。(2)当蒸馏瓶中的水和

35、原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是_。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会_，原因是_。(4)用萃取法提取玫瑰精油时，采用的溶剂是_，原理是_。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为_d 左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时_(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_。答案：(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物(2)温度一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时

36、间后蒸馏量不再增加(3)下降部分精油会随水蒸气蒸发而流失(4)酒精(或石油醚、乙醚、戊烷等)玫瑰精油易溶于有机溶剂(5)a(6)能薄荷油与玫瑰精油化学性质相似1.下图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程，请据图回答下面的问题。(1)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是_。对月季来说，适宜花粉培养的时期是花粉应处于_期。为确定该花粉是否处于该时期，最常用的方法是_。(2)在培养嫩枝组织和花粉的培养基中都要加入一定的植物激素，常用的植物激素有_。(3)某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。若在以尿素为唯一氮源的培养基中加入_指示剂培养几种细菌后，指示剂变红就可以鉴定

37、其中含有能够分解尿素的细菌。为了避免微生物对培养造成的影响，所以在进行接种时应注意_。接种室要消毒只要戴口罩，操作时便可说话外植体可预先用体积分数为 70%的酒精浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用 0.1%的氯化汞溶液消毒，并用无菌水冲洗干净接种操作要在酒精灯火焰旁进行接种完毕应立即盖好瓶盖A.C.B.D.(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植物产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过_阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于_。(5)不同植物对各种条件的要求往往不同，进行菊花组织培养一般将温度控制在_，并且对光照的控制为_。解析：(1)要选取生长旺盛的嫩枝来进

38、行组织培养，因为生长旺盛的嫩枝生理状况良好，容易进行脱分化。在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药离体培养成功率高。为确定该花粉是否处于该时期，最常用的方法是醋酸洋红法。(2)植物组织培养常用的激素为细胞分裂素和生长素。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养某种菌后，pH 上升，指示剂变红，可以初步鉴定该细菌能够分解尿素。接种要注意：消毒，无菌，防止杂菌污染，故接种室要消毒；操作时不可说话；外植体接种时要严格消毒；接种完后要防止再次污染，盖好瓶盖。(4)月季的花粉植株产生的途径还可以通过胚状体阶段发育而来，与花药离体培养的差别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。(5

39、)进行菊花组织培养一般将温度控制在18 22，并且对光照的控制为每天12 h 光照，pH 控制在 5.8 左右。答案：(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化单核醋酸洋红法(2)细胞分裂素和生长素(3)酚红C(4)胚状体培养基中激素的种类及其浓度配比(5)1822每天 12 h 光照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：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

40、，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。材料保存温度/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

41、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：材料和温度。所以该探究性实验课题名称为探究不同材料和不同温度对 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

42、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

43、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

44、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

45、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.回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题：(1)薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似，因此适合选用_ 法来提取。用此方法收集到的液体_(填“是”或“不是”)纯的薄荷油，原因是_。在此过程中，影响薄荷油提取量的主要因素有_和_。(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、_、_。(3)下图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。图中实验组是_，实验得出的结论是_。解析：(1)薄荷油和玫瑰精油都是芳香油，易挥发、难溶于水、化学性质稳定，因此可用水蒸气蒸馏法进行提取。由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来，所以得到的是油水混合物，不是纯的薄荷油。蒸馏温度太高、时间太短，产品品质就比较差。(2)胡萝卜素易溶于有机溶剂，可用有机溶剂进行萃取，步骤是：粉碎干燥萃取过滤浓缩。(3)胡萝卜素萃取后溶于有机溶剂，图中实验组是 B、C，对照组是 A、D。答案：(1)水蒸气蒸馏不是薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物 蒸馏时间 蒸馏温度(2)萃取过滤浓缩(3)B、C萃取样品中不含-胡萝卜素