【創(chuàng)新設(shè)計】2011屆高考生物一輪復習 專題四 生物技術(shù)在其他方面的應用隨堂演練 蘇教版選修1

1、專題四生物技術(shù)在其他方面的應用1(2010·南京模擬)通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖、生產(chǎn)藥物及培育無病毒的植物等。據(jù)圖甲、表乙回答問題：愈傷組織胚狀體植物體 圖甲植物組織培養(yǎng)過程表乙：植物的花芽分別在含有不同比例的吲哚乙酸和細胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長狀況A組B組C組D組E組吲哚乙酸03 ppm3 ppm0.03 ppm0細胞分裂素00.2 ppm0.002 ppm1.0 ppm0.2 ppm花芽生長狀況仍是組織切塊形成愈傷組織愈傷組織分化出根愈傷組織分化出嫩芽稍生長(1)離體的植物器官、組織或細胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是_。(2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導離體的植物組織形成具有

2、生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)，若包上人造種皮，制成人工種子，可能解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是圖甲中_和_過程，在此過程中被培養(yǎng)的細胞始終受_的調(diào)節(jié)(內(nèi)填序號)。(3)應用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株，其原因是_。(4)從表乙的實驗結(jié)果可看出：吲哚乙酸和細胞分裂素是實驗中的兩種重要物質(zhì)。其中，新芽形成必需的條件是_；而在培養(yǎng)形成完整新個體的過程中，對它們的調(diào)控關(guān)鍵是_ _。解析：植物組織培養(yǎng)利用細胞全能性的原理，在離體狀態(tài)下經(jīng)脫分化和再分化形成胚狀體，進一步發(fā)育成新植株或被包以人造種皮，

3、制成人工種子。在此過程中細胞分裂素和吲哚乙酸起著調(diào)節(jié)作用。細胞分裂素高時，誘導叢芽的產(chǎn)生；吲哚乙酸濃度高時，誘導根的產(chǎn)生。對它們的調(diào)控關(guān)鍵是適當控制好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細胞分裂素與吲哚乙酸的濃度及二者的比例。答案：(1)植物細胞具有全能性(2)脫分化再分化植物激素(3)植物的莖尖或根尖很少被病毒感染，甚至無病毒(4)細胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度適當調(diào)控好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例2我們通常選用豬、牛、羊等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(guān)問題：(1)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

4、血紅蛋白溶液。其中加入檸檬酸鈉的目的是_ _。此過程即是樣品處理，它應包括紅細胞洗滌、_、分離血紅蛋白溶液。洗滌紅細胞的目的是_ _。(2)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中透析，這就是樣品的粗分離。透析的目的是_。透析的原理是_。(3)通過凝膠色譜法將樣品進一步純化(如圖)，在操作中加樣的正確順序是_，最后經(jīng)SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。其中通過凝膠色譜法將樣品純化的目的是_。解析：本題考查提取和分離血紅蛋白的相關(guān)知識。透析袋是本實驗收集樣品的關(guān)鍵，是一種半透膜。實驗的操作順序應根據(jù)SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳的需要進行。答案：(1)防止血液凝固血紅蛋白的釋放去除雜蛋白(2)去除相對分子質(zhì)量較

5、小的雜質(zhì)透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在袋內(nèi)(3)去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)3(2010·靖江模擬)在進行DNA親子鑒定時，需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈式反應)可以使樣品DNA擴增，獲得大量DNA克隆分子。該技術(shù)的原理是利用DNA的半保留復制，在試管中進行DNA的人工復制(如圖，圖中黑色長方形是引物)。在很短的時間內(nèi)將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億培，使實驗室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(1)圖中的變性、延伸分別是指_、_。(2)假設(shè)PCR反應中的DNA模板為P，第一輪循環(huán)的產(chǎn)物2個子代DNA為N1，第二輪的產(chǎn)物4個子代DNA為N2，N1、N2中分別含有模板D

6、NA單鏈的DNA分別有_個、_個。若繼續(xù)循環(huán)，該DNA片段共經(jīng)過30次循環(huán)后能形成_個DNA片段。(3)某樣品DNA分子中共含3 000個堿基對，堿基數(shù)量滿足：(AT)/(GC)1/2，若經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加入_個腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對應的片段)(4)若圖為第一輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物。請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴增的產(chǎn)物。解析：(1)變性的實質(zhì)是DNA雙鏈解旋；延伸的實質(zhì)是以DNA單鏈為模板，按堿基互補配對原則合成子鏈的過程。(2)由于PCR原理為DNA雙鏈復制，其特點是半保留復制，所以無論復制幾次，模板鏈一直存在于2個DNA分子中。DNA復制的數(shù)量變化是指數(shù)式增長方式。

7、(3)由(AT)/(GC)1/2可知ATGC1122，所以A的比例為1/6，在一個DNA分子中的數(shù)量為3 000×2×(1/6)1 000個，5次循環(huán)的DNA數(shù)為32個， 所以就原料合成的DNA數(shù)相當于32131個，至少需腺嘌呤脫氧核苷酸為31×1 00031 000個。(4)畫圖的關(guān)鍵是注意引物A、B的位置和所對應的模板鏈。答案：(1)模板DNA雙鏈解旋形成單鏈在DNA聚合酶的作用下，原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈(2)22230(3)31 000(4)如圖4(2010·蘇州模擬)對血紅蛋白(Hb)的研究結(jié)果表明，血紅蛋白實際上是由珠蛋白、原卟啉和

8、二價鐵離子(Fe2)所組成的結(jié)合蛋白質(zhì)，由4條肽鏈各結(jié)合一個輔基即血紅蛋白，O2結(jié)合Fe2上，血紅蛋白與氧疏松結(jié)合形成氧合血紅蛋白(HbO2)，這種氧合作用在氧分壓高時容易進行，在氧分壓低時易于解離。紅細胞結(jié)合和攜帶O2的過程并不影響二價鐵離子，也就是說不會使之氧化為三價鐵離子。Fe3無攜帶O2的能力。CO與Hb的親和力大于O2，結(jié)合成HbCO后不能重新分離，致使Hb喪失運輸O2和CO2的機能，此稱為一氧化碳中毒，即煤氣中毒。根據(jù)以上資料，回答下列問題：(1)用凝膠色譜法分離血紅蛋白時，待_接近色譜柱底端時，才用試管收集。血紅蛋白因含_而呈現(xiàn)紅色。(2)要使血紅蛋白從紅細胞中釋放出來，可選用的

9、方法是_。(3)紅細胞具有運氣氧的功能，是因為_ _。(4)亞硝酸鹽為強氧化劑，進入人體后，可使血紅蛋白失去運輸氧的功能，導致組織缺氧，其可能的原因是_。答案：(1)紅色區(qū)帶血紅素(2)將紅細胞置于蒸餾水中，加40%體積的甲苯，并攪拌使之破裂(3)紅細胞中的血紅蛋白與氧在氧分壓高時容易結(jié)合，在氧分壓低時又容易分離(4)亞硝酸鹽可使血中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白5閱讀下列材料，完成相關(guān)問題。粉碎素通常是橘黃色結(jié)晶，化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑，它的化學分子式中包含多個碳碳雙鍵，根據(jù)雙鍵的數(shù)目可以將粉碎素劃分為、三類，­粉碎素是其中最主要的組成成分。

10、­粉碎素具有非常重要的功用：可作為優(yōu)良的食用保健品?？勺鳛榍菪箫暳咸砑觿??？勺鳛闋I養(yǎng)和著色兩用的食品添加劑等。因此粉碎素的提取及鑒定引起人們很大的興趣。如圖為粉碎素粗品鑒定裝置示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)粉碎素粗品鑒定的方法名稱是。(2)圖中b的名稱是。a的作用是。(3)e為，對于e，實驗時應注意。(4)f為，常用。(5)如果層析液沒及e會導致_ _。解析：對粉碎素粗品進行鑒定采用的是紙層析法，其原理是濾紙對各有機成分的吸附力不同而導致各成分隨層析液在濾紙上的運動速度不同，從而使各成分分開。因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，故應在色譜容器上方用玻璃蓋蓋嚴。在進行點樣時，應注意點樣要快速細致，并保

11、持濾紙干燥。層析液深不得超過濾紙基線，否則點樣處的有機成分會溶于層析液中。答案：(1)紙層析法(2)色譜容器防止層析液揮發(fā)(3)樣品原點點樣應該快速細致并保持濾紙干燥(4)溶劑石油醚(5)胡蘿卜素溶解在層析液中，導致鑒定失敗6在遺傳病及刑偵破案中常需要對樣品DNA進行分析，PCR技術(shù)能快速擴增DNA片 段，在幾個小時內(nèi)復制出上百萬份的DNA拷貝，有效地解決了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進行分析研究的問題。據(jù)圖回答相關(guān)問題。(1)在相應的橫線上寫出引物，并在復性這一步驟中將引物置于合適的位置。(2)在相應的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的DNA分子。(3)若將作為原料的四種脫氧核苷酸用32P標

12、記，請分析循環(huán)一次后生成的DNA分子的特點：_，循環(huán)n次后生成的DNA分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為_。(4)PCR反應過程的前提條件是_，PCR技術(shù)利用了DNA的_原理解決了這個問題。(5)在對樣品DNA分析過程中發(fā)現(xiàn)，DNA摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白可加入的物質(zhì)是_。解析：（1）DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3端延伸DNA鏈，所以引物就提供了3端，子鏈延伸方向為53，引物與b鏈部分堿基互補，引物則與a鏈部分堿基互補，且連接到a鏈的3端，故引物的結(jié)構(gòu)為5GAOH，HOAG5。復性結(jié)果為：5CGTC3（2）經(jīng)過一次循環(huán)后，產(chǎn)生的兩個DNA分子分別含有引物和引物。 (

13、3)由于作為原料的四種脫氧核苷酸被32P標記，所以新合成的子鏈均含有放射性，一次循環(huán)后的兩個DNA分子各有一條鏈含32P，若復制n次，產(chǎn)生子鏈共2n·2，其中只有DNA母鏈不含32P，則其所占比例為2/(2n·2)1/2n。(4)DNA復制是以兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則進行的。因此，首先要解旋，使兩條母鏈的堿基暴露出來，才能按照堿基互補配對原則把相應的堿基一個個地連接起來。只有解旋后，再以母鏈為模板合成一小段引物，引物才起作用。DNA分子在80100的溫度范圍內(nèi)變性，雙鏈解開成單鏈，當溫度慢慢降低時，又能重新結(jié)合形成雙鏈。(5)本題考查了DNA中雜質(zhì)蛋白質(zhì)的去除，

14、利用酶的專一性，應加入蛋白酶。答案：(1)5GAOHHOAG55GCTC33CCAG572(2)3CCAG55GGTC35GGTC33CCAG5(3)每個DNA分子各有一條鏈含32P1/2n(4)DNA解旋熱變性(5)蛋白酶7檸檬油是植物芳香油中的一種，它是一種廣譜性的殺蟲劑，可殺死蚊子、蒼蠅、蟑螂和臭蟲等傳染疾病的害蟲，以及危害糧食、蔬菜的常見害蟲，包括幼蟲、蛹等，是一種綠色殺蟲劑。(1)檸檬油的揮發(fā)性_，易溶于_，比重比較_。(2)提取檸檬油常用的原料是檸檬花與檸檬果皮，嫩的花朵在蒸餾過程中，精油易被水蒸氣分子破壞，所以可采用_法。檸檬果皮中精油的提取適宜采用_法，此種方法是通過_將液相從

15、固液兩相混合物中分離出來，必經(jīng)步驟為：檸檬果皮 水洗浸泡清洗裝料壓榨和噴淋糊狀壓出液高速離心靜置分層分液檸檬精油A是_，目的是_。B是_，目的是_。C過程為_，目的是_。實驗過程中浸泡橘皮后，需用清水洗滌，其目的是_。(3)采用檸檬油作為殺蟲劑，可以解決其他殺蟲劑給人類帶來的隱患，其突出的優(yōu)點是_、_。(4)從生產(chǎn)綠色食品的要求出發(fā)，寫出防治害蟲的三種方法：_、_、_。解析：(1)(2)水中蒸餾可能發(fā)生原料的焦糊問題，而且可能使某些有效成分高溫水解，凡存在上述問題的應考慮萃取法或壓榨法。用壓榨法從檸檬果皮中提取檸檬油時，應用石灰水充分處理，以提高出油率，防止壓榨時滑脫等。為了使油與水易分離，還

16、應加入小蘇打和硫酸鈉。(3)檸檬油作為一種天然的殺蟲劑有其優(yōu)點：對人、畜無毒，對植物無毒，不污染環(huán)境。(4)防治害蟲的方法可結(jié)合其他生物學知識來解答，其方法較多，如利用生物天敵防治，利用性外激素干擾其交尾或誘捕，運用生物工程如基因工程或誘變育種培育抗蟲作物品種等。答案：(1)強有機溶劑輕(2)萃取壓榨機械壓力石灰水破壞細胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止壓榨時果皮滑脫，提高出油率0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉使精油易與水分離過濾除去固體物和殘渣除去石灰水(3)對人、其他動物、植物均無毒性減少對環(huán)境的污染(4)利用天敵進行生物防治害蟲運用生物工程培育抗蟲作物品種利用激素影響昆蟲的發(fā)育8某研究性學習小組為了探究愈傷組織形成導管是芽的直接作用，還是芽產(chǎn)生的物質(zhì)的作用，做了如下兩組實驗：(1)愈傷組織細胞與根尖分生區(qū)細胞相比，在結(jié)構(gòu)上具有_的特點，形成導管的過程稱為_。在此過程中離不開的植物激素是_。(2)愈傷組織常用做誘變育種的理想材料，理由是_。(3)若形成圖示結(jié)果的物質(zhì)是生長素，為了進一步驗證導管的形成是由于生長素的作用，請仿照上述實驗，提出實驗設(shè)計思路_。解析：(1)愈