2016届高三生物二轮复习专题九第2讲生物技术在其他方面的应用强化训练

1生物技术在其他方面的应用(建议用时：45分钟)1．(原创题)下图表示金花茶茎段的离体培养过程。请回答下列问题：(1)金花茶组织培养利用的原理是________________，常用的一种培养基是________________。在该培养基配制好后，常需要添加________________。(2)在接种前需要对金花茶茎段进行________。为确定培养基是否灭菌彻底，检测的方法是将未接种的培养基________________________________________________________________________。若用金花茶的花药进行离体培养，从花粉粒的选择上看，应选择________期的花粉粒为宜。(3)某人在探究植物激素对细胞脱分化和再分化的影响实验时，得到如下实验结果：①只有细胞分裂素时，组织块产生愈伤组织；②细胞分裂素＝生长素时，愈伤组织不分化；③细胞分裂素生长素时，愈伤组织分化出芽；④细胞分裂素生长素时，愈伤组织分化出根。由实验结果，你能得出的结论是____________________________________________________________________。解析：(1)植物组织培养利用的原理是植物细胞的全能性，其常用的一种培养基是MS固体培养基。在配制好的培养基中，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性激素。(2)接种前，需要对茎段(外植体)进行消毒处理。为确定培养基是否灭菌彻底，可将未接种的培养基在适宜环境中放置一段时间，并观察培养基上是否有菌落出现，若有则证明培养基灭菌不彻底。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧，花粉培养成功率最高。单核期以前的花药质地幼嫩，极易破碎；单核期以后的花药所在植株的花瓣已有些松动，材料不易消毒。(3)根据结果①可知，细胞分裂素可调节组织块产生愈伤组织；根据结果②③④可知，细胞分裂素和生长素含量不同，调节愈伤组织的分化方向不同。答案：(1)植物细胞的全能性MS固体培养基植物激素(2)消毒在37℃恒温箱中放置24小时(或在适宜温度下放置一段时间)后，观察是否有菌落出现单核(3)植物激素的种类和含量不同，对愈伤组织的形成和分化的影响不同2．(2015·广西桂林高三质检)蓝莓果实富含花青素，其具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功效，被广泛用于食品保健、医药工业等领域。下图所示为蓝莓花青素初提取液的获得途径。请回答下列问题：(1)培养蓝莓外植体的培养基中常用的凝固剂是________。图中①和②分别表示蓝莓组织培养中细胞的________和________过程。(2)图中步骤“乙醇浸取”包括了________过程，该过程宜采用________方式加热以防止温度过高；步骤“过滤”的目的是________。在提取蓝莓花青素的过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是________________。水蒸气蒸馏法________(填“适合”或“不适合”)用于花青素的提取，原因是________________________。(3)蓝莓果实还可以用来制作蓝莓酒。在制作蓝莓酒的过程中使用的微生物是________，发酵的温度应控制在________℃的范围内。在发酵过程中要先通气后密封，先通气的原因是________________________。2解析：(1)制作植物组织培养所用的培养基时，需向培养基中加入琼脂进行凝固，并采用高压蒸汽法进行灭菌；离体的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程为植物细胞的脱分化，脱分化产生的愈伤组织重新分化成根或芽等器官，即再分化。(2)图中“乙醇浸取”步骤包括乙醇的浸泡和萃取过程，由于萃取剂往往具有挥发性，直接使用明火加热易燃烧、爆炸，故常采用水浴加热，萃取后需将原料中的固体物滤去。为了防止加热时乙醇(或有机溶剂)的挥发，需要在加热瓶口安装冷凝回流装置。水蒸气蒸馏法是提取植物芳香油的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。(3)果酒制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下进行酒精发酵。酒精发酵时，一般将温度控制在18～25℃的范围内。答案：(1)琼脂脱分化(或去分化)再分化(2)浸泡和萃取水浴滤去不溶物防止有机溶剂挥发不适合花青素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出来(3)酵母菌18～25酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量3．(2015·云南昆明高三模拟)根据下面的实验装置图(图甲、乙)和果酒的生产工艺流程简图(图丙)回答问题：(1)图甲所示装置可用于提取________(填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”)。(2)制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应________________，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是________________。(3)图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之________(填“前”或“后”)进行的。(4)从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和________________。樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用________溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌________(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵成醋酸。解析：(1)图甲是蒸馏装置，应是用于提取玫瑰精油的装置，橘皮精油用压榨法，胡萝卜素提取用萃取法。(2)酵母菌是兼性厌氧型生物，为适当提高果酒的生产速率，进气口应先打开让酵母菌进行繁殖，然后关闭可以保证酵母菌进行无氧发酵产生酒精；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是既可以放气，又可防止污染。(3)在制作樱桃果酒的过程中，应在冲洗樱桃之后再除去果柄，以避免除去果柄时引起樱桃破损，增加被杂菌污染的机会。(4)从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和碳源、氮源等必需的营养物质；樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用重铬酸钾溶液进行检测，如果出现灰绿色则说明有酒精的产生；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可将果汁中的糖分解成醋酸，在酒精发酵旺盛时，因为是无氧条件，而醋酸菌是需氧型微生物，所以醋酸菌此时不能存活，也就不能将果汁中的糖发酵成醋酸。答案：(1)玫瑰精油(2)先打开后关闭既可以放气，又可防止污染(3)后(4)碳源、氮源重铬酸钾不能4．(2015·甘肃兰州调研)野菊花气味芬芳，具有清热解毒的功效，可用来制备芳香油，3制备原料可从通过植物组织培养技术所获得的大量菊花中选取。(1)菊花的组织培养需在________培养基上进行，选取______________冲洗干净，用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的________中摇动2～3次。(2)外植体经过________过程培育成植株幼苗，该过程的关键激素是________。(3)接种操作需在________旁进行，每次使用完器械后，需采用________法灭菌。(4)菊花精油具有易挥发，难溶于水，化学性质稳定的特点，适合采用________法提取。当蒸馏瓶中的原料和水一定时，蒸馏过程中影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。(5)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是______________________________________________________________________________________________。解析：(1)植物组织培养所用培养基为MS培养基。进行菊花的组织培养时选择生长旺盛的嫩枝，用体积分数为70%的酒精进行消毒。(2)植物组织培养的过程包括脱分化和再分化，需在培养基中按一定比例添加细胞分裂素和生长素。(3)在接种过程中为了避免杂菌污染，需在酒精灯火焰旁进行，每次接种后，需对接种用的器械进行灼烧灭菌。(4)制备菊花精油时采用水蒸气蒸馏法，蒸馏时许多因素都会影响产品的品质，如蒸馏温度、时间等。(5)由于精油具有挥发性，且温度较高时挥发性较强，因此如果蒸馏过程中不冷却，则部分精油会随水蒸气挥发而流失，从而使精油提取量下降。答案：(1)MS生长旺盛的嫩枝酒精(2)脱分化和再分化细胞分裂素和生长素(3)酒精灯火焰灼烧灭菌(4)水蒸气蒸馏蒸馏温度(5)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失5．(2015·湖南怀化二模)下图是花药培养产生花粉植株的两种途径，回答下列相关问题：(1)通过花药培养产生花粉植株，该过程依据的生物学原理是________________，图示两种产生花粉植株的途径并没有绝对的界限，主要取决于培养基中____________________。(2)材料消毒过程中用到的试剂有________________、质量分数为0.1%的氯化汞溶液、无菌水。(3)消毒后的花蕾，要在________条件下接种到培养基上，培养过程中不需要光照，同时要控制好温度。(4)在花药培养中，常常会出现________的变化，因此需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。(5)在配制用于组织培养的MS培养基时，往往需要加入适量的蔗糖，理由是________________________________________________________________________________________________。解析：(1)将细胞培养成个体依据细胞的全能性。通过花药培养产生花粉植株的两种途径的差异在于激素的种类和浓度配比不同。(2)材料的消毒用到的试剂有体积分数为70%的酒精、质量分数为0.1%的氯化汞溶液、无菌水。(3)接种过程一定要注意无菌操作。(4)在花药培养过程中，可能会出现染色体倍性的变化，所以需要对培养出来的植株做进一步检测和筛选。(5)植物组织培养中蔗糖的作用是既能作为能源物质，又能维持渗透压稳定。答案：(1)植物细胞具有全能性激素的种类及其浓度配比(2)体积分数为70%的酒精(3)无菌(4)染色体倍性(5)既能作为能源物质，又能维持渗透压稳定6．如图为月季花药离体培养产生花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题：4(1)一般来说，在________期，细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。确定花粉发育时期一般用________法染色，然后通过镜检确定花粉是否处于适宜的发育期。(2)消毒后的花蕾，在剥离花药时，要彻底去除花丝，这是因为________________________________________________________________________。(3)若将抗性基因导入愈伤组织细胞，可以采用转基因技术。而PCR技术是基因工程中的常用技术。PCR利用了________________________原理，通过控制温度来控制DNA双链的解聚与结合。为了避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管在使用前必须进行________________。(4)微生物的实验室培养与以上植物组织培养过程不同，但也需要非常严格的操作。使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)称为________。常用的消毒方法是__________________________(至少两种)。解析：(1)选择花药时用肉眼无法分辨，所以要用镜检法选择处于单核期的花药，单核期的花药培养成功率最高。(2)消毒后的花蕾在剥离花药时要彻底去除花丝，否则不利于愈伤组织或胚状体的形成。(3)PCR技术利用了DNA的热变性原理(即高温变性、低温复性)，该技术中使用的微量离心管要进行高压蒸汽灭菌。(4)杀灭包括芽孢和孢子在内的所有微生物的操作方法是灭菌，消毒是将物体表面或内部的部分有害微生物杀死的无菌操作方法，常见的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学试剂消毒法等。答案：(1)单核醋酸洋红(2)与花丝相连的