【世纪金榜】2016届高中生物第一轮复习练习 选1 生物技术在其他方面的应用练习

生物技术在其他方面的应用练习教师版
(20分钟50分)
1.(12分)(2015·沈阳模拟)请回答下列有关物质的提取与分离的问题：
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有三种，若想提取到不含任何添加剂的玫瑰精油，应通过法提取，其理由是玫瑰精油具有的性质。

若想提取橘皮精油，一般采用压榨法，而不适用其他两种方法的原因是。

(2)对于橘皮压榨后可得到糊状液体，可用过滤除去固体物和残渣，然后进一步除去质量较小的残留固体物。

将得到的橘皮油通过静置、沉淀、，最终得到橘皮精油。

(3)胡萝卜素是橘黄色结晶。

从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用作为萃取剂，原因是。

(4)提取的胡萝卜素可通过法进行鉴定，在鉴定过程中需要用
对照。

【解析】(1)植物有效成分的提取方法主要由提取物的性质和材料特点而定，由于玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质，蒸馏时可以被水蒸气携带出来，所以常用水蒸气蒸馏法提取。

从橘皮中提取橘皮精油常用的方法是压榨法，由于橘皮精油用水蒸气蒸馏，
部分有效成分会发生水解，采用水中蒸馏又容易出现原料焦糊问题，因此橘皮精油的提取一般不采取蒸馏法。

(2)橘皮压榨后得到糊状液体，先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，再用离心法进一步除去质量较小的残留固体物。

将得到的橘皮油在5～10℃下静置5～7 d，使杂质沉淀，用吸管吸出上层橘皮油，其余部分通过滤纸过滤，最后得到橘皮精油。

(3)胡萝卜素为橘黄色结晶的脂质，易溶于水不溶性有机溶剂。

(4)提取的胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中需要用标准样品对照。

答案：(1)水蒸气蒸馏易挥发、难溶于水用水蒸气蒸馏法会发生部分水解，用水中蒸馏法又会产生原料焦糊问题
(2)普通布袋离心过滤
(3)水不溶性有机溶剂(或有机溶剂) 胡萝卜素是脂质
(4)纸层析标准样品
2.(15分)在遗传病治疗及刑事侦查中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA 拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。

据图回答相关问题：
(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。

(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。

(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点：，循环n 次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为。

(4)PCR反应过程的前提条件是，PCR技术利用DNA的
原理解决了这个问题。

(5)在对样品DNA进行分析的过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是。

【解析】(1)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA
链，因此需要引物提供3′端，子链延伸方向为5′→3′。

由图可知，与b链结合的是引物Ⅰ，因此引物Ⅱ只能与a链结合，且结合到a链的3′端，故引物Ⅱ的结构应为5′-G-A-OH(或HO-A-G-5′)。

(2)经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物Ⅰ和引物Ⅱ并且与原DNA完全相同。

(3)由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32P标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个DNA各有一条链含32P，若复制n次，共产生DNA单链2n×2，其中只有DNA母链不含32P，则其所占比例为2/(2n×2)=1/2n。

(4)DNA复制是以两条母链为模板，按照碱基互补配对原则进行的。

因此，首先要解旋，使两条母链的碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对的原则把相应的脱氧核苷酸一个个地连接起来。

DNA分子在80～100℃的范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。

(5)利用酶的专一性，应加入蛋白酶，可除去DNA中掺入的杂蛋白质。

答案：(1)5′-G-A-OH(或HO-A-G-5′)
(3)每个DNA分子各有一条链含32P 1/2n
(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶
【知识总结】总结PCR中的“关键问题”
(1)PCR反应需要DNA聚合酶从引物的3′端延伸DNA链，使DNA合成的方向从子链5′端向3′端延伸。

(2)PCR反应需要引物，引物的本质是一小段DNA或RNA，长度通常为20～30个核苷酸。

(3)一个DNA复制n次或PCR中循环n次获得的子代DNA的数目为2n 个，由N0个DNA开始复制或循环n次后，则获得的子代DNA数为N0×2n个。

3.(11分)宁夏枸杞别名山枸杞，果实俗称枸杞子，富含胡萝卜素、多种维生素、甜菜碱、氨基酸等营养物质。

果实、根皮可作为药用。

但由于宁夏枸杞是异花受粉植物，长期天然杂交，使现有品种严重混杂，如用种子繁殖，后代易出现性状分离。

某同学欲采用植物组织培养的方法加快育种进程，保持优良品种。

(1)采用植物组织培养技术所获得的后代能基本保持其母本的遗传性状，原因在于它们是母本细胞通过分裂和分化产生的。

植物组织培养过程常用的培养基是MS培养基，其主要成分包括大量元素、微量元素以及甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、等。

组织培养过程中，除了要保证无菌、无毒外，温度、光照、等条件也很重要。

(2)提取枸杞子中胡萝卜素时，由于胡萝卜素的水溶性和挥发性差，因此不适合用法提取。

对枸杞子中色素进行萃取时，萃取的效率主要取决于，此外还受萃
取温度和时间等条件影响。

(3)某同学成功提取到胡萝卜素后，欲探究枸杞子中所含胡萝卜素与叶片中胡萝卜素是否为同一种色素。

将提取到的色素与叶片中提取的色素同时进行纸层析后，结果如下图。

图中样本为枸杞子中所含色素，据图分析该色素与叶片中胡萝卜素(填“是”或“不是”)同一种色素。

【解析】(1)植物组织培养过程中细胞进行分裂的方式为有丝分裂，通过体细胞培养成的植株其繁殖方式为无性生殖，因此能够保持母本的遗传性状。

MS培养基中要添加蔗糖作为能量来源，蔗糖也可以起到调节培养基渗透压的作用。

植物组织培养的条件包括温度、光照、pH、无菌等。

(2)水蒸气蒸馏法适合提取挥发性强的物质，因为胡萝卜素挥发性差，因此不适合用水蒸气蒸馏法提取。

利用萃取法提取色素时，萃取效率取决于萃取剂的性质和用量、萃取温度和时间等。

(3)绿叶中的色素包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b四种，而枸杞子中的色素主要是胡萝卜素，根据纸层析的结果图可知，样本
A为叶片中提取到的色素，样本B为枸杞子中提取到的色素，图中①为胡萝卜素，枸杞子中的色素在层析后与①相同，应为同种胡萝卜素。

答案：(1)有丝蔗糖pH
(2)水蒸气蒸馏萃取剂的性质和用量
(3)B 是
4.(12分)回答下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的问题。

下面为该实验过程中的一些重要操作示意图。

(1)正确的操作顺序是。

(2)上图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是
和。

(3)上图A步骤中所用酒精溶液必须经过才能使用，该步骤的目的是。

(4)为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加试剂后沸水浴，如果出现则证明该丝状物的主要成分为DNA。

【解析】DNA粗提取的过程为：鸡血细胞加蒸馏水，破裂后过滤→加
2 mol/L NaCl溶液→过滤除去不溶的杂质→加蒸馏水，析出含DNA 的黏稠物→过滤→黏稠物溶解在2 mol/L NaCl溶液中→过滤→溶于体积分数为95%的冷却的酒精溶液进一步提纯。

所以根据图示及以上分析，正确的操作顺序为C→B→E→D→A。

图C步骤中往鸡血细胞中加蒸馏水，目的是使鸡血细胞吸水破裂，并释放核物质。

图E步骤中往DNA浓NaCl溶液中加蒸馏水，目的是降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出。

图A步骤中往浓NaCl溶液中加入95%酒精溶液，目的是利用DNA不溶于酒精的特点析出DNA，以提取含杂质较少的DNA，由于DNA在冷却的酒精溶液中溶解度更低，因此需将酒精冷却后使用。

DNA 在NaCl溶液中的溶解规律如图所示。

在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺后呈现蓝色。

答案：(1)C→B→E→D→A (2)加速血细胞的破裂
降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出
(3)充分冷却提取含杂质较少(或较纯净)的DNA
(4)二苯胺蓝色。