[推荐学习]高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题八 生物技术实践 第2讲 生物技术在其他方面

第2讲生物技术在其他方面的应用1.植物的组织培养。

2．植物有效成分的提取。

1．(2015·新课标卷Ⅱ)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“α－胡萝卜素”，“β－胡萝卜素”或“γ－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症，该病疾称为______________，胡萝卜素是____________(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。

(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，__________(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。

(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________________。

解析：(1)胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分；一分子的β－胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A；由于饮食中缺乏维生素A或因某些消化系统疾病影响维生素A的吸收，致使视网膜杆状细胞没有合成视紫红质的原料而造成夜盲(暂时性夜盲症可由补充维生素A得以痊愈)。

(2)提取胡萝卜素时新鲜的岩藻具有大量的水分需要进行干燥。

(3)乙酸乙酯属于水不溶性有机溶剂与水不互溶，能够溶解胡萝卜素；乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它作萃取剂。

答案：(1)β－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，而乙醇属于水溶性有机溶剂，影响萃取效果2．(2015·山东卷)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。

乳糖酶的制备及固定化步骤如下：(1)筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用________作为培养基中的唯一碳源。

培养基中琼脂的作用是____________________________。

从功能上讲，这种培养基属于________。

(2)培养微生物L前，宜采用________方法对接种环进行灭菌。

(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。

在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越________。

(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的________确定其应用价值。

除化学结合法外，酶的固定化方法还包括________________、______________、离子吸附法及交联法等。

解析：(1)已知乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，筛选产乳糖酶的微生物L 时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源，培养基中琼脂的作用是凝固剂，从功能上讲，这种培养基属于选择培养基。

(2)为了避免杂菌污染，在培养微生物前，对接种环等接种工具应采用灼烧灭菌。

(3)用电泳法纯化乳糖酶时，若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越小，电泳速度越快。

(4)固定化酶的应用价值与酶的活性(或活力)有关，因此用化学结合法固定化乳糖酶时，可通过检测固定化乳糖酶的活性(或活力)来确定其应用价值。

固定酶化的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。

答案：(1)乳糖凝固剂选择培养基(2)灼烧(3)小(4)(酶)活性[或：(酶)活力]包埋法物理吸附法(注：两空可颠倒)3．(2012·山东卷)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。

辣椒素的获得途径如下图。

(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的____________和________过程。

(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是______________。

培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值______________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。

对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是_____________________________。

(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是__________________________________________________________。

用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是____________和纤维素酶。

(4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是___________________________________________________。

解析：此题借助辣椒素的制取与分离考查植物组织培养的知识。

(1)由外植体培养成脱毒苗的过程为植物组织培养过程，需经过脱分化、再分化两个阶段。

(2)植物组织的培养常用固体培养基，固体培养基常用的凝固剂是琼脂，当细胞分裂素较多时，利于芽的分化；当生长素较多时，利于根的分化。

培养基的彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法。

(3)体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，操作者双手和外植体的消毒常用70%的酒精。

将愈伤组织分离成单个细胞常用纤维素酶和果胶酶。

(4)辣椒素的提取常用有机溶剂，为防止有机溶剂的挥发，提取辣椒素过程中，在萃取加热时需安装冷凝回流装置。

答案：(1)脱分化(或去分化) 再分化(2)琼脂低高压蒸汽灭菌(3)70% 果胶酶(4)防止有机溶剂的挥发1．(2015·吉林实验中学三次质检)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)如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，因此可用水蒸气馏法进行提取。

由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来，所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BC，对照组是AD。

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β－胡萝卜素2．(2015·甘肃兰州一中期中)某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。

(1)有人想提取橘农精油获取利润，一般提取橘农精油的方法是________法。

(2)橘农精油的提取若采取水蒸气蒸馏法，会出现原料________和有效成分________等问题。

(3)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，通常选取______作材料进行植物组织培养大量繁殖无病毒植株。

若用花药进行离体培养，则选择花粉发育至__________期的花药培养成功率最高。

确定花粉发育时期最常用的方法有__________法，某些植物的花粉不易着色，需采用________法。

(4)影响植物组织培养的因素很多，其中最关键的激素有________。

在进行植物组织培养时需保证细胞处于离体状态，原因是__________________。

解析：(1)(2)水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘，这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，因此柑橘芳香油制备一般采用压榨法。

(3)一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。

选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎，选择单核期以后的花药接种，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难。

确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法，某些植物的花粉不易着色，需采用焙花青－铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝墨色。

(4)植物组织培养时最关键的激素是生长素和细胞分裂素；在进行植物细胞培养时需保证细胞处于离体状态，原因是在柑橘个体发育过程中，不同细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官。

答案：(1)压榨(2)焦糊水解(3)茎尖和芽尖单核醋酸洋红焙花青－铬矾(4)生长素和细胞分裂素在柑橘个体发育过程中，不同细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官。

3．回答下列问题：(1)在果酒制作中，其中温度是重要的控制条件，在______________左右的温度是最适合酵母菌繁殖。

在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的________酵母菌；从其酵母菌群中分离纯化酵母菌，常使用的接种方法是__________和______________两种。

酵母菌适合生活在偏酸性环境，而放线菌则适合生活在偏碱性环境中，分离二者所用的培养基称为__________。

(2)通过花粉培养产生花粉植株的途径一般有两种：一是花粉通过________阶段发育为植株，另外一种是花粉在诱导基上先形成________，再将其诱导分化成植株；这两种途径之间没有绝对界限，主要取决于培养基中________________________________________ _____________________________________________________。

答案：(1)20 ℃野生型平板划线法稀释涂布平板法选择培养基(2)胚状体愈伤组织激素的种类及其浓度比。