版高考生物二轮复习 专题能力提升练 十八 117生物技术在其他方面的应用 Word版含答案.docx
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版高考生物二轮复习专题能力提升练十八117生物技术在其他方面的应用Word版含答案
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专题能力提升练十八
生物技术在其他方面的应用
（45分钟·100分）
1.（10分）（2015·厦门二模）下面是月季花药培养产生花粉植株的两种途径，请回答：
途径1：
花药中的花粉
①
丛芽
生根
移栽
途径2：
花药中的花粉
愈伤组织
丛芽
生根
移栽
（1）途径1中的①为 ，经途径2形成的花粉植株 常常会发生变化，因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。
（2）选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。
某品种月季的花粉细胞核不易着色，操作时应先在 中处理20min，取出放在载玻片上，加 溶液染色，盖上盖玻片后在普通光学显微镜下检查。
剥离花药接种时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生 。
（3）实验中发现愈伤组织被真菌污染，实验人员做了探究培养基灭菌时间与污染率关系的实验，结果如下图所示。
据图可初步判断：
随培养基灭菌时间的延长， 。
可见，污染 （填“是”或“不是”）由培养基灭菌时间造成的。
【解析】
（1）①是胚状体，途径2形成的花粉植株染色体组的数目常会发生变化，因此需要对培养出来的植株进一步鉴定和筛选。
（2）对不易染色的花药进行镜检时，应先将其在卡诺氏（固定）液中固定，再用焙花青—铬矾溶液染色。
（3）由实验结果可知，随培养基灭菌时间的延长，污染率在一定范围内波动，说明培养基灭菌时间对污染率影响不大。
答案：
（1）胚状体 染色体组的数目（染色体数）
（2）卡诺氏（固定）液 焙花青—铬矾 愈伤组织
（3）污染率在一定范围内波动（污染率变化不大） 不是
2.（15分）（2015·贵阳二模）运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题。
（1）自古酒就与人类生活息息相关。
在图甲所示两发酵瓶中装入等量的葡萄汁进行果酒制作实验，若在A装置的通气口补充无菌空气，那么一段时间后，能获得葡萄酒的是 装置，发酵是否成功可用
对发酵产物进行检验确认。
（2）图乙是胡萝卜素提取粗品鉴定结果示意图。
点加提取样品的是 点，点加标准样品的是 点，该鉴定实验的方法叫做 。
（3）微生物培养时，如果想让培养基内只生长真菌，则可用含 的培养基；后期进行菌落统计时，一般选择菌落数在 的平板进行计数。
（4）与微生物培养相比，植物组织培养的培养基常需添加的植物激素是
。
【解题指导】解答本题要获取关键信息：
（1）图中关键信息：
①图甲中A装置有氧，B装置无氧。
②图乙中A、D对应的色素点只有一个，B、C对应的色素点有2个。
（2）隐含关键信息：
①标准样品只有一种胡萝卜素。
提取样品含有不止一种胡萝卜素。
②加有抗生素（青霉素）的培养基能抑制细菌、放线菌的生长，不影响真菌生长。
【解析】
（1）酒精发酵为无氧发酵，因此B装置中能获得葡萄酒，发酵是否成功可用（酸性）重铬酸钾溶液检测。
（2）胡萝卜素的鉴定方法为纸层析法。
由于标准样品中只含有一种胡萝卜素，而提取样品中含有不止一种色素，因此根据纸层析结果可知，B、C点加的是提取样品，而A、D点加的是标准样品。
（3）用含有抗生素（青霉素）的选择培养基能抑制细菌、放线菌的生长，不影响真菌的生长。
利用稀释涂布平板法对微生物计数时，要选择菌落数为30～300的平板。
（4）由于生长素和细胞分裂素是启动脱分化和再分化的关键激素，因此与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基中常需添加的是植物激素。
答案：
（1）B （酸性）重铬酸钾溶液
（2）B、C A、D 纸层析法
（3）抗生素（或青霉素） 30～300
（4）生长素和细胞分裂素
3.（15分）（2015·长春三模）玫瑰在人们生活中具有多种用途。
某同学进行玫瑰的组织培养和玫瑰精油的提取实验，请回答：
（1）在进行玫瑰组织培养时，可以选取生长旺盛的嫩枝作 ，并要进行 处理。
（2）玫瑰组织培养接种操作前，用体积分数为70%的 将工作台擦拭一遍。
接种后，还要经过 、 和栽培才能得到开花的玫瑰。
（3）某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，简便易行的是 （填“水中”“水上”或“水气”）蒸馏的方法。
蒸馏过程中需要控制蒸汽温度和时间，原因是 。
（4）收集的乳浊液水油分层，需向其中加入 。
要除去分液得到的油层中的水分，需向其中加入无水 。
【解析】
（1）植物组织培养选取嫩枝作为外植体，需要经过消毒处理。
（2）组织培养接种前，要用体积分数为70%的酒精擦拭工作台。
接种后需要经过培养、移栽和栽培才能得到开花的玫瑰。
（3）水中蒸馏提取玫瑰精油更简便易行。
如果温度太高，时间太短，产品质量就会比较差，所以要控制蒸汽温度和时间。
（4）NaCl溶于水，能增加水的比重，因此使乳浊液水油分层需加入NaCl。
由于无水Na2SO4具有很强的吸水能力，因此除去油层中水分需加入无水Na2SO4。
答案：
（1）外植体 消毒
（2）酒精 培养 移栽
（3）水中 如果温度太高，时间太短，产品质量就比较差 （4）NaCl Na2SO4
【规律技法】物质分离的方法
（1）油水分层：
向油水混合物中添加NaCl，NaCl能溶于水，增加水的比重，促进油水分层。
（2）植物精油除水：
向植物精油中加入固体无水Na2SO4，无水Na2SO4具有很强的吸水能力，能吸水。
4.（15分）甘蔗除可榨糖外，也是生产燃料酒精的优质材料，为提高酒精产量，需要培育优质甘蔗品种及获取具耐高糖的酵母菌作为理想的酒精发酵菌种，根据所学知识回答下面的问题。
（1）现要对甘蔗进行大规模快速繁殖，可采用 技术。
在对甘蔗外植体细胞进行接种前，需对制备的培养基进行 、外植体进行 。
（2）为获得理想的酵母菌菌种，可以对野生菌种进行诱变处理，然后在
培养基上进行培养，该培养基要比基本培养基额外添加 ，能在该培养基中生长的菌落，说明
。
（3）研究人员通过稀释涂布平板法对诱变酵母菌进行培养的过程中，得到了一个如下图所示的平板，推测接种时可能的操作失误是 。
（4）植物组织培养所用的MS培养基和微生物培养所配制的培养基的主要区别是 。
【解析】
（1）植物组织培养可大量繁殖无病毒植株，接种前需要对培养基进行高压蒸汽灭菌，外植体用体积分数为70%的酒精消毒。
（2）由题目信息分析，需选择耐高糖的酵母菌，因此需添加高浓度葡萄糖，能在培养基上生长形成的菌落即为菌种。
（3）若正确用稀释涂布平板法接种，培养基上所得菌落应均匀分布，图中菌落分布不均匀，可能是涂布不均匀所致。
（4）MS培养基中一般要添加植物激素，而微生物的培养基不需要添加植物激素。
答案：
（1）植物组织培养 灭菌 消毒
（2）选择 高浓度蔗糖（或葡萄糖） 该菌落为耐高糖的突变酵母菌
（3）涂布不均匀 （4）MS培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素
5.（15分）蓝莓提取物中的花青素不仅易于吸收，而且它们可以穿过血液/脑屏障，保护各个精细组织的细胞，并能有效抑制破坏眼部细胞的酵素，从而改善视力。
蓝莓中花青素获得途径如下图：
（1）图中①和②分别表示蓝莓组织培养中的 和 过程。
如果要用此方法对蓝莓进行大规模种植，在对蓝莓外植体进行接种前，需要进行 、 两项工作。
（2）在外植体培养获得幼苗的过程中，除了需要提供一定的营养、 、温度、pH和光照外，还必须在 的条件下培养。
培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值 （填“高”或“低”）时，有利于根的分化。
（3）花青素易溶于甲醇、乙酮、丙酮等混合溶剂中，所以采用 法进行提取。
新鲜的蓝莓含有大量的水分，在花青素的提取过程中，要对新鲜的蓝莓进行 处理，但要注意控制 和时间。
【解析】
（1）由外植体培养出愈伤组织的过程为脱分化，由愈伤组织诱导出根、芽等结构的过程为再分化。
植物组织培养接种前要先制备MS固体培养基，并对外植体进行消毒。
（2）植物组织培养的培养条件包括营养物质、植物激素、温度、pH和光照等，此外还需要严格的无菌条件，否则外植体易被污染。
培养基中的生长素和细胞分裂素的比值影响培养过程，当生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化。
（3）由于花青素易溶于有机溶剂，因此可以采用有机溶剂萃取的方法进行提取。
利用萃取法提取花青素时，材料中的含水量影响萃取效率，因此要对新鲜的蓝莓进行干燥处理。
由于干燥时温度过高可能破坏花青素，因此干燥时应严格控制温度和时间。
答案：
（1）脱分化（或去分化） 再分化 制备MS固体培养基（配制培养基） 外植体消毒（两空可互换）
（2）植物激素 无菌 高
（3）有机溶剂萃取 干燥（脱水） 温度
【规律技法】巧记“生根分芽”
（1）“生根”：
指的是生长素利于生根，即“生长素/细胞分裂素较高”。
（2）“分芽”：
指的是细胞分裂素利于发芽，即“生长素/细胞分裂素较低”。
6.（15分）（2015·唐山二模）某生物兴趣小组同学开展了有关果酒制作的探究实验如下图。
（1）植物组织培养的探究。
由上述实验结果推测：
葡萄幼苗可能产生了 。
若要确定其化学成分，可直接从葡萄幼苗中 。
（2）该小组同学尝试使用罐头瓶在常温（21±3℃）下制作果酒。
①开始时，向消过毒的罐头瓶中加入的新鲜葡萄汁是酵母菌的液体培养基，培养基的成分一般包括 等。
②葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。
在以后的过程中，每隔12小时左右将瓶盖拧松一次（不是打开瓶盖），此后再拧紧，这样做的目的是 。
③制果酒过程后一阶段的主要化学反应式为：
。
④若用稀释涂布平板法计数酵母菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的
。
⑤加入的新鲜葡萄汁没有进行过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌。
从生态学角度分析：
一是大量的酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势，二是果酒中的 ，从而淘汰掉杂菌。
【解析】
（1）由实验一和实验二可知，葡萄幼苗可能产生了与植物激素相同的物质，能促进愈伤组织分裂分化成维管束。
要确定其化学成分，可以直接从葡萄幼苗中提取这些物质并鉴定其化学成分。
（2）①酵母菌的生长发育需要水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等，这些物质都可以由葡萄汁提供。
②酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，使培养瓶内气体增多，所以要定时释放二氧化碳，但又不能让氧气和杂菌进入，因此每隔12小时左右将瓶盖拧松一次（不是打开瓶盖）。
③制果酒过程前一阶段主要是酵母菌有氧呼吸的过程，而后一阶段是酵母菌无氧呼吸的过程。
④用稀释涂布平板法计数酵母菌活菌的个数，要得到菌落数为30～300的平板，因此需要保证待测样品稀释的倍数比较合适。
⑤酒精发酵产生的酒精具有抑菌作用。
答案：
（1）生长素、细胞分裂素 提取这些物质并鉴定其化学成分
（2）①水、碳源、氮源、无机盐 ②释放发酵产生的大量CO2，同时尽量不让氧气和杂菌等进入瓶中
③C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+能量
④倍数比较合适 ⑤酒精不利于杂菌生长
7.（15分）（能力挑战题）（2015·玉溪一模）植物组织培养是克隆植物的一种方法，请回答相应的问题：
（1）培养皿中的培养基除添加 外，还需要添加植物激素，其目的是 。
（2）培养过程需要植物 的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到 ，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
（3）在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。
科学家研究了植物生长调节剂对某药用植物愈伤组织诱导的影响，实验结果如下表：
培养
基代号
2，4-D
/mg·L-1
6-BA
/mg·L-1
愈伤组织
诱导率/%
L1
1.0
0
65.41
L2
2.0
0
68.76
L3
3.0
0
91.01
L4
3.0
0.2
54.48
L5
3.0
0.5
57.35
L6
3.0
1.0
51.71
注：
愈伤组织诱导率（%）=产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100%
①从上表可以知道，在基本培养基中添加较高浓度的 有利于愈伤组织的形成，而添加 则不利于愈伤组织的形成。
②在上述研究的基础上，为了探究光照对愈伤组织形成的影响：
应将已经消毒过的外植体平均分为甲、乙两组，分别接种到 （填培养基编号）培养基上；甲组置于有光环境，乙组置于 环境，其他条件相同且适宜；培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中愈伤组织的 并计算
。
【解题指导】解答本题的关键：
（1）关键信息：
植物出现遗传不稳定甚至不育，光学显微镜能观察到细胞发生染色体（结构与数目）变异。
（2）关键方法：
对比法。
①培养基L1、L2和L3都无6-BA，2，4-D浓度不同，形成对照实验：
其中愈伤组织诱导率最高的是L3，即在基本培养基中添加较高浓度的2，4-D有利于愈伤组织的形成。
②培养基L4、L5和L6中2，4-D浓度相同，6-BA浓度不同，形成对比实验：
其中愈伤组织诱导率最低的是L6，即在基本培养基中添加较高浓度的6-BA不利于愈伤组织的形成。
【解析】
（1）植物组织培养的培养基主要含有外植体生长所需要的营养物质，此外还需要添加植物激素，其中生长素和细胞分裂素是启动外植体脱分化和再分化的关键激素。
（2）培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到染色体（结构与数目）发生异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
（3）①由以上分析可知，在基本培养基中添加较高浓度的2，4-D有利于愈伤组织的形成，而添加6-BA则不利于愈伤组织的形成。
②该实验的目的是探究光照对愈伤组织形成的影响，因此自变量是有无光照，因变量是愈伤组织诱导率，那么培养基等就是无关变量，在处理无关变量时要做到相同且适宜，因此在该实验中要把相应的材料放在最有利于愈伤组织形成的L3培养基中培养。
甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其他条件相同且适宜；培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率即可。
答案：
（1）营养物质 诱导外植体进行脱分化和再分化
（2）生长和繁殖 染色体（结构与数目）发生异常
（3）①2，4-D 6-BA
②L3 黑暗 个数 愈伤组织诱导率
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