【生物】2019届一轮复习人教版专题30　生物技术在其他方面的应用学案

【生物】2019届一轮复习人教版专题30　生物技术在其他方面的应用学案

专题30　生物技术在其他方面的应用 考纲解读 主题 考点 内容 要求 高考示例 常考题型 预测热度 生物技术在其他方面的应用 ‎1‎ 植物的组织培养技术 植物的组织培养 实验与 探究 ‎2014江苏单科,29,9分 非选择题 ‎★★☆‎ ‎2‎ 特定成分的提取与分离 DNA的粗提取与鉴定 实验与 探究 ‎2017课标全国 Ⅲ,37,15分 ‎2015广东理综,3,4分 ‎2015课标全国 Ⅱ,39,15分 ‎2014山东理综,35,12分 选择题 非选择题 ‎★★★‎ 蛋白质的提取和分离 PCR技术的基本操作和应用 从生物材料中提取某些特定的成分 分析解读 　本专题的生物技术与人类生活密切相关,属于高考命题的热点。从近年高考试题来看,本专题侧重基本技术和基本原理的考查,涉及的重要考点有:植物组织培养、蛋白质的提取和分离、植物有效成分的提取等知识。复习时应在掌握各种生物技术的方法和原理的基础上,进行适当的归纳比较,例如植物芳香油提取方法的比较、DNA和蛋白质提取的比较等,以增强对生物技术的理解和应用能力。‎ 命题探究 答案　(1)晾干　高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果　(2)使原料和溶剂充分混匀　(3)去除提取液中的色素　(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少　(5)在温度较低的情况下操作,防火 命题技巧 ‎1.通过真实的实验情景考查必备知识、关键能力和学科素养 ‎2.本题既考查了基础知识的迁移应用,‎ 新鲜的植物甲 ‎(2)提取物质W时,加溶剂后振荡的目的是使原料和溶剂充分混匀 ‎(3)物质W为无色针状晶体,‎ 又考查了学生获取信息、处理信息和利用信息解决问题的能力 核心考点 ‎1.植物有效成分提取的方法 ‎2.萃取的流程、原理和操作要领 审题关键 ‎1.理解题目中关于物质W的化学性质是解题的关键 ‎2.解题时注意引导作答的关键字,如“绿色植物”“受热、受潮易分解”“沸点”等 思路分析 ‎(1)由题意知,物质W难溶于水,且受热、受潮易分解,所以若高温烘干植物甲,其中的物质W易被破坏;而新鲜的植物甲含水量高,粉碎后出水较多,会稀释用于提取的极性有机溶剂,进而降低对物质W的提取效果,所以不宜选用高温烘干的植物甲或 提取过程中利用活性炭的吸附能力可以去除绿色植物甲溶解在提取液中的色素 ‎(4)由于丙酮的沸点低于乙醇,所以选用丙酮作为提取剂蒸馏时所需的温度较低,可减少物质W的受热分解 ‎(5)该实验操作除需要严格遵守操作流程,注意实验安全(如防火)外,还应结合提取物W受热易分解的特点,在温度较低的情况下操作 核心素养 ‎1.理性思维:通过类比推理的思维方法比较3种实验原料、2种溶剂 ‎2.科学探究:通过设计物质W的提取实验,提出有关实验流程、注意事项等问题,旨在考查考生实验探究能力和获取信息的能力 五年高考 考点一　植物的组织培养技术 ‎　(2014江苏单科,29,9分)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题:‎ ‎(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为　　　　。 ‎ ‎(2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;培养液中蔗糖的作用是　　　　、　　　　。  ‎ ‎(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经　　　　处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和　　　　酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,合理的解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ‎ ‎(4)为了更好地获得次生代谢产物,生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有　　　　(填序号)。 ‎ ‎①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 ‎②必须在光照条件下培养 ‎③培养过程中需通空气 ‎④固定化后植物细胞生长会变慢 答案　(9分)(1)脱分化 ‎(2)蔗糖浓度下降,pH降低　提供能源　调节渗透压 ‎ ‎(3)秋水仙素(低温)　果胶　经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期　经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期 ‎(4)①③④‎ 考点二　特定成分的提取与分离 ‎1.(2015广东理综,3,4分)关于DNA的实验,叙述正确的是(　　)‎ A.用兔的成熟红细胞可提取DNA B.PCR的每个循环一般依次经过变性-延伸-复性三步 C.DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴后生成蓝色产物 D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色,细胞质呈红色 答案　C ‎2.(2014江苏单科,16,2分)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述,错误的是(　　)‎ A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料 B.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水 C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,可见玻棒上有白色絮状物 D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝 答案　C ‎3.(2013江苏单科,4,2分)某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验,操作错误的是(　　)‎ A.加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨 B.用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNA C.加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌 D.加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热 答案　A ‎4.(2015课标全国Ⅱ,39,15分)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,该疾病称为　　　　。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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)β-胡萝卜素　维生素A　夜盲症　非挥发性(每空2分,共8分)‎ ‎(2)需要(2分)‎ ‎(3)乙酸乙酯(2分)　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(3分,其他合理答案也给分)‎ ‎5.(2014山东理综,35,12分)玉米是重要的粮食作物,经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下:‎ ‎(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时,该水解产物为酵母菌的生长提供　　　　。发酵过程中检测酵母菌数量可采用　　　　　　　　法或稀释涂布平板法计数。 ‎ ‎(2)玉米胚芽油不易挥发,宜选用　　　　法或　　　　法从玉米胚芽中提取。 ‎ ‎(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用　　　　技术可使葡萄糖异构酶重复利用,从而降低生产成本。 ‎ ‎(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时,需用耐高温的　　　　　　　　催化。PCR一般要经历三十次以上的循环,每次循环包括变性、　　　　和　　　　三步。 ‎ 答案　(1)碳源　显微镜直接计数 ‎(2)压榨　萃取(注:两空可颠倒)‎ ‎(3)固定化酶 ‎(4)(Taq)DNA聚合酶　(低温)复性(或退火)　(中温)延伸 教师用书专用(6—7) 6.(2016四川理综,3,6分)下列有关实验操作或方法所导致结果的描述,不正确的是(　　) A.用纸层析法分离色素时,若滤液细线画得过粗可能会导致色素带出现重叠 B.用葡萄制作果醋时,若先通入空气再密封发酵可以增加醋酸含量提高品质 C.提取胡萝卜素时,若用酒精代替石油醚萃取将会导致胡萝卜素提取率降低 D.调查人群中色盲发病率时,若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高　‎ 答案　B ‎7.[2013海南单科,30(1),9分]根据相关知识,回答胡萝卜素提取和酶应用方面的问题:‎ 从胡萝卜中提取胡萝卜素时,通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和　　　　,以提高萃取效率;水蒸气蒸馏法　　　(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取,原因是　 　; ‎ 鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时,通常可采用　　　法,并以　　　　样品作为对照。 ‎ 答案　(9分)干燥(1分)　不适合(1分)　水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质,而胡萝卜素为非挥发性物质,不能随水蒸气蒸馏出(3分)　纸层析(2分)　标准的胡萝卜素(2分)‎ 三年模拟 A组　2016—2018年模拟·基础题组 考点一　植物的组织培养技术 ‎1.(2018北京海淀实验中学上学期开学考,23)下图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程,下列相关叙述不正确的是(　　)‎ 四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株 A.通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染 B.需生长调节物质调控①②过程细胞分裂和分化 C.细胞全能性表达前提是①过程,体现在②③过程 D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体植株 答案　D 考点二　特定成分的提取与分离 ‎2.(2017四川成都上学期五校联考,30)下列实验流程中,错误的是(　　)‎ A.鲜玫瑰花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→玫瑰油 B.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 C.石灰水浸泡→漂洗→压榨→萃取→浓缩→过滤→橘皮油 D.挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵(果酒)→醋酸发酵(果醋)‎ 答案　C ‎3.(2018吉林实验中学月考,41)研究发现柚皮精油具有抑菌、抑制肿瘤等作用,是一种具有广阔开发前景的芳香油资源。青蒿素是目前公认的最有效治疗疟疾的药物,易溶于有机溶剂,60 ℃以上易分解。回答下列问题;‎ ‎(1)柚皮精油可采用水蒸气蒸馏法提取,它是利用　　　　将　　　　较强的柚皮精油携带出来,形成油水混合物。在油水混合物中,加入　　　　可使油水出现明显分层;分离得到的油层应加入　　　　　　进行除水。 ‎ ‎(2)水蒸气蒸馏易使柚皮精油有效成分部分水解,为避免此缺点,可采用　　　　法提取柚皮精油。为提高出油率,需先对柚皮进行的处理是　　　　　　,以分解果胶。 ‎ ‎(3)青蒿素宜采用萃取法提取,现有四氯化碳(沸点76.5 ℃)和乙醚(沸点34.5 ℃)两种溶剂,应选用　　　　作为萃取剂,不选用另外一种的理由是　 　。 ‎ 答案　(1)水蒸气　挥发性　NaCl　无水Na2SO4　(2)压榨　石灰水浸泡　(3)乙醚　青蒿素在60 ℃以上易分解,应选择低沸点的萃取剂(萃取后,需要通过蒸馏除去有机溶剂,选择沸点低于60 ℃的有机溶剂可防止青蒿素分解)‎ ‎4.(2018宁夏六盘山上学期期中,45)胡萝卜素可以预防白内障、有助于保护眼睛晶体的纤维部分,还可以促进眼内感光色素的生成,加强视力的形成;还可以预防夜盲症,加强眼睛变色的功能。请根据其提取过程及胡萝卜素的性质,回答下列问题。‎ ‎(1)胡萝卜素是　　　　色结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用　　　　　　　　作为溶剂,原因是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(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、　　　　、　　　　、过滤、浓缩。 ‎ ‎(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将　　　　和　　　　控制在一定范围,原因是　 ‎ ‎　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)橘黄　脂溶性有机溶剂　胡萝卜素是脂溶性物质　(2)萃取　干燥　萃取　(3)温度　时间　温度过高、时间过长会导致胡萝卜素的分解 ‎5.(2018河南林州一中上学期调研,36)胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康,改善夜盲症、皮肤粗糙的状况,有助于身体免受自由基的伤害。请根据其提取过程及胡萝卜素的性质,回答下列问题。‎ ‎(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是　　　　　　。不采用蒸馏法的原因是　 。 ‎ ‎(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素,其中B过程叫　　　　　。从胡萝卜中提取胡萝卜素时,常用　　　　　作为溶剂。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围,原因是　 。 ‎ ‎(3)图甲为提取胡萝卜素的装置示意图,请指出图中一处错误并改正:　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是　　　　　法。在图乙的胡萝卜素的结果示意图中,A、B、C、D四点中,属于提取样品的样点是　　　　　。 ‎ 答案　(1)萃取法　胡萝卜素挥发性较差,不能随水蒸气蒸馏出来　(2)浓缩　石油醚(水不溶性有机溶剂)　温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解　(3)错误在于使用明火加热,应该采用水浴加热　(4) 纸层析　B和C B组　2016—2018年模拟·提升题组 ‎ (满分：30分　时间：20分钟)‎ 一、选择题(每小题4分,共4分)‎ ‎1.(2017江苏南京溧水高中上学期期初测试,20)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些物质溶于酒精溶液。下图为“DNA的粗提取”实验的相关操作步骤,其操作目的错误的是(　　)‎ A.①是洗涤红细胞、去除红细胞表面的杂质 B.②是稀释NaCl溶液至0.14 mol/L,析出DNA C.③是选用2 mol/L NaCl溶液,溶解黏稠物中的DNA D.④是纯化DNA,去除溶于95%酒精的杂质 答案　A 二、非选择题(共26分)‎ ‎2.(2018山东师大附中二模,30)请回答下列生物技术方面的问题:(10分)‎ ‎(1)玫瑰精油是香料工业中的“液体黄金”,其化学性质稳定,难溶于水,易溶于　　　　　　,能随水蒸气一同蒸馏,一般采用水蒸气蒸馏法提取;提取胡萝卜素常用　　　　　　　,一般选择石油醚作为萃取剂,这是因为萃取时 的　　　　越高,效果越好。另外,萃取效果还取决于胡萝卜的　　　　、紧密程度和颗粒大小,以及萃取时间,萃取后还需进行过滤、浓缩等步骤。浓缩时使用的装置为图中的　　　。 ‎ ‎(2)柠檬精油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传播疾病的害虫,以及危害粮食、蔬菜的常见害虫,包括幼虫、蛹等,被称为一种绿色杀虫剂。提取的必经步骤如图所示,请根据实验流程图回答下列问题:‎ ‎①柠檬果皮精油是食品、化妆品和香水配料的优质原料,具有很高的经济价值。该精油的提取适宜采 用　　　法,不采用水蒸气蒸馏法的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②A是　　　　　,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是　　　　　　　　　　。C过程为　　　　。 ‎ ‎③采用柠檬精油作为杀虫剂,可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患,其突出的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)有机溶剂　萃取法　温度　含水量　A ‎(2)①压榨　水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解的问题　②石灰水　破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高出油率　使精油易与水分离　过滤　③对人、动物、植物均无毒性;减少对环境的污染 ‎3.(2017甘肃兰州一中上学期期中,37)如图所示为某同学绘制的玫瑰精油的提取装置。请回答下列问题:(8分)‎ ‎(1)分离装置中常加入氯化钠,目的是　　　　　　　　　　　　　　　。制取纯玫瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)橘皮精油的提取适宜用压榨方法,胡萝卜素的提取适宜用　　　方法,玫瑰精油由于具 有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的特性,因而适宜用　　　　　方法提取。 ‎ ‎(3)提取过程中,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如　　　　　　　　　　　,会导致产品的品质比较差,而如果提高品质,就需要延长　　　　　。 ‎ 答案　(1)增加水层密度,使油水层更易分离　吸收油层中的水分　(2)萃取　化学性质稳定,难溶于水易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏　(水蒸气或水上)蒸馏　(3)蒸馏温度太高或太低,时间太短(或其他合理答案)　蒸馏时间 ‎4.(2017湖南湘中名校联合体12月联考,35)受中医古籍《肘后备急方》中将青蒿“绞汁”用药的启发,屠呦呦采用低温提取的方法,从黄花蒿中直接提取得到青蒿素,青蒿素是治疗疟疾的特效药。青蒿素易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,对热不稳定。回答下列问题:(8分)‎ ‎(1)青蒿素的提取　　　　(填“适宜”或“不宜”)采用水蒸气蒸馏法,原因是 　 。 ‎ ‎(2)屠呦呦采用乙醚浸提法提取青蒿素,其提取流程与胡萝卜素的提取具有相似之处。在用乙醚浸泡提取前,先要对黄花蒿茎叶进行　　　　和干燥,以提高萃取效率;干燥过程应控制好　　　　和干燥时间,以防止　　　　　　。 ‎ ‎(3)假设对提取到的青蒿素通过纸层析法进行鉴定,结果如图所示,则A、B、C、D四点中,属于提取样品的点是　　　　,②代表的物质是　　　　。 ‎ 答案　(1)不宜　青蒿素不易挥发,且对热不稳定　(2)粉碎　干燥温度　青蒿素分解　(3)B、C　杂质