人教版選修一第十單元生物技術(shù)實踐教學(xué)案——專題33生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用■今日工作室資源簡介：一套高質(zhì)量的一輪復(fù)習(xí)學(xué)案，內(nèi)容包含高考目標(biāo)定位、基礎(chǔ)知識梳理、核心考點突破、典題例析等內(nèi)容，資料實用性強(qiáng)、邊講邊練，講練結(jié)合，是一套不可多得的精品資源，本資料邀請多位一線名師編寫，由中國教育出版網(wǎng)獨家發(fā)布。關(guān)鍵詞：人教版2022高三生物一輪復(fù)習(xí)生物技術(shù)PCRDNA提取教學(xué)案※高考目標(biāo)定位※一、考試說明原文考點內(nèi)容考試要求（1）從生物材料中提取某些特定的成分（2）蛋白質(zhì)的提取和分離（3）PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用（4）植物的組織培養(yǎng)（5）DNA的提取和鑒定實驗與探究能力二、分析解讀1.本考點主要通過“植物芳香油的提取”和“胡蘿卜素的提取”兩個課題使學(xué)生掌握提取植物有效成分的蒸餾、壓榨和萃取三種基本技術(shù)；通過復(fù)習(xí)植物物的組織培養(yǎng)、蛋白質(zhì)的提取和分離、PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用使學(xué)生理解生物技術(shù)在其他方面應(yīng)用。本考點內(nèi)容與生活密切相關(guān)，考查時會更加注重與之相關(guān)的基礎(chǔ)知識，并突出重點。因此在復(fù)習(xí)中，不要“深挖洞”，但要“廣積糧”。三、命題趨勢分析1.從考查內(nèi)容上：本講內(nèi)容屬于新課改后變動較大的一個專題，在2022年考綱中對于本講內(nèi)容都?xì)w為實驗類內(nèi)容，提出的要求為理解實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運用。2.從考查形式上，這部分內(nèi)容出現(xiàn)在選作題中，以非選擇題的形式出現(xiàn)。3.從命題趨勢上：這部分內(nèi)容在高考中屬于選做內(nèi)容，新課改的省份對這部分內(nèi)容的考查,出題的難度不是太大,只有廣東的試題在這部分考查的難度稍大。在復(fù)習(xí)過程中要注意把握各種生物技術(shù)的實驗流程，并能夠加以靈活運用。在今后的高考中，該專題仍會以考查各種生物技術(shù)的基本流程和操作注意事項為主?！A(chǔ)知識梳理※一、植物組織培養(yǎng)1.培養(yǎng)基（1）成分：大量元素、微量元素、有機(jī)成分、和瓊脂（2）類型：、發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基（3）作用：植物組織或器官生長和發(fā)育的。（4）配制：稱量、溶解、、融化、分裝（三角瓶）、加蓋滅菌2.組織培養(yǎng)（1）含義：組織培養(yǎng)就是取一部分植物組織，如葉、芽、莖、根、花瓣或花粉等，在無菌條件下接種在三角瓶中的瓊脂培養(yǎng)基上，給予一定的，使之產(chǎn)生愈傷組織，或進(jìn)而生根發(fā)芽。（2）過程：二、DNA、蛋白質(zhì)的分離與植物有效成分的提取DNA胡蘿基礎(chǔ)梳理參考答案一、1.(1)激素(2)MS培養(yǎng)基(3)營養(yǎng)條件(4)調(diào)PH2.(1)溫度和光照(2)脫分化再分化二、※核心考點突破※一、五種物質(zhì)的提取方法、原理及步驟提取物質(zhì)提取方法提取原理步驟DNA鹽析法①在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同②不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)則溶于酒精①溶解在2mol/L的NaCl溶液中②加水稀釋至mol/LNaCl溶使DNA析出過濾③加入冷卻酒精析出血紅蛋白凝膠色譜法、電泳法①根據(jù)相對分子質(zhì)量的大?、诟鞣N分子帶電性質(zhì)差異①樣品處理②粗提?、奂兓芗兌辱b定玫瑰精油水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來①水蒸氣蒸餾②分離油層③除水過濾橘皮精油壓榨法通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗②壓榨、過濾、靜置③再次過濾胡蘿卜素萃取法使提取物溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)后得到提取物①粉碎、干燥②萃取、過濾③濃縮二、幾種物質(zhì)提取流程1.玫瑰精油的提取實驗流程鮮玫瑰花＋清水(1∶4)→水蒸氣蒸餾→油水混合物eq\o(→,\s\up7(加入NaCl))分離油層eq\o(→,\s\up7(加入無水Na2SO4))除水eq\o(→,\s\up7(過濾))玫瑰油。2.橘皮精油的提取實驗流程石灰水浸泡橘皮→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油。3.胡蘿卜素的提取實驗流程胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素。三、蒸餾、壓榨和萃取的比較提取方法蒸餾壓榨萃取方法步驟①水蒸氣蒸餾②分離油層③除水過濾①石灰水浸泡、漂洗②壓榨、過濾、靜置③再次過濾①粉碎、干燥②萃取、過濾③濃縮適用范圍適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中優(yōu)點簡單易行，便于分離生產(chǎn)成本低，以保持原料原來的結(jié)構(gòu)和功能出油率高，易分離局限性水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題分離較為困難，出油率相對較低使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會影響芳香油的質(zhì)量四、水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾的區(qū)別1.這三種方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。(1)水中蒸餾：原料放在蒸餾容器的水中，水要完全浸沒原料。(2)水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料放在篩板上，水量以沸騰時不浸濕原料為宜。(3)水氣蒸餾：蒸餾容器下方有一排氣孔，連接外源水蒸氣，上方有篩板，上面放原料。2.各自特點：水中蒸餾設(shè)備簡單、成本低、易操作，而水上蒸餾和水氣蒸餾時間短，出油率高?！籼貏e提醒水中蒸餾對于柑橘和檸檬等原料不適用。因為水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水五、PCR技術(shù)原理PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中才能進(jìn)行，需提供：DNA模板，分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物，四種脫氧核苷酸，耐熱的DNA聚合酶，同時通過控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。的反應(yīng)過程PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為變性、復(fù)性、延伸三步。過程說明圖解變性當(dāng)溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA復(fù)性溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA延伸72℃左右時，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新鏈由5′端向3′3.結(jié)果：上述三步反應(yīng)完成后，一個DNA分子就變成了兩個DNA分子，隨著重復(fù)次數(shù)的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反應(yīng)過程都是在PCR擴(kuò)增儀中完成的。4.細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制與PCR技術(shù)比較

細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制PCR不同點解旋在解旋酶作用下邊解旋邊復(fù)制80～100℃酶DNA解旋酶、DNA聚合酶TaqDNA聚合酶引物RNADNA或RNA溫度體內(nèi)溫和條件高溫相同點①需提供DNA復(fù)制的模板②四種脫氧核苷酸作原料③子鏈延伸的方向都是從5′端到3′端④都需要酶的催化注意：PCR技術(shù)高度靈敏，為了避免外源DNA等因素的污染而造成干擾實驗，PCR操作時要注意做到以下兩點：①隔離操作區(qū)，所用微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用必須進(jìn)行高壓滅菌。②分裝試劑，簡化操作程序，使用一次性槍頭。含量的測定——分光光度法項目說明原理DNA在260nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰，峰值的大小與DNA的含量呈正相關(guān)過程稀釋2uLPCR反應(yīng)液，加入98uL蒸餾水，即將樣品進(jìn)行50倍稀釋對照調(diào)零以蒸餾水作為空白對照，在波長260nm處，將紫外分光光度計的讀數(shù)調(diào)節(jié)至零測量取DNA稀釋液100uL至比色杯中，測定260nm處的光吸收值計算DNA含量（g）＝50×(260nm的讀數(shù)）×稀釋倍數(shù)50表示：1g/ml的DNA在厚度為1cm比色杯中的吸光值為【例1】多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。PCR過程一般要經(jīng)歷30多次下述循環(huán)：95℃條件下使模板DNA變性、解鏈→55℃條件下復(fù)性(引物與DNA模板鏈結(jié)合)→72℃條件下引物鏈延伸(形成新的脫氧核苷酸鏈)A．變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，也可利用解旋酶實現(xiàn)B．復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補配對原則完成的C．延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、4種核糖核苷酸D．PCR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，其所需要酶的最適溫度較高【答案】C【解析】PCR一般要經(jīng)歷30多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為變性、復(fù)性和延伸三步。從第二輪循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng)，并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈會與引物Ⅱ結(jié)合，進(jìn)行DNA的延伸。DNA變性(90～96℃)：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA。復(fù)性(25～65℃)：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈。延伸(70～75℃)：在Taq酶(在72℃左右活性最高)的作用下，以dNTP為原料，從引物的5′端向3′端延伸，合成與模板鏈互補的DNA【例2】標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大步，這三大步需要的溫度依次是()A．94℃、55℃、72℃B．72℃C．55℃、94℃、72℃D．80℃【答案】A【解析】當(dāng)溫度上升到90℃(90℃～96℃)以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈，稱之為變性；當(dāng)溫度下降到50℃(40℃～60℃)左右時，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合；當(dāng)溫度上升到72℃【例3】（2022廣東深圳一模）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問題。（1）DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模ǔ___________的末端稱為5'端，當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補配對結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的_________開始延伸DNA鏈。（2）PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題，但又導(dǎo)致了DNA聚合酶失活的新問題。到20世紀(jì)80年代，科學(xué)家從一種Taq細(xì)菌中分離到__________________，它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問題；要將Taq細(xì)菌從其它普通的微生物中分離出來，所用的培養(yǎng)基叫___________________________。（3）PCR的每次循環(huán)可以分為__________________三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中，只有一個DNA片段作為模板，請計算在5次循環(huán)后，反應(yīng)物中大約有_________個這樣的DNA片段。（4）請用簡圖表示出一個DNA片段PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物。（5）簡述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用?！敬鸢浮浚?）磷酸基團(tuán)3，端（2）耐高溫的TaqDNA聚合酶選擇培養(yǎng)基（3）變性、復(fù)性和延伸32（4）（5）遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測定（要求3項以上）【解析】（1）DNA聚合酶工作時必須要有一個引物，它只能把新的核苷酸加到已經(jīng)存在的核酸的3'-羥基上，與DNA母鏈結(jié)合的RNA引物就提供這個羥基。（2）因PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈，所以用于催化DNA復(fù)制過程的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性。用選擇培養(yǎng)基可將Taq細(xì)菌從其它普通的微生物中分離出來。（3）DNA復(fù)制兩條鏈均作為模板，進(jìn)行半保留式復(fù)制，所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25＝32個。（4）新合成的DNA鏈帶有引物，而最初的模板DNA的兩條鏈不帶有引物。（5）PCR技術(shù)可以對DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增，所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測定等方面。六、植物的組織培養(yǎng)1.組織培養(yǎng)的基本過程2.脫分化和再分化的比較特別提醒：（1）植物組織培養(yǎng)的原理都是細(xì)胞的全能性。（2）植物細(xì)胞、組織，只有脫離了植物體，在一定的外界因素作用下，才能表現(xiàn)出全能性。（3）組織培養(yǎng)過程中要適時的更換培養(yǎng)基。（4）再分化過程中，必須先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根。（5）無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否成功的關(guān)鍵?！纠?】（07上海生物，13）下列有關(guān)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是A．花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料B．植物細(xì)胞具有全能性C．外植體是指用于培養(yǎng)的植物組織或器官D．外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織【答案】A【解析】只要是具有細(xì)胞核的活的植物細(xì)胞或組織都能作為組織培養(yǎng)的材料，培養(yǎng)單倍體時常采用的就是花藥的離體培養(yǎng)?；ㄋ庪x體培養(yǎng)也是組織培養(yǎng)，是有性生殖中的單性生殖。胚細(xì)胞的全能性很高，用胚作植物組織培養(yǎng)的材料效果比根、莖、葉等效果更好?！纠?】(2022上海生物，26)將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是A．具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞B．一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C．離體狀態(tài)D．導(dǎo)入指定基因【答案】D將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整的植株利用的是植物細(xì)胞的全能性。植物細(xì)胞只有脫離了植物體，在一定的外部因素的作用下，經(jīng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織才能表現(xiàn)出全能性，由愈傷組織細(xì)胞發(fā)育分化出新的植物體。【例3】（2022高考課標(biāo)全國理綜，40）請回答：（1）植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的，繁殖種苗的速度。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部。（2）把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時，需要在超凈工作臺上進(jìn)行，其原因是避免的污染。（3）微型繁殖過程中，適宜濃度的生長素單獨使用可誘導(dǎo)試管苗，而與配比適宜時可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長，需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是(脫落酸、2，4-D)。（4）將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時間后，單株鮮重和光合作用強(qiáng)度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度的變化趨勢是，單株鮮重的變化趨勢是。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量(能、不能)滿足自身最佳生長的需要。（5）據(jù)圖推測，若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)(降低，增加)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。【答案】（1）遺傳特性（其他合理答案也給分）快遺傳信息（2）微生物（其他合理答案也給分）（3）生根細(xì)胞分裂素2，4—D（4）逐漸減小先增加后下降不能（5）降低【解析】植物組織培養(yǎng)技術(shù)是利用植物細(xì)胞全能性原理進(jìn)行的，是植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。在操作過程中應(yīng)注意無菌操作，避免微生物（雜菌）的污染。生長素用于誘導(dǎo)分化生長物的生根，并能與細(xì)胞分裂素協(xié)同調(diào)控脫分化和再分化等過程。2，4—D常用于植物愈傷組織的誘導(dǎo)和生長，但它趨向于抑制植物形態(tài)的發(fā)生，所以在分化培養(yǎng)基上很少利用。對曲線圖中兩條曲線起點和變化規(guī)律分析可知，最高光合作用強(qiáng)度時，植物生長速度較低，沒有處于最佳生長狀態(tài)，只有補充一些蔗糖后才可以；隨蔗糖濃度升高，植物光合作用強(qiáng)度降低，因此，想提高試管苗的自養(yǎng)能力就必須降低蔗糖濃度。3.菊花組織培養(yǎng)過程4.月季花藥培養(yǎng)的兩種途徑以上兩種途徑之間沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基的激素種類及其濃度比。5.菊花莖和月季花藥組織培養(yǎng)的比較比較項目菊花莖的組織培養(yǎng)月季花藥組織培養(yǎng)理論依據(jù)植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性材料選取未開花植株莖卜部新萌生的側(cè)枝完全未開放的花蕾光照狀況每日用日光燈照射12h開始不需要光照，幼小植株形成后需要光照操作流程1制備MS培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培選材→材料消毒→接種和培養(yǎng)→篩選和誘導(dǎo)→移栽→栽培選育影響因素選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等基本過程脫分化、再分化拓展延伸：被子植物花粉的發(fā)育過程說明：①小孢子母細(xì)胞位于植物的花藥中，一個小孢子母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可形成4個小孢子，一個小孢子形成一個單核花粉粒，每個單核花粉粒再經(jīng)過有絲分裂形成1個營養(yǎng)細(xì)胞和1個生殖細(xì)胞，生殖細(xì)胞在進(jìn)行一次有絲分裂形成兩個相同的精子（基因型完全相同）。②影響花藥培養(yǎng)的主要因素是材料的選擇與培養(yǎng)基的組成。一般來說，在單核花粉粒時期進(jìn)行組織培養(yǎng)成功率最高?！纠?】（2022長沙模擬）月季的花藥培養(yǎng)過程的難點之一是材料的選擇，下列有關(guān)材料選擇的敘述中正確的是()A.從花藥來看，應(yīng)當(dāng)選擇盛花期的花藥B.從花粉來看，應(yīng)當(dāng)選擇小孢子四分體期的花粉C.從花蕾來看，應(yīng)當(dāng)選擇略微開放的花蕾D.從檢測花粉的實驗方法看，應(yīng)該用顯微鏡觀察已染色的花粉樣品臨時裝片【解析】選D。本題考查了花藥培養(yǎng)中有關(guān)材料的選取方法。從花藥來看，應(yīng)當(dāng)選擇初花期的花藥；從花粉來看，應(yīng)當(dāng)選擇單核期的花粉；從花蕾來看，應(yīng)當(dāng)選擇完全未開放的花蕾。用已染色的花粉樣品作臨時裝片，才能觀察到細(xì)胞核的位置，以確定花粉發(fā)育的時期?！纠?】植物體細(xì)胞的組織培養(yǎng)常被用于保留雜種優(yōu)勢，主要因為()A.培養(yǎng)過程中不會發(fā)生基因突變B.無性生殖能保持親本性狀C.體細(xì)胞內(nèi)不存在等位基因D.雜種后代會發(fā)生性狀分離【答案】B【解析】植物組織培養(yǎng)從生殖角度看，是一種無性繁殖，無性繁殖能保持親本的性狀，如果親代具備了雜種優(yōu)勢，可以通過植物組織技術(shù)得以保存。6.植物激素在組織培養(yǎng)過程中的作用生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點為：激素使用實驗結(jié)果使用順序先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素細(xì)胞既分裂又分化同時使用分化頻率提高生長素用量和細(xì)胞分裂素用量的比例比值高利于根的分化、抑制芽的形成比值低利于芽的分化、抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的生長【例1】(2022江蘇)下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是 A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B．培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C．離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織D．同一株綠色開花植物不同部分的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同【答案】D【解析】同一株綠色開花植物的細(xì)胞分體細(xì)胞和生殖細(xì)胞兩類，自然這兩類細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)胞的遺傳物質(zhì)(基因)亦不相同。7.影響植物組織培養(yǎng)的因素（1）內(nèi)因：植物的種類，同一植物材料的年齡、保存時間的長短等。8.獲得成功的關(guān)鍵（1）材料的選?。壕栈ǖ慕M織培養(yǎng)實驗中，應(yīng)選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝；月季花藥的培養(yǎng)實驗中，應(yīng)選擇花粉發(fā)育過程中的單核靠邊期的花粉進(jìn)行培養(yǎng)。（2）外植體消毒：所用消毒劑為體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是無菌水。（3）培養(yǎng)過程：在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季花藥的培養(yǎng)不需光照，而在后期需光照。提示：一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)物被污染，特別是真菌性污染，一定不要打開培養(yǎng)瓶。應(yīng)先將被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培養(yǎng)瓶進(jìn)行清理。培養(yǎng)基的成分及各成分作用成分作用微量和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽蔗糖提供碳源，維持細(xì)胞滲透壓甘氨酸、維生素、煙酸、肌醇滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求◆提示：MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基的區(qū)別：微生物培養(yǎng)基包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源和生長因子，以有機(jī)營養(yǎng)為主。MS培養(yǎng)基則需提供大量的無機(jī)營養(yǎng)，尤其是植物生長所必需的大量元素和微量元素?！漕}例析規(guī)律總結(jié)※一、玫瑰精油與胡蘿卜素的提取【例1】如圖所示，比較玫瑰油提取的水蒸氣蒸餾裝置和胡蘿卜素提取的裝置圖，回答有關(guān)問題：(1)從裝置上看，A裝置多了________、________；B裝置增加了________。(2)A裝置中提取物最后存在于________中，B裝置提取物存在于________中。(3)兩個裝置的差別是由于提取物的方法不同，歸根到底是由于提取物的分子結(jié)構(gòu)不同、理化性質(zhì)不同。A裝置中提取物一般具有________，B裝置中提取物在石油醚等有機(jī)溶劑中有較高的________。(4)如果萃取液是水，還需要水浴加熱嗎？______________________________。解析：(1)此題考查對兩種提取裝置的理解，從圖中可看出答案。(2)A裝置是蒸餾過程，提取物隨水蒸氣蒸發(fā)后由于冷凝管的冷凝作用最后進(jìn)入接收瓶，而B裝置是萃取，提取物最終溶解在燒瓶內(nèi)的有機(jī)溶劑中。(3)A裝置提取物必須具揮發(fā)性才能隨水蒸氣進(jìn)入接收瓶，B裝置提取物只有在有機(jī)溶劑中有高溶解度才能萃取出來。(4)如果萃取液是有機(jī)溶劑，需要隔水加熱，目的是防止有機(jī)溶劑燃燒或爆炸，如果萃取液是水，就沒有必要隔水加熱了。答案：(1)溫度計接收瓶(錐形瓶)水浴鍋(2)接收瓶(錐形瓶)燒瓶(3)揮發(fā)性溶解度(4)不需要◆規(guī)律總結(jié)解答此類題目時，可以結(jié)合化學(xué)中有關(guān)物質(zhì)的理化性質(zhì)，以及蒸餾、萃取等實驗方法和注意事項方面的知識進(jìn)行分析和判斷?！纠?】根據(jù)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的相關(guān)知識及胡蘿卜素的性質(zhì)，回答下列問題。(1)胡蘿卜素是________________色結(jié)晶。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素，常用________________作為溶劑，原因是________________。(2)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是________法。用這種方法提取胡蘿卜素的主要步驟是：粉碎、干燥、________、________、________。(3)在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，應(yīng)嚴(yán)格將______和______控制在一定范圍內(nèi)，原因是________________________________________________________________________。(4)提取的胡蘿卜素可通過________________法進(jìn)行鑒定，在鑒定過程中需要用________________進(jìn)行對照。(5)一般情況下，提取胡蘿卜素時，提取效率與原料顆粒的大小成________比。答案：(1)橘黃親脂性有機(jī)溶劑(或有機(jī)溶劑)胡蘿卜素是脂類物質(zhì)(2)萃取萃取過濾濃縮(3)溫度時間溫度過高和時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解(4)紙層析標(biāo)準(zhǔn)樣品(5)反解析：解答該題應(yīng)先回憶胡蘿卜素的物理性質(zhì)、萃取過程及注意事項，再逐題回答。(1)胡蘿卜素為橘黃色結(jié)晶，是一種脂類物質(zhì)，常用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取。(2)(3)(5)提取胡蘿卜素常用的方法為萃取法，其主要步驟包括粉碎、干燥、萃取、過濾，濃縮等。在干燥時要控制好溫度和時間，因為溫度過高和時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解，干燥的目的是提高提取效率。(4)鑒定胡蘿卜素可用紙層析法，在鑒定過程中需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對照?！纠?】(2022海南高考，25)請回答下列與實驗室提取芳香油有關(guān)的問題：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、________和________。(2)芳香油溶解性的特點是不溶于____________，易溶于____________，因此可用____________作為提取劑來提取芳香油。(3)橘子果實含有芳香油，通?？捎胈_______作為材料提取芳香油，而且提取時往往選用新鮮的材料，理由是________。(4)對材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是________。(5)得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時間后，芳香油將分布于液體的________層，原因是________。加入氯化鈉的作用是________________________________________。(6)從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水硫酸鈉，此劑的作用是________________________________________________________________________。答案：(1)蒸餾法萃取法(2)水有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑(3)橘子皮芳香油含量較高(4)過濾(5)上油層的密度比水層小增加水層密度，使油和水分層(6)吸收芳香油中殘留的水分解析：本題考查了植物精油提取的原理以及相關(guān)提取方法等知識。提取植物精油的基本方法是蒸餾法、萃取法和壓榨法，利用植物精油不溶于水易溶于有機(jī)溶劑的特性，可以采用萃取法提取。除去植物精油中的水分可以采用無毒但能形成含有結(jié)晶水的物質(zhì)，比如無水硫酸鈉等?！纠?】提取玫瑰精油的實驗流程如下圖所示，請根據(jù)圖回答問題。(1)提取的原料是__________，加入__________，比例是__________。(2)②步中使用________(填“水中”“水上”或“水汽”)蒸餾更簡便易行。(3)油水混合物分層需加入________，作用是______________________________。(4)分離的油層中還含有________，需加入________將其除去。(5)⑤～⑥中需________________操作，目的是除去________________。答案：(1)鮮玫瑰花清水1∶4(2)水中(3)NaCl加速油水分離(4)一定的水分無水Na2SO4(5)過濾固體Na2SO4解析：在精油的提取中，常利用水分子向原料細(xì)胞中滲透，使植物中的精油成分向水中擴(kuò)散，形成精油與水的混合物，蒸出的精油與水蒸氣通過冷凝，油水分離后便得到精油。在除水時常采用加入無水Na2SO4的方法，吸除精油中的水分。二、DNA的粗提取與鑒定【例1】下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗原理與方法的敘述，錯誤的是()A．DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著溶液濃度的減小而減小B．向雞血細(xì)胞中加入蒸餾水的目的是使其吸水漲破，釋放出其中的DNAC．向濾液中加入冷卻的酒精的目的是除去DNA中的雜質(zhì)，純化DNAD．向初步純化的DNA中加入二苯胺溶液，沸水浴后可觀察到溶液顯藍(lán)色解析：DNA在mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，在低于或高于這個濃度的條件下溶解度都會增大。向雞血細(xì)胞液中加入蒸餾水的目的是使其吸水漲破，釋放其DNA分子。利用DNA不溶于酒精而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)溶于酒精的原理獲得較純的DNA。鑒定DNA的方法是向DNA中加入二苯胺，水浴加熱，溶液變藍(lán)。答案：A◆規(guī)律總結(jié)在DNA的提取與鑒定中的幾點規(guī)律次加蒸餾水①加到雞血細(xì)胞液，使血細(xì)胞吸水脹裂。②加到含DNA的2mol/LNaCl溶液，使DNA析出。次使用紗布①過濾血細(xì)胞破裂液，提取細(xì)胞核物質(zhì)(DNA在濾液中)。②過濾mol/LNaCl溶液，析出DNA(DNA在黏稠物中)。③過濾溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液(DNA在濾液中)。次使用NaCl溶液①加2mol/LNaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)。②加mo/LNaCl溶液，使DNA析出。③加2mol/LNaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物。的粗提取與鑒定比較項目DNA粗提取與鑒定實驗方法鹽析法、酒精沉淀法和顯色法實驗原理在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同（如圖）：在2mol/LNaCl溶液中，DNA溶解，部分蛋白質(zhì)鹽析生成沉淀，過濾可除去部分蛋白質(zhì)；在LNaCl溶液中時，DNA析出，過濾可除去部分蛋白質(zhì)。不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。3.利用DNA遇二苯胺（沸水?。┏伤{(lán)色的特性，可以鑒定提取的DNA實驗步驟1.實驗材料的選取一定要選取DNA含量較高的生物材料，否則會由于實驗過程中或多或少的損失而造成檢測的困難。實驗中一般選用雞血或菜花作為實驗材料，不選擇哺乳動物的血細(xì)胞，因為其紅細(xì)胞無核，很難提取到DNA。2.破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液以動物細(xì)胞為實驗材料時，破碎細(xì)胞較容易，例如，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可。以植物細(xì)胞為材料時，充分研磨破壞了細(xì)胞壁，洗滌劑中的表面活性劑成分能夠與膜蛋白結(jié)合從而破壞細(xì)胞膜，這些為核DNA的釋放提供了通道。同時要加入食鹽使DNA溶解，便于提取。3.去除濾液中的雜質(zhì)根據(jù)DNA的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地將DNA與雜質(zhì)分開。（1）利用DNA在不同NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)。（2）直接在濾液中加入嫩肉粉，使嫩肉粉中的木瓜蛋白酶分解蛋白質(zhì)。（3）將濾液放入60℃～75℃的析出與鑒定在濾液中加入冷卻的無水乙醇，并用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌，由于DNA不溶于酒精，會出現(xiàn)乳白色絲狀物，用玻璃棒將絲狀物卷起，并用濾紙吸去表面的水分。兩支試管中各加入2mol/L的NaCl溶液5mL，將絲狀物放入其中一支試管中，攪拌使其充分溶解后，向兩支試管中分別加入4mL二苯胺試劑，混勻后沸水溶中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩試管的顏色變化，將發(fā)現(xiàn)加入DNA的試管中的溶液呈藍(lán)色，從而鑒定DNA的存在。操作關(guān)鍵（1）制備雞血細(xì)胞液時，要在取新鮮雞血的同時加入抗凝劑，使血液分層，取下層血細(xì)胞沉淀。（2）獲取較多DNA的關(guān)鍵是向雞血細(xì)胞液加入足量的蒸餾水，以便使細(xì)胞膜和核膜破裂，核內(nèi)物質(zhì)釋放出來。（3）實驗中共有3次過濾。過濾時使用的紗布層數(shù)與取其濾液或黏稠物有關(guān)。第1、3次要取其濾液，使用的紗布為1—2層，第2次是要取其濾出的黏稠物，使用的紗布為多層。（4）實驗中有6次攪拌，除最后一次攪拌外，前5次攪拌要朝向一個方向，并且在析出DNA，DNA再溶解和提取中，各步攪拌都要輕緩，玻璃棒不要直插燒杯底部，防止DNA分子斷裂。（5）實驗中有兩次使用蒸餾水。一次在第1步，加水是為了使血細(xì)胞吸水膨脹破裂，加水后必須充分?jǐn)嚢?，不?yīng)少于5min，使血細(xì)胞充分破裂；第二次加蒸餾水是在第3步，加水是為了稀釋氯化鈉溶液。（6）實驗中有三次加氯化鈉溶液。在步驟2中，當(dāng)加入氯化鈉后，必須充分晃動燒杯，使二者混合均勻，加速染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)分離，使DNA充分游離，并溶解在氯化鈉溶液中。在步驟5中，加氯化鈉溶液也是為了DNA的再溶解，不過這時溶液中蛋白質(zhì)含量已很少。在步驟8中，加的NaCl溶液的濃度比前2次低的多，但還是為溶解DNA。（7）DNA進(jìn)一步提純時選用預(yù)冷95%的酒精作用是抑制核酸水解酶活性，防止DNA講解；降低分子運動，易于形成沉淀；低溫有利于增加DNA柔韌性，減少斷裂。（8）本實驗成功的關(guān)鍵，是保證提取到足量且較純凈的DNA。因為DNA在細(xì)胞中含量少，所以在下列步驟中應(yīng)特別注意：在步驟1中使用的雞血的量要在180mL左右。提取細(xì)胞核物質(zhì)時要充分?jǐn)嚢?min以上。在步驟2中要充分晃動燒杯，在步驟3中加蒸餾水要控制好量，同時應(yīng)用玻璃棒緩緩攪動使DNA聚集其上。在第4步中要使用多層紗布過濾，在第5步中要充分?jǐn)嚢?，在?步中使用冷酒精。因為DNA易吸附在玻璃容器上，所以實驗中最好使用塑料燒杯和試管，以減少DNA的損失。（9）盛放雞血細(xì)胞液的容器和實驗中的燒杯和試管最好也是塑料制的，因為玻璃制品表面帶電荷，DNA中的磷酸基帶相反的電荷，會被吸附于玻璃表面，減少DNA含量。（10）二苯胺實際要現(xiàn)用現(xiàn)配，否則會影響鑒定效果。【例1】2022青島模擬）關(guān)于DNA粗提取與鑒定的說法正確的是A．氯化鈉的濃度越低，DNA的溶解度越大B．人的血液不可代替雞血進(jìn)行該實驗C．檸檬酸鈉的主要作用是加速血細(xì)胞破裂D．利用DNA易溶于酒精的特點可除去DNA中的部分雜質(zhì)【答案】B【解析】人是高等哺乳動物，其成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核不能進(jìn)行該實驗。A項NaCl溶液濃度在小于mol/L時，溶液的濃度越低，對DNA的溶解度越大是正確的，沒有前提條件這種說法是錯誤的；檸檬酸鈉的作用是抗凝血；DNA不能溶于酒精中，所以B項是對的?！纠?】(2022年江蘇高考)下列敘述中錯誤的是A．改變NaCl溶液的濃度只能使DNA溶解而不能使其析出B．在沸水浴中，DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色C．用電泳法可分離帶電性質(zhì)、分子大小和形狀不同的蛋白質(zhì)D．用透析法可除去蛋白質(zhì)樣品中的小分子物質(zhì)【答案】A【解析】DNA在NaCl溶液中的溶解度是隨著NaCl濃度的變化而變化。在mol/LNaCl溶液中DNA的溶解度最小，低于或高于mol/L，DNA的溶解度都會增大。在DNA粗提取實驗中就是先把核物質(zhì)溶解在2mol/LNaCl溶液中，然后逐漸加水，稀釋至mol/L時，使DNA析出?！纠?】現(xiàn)代生物學(xué)已向兩個方面發(fā)展，宏觀研究的水平為生態(tài)系統(tǒng)水平，微觀研究的水平為分子水平，對于分子的研究，其物質(zhì)的提取和分離顯得尤為重要。下面是DNA分子的提取和分離的相關(guān)問題，請回答：(1)在提取菜花細(xì)胞中的DNA時，采用的是研磨法，為什么不能像用雞血那樣，用蒸餾水使其破裂？_______________。(2)在提取實驗過程中用到兩種濃度的NaCl溶液，說明其作用：①2mol/LNaCl溶液：________________；②mol/LNaCl溶液：________________。(3)在整個操作過程中，每100mL血液中加入3g檸檬酸鈉的作用是：____________。(4)鑒定DNA所用的試劑：________?！敬鸢浮?1)植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，不會吸水漲破，只有通過研磨，才能釋放出DNA(2)①溶解DNA分子，過濾并除去不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)②使DNA分子析出，過濾并除去溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)(3)防止出現(xiàn)凝血(4)二苯胺【解析】(1)作DNA分子提取的理想材料為富含DNA的細(xì)胞，動物中雞血紅細(xì)胞具有細(xì)胞核，放入蒸餾水中會使細(xì)胞漲破釋放出DNA，而植物細(xì)胞中含有細(xì)胞壁不能因吸水而漲破。(2)實驗過程中用到NaCl溶液，2mol/L的NaCl溶液用于溶解DNA，而mol/L的NaCl溶液會使DNA析出。(3)為了防止凝血現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)加入檸檬酸鈉。(4)鑒定DNA所用的試劑為二苯胺。三、血紅蛋白的提取和分離【例1】(2022年南京質(zhì)檢)下列有關(guān)蛋白質(zhì)提取和分離的說法，錯誤的是 A．透析法分離蛋白質(zhì)的原理是利用蛋白質(zhì)不能通過半透膜的特性B．采用透析法使蛋白質(zhì)與其他小分子化合物分離開來C．離心沉降法通過控制離心速率使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)分離D．蛋白質(zhì)在電場中可以向與其自身所帶電荷相同的電極方向移動【答案】D【解析】帶電離子或分子在電場中向著與其所帶電荷相反的電極移動?！粢?guī)律總結(jié)1.蛋白質(zhì)分離的原理蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子