高考生物一轮复习考点解析学案：专题11

2015高考考纲解读】1.从生物材料中提取某些特定的成分II2.植物的组织培养II3.蛋白质的提取和分离1【4.PCR技术的基本操作和应用I2014高考在线】1.（2014 北京卷）在 25 的实验条件下可顺利完成的是（）A.光合色素的提取与分离B.用斐林（本尼迪特）试剂鉴定还原糖C.大鼠神经细胞的培养D.制备用于植物组织培养的固体培养基【答案析】A【解析】光合色素的提取和分离实蛉在常温下进行，即 在 2 5 七的条件可顺利完成，A 项正确。用斐林试剂鉴定还原糖实蛤中需要水浴加热，才能出现植红色沉淀，常温条件下不发生反应，B 项错误。哺乳动物和人类神经细胞的培养的生存环境温度是芳 3了七，C 项错误。制备用于植物组织培养的固体培养基的温度一般是1822七，D 项错误。2.（2014四川卷）下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是（）A.用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化B.用健那绿和毗罗红染色观察DNA和 RNA在细胞中的分布C.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品D.用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度t 答案】A【解析】改良苯酚品红染液是观察细胞分裂时染色体形态的优良染色剂，可用于染色体数目的观察，A 项正确。健那绿是活细胞中线粒体染色的专一性染料，3 项错误。纸层析法可用来分高色素，而不能提取色素，C 项错误。土壤小动物由于个体小，活动力强，不宜用标志重捕法，常用取样器取样的方法进行采集、调查，D 项错误。3.（2014江苏卷）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/LNaCl溶液也溶于蒸储水C.向鸡血细胞液中加蒸微水搅拌，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【解析】酵母和菜花都含DNA物质，都可用来提取DNA,A 项正确。DNA在 0.14m ol/L的NaCI溶液中溶解度最小，所以DNA在2 mol/L的NaCl溶液或者蒸储水中都能溶解,B项正确。鸡血细胞加水搅拌，细胞吸水涨破释放出DNA,DNA存在于溶液中，C项错误。D NA与二苯胺在沸水浴条件下反应，冷却后变蓝，D项正确。4.(2014 福建卷)生物现代生物科技专题 业电2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：分离,培养 上皮细胞(1)步骤中，在 核 移 植 前 应 去 除 卵 母 细 胞 的。(2)步骤中，重组胚胎培养到 期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。(3)步骤中，需要构建含有&吆2基因的表达教体。可以根据Rag2基因的 设计引物,利用PCR技术扩增用吆2基因片段。用，山“HI和P s fl限制酶分别在片段两侧进行酶切获得汽咫2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有 酶的酶切位点。(4)为检测Rag2基因的表达情况，可 提 取 治 疗 后 小 鼠 骨 髓 细 胞 的，用抗&g2蛋白的抗体进行杂交实验。比较项目植物组织培养技术花药离体培养技术【答案】，细胞核(2)囊胚 核 甘 酸 序 列 曲 曲 n 和 P s H(4)蛋白质【解析】(1)步骤是核移植过程，是将上皮细胞的细胞核移植到去核卵母细胞。G)重组胚胎培养到囊胚期，可从其内细胞团分离出ES细胞。(3)利 用 P C R 技术扩增目的基因，其条件是模板D A、据 R a g：基因的核甘酸序列设计的引物、四种脱氧核甘酸、热稳定DNA聚合酶等，欲获得目的基因R a g:需要用小，4 1 1 和 P 5 J I 两种限制酶切割，所以选择的表达载体上应具有引，疝H 和 P a l 酶的酶切位点。T)检测Rag：基因是否表达成功就需要检测有无Rag-基因表达产物，又据用抗R a g：蛋白的抗体进行杂交实验，所以应提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质进行检测。【重点知识梳理】一、植物的组织培养技术1.植物组织培养。(1)原理：细胞的全能性。相同点理论依据植物细胞的全能性基本过程外植体f愈伤组织f丛芽f 生根f移栽；无菌技术及接种操作基本相同影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等不同点选材体细胞生殖细胞(精子)生殖方式无性生殖有性生殖(2)过程：脱分化和再分化。2.植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同。特别提醒：(1)材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，该部分不仅分生能力强，而且无病毒侵染。月季花粉的培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花药进行培养，且在花蕾期，因为此时质地幼嫩，花瓣未开，微生物不易侵入，容易消毒。(2)剥离花药时，尽量不要损伤花药，同时要彻底去除花丝，防止对实验产生干扰。(3)外植体消毒：所用消毒剂为体积分数70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。(4)培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季的花药培养不需光照，而后期均需光照。3.植物激素与组织培养。生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点为:(1)在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。(2)使用顺序不同，结果不同。(3)用量比例不同，结果也不同。使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高/月 高：利于根的分化、抑制芽的形成细 蒜 慧 苗 量的值低:利于芽的分化、抑制根的形成 适中：促进愈伤组织的生长二、DNA的提取与鉴定1.基本原理。(l)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在 0.14 m ol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。(2)DNA不溶于酒精溶液。(3)DNA不被蛋白酶所水解。(4)DNA在沸水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。2.DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同。2 mol/LNaCl溶液0.14 mol/L NaCl溶液溶解规律DNA溶解析出1V-1-A0.14 mol/L NaCl溶液蛋白质部分发生盐析沉淀溶解NaCl溶液从2 mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大3.DNA的析出与鉴定。(1)析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液等体积的冷却酒精溶液(体积分数为95%)静置23 m in,溶液中会出现白色丝状物(此即粗提取的DNA),且玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。鉴定:比较加入物质实验结果图示实验组均加入：4mL二苯胺试剂2 mol/LNaCl 溶液 5 mL出现丝状物(DNA),溶液逐渐变蓝对照组不变蓝对 照 州 长。工 卜实验组三、蛋白质的提取与分离1.常用的分离蛋白质的方法。蛋白质的理化性质如形状、大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此可提取和分离各种蛋白质。常用的分离蛋白质的方法有凝胶色谱法、凝胶电泳法等。(1)凝胶色谱法的原理：相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。(2)凝胶电泳法的原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。2.血红蛋白的提取和分离程序。(1)样品处理：红细胞的洗涤：除去杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。血红蛋白的释放：使红细胞破裂，血红蛋白释放出来。分离血红蛋白溶液：经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来，便于下步对血红蛋白的纯化。(2)粗分离透析：除去样品中相对分子质量较小的杂质。(3)纯化：一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。(4)纯度鉴定：一般用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法来测定蛋白质的相对分子质量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。特别提醒：(1)人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有D N A,不适于作DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。(2)红细胞洗涤过程中，洗涤3 次后，上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则无法除去血浆蛋白。离心时转速要低，时间要短，否则白细胞等会一同沉淀，达不到分离效果。(3)血红蛋白释放过程中，蒸储水的作用是涨破红细胞，甲苯的作用主要是溶解细胞膜。四、多聚酶链式反应扩增D N A片段1.细胞内D N A复制与体外DNA扩增(PCR技术)的比较。细胞内D N A 复制PCR解旋解旋酶，边解旋边复制80100 高温解旋，双链完全分开酶解旋醐，D N A聚合前，DNA连接酶Taq D N A 聚合酶不引物RNAD N A或 RNA同能量ATP不加点温度体内温和条件高温子链合成一条链连续(先导链)，另一条链不连续，先合成片段，再由DN A连接酶连接(滞后链)两条子链均连续合成细胞内D N A 复制PCR相提供DNA模板同4 种脱氧核甘酸作原料点子链延伸的方向都是从5 端到3 端2.PCR反应的过程及结果。(l)PCR反应过程：变性：当温度上升到90 0C以上时，双链DN A解聚为单链，如图:5 J I 1.I.H1.I 11.l l j约9 5工.5 5.3,复性：系统温度下降至50 C左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DN A结合，如下图：5dJJlLl 1115,5,1（ILLLUly引物I 引物口延伸：当系统温度上升至72 左 右,溶液中的4 种脱氧核甘酸（A、T、G、C）在 D N A 聚合醒的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DN A链，如下图：5J I I 1111111 y y-ULLlLLLlJJ-Ly引 物i 引 物n（2）结果：PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都包括变性、复性、延伸三步。两引物之间的固定长度的DN A序列呈指数扩增。特别提醒：D N A复制需要引物的原因：DN A聚合酶不能从5,端开始合成D N A,而只能从3,端延伸DNA链。【高频考点突破】考点一、植物的组织培养技术【例 1】下列关于影响植物组织培养的因素的叙述不正确的是（）A.幼嫩组织较成熟组织易培养成功B.给外植体消毒用70%的酒精C.接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D.生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽的分化解析：生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于根的分化；较低时，有利于芽的分化；二者相当时，促进愈伤组织的生长。答案：D【举一反三】下列有关植物组织培养的叙述中，正确的是（）A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得解析：在普通培养基中添加适量的N aC l,制成选择培养基，可用来筛选植物耐盐突变体，故选项D 正确。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞；二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株，该单倍体高度不肓，不能稳定遗传；用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子，愈伤组织不能作为制作人工种子的材料，故选项A、B、C 错误。答案：D考点二、DNA的提取与鉴定【例 2】在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述中正确的是()A.用蒸储水将NaCl溶液浓度调至0.14m ol/L,滤去析出物B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质C.将丝状物溶解在2 moi/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色D.用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同解析：用蒸储水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L时，滤取析出物：将丝状物溶解在2 moi/L的 NaCl中，加入二苯胺试剂，需沸水浴加热几分钟，才呈蓝色；用菜花替代鸡血为实验材料，需要对材料的细胞壁进行处理。调节NaCl溶液浓度改变不同物质在其中的溶解度，加入木瓜蛋白醐分解蛋白质都可以去除部分杂质，故 B 正确。答案：B【举一反三】DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；D