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生物技術(shù)在其他方面的應用 1．許多植物含有天然香料，如薄荷葉中含有薄荷油，現(xiàn)用薄荷葉提取薄荷油?；卮鹣铝袉栴}： (1)薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，提取薄荷油時應選用鮮薄荷葉作原料，其原因是__________________________________________________________________。 (2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是酒精，原理是 ____________________________________________________________。 (3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是______________________________________________________________。 常用于分離油層和水層的器皿是________。分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是__________________________，除去固體硫酸鈉的常用方法是____________________________________。 (4)在果酒和果醋的制作中，接種醋酸菌后需要通氣，這是因為醋酸菌為________，與醋酸菌相比較，酵母菌在細胞結(jié)構(gòu)上最大的特點是____________________________________________________。 【解析】 (1)由于薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，鮮薄荷葉富含薄荷油，所以提取薄荷油時應選用鮮薄荷葉作原料。 (2)由于薄荷油易溶于酒精等有機溶劑中，所以采用酒精來萃取薄荷油。 (3)在油水混合物中加入氯化鈉可以使溶液分層。常用分液漏斗來分離油層和水層。在分離的油層中加入無水硫酸鈉可用于除去其中的水分，除去固體硫酸鈉常用過濾法。 (4)醋酸菌為好氧型細菌，因此醋酸發(fā)酵時，應通入氧氣。醋酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，真核生物與原核生物最大的區(qū)別是有以核膜為界限的細胞核。 【答案】 (1)薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，鮮薄荷葉富含薄荷油 (2)薄荷油易溶于酒精等有機溶劑中 (3)使溶液分層 分液漏斗 除去水分 過濾 (4)好氧型細菌 有以核膜為界限的細胞核 2.請回答下列有關(guān)“胡蘿卜素提取”的問題。 (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是________法。以下為提取胡蘿卜素的實驗流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→A→過濾→B→胡蘿卜素，其中，A過程叫________，B過程叫________。 (2)萃取過程用到的有機溶劑應該具有很高的________，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。萃取的效率主要取決于__________________。 (3)在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，應嚴格將________和________控制在一定范圍內(nèi)，這是因為__________________________。 (4)下圖甲為提取胡蘿卜素的裝置示意圖，請指出圖中一處錯誤并改正：__________________________________________________________________。 (5)上圖乙是胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖。該鑒定方法的名稱是________法。圖乙中⑤為________，實驗過程中點樣時應注意_________________________。 (6)在圖乙的胡蘿卜素的結(jié)果示意圖中，A、B、C、D四點中，屬于提取樣品的樣點是________。 【答案】(1)萃取 萃取 濃縮 (2)沸點 萃取劑的性質(zhì)和使用量 (3)溫度 時間 溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解 (4)避免明火加熱，而采用水浴加熱 (5)紙層析 樣品原點 快速細致并注意保持濾紙干燥 (6)B和C 3.聚合酶鏈式反應簡稱PCR，是一種體外擴增DNA片段的技術(shù)，可用于遺傳病的診斷、DNA序列的測定等?；卮鹨韵翽CR相關(guān)問題： (1)在PCR技術(shù)中，引物的作用是________________，DNA復制時解旋靠________實現(xiàn)。 (2)PCR技術(shù)利用了________原理，可通過控制溫度來控制雙鏈的解旋與結(jié)合。 (3)PCR技術(shù)用到的酶是________________，細胞內(nèi)DNA復制時，除具有相同作用的酶外，還需要______________酶。 (4)下面表格是DNA體內(nèi)復制與PCR技術(shù)的部分條件。通過比較分析，請推導出PCR技術(shù)合成DNA子鏈時的能量來源于_____________________________。 項目 原料 ATP DNA體內(nèi)復制 四種脫氧核苷酸 需要 PCR 技術(shù) 脫氧胞苷三磷酸、脫氧腺苷三磷酸、脫氧胸苷三磷酸、脫氧鳥苷三磷酸 不需要 (5)假如PCR技術(shù)所用的引物含有放射性、模板DNA不具有放射性，且引物不被切除，則經(jīng)過n次循環(huán)，含有放射性的DNA分子占DNA總數(shù)的比例為________。 【答案】(1)使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸 加熱(2)DNA的熱變性 (3)Taq DNA聚合酶 解旋酶和DNA連接 (4)所用原料水解產(chǎn)生相應脫氧核苷酸時所釋放的能量 (5)1 4.根據(jù)所學知識，請回答下列有關(guān)問題。 (1)在香料工業(yè)提取的“液體黃金”玫瑰精油中，要求不含有任何添加劑或化學原料，其提取方法主要是________。 (2)玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用____________技術(shù)實現(xiàn)玫瑰的快速繁殖，該技術(shù)需要經(jīng)過__________和________的過程，運用的原理是_________ __________________________________________。 (3)用萃取法提取胡蘿卜素，原因是 _______________________________。 萃取的效率主要取決于萃取劑的________，同時還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；在對新鮮胡蘿卜進行干燥時，要注意控制________，否則會引起胡蘿卜素的分解；提取的胡蘿卜素粗品可通過紙層析法進行鑒定，該層析的目的是_______________________________， 而“葉綠體中色素的提取和分離”的實驗中層析的目的是 ____________________________________________________________。 【答案】(1)水蒸汽蒸餾法 (2)植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化 植物細胞的全能性 (3)胡蘿卜素易溶于有機溶劑 性質(zhì)和用量 溫度和時間 胡蘿卜素萃取樣品的鑒定 分離葉綠體中的色素 5.植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題： (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分形成的復合酶，其中的葡萄糖苷酶可將________分解成________。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)染料時，CR可與纖維素形成________色復合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落并加以鑒定，某同學設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基： 酵母膏 無機鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水 培養(yǎng)基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ 培養(yǎng)基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ (注：“＋”表示“有”，“－”表示“無”) 據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離纖維素分解菌，原因是___________________________________________________________； 培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于鑒定纖維素分解菌，原因是__________________________________________________________________。 【答案】(1)纖維二糖 葡萄糖 (2)紅 透明圈 (3)不能 液體培養(yǎng)基不能分離單菌落 不能 培養(yǎng)基中沒有纖維素(不能形成CR－纖維素紅色復合物) 6.根據(jù)下面有關(guān)生物技術(shù)的實驗裝置圖回答問題： (1)制作果酒時可選用圖甲的裝置。為適當提高果酒生產(chǎn)速率，進氣口應________，這是因為____________________________________________；排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的原因是__________________________________。利用圖甲裝置制作果醋時，進氣口應________。 (2)圖乙中加入蒸餾水的目的是__________________，最終，NaCl的濃度大約是_______，此時玻璃棒的使用要點是_______________，以保證DNA分子結(jié)構(gòu)的完整性。 (3)________(填“玫瑰精油”、“橘皮精油”或“胡蘿卜素”)的提取可使用圖丙所示裝置，這種方法叫________法；儀器①是________，錐形瓶中收集的液體________(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油。 (4)提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析進行鑒定，圖丁為鑒定結(jié)果示意圖，請據(jù)圖回答：A、B、C、D四點中，屬于標準樣品的樣點是________。甲、乙兩組中，________組是胡蘿卜素。 【答案】(除標明外，每空1分)(1)先打開后關(guān)閉　酵母菌是兼性厭氧型微生物，先打開進氣口，保證酵母菌進行有氧呼吸，增加菌體的數(shù)量；后關(guān)閉進氣口，保證酵母菌進行無氧發(fā)酵，產(chǎn)生更多的酒精　既可以放氣，又可防止污染打開 (2)降低NaCl溶液的濃度，析出DNA 0.14 mol/L 輕緩，并沿同一個方向 (3)玫瑰精油 蒸餾 溫度計 不是 (4)A、D 甲 7．某年我國某地由于柑橘大實蠅的危害，橘農(nóng)遭受到了很大的損失，當?shù)卣氡M一切辦法幫助橘農(nóng)盡量減少損失。 (1)有人想提取橘皮精油獲取利潤，一般提取橘皮精油的方法是________法。 (2)橘皮精油的提取若采取水蒸氣蒸餾法，會出現(xiàn)原料________和有效成分________等問題。 (3)某橘農(nóng)發(fā)現(xiàn)自家有一株橘樹具有抗蟲性狀，通常選取________作材料進行植物組織培養(yǎng)大量繁殖無病毒植株。若用花藥進行離體培養(yǎng)，則選擇花粉發(fā)育至________期的花藥培養(yǎng)成功率最高。確定花粉發(fā)育時期最常用的方法有________法，某些植物的花粉不易著色，需采用________法。 (4)影響植物組織培養(yǎng)的因素很多，其中最關(guān)鍵的激素有________。在進行植物組織培養(yǎng)時需保證細胞處于離體狀態(tài)，原因是_________。 【答案】 (1)壓榨 (2)焦糊 水解 (3)莖尖或芽尖 單核 醋酸洋紅 焙花青鉻礬 (4)生長素和細胞分裂素 在柑橘個體發(fā)育過程中，不同細胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同，細胞分化形成不同的組織和器官 8．下圖是月季花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，請據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)選用的材料合適與否是成功誘導出花粉植株的重要因素，一般來說選用單核期的花粉可提高成功率，原因是________________________。如圖花藥經(jīng)脫分化產(chǎn)生胚狀體還是愈傷組織主要取決于培養(yǎng)基中________。 (2)基因型為AaBb(兩對基因自由組合)的二倍體月季，用它的花藥進行離體培養(yǎng)，在獲得由花粉發(fā)育成的單倍體植株的同時，也得到一些二倍體植株?？赡艿脑蚴莀___________________________。對花藥離體培養(yǎng)過程中得到的胚，用0.2%～0.4%的秋水仙素處理，得到了許多染色體數(shù)目增加一倍的植株。其中，兩對性狀均為顯性的基因型是________。 (3)如圖是探究誘導月季根愈傷組織分化因素的實驗示意圖： ①根愈傷組織分化是由實驗A中________產(chǎn)生的“某物質(zhì)”直接誘導。 ②實驗C和實驗D對照說明根愈傷組織分化與________有關(guān)。 ③實驗B、D分別排除了______________對實驗的干擾。 【解析】(1)單核期花粉對離體刺激敏感，選用該期花粉可提高培養(yǎng)的成功率；植物組織培養(yǎng)脫分化和再分化取決于植物激素的種類及比例，尤其是生長素和細胞分裂素。 【答案】　(1)這個時期對離體刺激敏感　激素的種類及其濃度配比 (2)剝離花藥時損傷了花藥壁，由花藥壁細胞發(fā)育而來(或受傷部位產(chǎn)生愈傷組織) AABB和AAaaBBbb (3)①幼芽 ②生長素 ③玻璃紙、瓊脂 9．江西人喜歡吃辣椒，以“不怕辣”著稱。辣椒中產(chǎn)生辣味的物質(zhì)是辣椒素，不溶于水，易溶于有機溶劑，具有很強的鎮(zhèn)痛和消炎作用，能夠起到降血壓和降膽固醇的功效，應用前景廣闊。請回答有關(guān)問題： (1)根據(jù)辣椒素的性質(zhì)，我們可以用萃取的方法提取。萃取的效率主要取決于________，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量等條件的影響。萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是________________。萃取過程中應采用________加熱，原因是________________________________________ ___________________________________________________________。 (2)如果要用植物組織培養(yǎng)的方法對具有優(yōu)良性狀的辣椒進行大規(guī)模種植，在對辣椒外植體進行接種前，需要進行________、________兩項工作。 (3)辣椒的組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是________，整個培養(yǎng)過程要在________條件下進行。 (3)植物組織培養(yǎng)依據(jù)的是植物細胞全能性，整個培養(yǎng)過程要在無菌條件下進行。 【答案】 (1)萃取劑的性質(zhì)和使用量 防止有機溶劑揮發(fā) 水浴 有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸 (2)制備MS固體培養(yǎng)基(配置培養(yǎng)基) 外植體消毒 (3)植物細胞全能性　無菌 10．胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可分別從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下： (1)篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌R時，可選用平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時需先灼燒接種環(huán)，其目的是_________________________________。 (2)培養(yǎng)酵母菌R時，培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長提供_________________________________________________________________。 (3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，干燥過程應控制好溫度和________，以防止胡蘿卜素的分解；萃取液濃縮前需進行________，其目的是___________________________________________________________。 (4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素。鑒定過程中需用胡蘿卜素標準樣品作為____________________________________________________________。 (5)酵母菌R能分泌A酶和B酶兩種酶，下圖是某課題組對A酶和B酶的實驗結(jié)果，請分析回答： ①分析圖中的實驗結(jié)果可知，本實驗研究的課題是_________________________________________ ________________________________________________________________。 ②圖中結(jié)果顯示，在40 ℃至60 ℃范圍內(nèi)，熱穩(wěn)定性較好的酶是____________________。高溫條件下，酶容易失活，其原因是_______________________________________________________________。 (4)用標準樣品可對照檢查提取出來的胡蘿卜素的純度，所以鑒定過程中需用胡蘿卜素標準樣品作為(實驗)對照。 【答案】 (1)滅菌(或防止雜菌污染) (2)碳源 氮源 (3)時間 過濾 濾去不溶物質(zhì) (4)(實驗)對照 (5)①探究(研究)溫度對A酶和B酶活性的影響 ②A酶 高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞