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张静中学高考生物专项第十单元三
　现代生物技术
[考纲要求]　1.植物的组织培养。2.PCR技术的基本操作和应用。3.蛋白质的提取和分离。4.实验: DNA的粗提取与鉴定。

考点一　植物组织培养

1．植物组织培养的过程

2．影响植物组织培养的因素
(1)植物激素的浓度可影响细胞分化, 但使用的先后顺序及比例不影响组织培养的过程
(　×　)
(2)pH、 温度和光照等也影响植物组织培养 (　√　)
易错警示　试管苗培养过程中应注意的问题
(1)培养一株完整的试管苗, 必须先进行生芽培养, 然后进行生根培养, 如果顺序颠倒, 先诱导生根, 就不好诱导生芽了。
(2)试管苗应该进行见光培养。
(3)试管苗一般在高湿、 弱光、 恒温下异养生长, 出瓶后一定要保温、 保湿。
(4)试管苗光合作用能力低, 在移栽前给予较强光照闭瓶炼苗, 以促进小苗向自养转化。
(5)无菌技术是植物组织培养成功的关键。植物组织培养不同于扦插、 压条等常规的无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、 抗性差, 因此对培养条件的要求较高, 对无菌操作的要求非常严格。若不小心引起污染, 将可能造成培养工作前功尽弃, 因此实验过程始终贯穿着灭菌消毒。对培养材料进行表面灭菌时, 一方面要考虑药剂的消毒效果; 另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、 不同植物材料, 甚至不同器官都要区别对待。

1．( ·上海卷, 22)下列关于植物组织培养的叙述, 错误的是 (　　)
A．外植体能够来自于植物的任何细胞
B．培养应在无菌条件下进行
C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株
D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同
答案　A
解析　植物组织培养的原理是细胞的全能性, 因此作为植物组织培养的细胞必须有完整的细胞核。

1．植物激素与组织培养
(1)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:
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, 具体如下:
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
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
③用量比例不同, 结果也不同
高: 利于根的分化、 抑制芽的形成
低: 利于芽的分化、 抑制根的形成
适中: 促进愈伤组织的生长

2．影响植物组织培养的因素
(1)材料: 植物的种类、 材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。一般来说, 容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。嫩枝生理状态好, 容易诱导脱分化和再分化。
(2)营养: 常见的培养基是MS培养基, 其中含有的大量元素是N、 P、 S、 K、 Ca、 Mg, 微量元素是Fe、 Mn、 B、 Zn、 Cu、 Mo、 I、 Co, 有机物有甘氨酸、 烟酸、 肌醇、 维生素、 蔗糖等。
(3)环境条件: pH、 温度、 光照等条件。如菊花的组织培养所需pH为5.8左右, 温度为18～22 ℃, 光照条件为每日用日光灯照射12 h。
考点二　DNA的粗提取与鉴定

1．基本原理

2．操作过程
材料的选取: 选用DNA含量相对较高的生物组织

易错警示　(1)本实验不能用哺乳动物成熟红细胞作实验材料, 原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核。可选用鸡血细胞作材料。
(2)实验中两次使用蒸馏水, 第一次的目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA, 第二次的目的是稀释NaCl溶液, 使DNA从溶液中析出。

2．下图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序, 请分析回答下列问题:

(1)步骤一中, 向鸡血细胞液中加入____________并搅拌, 可使鸡血细胞破裂。
(2)步骤二中, 过滤后收集含有DNA的____________。
(3)步骤三、 四的操作原理是_______________________________________________
______________________________________________________________________;
步骤四中, 经过向溶液中加入____________调节NaCl溶液的物质的量浓度至____________mol/L时, DNA将会析出, 过滤去除溶液中的杂质。
(4)步骤七: 向步骤六过滤后的____________中加入等体积的冷却的____________, 静置2～3 min, 溶液中会出现________色丝状物, 这就是粗提取的DNA。
(5)步骤七: DNA遇____________试剂, 沸水浴5 min, 冷却后, 溶液呈______色。
答案　(1)蒸馏水　(2)滤液　(3)DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同, 经过控制NaCl溶液的浓度去除杂质　蒸馏水　0.14　(4)滤液　酒精　白　(5)二苯胺　蓝
解析　破碎红细胞应用蒸馏水, 使之吸水涨破。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同, 在2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解, 在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA析出。可经过加入蒸馏水将2 mol/L的NaCl溶液稀释为0.14 mol/L的NaCl溶液。DNA不溶于冷酒精, 遇二苯胺加热呈蓝色。

1．DNA与蛋白质在NaCl溶液中溶解度比较

2 mol/L
NaCl溶液
0.14 mol/L
NaCl溶液
溶解规律
DNA
溶解
析出

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
2．DNA粗提取与鉴定中不同试剂的用途及原理比较
试剂
浓度
用途
原理(”△”为实验的主要原理)
NaCl
溶液
2 mol/L
溶解DNA
DNA在NaCl溶液中的溶解度随溶液浓度的变化而改变, 溶解度在2 mol/L时最大、 在0.14 mol/L时最小
△
0.14mol/L
析出DNA
2 mol/L
鉴定时的溶剂
酒精
95%(体积分数)
除去杂质以
提纯DNA
DNA不溶于酒精, 可是细胞中的某些物质能够溶于酒精
△
二苯胺

鉴定剂
DNA遇二苯胺(沸水浴)会变蓝色
△
柠檬
酸钠
0.03g/mL
抗凝剂
除去血液中的钙离子, 防止血液凝固

3. DNA粗提取实验材料和方法的选择
(1)不同生物的组织中DNA含量不同
在选取材料时, 应本着DNA含量高、 材料易得、 便于提取的原则。
(2)材料不同所采用的提取方法不同
①植物组织: 取材→研磨→过滤→沉淀。
②鸡血: 制备鸡血细胞液→提取核DNA→溶解细胞核内DNA→析出并滤取DNA→DNA再溶解→提取较纯净的DNA。
考点三　PCR技术的基本操作和应用

1．PCR原理
DNA热变性原理, 即:

2．PCR反应过程
(1)变性: 当温度上升到94_℃以上时, 双链DNA解聚为单链。
(2)复性: 温度下降到40_℃左右时, 两种引物经过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
(3)延伸: 温度上升到72 ℃左右时, 溶液中的四种脱氧核苷酸(A、 T、 C、 G)在DNA聚合酶的作用下, 根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
易错警示　(1)DNA分子复制的人工控制
解开螺旋: 在80～100 ℃时, DNA双螺旋打开, 形成两条DNA单链, 称为变性。
恢复螺旋: 在50 ℃左右时, 两条DNA单链重新形成双螺旋结构, 称为复性。
复制条件: 缓冲液、 DNA模板、 四种脱氧核苷酸、 热稳定DNA聚合酶和两种引物。
反应场所: PCR仪。
(2)PCR技术中的引物
①含义: 引物是一小段单链DNA或RNA分子。
②作用: 为DNA聚合酶提供合成的3′端起点。
③种类: 扩增一个DNA分子需要2种引物。
④数目: 引物数目等于新合成的DNA子链数目。
⑤与DNA母链的关系: 两种引物分别与DNA母链的3′端经过碱基互补配对结合。

3．多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题:
(1)DNA的两条链是反向平行的, 一般将________________的末端称为5′端, 当引物与DNA母链经过碱基互补配对结合后, DNA聚合酶就能从引物的____________开始延伸DNA链。
(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题, 但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代, 科学家从一种Taq细菌中分离到__________________, 它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其它普通的微生物中分离出来, 所用的培养基叫______________。
(3)PCR的每次循环能够分为__________________三步。假设在PCR反应中, 只有一个DNA片段作为模板, 请计算在5次循环后, 反应物中大约有____个这样的DNA片段。
(4)请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。
(5)简述PCR技术的主要应用。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案　(1)磷酸基团　3′端　(2)耐高温的Taq DNA聚合酶　选择培养基　(3)变性、 复性和延伸　32 (4)如图所示

(5)遗传疾病的诊断、 刑侦破案、 古生物学、 基因克隆和DNA序列测定(要求3项以上)
解析　(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3′­羟基上, 与DNA母链结合的引物就提供这个羟基。(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题, 因此用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其它普通的微生物中分离出来。(3)DNA复制时两条链均作为模板, 进行半保留复制, 因此复制5次后得到的子代DNA分子数为25＝32个。(4)新合成的DNA链带有引物, 而最初的模板DNA的两条链不带有引物。(5)PCR技术能够对DNA分子进行扩增, 因此可用于遗传疾病的诊断、 刑侦破案、 古生物学、 基因克隆和DNA序列测定等方面。

1．细胞内DNA复制与PCR技术的比较

细胞内DNA复制
PCR
不
同
点
解旋
在DNA解旋酶作用下, 边解旋边复制
80～100 ℃高温解旋, 双链完全分开
酶
DNA解旋酶、 DNA聚合酶
Taq DNA聚合酶
引物
RNA
DNA或RNA
温度
体内温和条件
高温
相同点
①需提供DNA复制的模板
②四种脱氧核苷酸为原料
③子链延伸的方向都是从5′端到3′端
2. PCR的反应过程
(1)变性: 当温度上升到94 ℃以上时, 双链DNA解聚为单链, 如下图:

(2)复性: 温度下降到40℃左右, 两种引物经过碱基互补配对与两条单链DNA结合, 如下图:

(3)延伸: 温度上升到72 ℃左右, 溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下, 根据碱基互补配对原则合成新的DNA链, 如下图:

考点四　蛋白质的提取和分离

1．蛋白质提取和分离的原理及方法
(1)原理: 蛋白质各种特性的差异, 如分子的形状和大小、 所带电荷的性质和多少、 溶解度、 吸附性质和对其它分子的亲和力等, 能够用来分离不同种类的蛋白质。
(2)分离方法
①凝胶色谱法: 也称做分配色谱法, 是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
②电泳法: 电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。常见的电泳法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2．乳酸脱氢酶同工酶的提取和分离过程
取材→剪碎→漂洗→匀浆→离心→制凝胶→加样→电泳→染色→冲洗→观察。
3．判断正误
(1)利用凝胶色谱法分离蛋白质时, 相对分子质量小的先洗脱出来 (　×　)
(2)在电泳过程中, 蛋白质分子的移动速度, 与分子本身的大小和形状无关, 而与所带电荷的差异有关 (　×　)
易错警示　”蛋白质的提取和分离实验”中的注意事项
(1)凝胶的预处理: 用沸水浴法不但节约时间, 而且除去凝胶中可能带有的微生物, 排除胶粒内的空气。
(2)色谱柱的装填: 装填时尽量紧密, 减小颗粒间隙; 无气泡; 洗脱液不能断流。
(3)色谱柱成功的标志: 红色区带均匀一致地移动。

4．使用凝胶色谱法分离蛋白质实验中, 相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程, 可表示为图中 (　　)

答案　B
解析　该方法中相对分子质量较大的蛋白质不进入凝胶内部, 最先流出; 相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶内部, 路径长后流出。

1．常见的蛋白质分离方法
(1)凝胶色谱法
　　　蛋白质
项目　　　
相对分子质量大
相对分子质量小
凝胶内部
不能进入
能进入
运动方式
垂直向下
垂直向下和无规则扩散运动
经过路程
较短
较长
洗脱次序
先流出
后流出
(2)电泳法原理
①在一定pH下, 蛋白质分子的某些基团解离后带上正电或负电。在电场的作用下, 带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
②由于待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、 形状的不同, 使带电分子产生不同的迁移速度, 从而实现样品中各种分子的分离。
2．琼脂糖凝胶电泳的基本原理
一些生物大分子, 如多肽、 核酸等都具有可解离的基团, 在一定的pH下, 这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下, 这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
因待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、 形状不同, 使带电分子产生不同的迁移速度, 从而实现样品中各种分子的分离。如下表:

决定运
动方向
形成库
仑力
形成阻力
决定运
动速率
电荷性质
√

电荷量

√

√
分子形状

√
√
分子大小

√
√
3．比较琼脂糖凝胶电泳和SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
(1)从载体上看, 利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝胶电泳, 利用SDS—聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。
(2)从依据上看, 利用了分子带电性质差异和分子大小的是琼脂糖凝胶电泳, 仅利用了分子大小的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。
(3)从优点上看, 琼脂糖凝胶电泳操作简单, 电泳速度快, 样品不需处理, 电泳图谱清晰, 分辨率高, 重复性好; SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳消除了净电荷对迁移率的影响, 使电泳迁移率完全取决于分子的大小。

1．( ·江苏卷, 18)下列关于”DNA粗提取与鉴定实验”的叙述, 正确的是 (　　)
A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取
D．用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
答案　C
解析　洗涤剂可瓦解细胞膜, 有利于释放DNA, 但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度, A项错误; 含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中, 再用二苯胺试剂在沸水浴条件下检测, 冷却后变成蓝色, B项错误; 常温下菜花匀浆中某些酶如DNA水解酶, 其活性较高, 会影响DNA的提取, C项正确; 用玻璃棒缓慢搅拌滤液可防止DNA分子断裂, 但不影响DNA的提取量, D项错误。
2．( ·广东卷, 5)以下关于猪血红蛋白提纯的描述, 不正确的是 (　　)
A．洗涤红细胞时, 使用生理盐水可防止红细胞破裂
B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核, 提纯时杂蛋白较少
C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D．在凝胶色谱法分离过程中, 血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
答案　D
解析　生理盐水为猪体细胞的等渗溶液, 因此在洗涤红细胞时, 使用生理盐水可维持细胞的正常形态, A项正确; 由于哺乳动物的成熟红细胞缺少细胞核和各种细胞器, 因此提纯时杂蛋白相对较少, B项正确; 如果凝胶色谱柱装填得很成功, 分离操作也正确, 能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、 狭窄、 平整, 随着洗脱液缓慢流出, 因此血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测, C项正确; 当相对分子质量不同的蛋白质经过凝胶时, 相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道, 路程较长, 移动速度较慢, 后洗脱出来, D项错误。
3．( ·山东卷, 34)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、 医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下图:

(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和__________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常见的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值____(填”高”或”低”)时, 有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时, 应采取的灭菌方法是________________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时, 常见的酶是__________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中, 萃取加热时需安装冷凝回流装置, 其目的是____________
________________________________________________________。
答案　(1)脱分化(或去分化)　再分化　(2)琼脂　低　高压蒸汽灭菌　(3)70%　果胶酶　(4)防止有机溶剂的挥发
解析　(1)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化, 对脱分化产生的愈伤组织继续进行培养, 又可重新分化出根或芽等器官, 这个过程叫做再分化。(2)培养基中常见的凝固剂是琼脂。同时使用生长素和细胞分裂素时, 两者用量的比值大小影响植物细胞的发育方向, 生长素和细胞分裂素用量的比值低时, 有利于芽的分化; 反之, 有利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌。(3)外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。酶解法将愈伤组织分离成单细胞所用的酶是果胶酶和纤维素酶。(4)用萃取法提取植物有效成分时, 应在瓶口安装冷凝回流装置, 目的是防止加热时有机溶剂的挥发。

1．下列关于果酒和果醋制作的叙述, 不正确的是 (　　)
A．制作果酒时瓶口要密闭, 而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡
B．在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的
C．温度对酵母菌进行酒精发酵的影响很大, 而对醋酸菌进行的发酵影响不大
D．制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒, 并注意无菌操作
答案　C
解析　制作果酒利用的是酵母菌, 制作果醋时利用的是醋酸菌。温度对酵母菌进行酒精发酵和醋酸菌进行的发酵都有影响。
2．在玫瑰精油的提取和胡萝卜素的提取过程中共有的操作是 (　　)
A．纸层析 B．水浴加热
C．过滤 D．加入NaCl
答案　C
解析　纸层析法用于胡萝卜素的鉴定; 水浴加热用于胡萝卜素的萃取; 在玫瑰精油的提取和胡萝卜素的提取过程中都要用到过滤; 在玫瑰精油的提取中加入NaCl使油水分层。
3．如图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是 (　　)

A．①和②过程中都会发生细胞的增殖和分化
B．在利用单倍体育种法培育优质小麦的过程中, 不经过愈伤组织阶段
C．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
D．利用此过程获得的试管苗可能为杂合体
答案　D
解析　①表示脱分化, ②表示再分化。①过程中发生细胞的有丝分裂, 不发生分化; 利用单倍体育种法培育优质小麦的过程中, 需采用花药离体培养技术, 要经过愈伤组织阶段; 植物组织培养过程依据的生物学原理是植物细胞的全能性; 此过程是无性生殖, 获得的试管苗的遗传物质取决于取材个体, 因此可能为杂合体。
4．PCR实验中使用的微量离心管、 缓冲溶液以及蒸馏水, 使用前必须进行的关键步骤是
(　　)
A．重复洗涤 B．用酒精擦洗
C．高压灭菌 D．在－20℃储存
答案　C
解析　为了避免外源DNA等因素的污染, PCR实验中使用的微量离心管、 枪头、 缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份, 并在－20℃储存。使用前将所需的试剂从冰箱内拿出, 放在冰块上缓慢融化。
5．下列关于同工酶概念的说法, 正确的是 (　　)
A．催化相同的化学反应, 酶蛋白的分子结构、 理化性质不同, 电泳行为不同
B．催化不同的化学反应
C．催化不同的化学反应, 酶蛋白的分子结构、 理化性质相同, 电泳行为相同
D．催化相似的化学反应
答案　A
解析　同工酶是指催化的化学反应相同, 酶蛋白的分子结构、 理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
6．葡萄发酵可产生葡萄酒, 请利用相关的知识回答问题。
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中, 发挥作用的微生物是________。
(2)该微生物经过无氧呼吸可分解________, 产生的终产物是________和________。
(3)甲、 乙、 丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中, 在温度等适宜的条件
下进行发酵, 如图所示。发酵过程中, 每隔一段时间均需排
气一次。据图分析, 甲和丙同学的操作有误, 其中甲同学的
错误是____________________________________________
____________________________, 导致发酵中出现的主要异常现象是__________________________。丙同学的错误是____________________________, 导致发酵中出现的主要异常现象是______________________________。上述发酵过程结束后, 甲、 乙、 丙同学实际得到的发酵产品依次是________、 ________、 ________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中, 假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开, 该错误操作是_____________________________________________________。
答案　(1)酵母菌　(2)葡萄糖　酒精　CO2　(3)未夹住发酵瓶的充气管　发酵液从充气管流出, 发酵液变酸　瓶中发酵液过多, 淹没了排气管在瓶内的管口　排气时发酵液从排气管流出　葡萄醋(或果醋)　葡萄酒(或果酒)　葡萄酒(或果酒)　(4)未及时排气
解析　酵母菌无氧呼吸能够产生酒精和CO2, 是葡萄酒制作过程中发挥作用的微生物。酵母菌只有在无氧条件下, 才能进行无氧呼吸产生酒精; 甲装置的充气口始终开放, 不能创造瓶内无氧环境, 故不能用来生产葡萄酒; 在有氧条件下, 醋酸菌能利用葡萄糖产生醋酸。酵母菌在发酵过程中产生的CO2导致乙装置中气压升高, 故要定期打开排气管进行放气。丙装置发酵瓶中发酵液过多, 淹没了排气管在瓶内的管口, 不利于放气; 同时导致瓶内氧气过少, 不利于发酵前期酵母菌的大量繁殖。
7．下图是月季的花药离体培养产生花粉植株的两种途径, 请据图回答有关问题:

(1)选用的材料合适与否是能否成功诱导出花粉植株的关键。一般来说, 选用_______
期的花粉可提高成功率。选择花药时, 一般要经过____________来确定其中的花粉是否处于合适的发育期, 这时需要对花粉的细胞核进行染色, 常见的染色剂是_________。
(2)上图中花粉经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中______________
_________________________________________________________。
(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松、 无规则, 是一种高度________的薄壁细胞, 胚状体与____________发育形成的胚有类似的结构, 即具有胚芽、 胚轴和胚根。
(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素, 请说明下列各项需要消毒, 还是需要灭菌。
①培养基　②培养皿　③接种环　④花蕾　⑤实验操作者的双手　⑥锥形瓶
________(填编号)需要灭菌, ______(填编号)需要消毒。
(5)试管苗移栽到土壤前, 一般要进行壮苗处理, 应如何壮苗?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)单核　镜检(显微镜观察)　醋酸洋红　(2)激素的种类及其浓度配比　(3)液泡化　正常受精卵(或受精卵)(4)①②③⑥　④⑤　(5)将试管苗移栽到经过消毒的培养基中生活一段时间, 等幼苗长壮后再移栽到土壤中
解析　(1)单核期花粉对离体刺激较敏感, 选用该期花粉可提高培养的成功率; 选择花粉时可用显微镜观察进行筛选; 对花粉细胞核进行染色应选择碱性染料, 常见醋酸洋红。(2)花药离体培养成植株的两条途径之间没有明显的界限, 主要取决于植物激素的种类及比例。(3)愈伤组织细胞的特点为细胞排列疏松、 无规则、 高度液泡化; 胚状体具有与胚相似的胚根、 胚轴和胚芽等结构。(4)灭菌对象为培养基和实验器材, 消毒对象为要保持活性的材料和实验者自身。(5)壮苗是使试管苗进一步适应外界环境的做法。
8．PCR是一种体外快速扩增DNA的方法, 用于放大特定的DNA片段, 数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个。PCR需要模板DNA、 引物、 脱氧核苷酸和DNA聚合酶等条件。下图为模板DNA分子及2种引物, 请据图回答相关问题:

(1)PCR的全称是______________________。PCR与体内DNA复制的不同之外主要表现在温度环境的不同, 在PCR技术中先用94 ℃高温处理的目的是____________, 而这一过程在细胞内是经过____________实现的。
(2)在PCR技术中所需要的引物实质上是一种__________________________。请在图中绘出引物结合的位置。
(3)若将1个DNA分子拷贝10次, 则需要在缓冲液中至少加入____________个引物。
(4)DNA子链复制的方向是____________, 这是由于_________________________
______________________________________________________________________。
答案　(1)多聚酶链式反应　使DNA变性(使DNA的两条链解开)　解旋酶的催化　(2)单链DNA或RNA分子　如图所示

(3)211－2　(4)从5′端到3′端　DNA聚合酶只能从引物的3′端开始连接单个脱氧核苷酸分子
解析　PCR技术又称多聚酶链式反应。在PCR技术中, 用94 ℃高温处理的目的是使DNA分子中的氢键断裂, 两条链解开, 即使DNA分子变性。引物是一种单链DNA或RNA分子, 它能与解开的DNA母链的3′端结合, 为DNA聚合酶提供吸附位点, 使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸, 从而决定了DNA子链复制的方向是从5′端到3′端。在DNA分子扩增时, 需要2种引物, 由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点, 故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目, 即2×210－2＝211－2(个)。
9．随着人类基因组计划的进展以及多种生物基因测序工作的完成, 人类跨入了蛋白质时代。对蛋白质进行研究和应用, 首先需要获得高纯度的蛋白质。请回答下列问题:
(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步: ____________、 ____________、 ___________
和纯度鉴定。
(2)如果要从红细胞中分离出血红蛋白, 实验前取新鲜血液时要在采血容器中预先加入柠檬酸钠溶液, 这样做的目的是
________________________________________________________________________。
(3)血红蛋白的提取又能够细分为: 红细胞的洗涤、 ____________、 分离血红蛋白溶液和__________。其中分离血红蛋白溶液时需要用__________(仪器)分出下层红色透明液体。
(4)装填凝胶色谱柱时, 要注意色谱柱内不能有气泡存在, 一旦发现有气泡, 凝胶色谱柱必须重新装填。这是因为__________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________。
答案　(1)样品处理　粗分离　纯化　(2)防止血液凝固　(3)血红蛋白的释放　透析　分液漏斗　(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序, 降低分离效果
解析　柠檬酸钠是一种抗凝剂, 能够防止血液凝固。凝胶色谱柱中如果产生了气泡, 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序, 降低分离效果。