高考生物大一輪復(fù)習(xí) 專題4 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件 新人教版選修1.ppt
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生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用,專題4,植物細(xì)胞的全能性,愈傷組織,試管苗,MS固體培養(yǎng)基,消毒,移栽,4.影響因素 (1)材料的選擇:一般選擇未開花植物的莖上部⑦_(dá)_______________,容易誘導(dǎo)⑧______________________。 (2)營養(yǎng)的供應(yīng):常用的培養(yǎng)基是⑨________________,一般需要添加⑩________和?______________兩種植物激素。 (3)溫度、光照、pH:進(jìn)行菊花組織培養(yǎng),一般將溫度控制在18 ℃~22 ℃,pH控制在5.8左右,并且每日用日光燈照射12 h。 5.植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用 生長素/細(xì)胞分裂素比值高時(shí),有利于?____________;比值低時(shí),有利于?______________。,新萌生的側(cè)枝,脫分化和再分化,MS培養(yǎng)基,生長素,細(xì)胞分裂素,根的分化,芽的分化,全能性,四分體時(shí)期,雙核期,雙受精,胚狀體,愈傷組織,材料的選擇,培養(yǎng)基的組成,單核期,醋酸洋紅法,污染,培養(yǎng)基滅菌,接種,愈傷組織,胚狀體,溫度,轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基,多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),復(fù)制,溫度,緩沖液,兩種引物,Taq DNA聚合酶,90 ℃,氫鍵,兩條單鏈DNA,50 ℃,堿基互補(bǔ)配對,72 ℃,Taq DNA聚合,四種脫氧核苷酸,5′,3′,260 nm,含量,稀釋,測定,相對分子質(zhì)量較小,較慢,相對分子量較大,較短,較快,帶電性質(zhì)的差異,大小,形狀,遷移速度,洗滌,血紅蛋白,透析,凝膠色譜柱的制作,SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳,壓榨法,萃取法,水蒸氣,油層和水層,水中蒸餾,水上蒸餾,水氣蒸餾,有機(jī)溶劑,有機(jī)溶劑,水蒸氣 蒸餾,漂洗,靜置,巖藻,微生物,干燥,萃取,濃縮,一、植物組織培養(yǎng)的過程 1.植物組織培養(yǎng)的原理及過程 (1)原理:細(xì)胞的全能性。,植物的組織培養(yǎng)技術(shù),2.影響植物組織培養(yǎng)的因素及成功的關(guān)鍵 (1)影響植物組織培養(yǎng)的因素 ①內(nèi)因:植物的種類,同一種植物材料的年齡、保存時(shí)間的長短、部位等。,(2)獲得成功的關(guān)鍵 ①植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差,對培養(yǎng)條件要求較高。 ②培養(yǎng)材料一旦被微生物污染,就會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。原因是微生物增殖快,生長迅速,消耗養(yǎng)分多,并產(chǎn)生代謝廢物毒害培養(yǎng)材料。 ③無菌技術(shù)主要包括對操作空間、實(shí)驗(yàn)用具、實(shí)驗(yàn)材料以及操作者的消毒滅菌。,3.植物激素在組織培養(yǎng)過程中的重要作用 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(diǎn)為: (1)在生長素存在的情況下,細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢。 (2)使用順序不同,結(jié)果不同,具體如表中所示,4.實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)注意的幾個(gè)問題 (1)材料的選?。壕栈ǖ慕M織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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0.1%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,而在后期均需光照。,(2013·南京模擬)如圖為某二倍體植株花藥中未成熟的花粉在適宜培養(yǎng)基上形成完整植株的過程。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.過程①②表示脫分化,過程③表示再分化 B.過程①②需要照光 C.過程①②③說明花粉細(xì)胞具有全能性 D.通過過程③獲得的完整植株自交后代不會發(fā)生性狀分離,解析 A錯(cuò)誤,過程①表示脫分化,過程②表示再分化。B錯(cuò)誤,通常幼小植株形成后才需要照光。C正確,通過過程①②③,花粉細(xì)胞形成了完整的植株,體現(xiàn)了花粉細(xì)胞的全能性。D錯(cuò)誤,通過過程③獲得的完整植株是單倍體,高度不育。 答案 C,下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中,錯(cuò)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】綠色開花植物的細(xì)胞有兩種:體細(xì)胞和生殖細(xì)胞,這兩種細(xì)胞所含的核型(基因)是不同的,同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因可能不相同。,1.原理:DNA復(fù)制。 2.條件:模板、原料、酶、ATP。 3.場所:體外PCR擴(kuò)增儀。,多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段,4.方向:DNA復(fù)制的具體過程涉及DNA雙鏈的方向。DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?,為了明確地表示DNA的方向,通常將DNA的羥基(-OH)末端稱為3′端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5′端。DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,而只能從3′端延伸DNA鏈,因此,DNA復(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合后,DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈,因此DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。,5.過程 (1)變性:當(dāng)溫度上升到90 ℃以上時(shí),雙鏈DNA解旋為單鏈,如下圖:,,6.檢測PCR擴(kuò)增結(jié)果 (1)將樣品進(jìn)行50倍稀釋:取2 μL PCR反應(yīng)液,加入98 μL蒸餾水。 (2)以蒸餾水作為空白對照,在波長260 nm處,將紫外分光光度計(jì)的讀數(shù)調(diào)節(jié)至零。 (3)將步驟(1)中的DNA稀釋液加入到厚度為1 cm的比色杯中,測定其在260 nm處的光吸收值(用A260 nm表示)。 (4)根據(jù)下面的公式計(jì)算DNA含量 DNA含量(μg/mL)=50×A260 nm×稀釋倍數(shù),(1)DNA在260 nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰,可以利用DNA的這一特點(diǎn)進(jìn)行DNA含量的測定。 (2)據(jù)測定,1 μg/mL的DNA在厚度為1 cm比色杯中,OD260為1相當(dāng)于50 μg/mL的雙鏈DNA。以此為標(biāo)準(zhǔn),可以計(jì)算出樣品中的DNA濃度。,7.PCR技術(shù)的應(yīng)用 PCR技術(shù)模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程,實(shí)現(xiàn)對某一段DNA的擴(kuò)增。PCR技術(shù)能在幾小時(shí)內(nèi)將極微量的DNA特異性地?cái)U(kuò)增上百萬倍,從而有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對樣品進(jìn)行分析研究的難題,大大提高了對DNA分子的分析和檢測能力,被廣泛地應(yīng)用于基因克隆、基因序列分析、遺傳病診斷和古生物學(xué)研究,以及刑偵破案、親子鑒定等諸多方面。,(2014·廣東專家原創(chuàng)卷)(雙選)下列關(guān)于PCR的描述中,不正確的是( ) A.PCR是一種酶促反應(yīng) B.引物決定了擴(kuò)增的特異性 C.?dāng)U增DNA時(shí)需用到解旋酶 D.?dāng)U增的對象是氨基酸序列,解析 本題考查了PCR技術(shù)的原理。PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),在高溫條件下,把DNA的雙鏈打開,緩慢冷卻后,又重新結(jié)合,需要耐高溫DNA聚合酶,同時(shí),還需要引物,從引物的3′端連接脫氧核苷酸。PCR擴(kuò)增DNA時(shí)不需要解旋酶,擴(kuò)增對象是DNA序列。 答案 CD,下列有關(guān)PCR的描述,不正確的是( ) A.PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制 B.是酶促反應(yīng),需耐高溫的解旋酶和DNA聚合酶 C.一個(gè)DNA片段經(jīng)PCR擴(kuò)增,可形成2n個(gè)DNA片段(n代表循環(huán)次數(shù)) D.PCR技術(shù)利用了DNA的熱變性來控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合 【答案】B,【解析】PCR技術(shù)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),其以極少量的DNA為模板,以4種脫氧核苷酸為原料,在引物的作用下使DNA聚合酶從引物的3′端連接脫氧核苷酸,短時(shí)間內(nèi)迅速復(fù)制上百萬份的DNA拷貝。PCR技術(shù)利用DNA在不同溫度下變性解聚或復(fù)性結(jié)合的特性來解旋并結(jié)合引物,不用解旋酶解旋。,1.方法及原理,實(shí)驗(yàn):血紅蛋白的提取和分離,2.實(shí)驗(yàn)操作程序 (1)樣品的處理 ①紅細(xì)胞的洗滌:除去血漿蛋白等雜質(zhì),有利于后續(xù)步驟的分離純化。 ②血紅蛋白的釋放:使紅細(xì)胞吸水漲破,血紅蛋白釋放出來。 ③分離血紅蛋白溶液:經(jīng)過離心使血紅蛋白和其他雜質(zhì)分離開來,便于下一步對血紅蛋白的純化。,3.結(jié)果分析與評價(jià),下列關(guān)于DNA和血紅蛋白的提取與分離實(shí)驗(yàn)的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.可用蒸餾水漲破細(xì)胞的方法從豬的紅細(xì)胞中提取到DNA和蛋白質(zhì) B.用不同濃度的NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA,可去除部分雜質(zhì) C.透析法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是利用蛋白質(zhì)不能通過半透膜的特性 D.進(jìn)一步分離與純化血紅蛋白可用凝膠色譜法、離心法、電泳法等,解析 豬的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核,只能用于蛋白質(zhì)的提取和分離實(shí)驗(yàn)中;DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同,低濃度和高濃度都可使DNA溶解,但在0.14 mol/L的NaCl溶液中,溶解度最小,可析出DNA,從而去除部分雜質(zhì);透析法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì),不能通過半透膜,從而去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)。 答案 A,(雙選)紅細(xì)胞中含有大量的血紅蛋白,我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來提取和分離血紅蛋白。下列關(guān)于血紅蛋白提取和分離的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.血紅蛋白提取和分離一般按照樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定的順序進(jìn)行 B.純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液 C.粗分離中透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì) D.可經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定 【答案】BC,【解析】蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步:樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。提取和分離血紅蛋白時(shí),首先通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液,即樣品處理;再通過透析法除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),即樣品的粗分離;然后通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜蛋白除去,即樣品純化,純化過程中凝膠應(yīng)用蒸餾水充分溶脹后,配制成凝膠懸浮液,而不是用生理鹽水;最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。,1.幾種物質(zhì)的提取方法、原理及步驟,植物有效成分的提取,不同物質(zhì)的提取是根據(jù)其理化性質(zhì)的不同來進(jìn)行的,因此在提取物質(zhì)時(shí),應(yīng)先確定該物質(zhì)的理化性質(zhì),然后再選擇適宜的提取方法進(jìn)行提取。,水蒸汽蒸餾對于柑橘和檸檬等原料不適用。因?yàn)樗姓麴s會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解。,3.用層析法鑒定時(shí)應(yīng)注意的問題 (1)選擇干凈的濾紙,為防止操作時(shí)濾紙的污染,應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙,可以戴手套進(jìn)行操作。 (2)點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大(直徑應(yīng)小于 0.5 cm),如果用吹風(fēng)機(jī)吹干,溫度不宜過高,否則斑點(diǎn)會變黃。 (3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀,卷紙時(shí)注意濾紙兩邊不能互相接觸,以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快,使溶劑前沿不齊,影響結(jié)果。,許多植物含有天然香料,如薄荷葉中含有薄荷油?,F(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(shí)應(yīng)選用________(填“鮮”或“干”)薄荷葉做原料,其原因是_______ ______________________________________________。 (2)用萃取法提取薄荷油時(shí),采用的溶劑是______,原理是________________________________________。 (3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí),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________。,解析 本題考查植物芳香油的提取,同時(shí)考查識記和理解能力及解決實(shí)際問題的能力。(2)用萃取法提取薄荷油時(shí),采用的溶劑是酒精,利用的原理是芳香油易溶于有機(jī)溶劑。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí),在油水混合物中加入氯化鈉,可以使薄荷油與水出現(xiàn)明顯的分層,然后用分液漏斗將這兩層分開。在分離出的油層中加入無水硫酸鈉,可以將其中的水分去除,放置過夜,再通過過濾除去固體硫酸鈉,就可以得到薄荷油。 答案 (1)鮮 薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì),鮮薄荷葉才含薄荷油 (2)酒精 薄荷油易溶于有機(jī)溶劑酒精中 (3)使油水混合物分層 分液漏斗 除水 過濾法,生物組織中有機(jī)物的提取方法有很多種。例如:凝膠色譜法、電泳法、蒸餾法、壓榨法和萃取法等,不同的有機(jī)物提取的方法各有不同。 (1)玫瑰精油稱為“液體黃金”,是世界香料工業(yè)不可取代的原料,提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加劑或化學(xué)原料,其提取方法主要是____________________。 (2)杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素,是一種質(zhì)地輕柔、高滲透性的保濕劑,主要通過________法提取。,(3)萃取胡蘿卜素前,要將胡蘿卜徹底粉碎的主要目的是____________________________________________。 (4)血紅蛋白的提取可以采用__________________,該方法主要是利用血紅蛋白的哪一特性將它與其他物質(zhì)分開的?________________________。 【答案】 (1)水蒸氣蒸餾法 (2)壓榨 (3)使原料顆粒變小,加大萃取效率 (4)凝膠色譜法 相對分子質(zhì)量的大小,【解析】 (1)玫瑰精油不能含有任何化學(xué)原料,所以不能用萃取法,而其又具有揮發(fā)性較強(qiáng)等特點(diǎn),適于水蒸氣蒸餾法。(2)杏仁油的提取原料為種子,一般用于食用應(yīng)采用壓榨法。(3)萃取法的萃取效率在原料相同時(shí)決定于萃取劑的性質(zhì)和使用量,還有接觸面積。(4)血紅蛋白分子大小與成熟紅細(xì)胞中其他成分相差較大。,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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