资源描述
生物技术在其他方面的应用,专题4,植物细胞的全能性,愈伤组织,试管苗,MS固体培养基,消毒,移栽,4影响因素 (1)材料的选择：一般选择未开花植物的茎上部_，容易诱导_。 (2)营养的供应：常用的培养基是_，一般需要添加_和_两种植物激素。 (3)温度、光照、pH：进行菊花组织培养，一般将温度控制在18 22 ，pH控制在5.8左右，并且每日用日光灯照射12 h。 5植物激素在植物组织培养中的作用 生长素/细胞分裂素比值高时，有利于_；比值低时，有利于_。,新萌生的侧枝,脱分化和再分化,MS培养基,生长素,细胞分裂素,根的分化,芽的分化,全能性,四分体时期,双核期,双受精,胚状体,愈伤组织,材料的选择,培养基的组成,单核期,醋酸洋红法,污染,培养基灭菌,接种,愈伤组织,胚状体,温度,转换培养基,多聚酶链式反应,复制,温度,缓冲液,两种引物,Taq DNA聚合酶,90 ,氢键,两条单链DNA,50 ,碱基互补配对,72 ,Taq DNA聚合,四种脱氧核苷酸,5,3,260 nm,含量,稀释,测定,相对分子质量较小,较慢,相对分子量较大,较短,较快,带电性质的差异,大小,形状,迁移速度,洗涤,血红蛋白,透析,凝胶色谱柱的制作,SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,压榨法,萃取法,水蒸气,油层和水层,水中蒸馏,水上蒸馏,水气蒸馏,有机溶剂,有机溶剂,水蒸气 蒸馏,漂洗,静置,岩藻,微生物,干燥,萃取,浓缩,一、植物组织培养的过程 1植物组织培养的原理及过程 (1)原理：细胞的全能性。,植物的组织培养技术,2影响植物组织培养的因素及成功的关键 (1)影响植物组织培养的因素 内因：植物的种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部位等。,(2)获得成功的关键 植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差，对培养条件要求较高。 培养材料一旦被微生物污染，就会导致实验失败。原因是微生物增殖快，生长迅速，消耗养分多，并产生代谢废物毒害培养材料。 无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材料以及操作者的消毒灭菌。,3植物激素在组织培养过程中的重要作用 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，具体如表中所示,4实验操作中应注意的几个问题 (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；月季花药的培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。 (2)外植体消毒：所用消毒剂为体积分数为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。 (3)培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季花药的培养不需光照，而在后期均需光照。,(2013南京模拟)如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述正确的是( ) A过程表示脱分化，过程表示再分化 B过程需要照光 C过程说明花粉细胞具有全能性 D通过过程获得的完整植株自交后代不会发生性状分离,解析 A错误，过程表示脱分化，过程表示再分化。B错误，通常幼小植株形成后才需要照光。C正确，通过过程，花粉细胞形成了完整的植株，体现了花粉细胞的全能性。D错误，通过过程获得的完整植株是单倍体，高度不育。 答案 C,下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( ) A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 【答案】D,【解析】绿色开花植物的细胞有两种：体细胞和生殖细胞，这两种细胞所含的核型(基因)是不同的，同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不相同。,1原理：DNA复制。 2条件：模板、原料、酶、ATP。 3场所：体外PCR扩增仪。,多聚酶链式反应扩增DNA片段,4方向：DNA复制的具体过程涉及DNA双链的方向。DNA的两条链是反向平行的，为了明确地表示DNA的方向，通常将DNA的羟基(OH)末端称为3端，而磷酸基团的末端称为5端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链，因此，DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3端开始延伸DNA链，因此DNA的合成方向总是从子链的5端向3端延伸。,5过程 (1)变性：当温度上升到90 以上时，双链DNA解旋为单链，如下图：,6检测PCR扩增结果 (1)将样品进行50倍稀释：取2 L PCR反应液，加入98 L蒸馏水。 (2)以蒸馏水作为空白对照，在波长260 nm处，将紫外分光光度计的读数调节至零。 (3)将步骤(1)中的DNA稀释液加入到厚度为1 cm的比色杯中，测定其在260 nm处的光吸收值(用A260 nm表示)。 (4)根据下面的公式计算DNA含量 DNA含量(g/mL)50A260 nm稀释倍数,(1)DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰，可以利用DNA的这一特点进行DNA含量的测定。 (2)据测定，1 g/mL的DNA在厚度为1 cm比色杯中，OD260为1相当于50 g/mL的双链DNA。以此为标准，可以计算出样品中的DNA浓度。,7PCR技术的应用 PCR技术模拟细胞内DNA的复制过程，实现对某一段DNA的扩增。PCR技术能在几小时内将极微量的DNA特异性地扩增上百万倍，从而有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的难题，大大提高了对DNA分子的分析和检测能力，被广泛地应用于基因克隆、基因序列分析、遗传病诊断和古生物学研究，以及刑侦破案、亲子鉴定等诸多方面。,(2014广东专家原创卷)(双选)下列关于PCR的描述中，不正确的是( ) APCR是一种酶促反应 B引物决定了扩增的特异性 C扩增DNA时需用到解旋酶 D扩增的对象是氨基酸序列,解析 本题考查了PCR技术的原理。PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，在高温条件下，把DNA的双链打开，缓慢冷却后，又重新结合，需要耐高温DNA聚合酶，同时，还需要引物，从引物的3端连接脱氧核苷酸。PCR扩增DNA时不需要解旋酶，扩增对象是DNA序列。 答案 CD,下列有关PCR的描述，不正确的是( ) APCR技术的原理是DNA复制 B是酶促反应，需耐高温的解旋酶和DNA聚合酶 C一个DNA片段经PCR扩增，可形成2n个DNA片段(n代表循环次数) DPCR技术利用了DNA的热变性来控制DNA双链的解聚与结合 【答案】B,【解析】PCR技术是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，其以极少量的DNA为模板，以4种脱氧核苷酸为原料，在引物的作用下使DNA聚合酶从引物的3端连接脱氧核苷酸，短时间内迅速复制上百万份的DNA拷贝。PCR技术利用DNA在不同温度下变性解聚或复性结合的特性来解旋并结合引物，不用解旋酶解旋。,1方法及原理,实验：血红蛋白的提取和分离,2实验操作程序 (1)样品的处理 红细胞的洗涤：除去血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化。 血红蛋白的释放：使红细胞吸水涨破，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，便于下一步对血红蛋白的纯化。,3结果分析与评价,下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述中，错误的是( ) A可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪的红细胞中提取到DNA和蛋白质 B用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA，可去除部分杂质 C透析法分离蛋白质的依据是利用蛋白质不能通过半透膜的特性 D进一步分离与纯化血红蛋白可用凝胶色谱法、离心法、电泳法等,解析 猪的红细胞中没有细胞核，只能用于蛋白质的提取和分离实验中；DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，低浓度和高浓度都可使DNA溶解，但在0.14 mol/L的NaCl溶液中，溶解度最小，可析出DNA，从而去除部分杂质；透析法分离蛋白质的依据是蛋白质是大分子物质，不能通过半透膜，从而去除样品中分子量较小的杂质。 答案 A,(双选)红细胞中含有大量的血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白。下列关于血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是( ) A血红蛋白提取和分离一般按照样品处理粗分离纯化纯度鉴定的顺序进行 B纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液 C粗分离中透析的目的是去除相对分子质量较大的杂质 D可经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定 【答案】BC,【解析】蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。,1几种物质的提取方法、原理及步骤,植物有效成分的提取,不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的，因此在提取物质时，应先确定该物质的理化性质，然后再选择适宜的提取方法进行提取。,水蒸汽蒸馏对于柑橘和柠檬等原料不适用。因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解。,3用层析法鉴定时应注意的问题 (1)选择干净的滤纸，为防止操作时滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。 (2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于 0.5 cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。 (3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触，以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，使溶剂前沿不齐，影响结果。,许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答下列问题： (1)薄荷油是挥发性物质。提取薄荷油时应选用_(填“鲜”或“干”)薄荷叶做原料，其原因是_ _。 (2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是_，原理是_。 (3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是_。常用于分离油层和水层的器皿是_。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是_，除去固体硫酸钠的常用方法是_。,解析 本题考查植物芳香油的提取，同时考查识记和理解能力及解决实际问题的能力。(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是酒精，利用的原理是芳香油易溶于有机溶剂。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠，可以使薄荷油与水出现明显的分层，然后用分液漏斗将这两层分开。在分离出的油层中加入无水硫酸钠，可以将其中的水分去除，放置过夜，再通过过滤除去固体硫酸钠，就可以得到薄荷油。 答案 (1)鲜 薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶才含薄荷油 (2)酒精 薄荷油易溶于有机溶剂酒精中 (3)使油水混合物分层 分液漏斗 除水 过滤法,生物组织中有机物的提取方法有很多种。例如：凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等，不同的有机物提取的方法各有不同。 (1)玫瑰精油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是_。 (2)杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂，主要通过_法提取。,(3)萃取胡萝卜素前，要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是_。 (4)血红蛋白的提取可以采用_，该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的？_。 【答案】 (1)水蒸气蒸馏法 (2)压榨 (3)使原料颗粒变小，加大萃取效率 (4)凝胶色谱法 相对分子质量的大小,【解析】 (1)玫瑰精油不能含有任何化学原料，所以不能用萃取法，而其又具有挥发性较强等特点，适于水蒸气蒸馏法。(2)杏仁油的提取原料为种子，一般用于食用应采用压榨法。(3)萃取法的萃取效率在原料相同时决定于萃取剂的性质和使用量，还有接触面积。(4)血红蛋白分子大小与成熟红细胞中其他成分相差较大。,
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