高考生物大一轮复习 生物技术实践 第3讲 植物组织培养、DNA技术及植物有效成分的提取课件（选修1）.ppt

选修1生物技术实践 第3讲植物组织培养 dna技术及植物有效成分的提取 一 植物组织培养1 培养基 1 成分 大量元素 微量元素 有机成分 和琼脂 2 类型 发芽培养基和生根培养基 3 作用 为植物组织或器官生长和发育提供 4 制备 配制各种母液 配制培养基 基础夯实 知识梳理 激素 ms培养基 营养条件 灭菌 完整的植株 脱分化 再分化 3 菊花的组织培养过程 1 影响植物组织培养的主要因素 选材 一般选择 植株的茎上部新生的侧枝 培养基 常用 其主要成分有大量元素 微量元素 有机物 常需要添加 未开花 ms培养基 植物激素 2 实验操作过程制备ms固体培养基 配制好的培养基进行高压蒸汽灭菌外植体消毒 70 的酒精消毒 无菌水清洗 0 1 的氯化汞溶液消毒 无菌水清洗接种 始终在 旁进行 对接种工具要用 灭菌 将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插培养与移栽 在18 22 的 中培养 得到试管苗后进行移栽 酒精灯火焰 火焰灼烧 无菌箱 4 月季的花药培养 1 被子植物的花粉发育过程小孢子母细胞 双核期 花粉粒 2 产生花粉植株的两条途径 3 影响花药培养的因素 主要因素 和 月季花药培养一般选择 期 四分体时期 单核期 材料的选择 培养基的组成 单核 二 植物有效成分的提取1 植物芳香油的提取 1 植物芳香油的主要化学成分 萜类化合物及其衍生物 具有很强的 性 提取方法有蒸馏 和萃取等 2 提取玫瑰精油实验 原理 法 实验流程 挥发 压榨 水蒸气蒸馏 水蒸气蒸馏 无水na2so4 3 提取橘皮精油的实验 原理 一般用 法 实验流程 石灰水浸泡 漂洗 过滤 静置 再次 橘皮油 压榨 压榨 过滤 水 萃取 干燥 纸层析 三 dna和蛋白质技术1 dna的粗提取与鉴定 1 提取原理dna与杂质的溶解度不同 dna与杂质对酶 高温 洗涤剂的 不同 2 实验设计 材料的选取 选用dna含量相对 的生物组织 如鸡血 菜花 洋葱等 破碎细胞 以鸡血为例 鸡血细胞 加 用 搅拌 用 过滤 收集滤液 耐受性 较高 蒸馏水 玻璃棒 纱布 去除杂质 利用dna在不同浓度的 中溶解度不同 通过控制 的浓度去除杂质 dna析出 将处理后的溶液过滤 加入与滤液体积相等的 冷却的 体积分数为95 3 dna的鉴定将dna溶解在2mol l的nacl溶液中 加入4ml的 沸水中加热5min 溶液变成蓝色 nacl溶液 nacl溶液 酒精溶液 二苯胺试剂 热变性 冷却 变性 90 复性 55 左右 引物 延伸 dna聚合酶 血红蛋白 透析 小 凝胶色谱 1 下列有关植物组织培养的叙述 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 答案 d 自练自测 解析 在普通培养基中添加适量的nacl 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 该单倍体高度不育 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 2 2015年江苏南京三模 下列有关dna粗提取与鉴定的实验叙述 正确的是 a 酵母 菜花和猪的成熟红细胞都可作为提取dna的材料b dna在nacl溶液中的溶解度随其溶液浓度增大而增大c 在溶有dna的滤液中加入嫩肉粉 可分解其中的杂质蛋白d 鉴定dna时 应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 答案 c 解析 理论上只要含有dna的生物组织均可作为该实验的材料 因此酵母和菜花均可作为提取dna的材料 但哺乳动物成熟红细胞无细胞核 即没有足够的dna 不能作为提取dna的材料 a错误 dna在2mol lnacl溶液中溶解度最大 高于或低于此浓度其溶解度均降低 b错误 嫩肉粉含有蛋白酶 故在溶有dna的滤液中加入嫩肉粉 可分解其中的杂质蛋白 c正确 鉴定dna时 不能将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 应将丝状物先溶解再放入二苯胺试剂检测 d错误 3 标准的pcr过程一般分为变性 复性 延伸三大步 这三大步需要的温度依次是 a 94 55 72 b 72 55 94 c 55 94 72 d 80 55 72 答案 a 解析 当温度上升到90 或以上 90 96 时 双链dna解旋为单链 称之为变性 当温度下降到50 左右 40 60 时 两种引物通过碱基互补配对与两条单链dna结合 当温度上升到72 70 75 时 溶液中的四种脱氧核苷酸在taqdna聚合酶的作用下 根据碱基互补配对原则合成新的dna链 称为延伸 4 下列有关 血红蛋白提取和分离 的叙述中 正确的是 a 用蒸馏水进行红细胞的洗涤 其目的是使红细胞涨破b 将血红蛋白溶液进行透析 其目的是去除相对分子质量较大的杂质c 血红蛋白释放时加入有机溶剂 其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂d 整个过程不断用磷酸缓冲液处理 是为了维持血红蛋白的结构和活性 答案 d 解析 应用生理盐水洗涤 目的是去除杂蛋白 以利于后续步骤的分离纯化 血红蛋白为大分子 透析的目的是为了除去小分子物质 血红蛋白释放时加入有机溶剂 其目的是溶解磷脂 加速血红蛋白的释放 5 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 1 ms培养基的主要成分及作用 考点精研 植物组织培养的过程及条件 2 植物组织培养技术和花药离体培养技术的比较 3 植物激素 在配制好的ms培养基中 常常需要添加植物激素 其中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 植物激素的浓度 使用的先后顺序以及用量的比例等 都会影响实验结果 按照不同的顺序使用这两类激素 会得到不同的实验结果 如下表 考查植物组织培养和花药离体培1 2016年黑龙江鹤壁期末 月季的花药培养过程的难点之一是材料的选择 下列有关材料选择的叙述中正确的是 a 从花药来看 应当选择盛花期的花药b 从花粉来看 应当选择小孢子四分体期的花粉c 从花蕾来看 应当选择略微开放的花蕾d 从检测花粉的实验方法看 应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片 答案 d 解析 从花药来看 应当选择初花期的花药 a错误 从花粉来看 应当选择单核期的花粉 b错误 从花蕾来看 应当选择完全未开放的花蕾 c错误 用已染色的花粉样品作临时装片 才能观察到细胞核的位置 以确定花粉发育的时期 d正确 2 植物的花药培养在育种上有特殊的意义 植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面 请回答相关问题 1 利用月季的花药离体培养产生单倍体时 选材非常重要 一般来说 在 期花药培养的成功率最高 为了选择该期的花药 通常选择 的花蕾 确定花粉发育时期最常用的方法有 法 但是对于花粉细胞核不易着色的植物 需采用 法 该法能将花粉细胞核染成 色 2 若要进行兰花无病毒植株的培育 首先选择兰花的 作为外植体 从外植体到无病毒植株试管苗 要人为控制细胞的 和 过程 3 进行组织培养需配制ms培养基 在该培养基中常需要添加 等激素 植物激素的用量比例应为 有利于根的分化 4 不同植物的组织培养除需营养和激素外 等外界条件也很重要 5 无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素 下列各项中使用化学药剂进行消毒的是 采用灼烧方法进行灭菌的是 填序号 培养皿 培养基 实验操作者的双手 三角锥形瓶 接种环 花蕾 答案 1 单核靠边完全未开放醋酸洋红焙花青 铬矾蓝黑 2 茎尖分生组织脱分化 或去分化 再分化 3 生长素细胞分裂素 两空顺序可以颠倒 生长素多于细胞分裂素 4 ph 温度 光照 5 解析 1 早期的花药比后期的更容易培养成功 一般来说 在单核期 细胞核由中央移向细胞一侧的时期 花药培养成功率最高 该时期的花药通常存在于完全未开放的花蕾中 2 根尖 茎尖约0 0 1mm区域中几乎不含病毒 病毒通过维管系统移动 而分生组织中不存在维管系统 且茎尖分生组织中 代谢活力高 在竞争中病毒复制处于劣势 3 生长素与细胞分裂素等植物激素可调节脱分化和再分化 当生长素含量高于细胞分裂素含量时 利于生根 4 植物培养时 除需要营养 激素外 还需要适宜的温度 ph和光照等 5 对实验器具进行灭菌处理 对实验过程中的具有生物活性的材料或用具进行消毒处理 1 植物有效成分的提取的三种方法比较 植物有效成分的提取 2 植物有效成分提取过程的注意事项 1 在玫瑰精油的提取过程中 加入nacl的目的是增加水层的密度 有利于玫瑰油与水分层 加入无水na2so4的目的是吸收精油中残留的水分 2 在提取橘皮精油时 为了提高出油率 需要将柑橘皮干燥去水 并用石灰水浸泡 浸泡时间为10h以上 橘皮要浸透 这样压榨时不会滑脱 且出油率高 过滤时不会堵塞筛眼 3 在胡萝卜素的提取中 原料颗粒的大小 紧密程度 含水量 萃取的温度和时间等条件也能影响萃取 因此在萃取的过程中 要先将胡萝卜进行粉碎和干燥 使之与萃取剂充分接触 提高溶解度 考查植物有效成分的提取1 2016年河南洛阳期末 在植物有效成分的提取过程中 下列有关叙述错误的是 a 蒸馏法是利用水将芳香油溶解下来 再把水蒸发掉 剩余的就是芳香油b 压榨法是通过机械加压 可压榨出果皮中的芳香油c 萃取法是使芳香油溶解在溶剂后通过蒸发就可获得芳香油d 蒸馏法适用于提取玫瑰油 薄荷油等挥发性强的芳香油 答案 a 解析 蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来 形成油水混合物 冷却后可以分层 将芳香油分离出来 a错误 压榨法是通过机械加压 将原料中的芳香油挤压出来 b正确 萃取法是将粉碎 干燥的植物原料用有机溶剂浸泡 使芳香油溶解在有机溶剂中 之后再通过蒸馏装置蒸发出有机溶剂 剩下的就是要提取的物质 c正确 蒸馏法适用于提取玫瑰油 薄荷油等挥发性强的芳香油 d正确 2 回答下列有关植物有效成分提取的问题 1 从胡萝卜中提取胡萝卜素时 通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和 以提高萃取效率 鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时 通常可采用 法 在鉴定的过程中需要用 作为对照 2 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 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 3 橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解 使用水中蒸馏法又会产生 的问题 所以一般采用 法 答案 1 干燥纸层析标准样品 2 有利于油层和水层的分离除去少量的水过滤 3 原料焦糊压榨 解析 1 为提高萃取效率 从胡萝卜中提取胡萝卜素时 需要在萃取前将胡萝卜粉碎和干燥 通常采用纸层析法鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素 在鉴定的过程中需要用标准样品作为对照 2 水蒸气蒸馏法提取薄荷油时 为使油层和水层分离 需在油水混合物中加入氯化钠 分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是除去少量的水 除去固体硫酸钠的常用方法是过滤 3 由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解 使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题 所以一般采用压榨法提取橘皮精油 1 pcr的反应过程 dna和蛋白质技术 dna的粗提取和鉴定 2 细胞内dna复制与pcr技术比较 3 血红蛋白的分离方法 1 凝胶色谱法 2 电泳法 含义 带电粒子在电场作用下发生迁移过程 原理 利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异和分子本身大小 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 特别提醒 1 引物是指能够与dna母链的一段碱基序列互补配对的一小段dna或rna 2 dna聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的dna序列 使这段固定长度的序列呈指数扩增 3 血红蛋白的分离一般用sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳法 可以用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 4 分离dna 分离蛋白质与pcr技术的比较 5 分离dna实验中4次过滤的比较 考查pcr技术和蛋白质技术1 多聚酶链式反应 pcr技术 是体外酶促合成特异dna片段的一种方法 由高温变性 低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期 循环进行 使目的dna得以迅速扩增 其简要过程如图所示 下列关于pcr技术叙述不正确的是 a pcr技术是在实验室中以少量dna制备大量dna的技术b 反应中新合成的dna又可以作为下一轮反应的模板c pcr技术中以核糖核苷酸为原料 以指数方式扩增d 应用pcr技术与探针杂交技术可以检测基因突变 答案 c 解析 pcr技术是人工扩增dna的方法 原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸 2 2015年四川重点中学模拟 如图为凝胶色谱法分离蛋白质示意图和sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳示意图 据图分析不正确的是 a 在装填图甲中凝胶色谱柱时一旦发现柱内有气泡存在 就需要重装b 图甲中大分子蛋白质因阻力大而移动慢 所以最后从层析柱中流出来c 图乙中凝胶中加入的sds可以使蛋白质在电泳时迁移速率完全取决于分子大小d 洗脱时 如果红色区带均匀一致的移动 说明色谱柱制作成功 答案 b 解析 在装填凝胶色谱柱时 凝胶装填在色谱柱内要均匀 不能有气泡存在 因为气泡会影响蛋白质洗脱的次序 a正确 图甲中大分子蛋白质因不容易进入凝胶内部的通道 故路程短 移动速度快 所以最先从层析柱中流出来 b错误 sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小 因此图乙中凝胶加入的sds可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小 c正确 洗脱时 如果红色区带均匀一致的移动 说明色谱柱制作成功 d正确 考查dna的粗提取和鉴定1 2016年黑龙江齐齐哈尔期中 dna的粗提取和鉴定 实验中的三次过滤 1 过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液 2 过滤含黏稠物的0 14mol lnacl溶液 3 过滤溶解有dna的2mol lnacl溶液 以上三次过滤分别为了获得 a 含核物质的滤液 纱布上的黏稠物 含dna的滤液b 含核物质的滤液 滤液中dna黏稠物 含dna的滤液c 含核物质的滤液 滤液中dna黏稠物 纱布上的dnad 含较纯的dna滤液 纱布上的黏稠物 含dna的滤液 答案 a 解析 1 过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液 目的是为了获得含有核物质的滤液 2 dna在0 14mol lnacl溶液中的溶解度最低 因此过滤含粘稠物的0 14mol lnacl溶液的目的是获得纱布上的粘稠物 3 dna在2mol lnacl溶液中的溶解度最高 因此过滤溶解有dna的2mol lnacl溶液的目的是获得含dna的滤液 2 dna的粗提取与鉴定 实验中 操作正确的是 a 取制备好的鸡血细胞液5 10ml注入烧杯中 迅速加入物质的量浓度为0 14mol l的nacl溶液20ml 同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌5min 可使血细胞破裂 释放出dnab 整个dna提取过程中 两次加蒸馏水的目的都是为了降低溶液中nacl的浓度 使dna分子的溶解度达到最低 析出dna分子c 整个dna提取操作中 两次加入2mol l的nacl溶液 目的都是使dna尽可能多地溶解在nacl溶液中 d dna鉴定操作中 只要向溶有dna