高考生物一轮复习 第十单元 生物技术实践 专题36 生物技术在其他方面的应用课件（选修1）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 选修1生物技术实践 第十单元生物技术实践 专题36生物技术在其他方面的应用 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 热点题型讲练 易错易混警示 课时强化作业 基础自主复习 一 植物的组织培养技术1 菊花的组织培养 1 理论基础 植物细胞的 全能性 4 实验操作步骤制备ms培养基 外植体消毒 培养 栽培 接种 移栽 2 月季的花药培养 1 理论基础 花粉具有 2 花粉发育过程 四分体时期 单核期 双核期等阶段 全能性 相对分子质量的大小 进入凝胶内部 酸和碱 基本不变 电场 凝胶色谱柱的装填 凝胶色谱操作 dna模板 四种脱氧核苷酸和耐热的dna聚合酶 体外 复性 压榨 萃取 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 2 胡萝卜素的提取 考点分类透析 1 植物组织培养的过程 1 菊花组织培养过程菊花组织形成愈伤组织长出丛芽 生根菊花植株 2 月季的花药培养 2 影响植物组织培养的因素及成功的关键 1 影响因素 内部因素 材料的选取 外部因素 营养成分的种类及配比 植物激素的用量及使用顺序 ph 温度 光照等 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 名师提醒一旦发现培养物被污染 特别是真菌性污染 一定不要打开培养瓶 应先将被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌 然后再打开培养瓶进行清理 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 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 使用顺序不同 结果不同 具体如下 名师提醒 1 在剥离花药时 要尽量不损伤花药 否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织 同时还要彻底去除花丝 因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成 2 花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时 应及时转移到分化培养基上 1 细胞内dna复制与体外dna扩增 pcr技术 的比较 2 pcr反应的过程及结果 1 pcr反应过程 变性 当温度上升到90 以上时 双链dna解聚为单链 如下图 复性 系统温度下降至50 左右时 两种引物通过碱基互补配对与两条单链dna结合 如下图 延伸 当系统温度上升至72 左右 溶液中的四种脱氧核苷酸 a t g c 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 2 结果 pcr一般要经历三十多次循环 每次循环都包括变性 复性 延伸三步 两引物之间的固定长度的dna序列呈指数扩增 名师提醒dna复制需要引物的原因 dna聚合酶不能从5 端开始合成dna 而只能从3 端延伸dna链 1 常用的蛋白质分离方法 1 凝胶色谱法 识图 凝胶色谱法分离蛋白质的原理 分析比较列表如下 2 电泳法原理 在一定ph下 一些生物大分子 如多肽 核酸等 可解离的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 由于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率 从而实现样品中各种分子的分离 2 血红蛋白的提取和分离 3 结果分析与评价 1 血红蛋白的提取和分离时红细胞分层不明显 可能是洗涤次数少 未能除去血浆蛋白的原因 此外 离心速度过高和时间过长 会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀 也得不到纯净的红细胞 影响后续血红蛋白的提取纯度 2 凝胶的装填标准是紧密 均匀 如果色带均匀 狭窄 平整 说明凝胶色谱柱的性能良好 如果色谱柱出现纹路或是气泡 轻轻敲打柱体以消除气泡 消除不了时要重新装柱 3 g 75 g 代表凝胶的交联程度 膨胀程度及分离范围 75表示凝胶得水值 即每克凝胶膨胀时吸水7 5g 4 装填完后 立即用洗脱液洗脱的目的是使凝胶装填紧密 5 实验过程中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固 低速 短时离心防止白细胞沉淀 缓慢搅拌防止红细胞破裂释放出血红蛋白 6 检测血红蛋白的分离是否成功的方法 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 如果红色区带歪曲 散乱 变宽 说明分离的效果不好 这与凝胶色谱柱的装填有关 名师提醒 血红蛋白的提取和分离实验 中的注意事项 红细胞的洗涤 洗涤次数不能过少 否则无法除去血浆蛋白 要低速 短时离心 否则会使白细胞等一同沉淀 达不到分离的效果 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 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 色谱柱成功的标志 红色区带均匀一致地移动 1 几种物质的提取方法 原理及步骤 名师提醒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 名师提醒水中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 5cm 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 本考点中植物组织培养技术与必修的内容细胞分化有密切关系 是高考命题的热点 命题多考查植物组织培养基成分与作用 微型繁殖技术 脱毒苗培养 名贵中药材工厂化生产等具体实例 复习中应多加关注 其他部分单独考查很少 热点题型讲练 2015年广东卷 关于dna的实验 叙述正确的是 a 用兔的成熟红细胞可提取dnab pcr的每个循环一般依次经过变性 延伸 复性三步c dna溶液与二苯胺试剂混合 沸水浴后生成蓝色产物d 用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色 细胞核呈绿色 细胞质呈红色 例1 解析 本题考查dna的粗提取和鉴定 pcr和观察dna和rna在细胞中的分布等知识 意在考查考生的实验探究能力 哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器 不含dna 聚合酶链式反应pcr的每个循环一般依次经历变性 复性 延伸三步 人体细胞中 dna主要分布在细胞核中 rna主要分布在细胞质中 通常用甲基绿吡罗红染色剂对人口腔上皮细胞进行染色 甲基绿能将dna染成绿色 吡罗红能将rna染成红色 答案 c 2015年江苏卷 如图为制备人工种子部分流程示意图 下列叙述正确的是 a 胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织b 该过程以海藻酸钠作为营养成分 以cacl2溶液作为凝固剂c 可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖 为胚状体提供碳源d 包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气 有利于人工种子的储藏 例2 解析 胚状体是愈伤组织再分化形成的 该过程以海藻酸钠作培养基 以cacl2溶液作为凝固剂 蔗糖为胚状体提供碳源 凝胶珠不能够隔绝空气 答案 c 2015年江苏卷 图1 2分别为 dna的粗提取与鉴定 实验中部分操作步骤示意图 下列叙述正确的是 多选 a 图1 2中加入蒸馏水稀释的目的相同b 图1中完成过滤之后保留滤液c 图2中完成过滤之后弃去滤液d 在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质 例3 解析 本题考查 dna粗提取与鉴定 实验 意在考查考生的识记和实验分析能力 图1中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破 图2中加入蒸馏水的目的是调节盐溶液的浓度 使dna析出 图1中鸡血细胞破裂后dna位于滤液中 图2中析出的dna在纱布上 应弃去滤液 嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶 能使杂质蛋白分解 答案 bcd 2015年新课标 卷 回答与胡萝卜素有关的问题 1 胡萝卜含有的胡萝卜素中 最主要的是 填 胡萝卜素 胡萝卜素 或 胡萝卜素 该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子 后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症 该疾病称为 胡萝卜素是 填 挥发性 或 非挥发性 物质 2 工业生产上 用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时 填 需要 或 不需要 将新鲜的岩藻干燥 3 现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂 应选用其中的 作为胡萝卜素的萃取剂 不选用另外一种的理由是 例4 解析 1 胡萝卜素是胡萝卜素中最主要的成分 可在人体内转变成维生素a 缺乏维生素a可导致夜盲症 胡萝卜素不具有挥发性 2 提取胡萝卜素时 要对实验材料干燥处理 3 作为萃取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点 能充分溶解胡萝卜素且与水不混溶 故选用乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂 而不选用乙醇 答案 1 胡萝卜素维生素a夜盲症非挥发性 2 需要 3 乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶 而乙醇为水溶性有机溶剂 蒸馏 压榨与萃取的比较 解析 a错误 过程 表示脱分化 过程 表示再分化 b错误 过程 不需要光照 过程 需要光照 c正确 通过过程 将花粉细胞培育成完整植株 体现了花粉细胞的全能性 d错误 过程 获得的完整植株是单倍体 高度不育 答案 c 2 2016届山西太原重点中学模考 在植物有效成分的提取过程中 常用萃取法 蒸馏法和压榨法 下列关于这三种方法的叙述错误的是 a 蒸馏法的实验原理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 压榨法的实验原理是通过机械加压 压榨出果皮中的芳香油c 萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中 蒸发掉溶剂后就可获得芳香油d 蒸馏法适用于提取玫瑰精油 薄荷油等挥发性强的芳香油 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 适用于提取玫瑰精油 薄荷油等挥发性强的芳香油 压榨法是通过机械加压 压榨出果皮中的芳香油 适用于柑橘 柠檬等易焦糊原料的提取 萃取法是使芳香油溶解在有机溶剂中 蒸发掉溶剂后就可获得芳香油 答案 a 3 2016届安徽重点中学模考 用pcr技术将一条含800个碱基对的dna片段进行扩增4次 已知该dna片段中有腺嘌呤350个 下列说法正确的是 a 一般情况下 该技术只需要一种引物片段b 扩增4次需要胞嘧啶脱氧核苷酸6750个c 进行第2次扩增时 模板链有8条d 扩增所需要的酶至少有两种 解旋酶和dna聚合酶 解析 一般情况下 解旋后的两条单链上的碱基序列是不同的 因此需要两种引物片段通过碱基互补配对与模板链结合 故a项错误 一个dna片段中含胞嘧啶的数目 800 2 350 2 2 450 个 扩增4次需要胞嘧啶脱氧核苷酸450 24 1 6750 个 故b项正确 第一次扩增完成后 产生了2个dna分子 4条单链 这4条单链将作为第二次扩增的模板 故c项错误 用pcr技术进行dna扩增时 一般采用90 高温将dna双链解旋 而不用解旋酶 故d项错误 答案 b 4 2016届保定高三模拟 下列各项中不宜选作dna提取材料的是 a 洋葱表皮细胞b 鲜豌豆种子c 人的成熟红细胞d 猪肝解析 提取dna时最好是选dna含量丰富的材料 而人的成熟红细胞中无细胞核 所以其不适宜作为提取dna的材料 答案 c 5 2016届山东德州高三模拟 下列关于血红蛋白分离中样品处理及粗分离的描述 错误的是 a 红细胞的洗涤 此操作的目的是去除红细胞内的杂蛋白b 血红蛋白的释放 此操作需要将洗涤好的红细胞放入蒸馏水中c 分离血红蛋白溶液 离心后红色透明液体是血红蛋白的水溶液d 透析 此操作的目的是去除分子量较小的杂质解析 洗涤红细胞的目的是去除血浆中的蛋白质 答案 a 6 请回答下列有关胡萝卜素提取的问题 1 从植物中提取胡萝卜素的常用方法是萃取 所用溶剂的特点是 2 萃取前要将胡萝卜进行 和 3 萃取时应采用 原因是 4 新鲜的胡萝卜干燥处理时要注意控制 鉴定胡萝卜素粗品的方法是 法 解析 1 萃取胡萝卜素的萃取剂应该具有较高的溶点 能充分溶解胡萝卜素且不与水混溶 2 在原料相同时 萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量 同时还受到原料颗粒大小 紧密程度 含水量等的影响 3 萃取剂是有机溶剂 遇明火易燃烧 爆炸 4 高温会使胡萝卜素分解 所以在干燥过程中 应注意控制温度和时间 胡萝卜素粗品的鉴定方法是纸层析法 答案 1 具有较高的溶点能够充分溶解胡萝卜素且不与水混溶 2 粉碎干燥 3 水浴加热有机溶剂都是易燃物 直接使用明火加热容易引起燃烧 爆炸 4 温度和时间纸层析 易错易混警示 易错点1对dna粗提取与鉴定原理和蛋白质提取分离辨析不清 点拨 1 dna溶解度与nacl浓度的关系 如图 2 两次用蒸馏水的目的不同 第1次是使红细胞吸水胀破 第2次是降低nacl浓度 析出dna 3 血红蛋白的分离方法及相关原理 易错点2不能正确区分植物芳香油提取的方法 点拨 下列叙述中错误的是 a 改变nacl溶液的浓度只能使dna溶解而不能使其析出b 在沸水浴中 dna遇二苯胺试剂会呈现蓝色c 用电泳法可分离带电性质 分子大小和形状不同的蛋白质d 用透析法可去除蛋白样品中的小分子物质解析 在不同浓度的氯化钠溶液中dna的溶解度不同 在0 14mol l的氯化钠溶液中溶解度最小 dna析出 呈丝状物 过滤后存在于黏稠物中 在2mol l的氯化钠溶液中溶解度最大 所以dna呈溶解状态 过滤后存在于滤液中 答案 a 纠错演练1 错因分析 对两项技术手段的原理模糊不清 纠错笔记 提取的成分 方法 原理及步骤 根据植物芳香油提取的相关知识 回答下列问题 纠错演练2 1 玫瑰精油的提取可使用如下图所示装置 这种方法叫 法 蒸馏时收集的蒸馏液 填 是 或 不是 纯的玫瑰精油 原因是 进水口是图中的 填图中的编号 2 柠檬芳香油的提取常用 法 3 胡萝卜素是 色的结晶 从胡萝卜中提取胡萝卜素常用 法 常用做溶剂的为 填 水溶性有机溶剂 或 水不溶性有机溶剂 解析 1 不同的植物精油的提取方法不同 玫瑰精油稳定性强 难溶于水 用水蒸气蒸馏法提取 2 因为在水中蒸馏会导致柠檬原料焦糊和其中的有效成分水解 所以柠檬芳香油的制备一般用压榨法 3 胡萝卜素是脂溶性的 所以能用水不溶性有机溶剂进行萃取 答案 1 水蒸气蒸馏不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来 所得到的是油水混合物 2 压榨 3 橘黄萃取水不溶性有机溶剂错因分析 1 原料 试剂角度 考查不同芳香油提取的原料 试剂和方法 2 操作流程 考查芳香油提取的操作过程及注意事项 判断正误 1 离体组织的细胞必须经过脱分化才能形成愈伤组织 2 ph 温度和光照等也影响植物组织培养 3 菊花组织培养一般选择开花植株的茎上部新萌生的侧枝 4 植物激素的浓度可影响细胞分化 但作用的先后顺序及比例不影响组织培养的过程 5 可用高压蒸汽灭菌法对植物组织的培养液和培养材料进行灭菌 6 植物组织培养应在无菌条件下进行 7 植物组织培养所需的外植体 可以来自植物的任何细胞 8 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 9 血红蛋白的提取和分离时红细胞分层不明显 可能是洗涤次数少 未能除去血浆蛋白的原因 10 血红蛋