第一篇第七单元专题二生物技术在其他方面的应用PPT课件

考点一植物组织培养(2012新课标全国卷，39)为了探究6BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。,回答下列问题。(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为_和_两类。上述培养基中，6BA属于_类生长调节剂。(2)在该实验中，自变量是_，因变量是_，自变量的取值范围是_。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是_号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入_(填“6BA”或“IAA”)。,解析按照植物的需求量，在培养基中加入的无机盐可分为大量元素和微量元素。6BA是细胞分裂素类生长调节剂，由于该实验探究的是6BA和IAA对菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，而6BA的浓度在各实验组中相同，因此实验的自变量是IAA浓度，取值范围是00.5/(mgL1)，因变量是再生丛芽外植体的比率及再生丛芽外植体上的丛芽平均数，即表中的m和n。再生丛芽外植体的比率乘以外植体上的丛芽平均数即为丛芽总数，计算可知诱导丛芽总数最少的是1号培养基。在植物组织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素主要促进细胞分裂和分化出不定芽，因此为了诱导生根，培养基中一般不加6BA(细胞分裂素类生长调节剂)而加入IAA(生长素类生长调节剂)。,答案(1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)IAA浓度再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丝芽平均数(n)00.5/(mgL1)(3)1(4)6BA,提分必记关键点1植物组织培养过程2影响植物组织培养的因素(1)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)外因：MS培养基中的营养物质基础和pH、温度、光照等环境条件。,1判断下列有关植物的组织培养技术的叙述(1)外植体可以来自于植物的任何细胞(2011上海，22A)()(2)愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞(2011江苏，16A)()(3)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(2011江苏，16B)(),再悟高考,(4)以花粉作为外植体可得到单倍体植株(2011上海，22C)()(5)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(2011江苏，16C)()(6)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(2011江苏，16D)(),2(2014江苏卷，29)为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为_。(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12d后下降的原因有_；培养液中蔗糖的作用是_、_。,(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经_处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和_酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是_、_。,(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有_(填序号)。选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋必须在光照条件下培养培养过程中需通空气固定化后植物细胞生长会变慢,解析(1)外植体在无菌条件下，经脱分化可形成愈伤组织。(2)图中12d后蔗糖浓度和pH都下降到较低水平，影响能量的供应和酶的活性，导致细胞干重下降。植物组织培养过程中，蔗糖既能维持一定的渗透压，又能提供植物细胞生命活动必需的能源物质。(3)一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤丝的形成，使子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍；植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶，可通过纤维素酶、果胶酶破坏细胞间的物质，从而使愈伤组织细胞分离；在培养过程中，各个细胞所处时期不同，在用秋水仙素或低温处理时，一定时间内不同时期细胞分裂次数不同，从而会出现染色体为2n、4n、8n等的细胞，4n的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂染色体数目加倍至8n；,8n的细胞在有丝分裂中期能清晰看出8n条染色体。(4)为了更好地获得次生代谢产物，应选用生长旺盛的愈伤组织，愈伤组织在光下培养易产生维管组织，因此不能放在光下进行，要通入无菌空气确保其正常的生命活动；细胞的固定通常使用包埋法，由于包埋材料的影响，营养物质和氧气的扩散都受到一定的限制，所以固定化细胞生长速度慢。,答案(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降，pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(低温)果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期(4),3随着生物科技的进步，人们可以快速高效地进行植物繁殖。下图分别表示菊花的嫩枝和月季花药的离体培养过程，请据图回答问题。,创新预测,(1)培养菊花组织时，生长旺盛的嫩枝在接种到培养基之前，必须进行_处理，整个组织培养过程中需要进行_操作，并控制好各个时期的培养条件。培养月季花药时，选取处于_期的花粉成功率最高。确定花粉的发育时期，最常用的方法是_。,(2)在培养嫩枝组织和花粉的培养基中都要加入一定的植物激素，常用的植物激素有_。(3)图中的B过程除供应必要的营养物质和激素外，还需要给予_，因为愈伤组织形成幼小植物后，植物会合成_进行光合作用。(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植物产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过_阶段发育而来，这两种发育途径的不同主要取决于_。,解析(1)培养菊花组织时，外植体在接种到培养基之前，必须进行消毒处理，整个组织培养过程中都要进行无菌操作。培养月季花药时，选取处于单核期的花粉成功率最高。确定花粉发育的时期，最常用的方法是醋酸洋红法。(2)培养嫩枝组织和花粉的培养基中都要加入细胞分裂素和生长素。(3)图中的B过程是再分化，愈伤组织形成幼小植物后必须给予光照，因为叶绿素的形成需要光照，这样植物体才能够进行光合作用。(4)培养月季花药产生花粉植株的途径一般有两种，一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株；另一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，这两种发育途径的不同主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。,答案(1)消毒无菌单核醋酸洋红法(2)细胞分裂素和生长素(3)光照叶绿素(4)胚状体培养基中激素的种类及其浓度配比,4如图甲是植物组织培养过程示意图，图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答下列问题。,(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有_。(2)在A过程中，为了有利于嫩枝组织细胞启动细胞分裂形成愈伤组织，常常需要在配制好的培养基中添加_。嫩枝组织细胞接种后25天时，若发现其边缘局部污染，原因可能是_。(3)在过程B中，若愈伤组织没有形成根，但分化出了芽，其原因可能是_；若要获得更多的愈伤组织，培养基中两种激素的含量应该是_。(4)切取经光照一段时间后的幼苗芽尖处的组织块，消毒后，接种到诱导再分化的培养基中培养，该培养基中两种植物激素浓度相同。从理论上分析，分化的结果是_；原因是_。,答案(1)全能性(2)植物激素嫩枝组织细胞消毒不彻底(3)培养基中生长素较少，细胞分裂素较多细胞分裂素的量中等，生长素较少(4)生根培养基中细胞分裂素与生长素的浓度相等，而经光照后的幼苗芽尖处组织块含较多生长素，因此组织块处的细胞分裂素相对较少，生长素相对较多，故诱导生根,5请回答下列与菊花茎段组织培养实验操作有关的问题。(1)由于菊花茎段组织培养比较容易，故在配制MS固体培养基时，_(必需添加、不必添加)植物激素。培养基配制完毕后，还需进行_灭菌。(2)应选用生理状况好的菊花嫩枝茎段作为_，这是因为其更容易被诱导_。(3)菊花茎段在接种前要用适当浓度的_溶液进行表面消毒。,(4)接种前，工作台要用体积分数为70%的酒精擦拭一遍。之后，所有的接种操作都必须在_旁进行，并且每次使用器械后，都需要_灭菌。(5)接种后的锥形瓶最好放在_中培养。培养期间应注意事项主要有；定期_、控制好_，并每日给予适当时间光照。答案(1)不必添加高压蒸汽(2)外植体脱分化和再分化(3)酒精和氯化汞(4)酒精灯火焰灼烧(5)无菌箱消毒培养温度,(1)植物组织培养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。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。(2)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，该部分不仅分生能力强，而且无病毒侵染。,(3)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药进行培养，而不是选择花粉。因为此时花瓣未开，微生物不易侵入，便于消毒。(4)培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季的花药培养不需光照，而在后期均需光照。,考点二DNA和蛋白质技术1(2014江苏卷，16)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是()。A酵母和菜花均可作为提取DNA的材料BDNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水C向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物DDNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝,解析理论上只要含DNA的生物材料都行，只是从操作难易程度上分，最好选择容易操作的，所以酵母和菜花可作为提取DNA的材料，A正确；DNA在2mol/LNaCl溶液和蒸馏水中都能溶解，只不过溶解度不同，B正确；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会破裂，DNA在蒸馏水中溶解度较大，不会析出，C错误；DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝，D正确。答案C,2(2011广东理综，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,解析猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，是提纯血红蛋白的理想材料。提纯血红蛋白分四步：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，其中洗涤红细胞时，要用生理盐水反复洗涤，既要将红细胞洗涤干净，又要不破坏红细胞，然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快；血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况，并据此判断分离效果。故D不正确。答案D,提分必记关键点(1)人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作为DNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。(2)凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果，但直径过大造成洗脱液体积大，样品稀释度大；凝胶色谱柱的高度与分离度有关。(3)红细胞洗涤过程中，洗涤三次后，上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则无法除去血浆蛋白；离心时转速要低，时间要短，否则白细胞等会一同沉淀，达不到分离效果。,(4)血红蛋白释放过程中，蒸馏水的作用是涨破红细胞，甲苯的作用主要是溶解细胞膜。(5)“DNA的粗提取与鉴定”实验和“血红蛋白的提取与分离”实验中都常常用到红细胞，但前者往往采用鸡血细胞，后者一般采用哺乳动物的血红细胞。原因是鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得，且极易吸水涨破；哺乳动物成熟的血红细胞中不含有细胞核和多种细胞器，其中的血红蛋白含量丰富，适宜用于血红蛋白的提取与分离实验。,1判断下列有关DNA和蛋白质技术的叙述(1)提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞(江苏，23A)()(2)用菜花替代鸡血作为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定”，其实验操作步骤相同(2011江苏，19D改编)()(3)用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质(江苏，23B)(),再悟高考,(4)蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA(江苏，23C)()(5)利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色(2011江苏，19C)(),2(2014山东卷，35)玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：,(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供_。发酵过程中检测酵母菌数量可采用_法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用_法或_法从玉米胚芽中提取。(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用_技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的_催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、_和_三步。,解析本题综合考查了微生物的培养、植物芳香油的提取、PCR技术以及酶的应用等知识，意在考查学生的识记能力和综合分析问题的能力。(1)培养酵母菌时，玉米秸秆中的纤维素的水解产物为酵母菌的生长提供碳源。检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取法从玉米胚芽中提取。,(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的(Taq)DNA聚合酶催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、(低温)复性(或退火)、(中温)延伸三步。答案(1)碳源显微镜直接计数(2)压榨萃取(注：两空可颠倒)(3)固定化酶(4)(Taq)DNA聚合酶(低温