生物技术在其他方面的应用 ppt课件

1、栏目索引课标版课标版 生物生物第第33讲生物技术在其他方面的运用讲生物技术在其他方面的运用栏目索引知识一特定成分的提取与知识一特定成分的提取与PCR技术技术一、特定成分的提取一、特定成分的提取知识梳理知识梳理提取物质提取方法提取原理步骤DNA盐析法DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精,但有些蛋白溶于酒精溶解在2mol/L的NaCl溶液中加蒸馏水稀释至0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出,过滤加入冷酒精析出血红蛋白凝胶色谱法、电泳法根据相对分子质量的大小;根据各种分子带电性质差异样品处理粗分离纯化纯度鉴定:栏目索引玫瑰精油水蒸气蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物

2、芳香油携带出来水蒸气蒸馏分离油层除水过滤橘皮精油压榨法通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤胡萝卜素萃取法使提取物溶解在有机溶剂中,蒸发后得到提取物粉碎、干燥萃取、过滤浓缩:栏目索引二、PCR技术1.PCR原理:DNA复制原理,在体外DNA双螺旋的翻开可以经过控制温度来实现,即:双链DNA单链DNA:栏目索引过程说明图解变性当温度上升到90以上时,双链DNA解聚为单链复性温度下降到50左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸72左右时,TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新链由5端向3端延伸2.PCR反响过程:栏目索引3.结果:上述三步反响

3、完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着反复次数的增多,DNA分子就以2n的方式添加。PCR的反响过程都是在PCR扩增仪中完成的。:栏目索引1.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、高浸透性的保湿剂,主要经过法提取。(3)萃取胡萝卜素前,要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是:栏目索引(4)血红蛋白的提取方法可以采用,该方法主要是利用血红蛋

4、白的哪一特性将它与其他物质分开的?。(5)DNA提取时,可以利用DNA在而析出,为了纯化提取的DNA,向DNA滤液中参与嫩肉粉,目的是,DNA鉴定时,运用试剂在沸水中加热呈现蓝色。答案(1)水蒸气蒸馏法(2)压榨(3)使原料颗粒变小,提高萃取效率(4)凝胶色谱法相对分子质量的大小:栏目索引(5)浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度小分解蛋白质二苯胺解析(1)玫瑰精油不能含有任何添加剂或化学原料,所以不能用萃取法,而其又具有挥发性较强的特点,适于用水蒸气蒸馏法提取。(2)杏仁油的提取原料为种子,应采用压榨法。(3)普通来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需求提取的物质就可以充分溶解,

5、萃取效果就好。(4)凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分别蛋白质的有效方法。(5)DNA在不同NaCl溶液中溶解度不同,可以使DNA溶解或析出从而与其他物质分开。:栏目索引2.在遗传病及刑侦破案中常需求对样品DNA进展分析,PCR技术能快速扩增DNA片段,在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝,有效地处理了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进展分析研讨的问题。据图回答相关问题:栏目索引(1)在相应的横线上写出引物,并在复制这一步骤中将引物置于适宜的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。(3)假设将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标志,请分析循环一次后生成

6、的DNA分子的特点:,循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为。(4)PCR反响过程的前提条件是,PCR技术利用DNA的原理处理了这个问题。(5)在对样品DNA进展分析的过程中发现,DNA掺杂着一些组蛋白,要去除这些组蛋白可参与的物质是。:栏目索引答案(1)5GAOHHOAG55GGTC3(2)3CCAG55GGTC35GGTC33CCAG5(3)每个DNA分子各有一条链含32P1/2n(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶解析(1)DNA聚合酶不能从头开场所成DNA,只能从3端延伸DNA链,所以引物就提供了3端,子链延伸方向为53,引物与b链部分碱基互补,:栏目索引引物那么与

7、a链部分碱基互补,且衔接到a链的3端,故引物的构造为5GAOH。(2)经过一次循环后,产生的两个DNA分子分别含有引物和引物。(3)由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32P标志,所以新合成的子链均含有放射性,一次循环后的两个DNA各有一条链含32P,假设复制n次,共产生子链2n2,其中只需DNA母链不含32P,那么其所占比例为2/(2n2)=1/2n。(4)DNA复制是以两条母链为模板,按照碱基互补配对原那么进展的。因此,首先要解旋,使两条母链碱基暴显露来,才干按照碱基互补配对的原那么把相应的核苷酸一个个地衔接起来。DNA分子在80100的温度范围内变性,双链解开成单链,当温度渐渐降低时,又能重新

8、结合构成双链。(5)此题调查了DNA中杂质蛋白质的去除,利用酶的专注性,应参与蛋白酶。:栏目索引知识二植物组织培育知识二植物组织培育一、培育基一、培育基1.成分成分成分作用微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐蔗糖提供碳源,维持细胞渗透压甘氨酸、维生素、烟酸、肌醇满足离体植物细胞的特殊营养需求:栏目索引2.类型:MS培育基(植物组织培育基)、发芽培育基和生根培育基。3.作用:为植物组织或器官生长和发育提供营养条件。4.制备:配制各种母液配制培育基灭菌。二、组织培育1.含义:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培育在人工配制的培育基上,给予适宜的培育条件,诱导其产生愈

9、伤组织、丛芽,最终构成完好的植株。2.原理:植物细胞具有全能性。3.过程:栏目索引组织、器官愈伤组织根、芽植物4.脱分化和再分化的比较过程特点条件脱分化外植体愈伤组织 形成排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团离体、营养物质、植物激素和其他适宜条件再分化愈伤组织根、芽或胚状体结构形成根、芽或有生根发芽的能力离体的植物:栏目索引1.请回答以下与菊花茎段组织培育实验操作有关的问题。(1)由于菊花茎段组织培育比较容易,故在配制MS固体培育基时,(必需添加、不用添加)植物激素。培育基配制终了后,还需进展灭菌。(2)应选用生理情况好的菊花嫩枝茎段作为,这是由于其更容易被诱导。(3)接种前,任务台要用体积分数为

10、70%的酒精擦拭一遍。之后,一切的接种操作都必需在旁进展,并且每次运用器械后,都需求用灭菌。:栏目索引(4)接种后的锥形瓶最好放在中培育。培育期间应留意的事项主要有:定期、控制好,并每日给予适当时间光照。答案(1)不用添加高压蒸汽(2)外植体脱分化和再分化(3)酒精灯火焰灼烧(4)无菌箱消毒培育温度解析(1)由于菊花茎段组织培育比较容易,因此培育基中不用添加植物激素,培育基配制终了需进展高压蒸汽灭菌。(2)外植体的选择直接关系到实验的成败,因此应选择容易被诱导脱分化和再分化的菊花嫩枝茎段作为外植体。(3)接种前任务台要用体积分数为70%的酒精擦拭一遍,接种过程:栏目索引中一切的操作都必需在酒精

11、灯火焰旁进展,并且每次运用器械后,都需求用火焰灼烧灭菌。(4)外植体在培育过程中要坚持无菌环境,控制好温度,并给予适当光照。:栏目索引2.如图为植物(菊花)组织培育过程表示图,请据图回答:(1)培育基和培育基分别为和。(2)假设该培育基是MS固体培育基,那么其根本组成是、有机成分、激素和琼脂。:栏目索引(3)愈伤组织发芽的根本缘由是。(4)菊花组织在接种到培育基中之前需进展处置,整个组织培育过程需在操作。(5)本实验用人工合成的激素,而不用植物中存在的天然激素的缘由是:。答案(1)生芽培育基生根培育基(2)大量元素微量元素(3)基因的选择性表达(4)消毒无菌条件下(5)人工合成的激素易合成、原

12、料广泛、效果稳定:栏目索引解析(1)菊花组织在培育基中构成愈伤组织后长出丛芽,因此培育基是生芽培育基,在培育基中生根后构成试管苗,所以培育基是生根培养基。(2)MS固体培育基由大量元素、微量元素、有机成分、激素和琼脂组成。(3)愈伤组织发芽属于再分化的过程,其根本缘由是基因的选择性表达。(4)菊花组织在接种到培育基之前必需先进展消毒处置,整个组织培育过程必需在无菌条件下操作。(5)人工合成的植物激素具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点,因此在农业消费中被广泛运用。:栏目索引突破一特定成分的提取方法突破一特定成分的提取方法1.蒸馏、压榨与萃取的比较蒸馏、压榨与萃取的比较重难突破重难突破提取方法

13、方法步骤适用范围水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏分离油层除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨石灰水浸泡漂洗压榨、过滤、静置再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取粉碎、干燥萃取、过滤浓缩适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中:栏目索引2.常用的蛋白质分别方法(1)凝胶色谱法蛋白质比较相对分子质量大相对分子质量小凝胶内部被排阻在凝胶颗粒外面,迅速通过进入凝胶颗粒内部,被滞留运动方式垂直向下垂直向下和无规则扩散运动运动路程较短较长洗脱次序先流出后流出:栏目索引(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

14、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挪动。由于分别样品中各种分子带电性质的差别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度,从而实现样品中各种分子的分离。3.血红蛋白的提取和分别:栏目索引(1)样品处置(2)粗分别透析(去除小分子杂质)(3)纯化凝胶色谱法进展分别和纯化(4)纯度鉴定SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 红细胞的洗涤离心去除血浆释放血红蛋白蒸馏水涨破分离血红蛋白离心处理:栏目索引典例1比较玫瑰油提取的水蒸气蒸馏安装和胡萝卜素提取的安装,回答有关问题:栏目索引(1)从安装上看,A安装多了、;B安装添加了。(2)A安装中提取物最后存在于中,B安装提取物存在于中。(

15、3)两个安装的差别是由于提取的方法不同,归根究竟是由于提取物的分子构造不同、理化性质不同。A安装中提取物普通具有,B安装中提取物在石油醚等有机溶剂中有较高的。(4)假设萃取液是水,还需求水浴加热吗?。解析(1)此题调查对两种提取安装的了解,从图中可得出答案。(2)A装置是蒸馏安装,提取物随水蒸气蒸发后由于冷凝管的冷凝作用最后进入接收瓶,而B安装是萃取安装,提取物最终溶解在烧瓶内的有机溶剂中。(3)A:栏目索引安装提取物必需具挥发性才干随水蒸气进入接纳瓶,B安装提取物只需在有机溶剂中有较高溶解度才干萃取出来。(4)假设萃取液是有机溶剂,需求隔水加热,目的是防止有机溶剂熄灭或爆炸,假设萃取液是水,

16、就没有必要隔水加热了。答案(1)温度计接纳瓶(锥形瓶)水浴锅(2)接纳瓶(锥形瓶)烧瓶(3)挥发性溶解度(4)不需求:栏目索引1-1知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出(或沉淀),随着硫酸铵浓度添加,混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开场析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。蛋白质混合液中的硫酸铵浓度(%)析出的蛋白质1520甲蛋白2330乙蛋白2535丙蛋白3840丁蛋白:栏目索引请据表回答:(1)假设只完全析出甲蛋白,混合液中最适宜的硫酸铵浓度应为。(2)向该蛋白质混合液中参与硫酸铵溶液(或硫酸铵),使混合液中的硫

17、酸铵浓度到达30%,会析出假设干种蛋白质,它们分别是。(3)经过改动混合液中的硫酸铵浓度(能、不能)从混合液中得到一切的、不含有其他蛋白质的乙蛋白,缘由是。(4)简要写出从该蛋白质混合液中分别出全部丁蛋白的实验设计思绪。:栏目索引(5)假设蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵,可用半透膜除去析出物中的硫酸铵。用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理是。答案(1)20%(2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白(3)不能乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠(4)向该蛋白质混合液中参与硫酸铵溶液(或硫酸铵),使其浓度到达35%(或35%硫酸铵浓度38%范围内的恣意一个浓度),分别析出物与溶液,保管溶液。取保管溶

18、液,再参与硫酸铵溶液(或硫酸铵),使硫酸铵在溶液中的浓度到达40%(或40%以上),分别析出物与溶液,析出物即为丁蛋白。(5)半透膜是一种选择性透过膜,只允许小分子的硫酸铵经过,不允许大分子蛋白质经过:栏目索引解析(1)从表中可以看出,只完全析出甲蛋白,混合液中最适宜的硫酸铵浓度为20%。(2)表中信息反映混合液中的硫酸铵浓度到达30%,会析出甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白三种蛋白质。(3)由于乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠,因此改动混合液中的硫酸铵浓度,不能只得到乙蛋白。:栏目索引突破二植物组织培育突破二植物组织培育1.菊花茎与月季花药组织培育的比较菊花茎与月季花药组织培育的比较:栏目

19、索引菊花茎的组织培养月季花药组织培养理论依据植物细胞的全能性植物细胞的全能性材料选取未开花植株茎上部新萌生的侧枝完全未开放的花蕾光照状况每日用日光灯照射12h开始不需要光照,幼小植株形成后需要光照操作流程菊花组织愈伤组织长出丛芽生根菊花植株影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等基本过程脱分化、再分化:栏目索引2.植物激素在组织培育过程中的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:激素使用实验结果使用顺序先使用生长素,后使用细胞分裂素有利于细胞分裂,但细胞不分化先使用细胞分裂素,后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高:栏目索引生长素用量和细

20、胞分裂素用量的比例比值高利于根的分化、抑制芽的形成比值低利于芽的分化、抑制根的形成比值适中促进愈伤组织的形成:栏目索引 知 能 拓 展 ( 1 ) 菊 花 的 组 织 培 育 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 离 体 培 育 实 验 中 , 应 选 择 单 核 靠 边 期 的 花 药 。( 2 ) 植 物 组 织 培 育 过 程 应 该 在 无 菌 的 条 件 下 进 展 , 外 植 体 消 毒 所 用 消 毒 剂为 体 积 分 数 为 7 0 % 的 酒 精 和 质 量 分 数 为 0 . 1 % 的 氯 化 汞 溶

21、 液 , 所 运 用 的 清洗 液 是 无 菌 水 。( 3 ) 组 织 培 育 时 不 用 天 然 激 素 而 是 用 人 工 合 成 的 激 素 , 是 由 于 植 物 中 存 在相 应 的 分 解 天 然 激 素 的 酶 而 没 有 分 解 相 应 的 人 工 合 成 激 素 的 酶 , 所 以 天然 激 素 在 植 物 体 内 作 用 和 存 在 的 时 间 短 , 人 工 合 成 激 素 作 用 和 存 在 的 时间 长 , 效 果 明 显 。:栏目索引典例2植物的花药培育在育种上有特殊的意义。植物组织培育可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化消费等方面。请回答相关问题。(1)经过花药培

22、育产生花粉植株(即单倍体植株)普通有两种途径:一种是花粉经过胚状体阶段发育为植株,另一种是花粉在诱导培育基上先构成,再将其诱导分化成植株。(2)在花粉发育的过程中,只需某一个时期对离体刺激敏感,普通来说,在期,花药培育胜利率高,为了挑选到此期的花药,通常选择的花蕾。(3)为了进一步确定花粉能否处于适宜的发育期,普通要经过来观:栏目索引察,通常需求用来染色,但有些植物的花粉细胞核不易着色,需采用焙花青铬矾法,此方法能将花粉细胞核染成色。(4)采用的MS固体培育基中除含有多种大量元素和微量元素外,还需添加植物激素,其中主要是。(5)无菌技术也是胜利诱导出花粉植株的重要要素,以下各项中运用化学药剂进展消毒的是,采用灼烧方法进展灭菌的是。(答序号)培育皿培育基实验操作者的双手锥形瓶接种环花蕾:栏目索引解析(1)经过花药培育产生花粉植株普通有两种途径,一种是花粉经过胚状体阶段发育为植株,另一种是花粉在诱导培育基上先构成愈伤组织,再将其诱导分化成植株。(2)植物单核期花药培育胜利率高,为了挑选到单核期的花药,普通选择完全未开放的花蕾。(4)植物组织培育中起主要作用的植物激素是