选修1 专题4 生物技术在其他方面的应用.ppt
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1、专题4生物技术在其他方面的应用,展示考纲考频1.从生物材料中提取某些特定的成分2.植物的组织培养3.蛋白质的提取和分离4.PCR技术的基本操作和应用,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 。2组织培养(1)含义:在条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成。(2)原理:植物细胞具有。,MS培养基,激素,营养条件,灭菌,无菌和人工控制,完整的植株,全能性,二、植物有
2、效成分的提取,三、DNA和蛋白质分离提取方法,四、PCR技术1PCR原理: 原理,即:2PCR反应过程,DNA复制,3.结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。,思考辨析1判断关于植物组织培养和植物特定成分提取说法的正误。(1)不同植物组织培养的难易程度不同,同一种植物材料培养的难易程度相同()(2)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()(3)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等()(4)玫瑰精油的提取宜采用蒸馏法()(5)胡萝卜素的提
3、取应用萃取法(),2判断关于DNA、蛋白质分离提取方法和PCR技术说法的正误。(1)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度(2012年高考江苏卷)()(2)将丝状物溶解在2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色(2012年高考江苏卷)()(3)洗涤红细胞时,使用生理盐水可防止红细胞破裂()(4)在PCR技术中延伸的温度必须大于复性温度,而小于变性温度()(5)在电泳过程中,蛋白质分子的移动速度,与分子本身的大小和形状无关,而与所带电荷的差异有关()(6)在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中,电泳迁移速率完全取决于分子的大小(),1MS培养基(植物组织培养用的培养基)的成分
4、及各成分的作用,植物组织培养,2.脱分化和再分化的比较,3.植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同,4.植物激素在组织培养过程中的作用和 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:,生长素,细胞分裂素,知能拓展(1)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;月季花药的离体培养实验中,应选择单核靠边期的花药。(2)植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行,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)组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素,是因为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
5、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。(4)在组织培养初期,菊花的组织培养需光照,月季花药的离体培养不需光照,而在后期均需光照。,1(2012年高考新课标全国卷)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
6、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:本题考查植物组织培养的相关知识。(1)植物组织培养常用MS培养基,其中,无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类,前者如N、P、K、Ca、Mg、S等,后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素,常用的生长素有2,4D、IAA、NAA等,常用的细胞分裂素有6BA、KT等。
7、,(2)该实验中,各组6BA浓度均为0.5 mgL1,IAA的浓度不相同,故自变量为IAA浓度,IAA浓度范围为00.5 mgL1。据表可知,该实验因变量是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)。(3)由表格中的数据可知,1号培养基诱导丛芽总数最少。(4)生长素常用于诱导细胞分裂和根的分化,6BA一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽,故诱导菊花试管苗生根,培养基中一般不加入6BA。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丛芽平均数(n)00.5 mgL1(3)1(4)6BA,1PCR相关技术原理与条件(1)P
8、CR:多聚酶链式反应的简称,是一种迅速扩增DNA片段的技术。(2)引物:是一小段RNA或单链DNA,它能与DNA母链的一段 互补配对。(3)扩增方向:DNA的合成方向总是从子链的5端向3端延伸。,PCR技术的基本操作和应用,体外,碱基序列,(5)酶:耐高温的TaqDNA聚合酶,高温不会失活。(6)PCR的条件:一定的缓冲溶液下才能进行,需提供DNA模板、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶,同时要控制温度。2PCR的过程(1) :90 以上时,双链DNA解旋为单链。(2) :温度下降到50 左右,两种引物通过碱基互补配对方式与两条单链DNA结合。(3) :温度上升到72 左右,溶液中四
9、种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。3PCR的结果DNA聚合酶只能特异性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。,变性,复性,延伸,易错易混细胞内DNA复制与PCR的比较,2多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题:(1)DNA的两条链是反向平行的,通常将_的末端称为5端,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_开始延伸DNA链。(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪8
10、0年代,科学家从一种Taq细菌中分离到_,它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,所用的培养基叫_。(3)PCR的每次循环可以分为_三步。假设在PCR反应中,只有一个DNA片段作为模板,请计算在5次循环后,反应物中大约有_个这样的DNA片段。,(4)请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。(5)简述PCR技术的主要应用。_。解析:(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3羟基上,与DNA母链结合的引物就提供这个羟基。(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温
11、的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)DNA复制时两条链均作为模板,进行半保留复制,所以复制5次后得到的子代DNA分子数为2532个。(4)新合成的DNA链带有引物,而最初的模板DNA的两条链不带有引物。(5)PCR技术可以对DNA分子进行扩增,所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。,答案:(1)磷酸基团3端(2)耐高温的TaqDNA聚合酶选择培养基(3)变性、复性和延伸32(4)如图所示(5)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定(要求3项以上),1植物有效成分提取方法比较,植物有效成分的提取,特别
12、提醒水蒸气蒸馏三种常用方法比较,基本原理相同,但原料位置不同。(1)水中蒸馏:原料放于蒸馏容器的水中,水完全浸没原料。(2)水上蒸馏:容器中水的上方有筛板,原料置于筛板上,水量以沸腾时不浸湿原料为宜。(3)水气蒸馏:蒸馏容器下方有一排气孔,连接外源水蒸气,上方有筛板,上面放原料。三种方法中,水中蒸馏设备简单,成本低,易操作,而水上蒸馏和水气蒸馏时间短,出油率高。,3下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是_。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因
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- 选修 专题 生物技术 其他 方面 应用
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