高考生物一輪總復(fù)習(xí) 專題3-6 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)、DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)、植物有效成分的提取課件（選修1）.ppt

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1、專題3、5、6植物的組織培養(yǎng)技術(shù)、DNA,和蛋白質(zhì)技術(shù)、植物有效成分的提取,一、植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 1.菊花的組織培養(yǎng)： (1)理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的____________。,(2)基本過(guò)程：,全能性,接種,移栽,外植體,愈傷組織,長(zhǎng)出叢芽生根移栽。,(3)實(shí)驗(yàn)操作步驟：制備 MS 培養(yǎng)基外植體消毒______ 培養(yǎng)________栽培。,2.月季的花藥培養(yǎng)：,全能性,四分體時(shí)期,(1)理論基礎(chǔ)：花粉具有____________。 (2)花粉發(fā)育過(guò)程：____________、單核期、雙核期等階段。 (3)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑： 3.植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。,二、DNA 和

2、蛋白質(zhì)技術(shù) 1.DNA 的粗提取與鑒定：,(1)實(shí)驗(yàn)原理：,0.14 mol/L,藍(lán)色,雜質(zhì),DNA 在不同濃度的 NaCl 溶液中的溶解度不同，濃度為 ____________時(shí)其溶解度最小。 DNA 不溶于酒精溶液。 DNA 與二苯胺在沸水浴中呈________。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟：選材、制備雞血細(xì)胞液破碎細(xì)胞，獲取含 DNA 的濾液去除濾液中的__________DNA 的析出與鑒定。,2.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增 DNA 片段： (1)PCR 原理：在一定的緩沖溶液中提供_______________、 分別與兩條模板鏈結(jié)合的兩種引物，________________，耐熱 的 DNA 聚合酶

3、，同時(shí)控制溫度使 DNA 復(fù)制在__________反復(fù),進(jìn)行。,DNA 模板,四種脫氧核苷酸,體外,復(fù)性,(2)PCR 的反應(yīng)過(guò)程：變性________延伸。 3.血紅蛋白的提取和分離： (1)凝膠色譜法：也稱分配色譜法，是根據(jù)_______________ ________分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對(duì)分子質(zhì)量較小的移動(dòng)速 度較慢，而相對(duì)分子質(zhì)量較大的無(wú)法______________________，,移動(dòng)速度較快。,相對(duì)分子質(zhì)量,進(jìn)入凝膠內(nèi)部,的大小,(2)緩沖溶液：能夠抵制外界的______________對(duì)溶液 pH 的影響，維持 pH 基本不變。 (3) 電泳：帶電粒子在_______

4、___ 的作用下發(fā)生遷移的過(guò),程。,酸和堿,電場(chǎng),凝膠色譜柱的,(4)實(shí)驗(yàn)操作： 樣品處理及粗分離：紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放 分離血紅蛋白溶液透析。 凝膠色譜柱操作：凝膠色譜柱的制作_______________ _______樣品的加入和洗脫。 純度鑒定：用 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。,裝填,三、植物有效成分的提取,1.植物芳香油的提取方法：,揮發(fā)性,壓榨,(1)水蒸氣蒸餾法：適合提取____________較強(qiáng)的植物芳香 油。但不適合柑橘、檸檬芳香油的提取，因?yàn)樗姓麴s會(huì)導(dǎo)致,原料的焦糊和有效成分的水解等問(wèn)題。,萃取,有機(jī)溶劑,(2)________法：適合柑橘、檸檬芳香油的提取。 (

5、3)________法：利用植物芳香油易溶于___________(如石 油醚、酒精等)的特性，可將植物原料用有機(jī)溶劑浸泡，芳香油 可溶解在有機(jī)溶劑中，再通過(guò)蒸發(fā)，可以達(dá)到提取的目的。,2.玫瑰精油的提取,水蒸氣蒸餾,(1)方法：_______________法。,(2)實(shí)驗(yàn)流程：,鮮玫瑰花,________________油水混合物,分離油層,除水,玫瑰油。,3.橘皮精油的提取,壓榨,壓榨,靜置,(1)方法：一般采用________法。 (2)實(shí)驗(yàn)流程：石灰水浸泡漂洗__________過(guò)濾 __________再次過(guò)濾橘皮油。,水蒸氣蒸餾,NaCl,無(wú)水Na2SO4,4.胡蘿卜素的提取：,

6、水,有機(jī)溶劑,萃取,(1)胡蘿卜素：橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于____， 微溶于乙醇，易溶于石油醚等____________。 (2)獲取胡蘿卜素的方法：從植物中提??；從巖藻中獲得； 利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)。 (3)用________法提取胡蘿卜素： 依據(jù)：根據(jù)胡蘿卜易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)。 萃取流程：胡蘿卜粉碎干燥萃取過(guò)濾濃縮 胡蘿卜素。,判斷正誤 1.單倍體植株的形成有兩種途徑，主要取決于培養(yǎng)基中植,物激素的種類及其濃度配比。(,),2.DNA 與二苯胺在常溫下顯示出藍(lán)色反應(yīng)。(,),3.PCR 技術(shù)的變性過(guò)程中需要用到 DNA 解旋酶。(,),4.利用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量

7、小的先洗,脫出來(lái)。(,),5.萃取是利用了芳香油易溶于有機(jī)溶劑的特性進(jìn)行提取的,一種方法。(,),答案：1.2.3.4.5.,考點(diǎn)一 植物的組織培養(yǎng),1.高度分化的植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件： (1)離體狀態(tài)。,(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)。 (3)植物激素：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素。 (4)無(wú)菌、適宜的外界條件。 2.影響植物組織培養(yǎng)的因素： (1)內(nèi)部因素：材料的選取。,(2)外部因素：營(yíng)養(yǎng)成分的種類及配比；植物激素的用量及,使用順序；pH、溫度、光照等。,3.獲得成功的關(guān)鍵：,(1)植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差，對(duì),培養(yǎng)條件要求較高。,(2)培養(yǎng)材料一旦被微生物污染，就會(huì)導(dǎo)

8、致實(shí)驗(yàn)失敗。原因 是微生物增殖快，生長(zhǎng)迅速，消耗養(yǎng)分多，并產(chǎn)生代謝廢物毒 害培養(yǎng)材料。,(3)無(wú)菌技術(shù)主要包括對(duì)操作空間、實(shí)驗(yàn)用具、實(shí)驗(yàn)材料以,及操作者的消毒或滅菌。,4.植物激素在組織培養(yǎng)過(guò)程中的重要作用： (1)使用順序不同，結(jié)果不同：,(2)用量比值不同(生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素)，結(jié)果也不同： 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。 比值適中：促進(jìn)愈傷組織的形成。,5.實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：,(1)材料的選?。壕栈ǖ慕M織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇未開(kāi)花植 株的莖上部新萌生的側(cè)枝；月季花藥的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇花 粉發(fā)育過(guò)程中的單核靠邊期的花粉進(jìn)行培養(yǎng)。,(2)

9、外植體消毒：所用的消毒劑是體積分?jǐn)?shù)為 70%的酒精和 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是無(wú)菌水。 (3)培養(yǎng)過(guò)程：在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季花藥,的培養(yǎng)不需光照，而在后期均需光照。, 高考探究 ,考向 植物的組織培養(yǎng),典例(2014 年廣東卷)鐵皮石斛是我國(guó)名貴中藥，生物堿 是其有效成分之一，應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖 (簡(jiǎn)稱 PLBs，類似愈傷組織)生產(chǎn)生物堿的實(shí)驗(yàn)流程如下：,在固體培養(yǎng)基上，PLBs 的質(zhì)量、生物堿含量隨增殖培養(yǎng)時(shí),間的變化如下圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。,(1)選用新生營(yíng)養(yǎng)芽為外植體的原因是_________________ ________

10、__________________，誘導(dǎo)外植體形成 PLBs 的過(guò)程 稱________________。,(2)與黑暗條件下相比，PLBs 在光照條件下生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn),在____________、____________、____________。,(3)脫落酸(ABA)能提高生物堿含量，但會(huì)抑制 PLBs 的生 長(zhǎng)。若采用液體培養(yǎng)，推測(cè)添加適量的 ABA 可提高生物堿產(chǎn)量。 同學(xué)們擬開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測(cè)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)探討了 以下問(wèn)題：,ABA 的濃度梯度設(shè)置和添加方式：設(shè) 4 個(gè) ABA 處理組， 1 個(gè)空白對(duì)照組，3 次重復(fù)。因 ABA 受熱易分解，故一定濃度 的無(wú)菌 ABA 母

11、液應(yīng)在各組液體培養(yǎng)基____________后按比例 加入。,實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和取樣：實(shí)驗(yàn) 50 天完成，每 10 天取樣，將樣 品(PLBs)稱重(g/瓶)后再測(cè)定生物堿含量。如初始(第 0 天)數(shù)據(jù) 已知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需測(cè)定的樣品數(shù)為_(kāi)________________。 依所測(cè)定數(shù)據(jù)確定適宜的 ABA 濃度和培養(yǎng)時(shí)間：當(dāng)某 3 個(gè)樣品(重復(fù)樣)的______________________________________,______________________________________________________,時(shí)，其對(duì)應(yīng)的 ABA 濃度為適宜濃度，對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間是適宜培 養(yǎng)時(shí)間

12、。,解析(1)新生營(yíng)養(yǎng)芽分裂能力強(qiáng)，全能性容易表達(dá)；根據(jù) 題干可知，PLBs 類似愈傷組織，外植體形成愈傷組織的過(guò)程是 脫分化。(2)據(jù)圖分析，光照下 PLBs 的質(zhì)量高于黑暗條件下， 原因可能是光照有利于細(xì)胞增殖、葉綠體的形成和進(jìn)行光合作 用制造有機(jī)物。(3)由于 ABA 受熱易分解，所以各種液體培 養(yǎng)基滅菌后，應(yīng)冷卻，再加入不同濃度的ABA。根據(jù)題干可 知，實(shí)驗(yàn) 50 天完成，每 10 天取樣，需要取樣5 次，4 個(gè)ABA 處理組，1 個(gè)空白對(duì)照組，3 次重復(fù)，因此每次取樣需要記錄 15 個(gè)樣品中的數(shù)據(jù)，共需要測(cè)定樣品數(shù) 75。適量的ABA 可 提高生物堿產(chǎn)量，當(dāng)樣品的平均值最大時(shí)，所對(duì)應(yīng)

13、的ABA 濃度 和時(shí)間為最適。,答案(1)細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)形成 PLBs,細(xì)胞的,脫分化 (2)生長(zhǎng)起始快快速生長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)PLBs 產(chǎn)量較高,75 PLBs 質(zhì)量和生物堿含量乘積的,(3)滅菌、冷卻 平均值最大,【考點(diǎn)練透】,1.(2015 年河南三模)請(qǐng)回答下列生物技術(shù)方面的問(wèn)題。 (1) 菌落是在固體培養(yǎng)基上由____________ 繁殖而來(lái)的形 態(tài)可見(jiàn)的子細(xì)胞群體。微生物接種的方法中最常用的是平板劃 線法和__________________法。,(2)菊花的組織培養(yǎng)的大致過(guò)程如下圖所示：,圖中 B、C 依次表示__________________過(guò)程(填名稱)，添 加的關(guān)鍵激

14、素是______________________。該實(shí)驗(yàn)操作成功的 關(guān)鍵是________________，所以要對(duì)外植體、超凈工作臺(tái)等消 毒，對(duì)培養(yǎng)基(或培養(yǎng)器具)等滅菌。,(3)隨著環(huán)境污染的加劇和石油危機(jī)出現(xiàn)，越來(lái)越多的國(guó)家 使用乙醇作為代替燃料，生產(chǎn)中玉米和麥草的秸稈可以用來(lái)生 產(chǎn)燃料乙醇，已知秸稈的主要成分是纖維素，人們首先利用纖 維素分解菌將纖維素分解，纖維素分解菌多分布在富含_______ 的土壤中，從土壤中篩選纖維素分解菌需要配制___________ 培養(yǎng)基并加入特殊染料，當(dāng)形成菌落以后可以根據(jù)菌落周圍是 否產(chǎn)生____________來(lái)篩選纖維素分解菌，這種篩選纖維素分 解

15、菌的方法是________________法。,解析：(1)菌落是在固體培養(yǎng)基上由單個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的形 態(tài)可見(jiàn)的子細(xì)胞群體。微生物接種的方法中最常用的是平板劃 線法和稀釋涂布平板法。(2)圖中B、C 依次表示脫分化、再分 化過(guò)程，添加的關(guān)鍵激素是細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素，該實(shí)驗(yàn)操作 成功的關(guān)鍵是無(wú)菌操作。(3)纖維素分解菌多分布在富含纖維素 的土壤，從土壤中篩選纖維素分解菌需要配制鑒別培養(yǎng)基，剛 果紅可以和纖維素結(jié)合形成紅色復(fù)合物，纖維素分解菌將纖維 素分解以后，紅色復(fù)合物消失，形成透明圈。,答案：(1)單個(gè)細(xì)胞稀釋涂布平板,無(wú)菌操作(或無(wú),(2)脫分化、再分化 細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素 菌技術(shù)) (3)

16、纖維素鑒別透明圈剛果紅染色,考點(diǎn)二 DNA 的粗提取與鑒定 1.實(shí)驗(yàn)流程：,(續(xù)表),(續(xù)表),(續(xù)表),2.實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：,(1)取材不能用哺乳動(dòng)物的血細(xì)胞，原因是其成熟紅細(xì)胞無(wú),細(xì)胞核。,(2)獲取 DNA 時(shí)要向雞血細(xì)胞液中加入足量的蒸餾水，以,便使細(xì)胞膜和核膜破裂，把核內(nèi)物質(zhì)釋放出來(lái)。,(3)實(shí)驗(yàn)中有 6 次攪拌，除最后一次攪拌外，前 5 次攪拌均 要朝一個(gè)方向。并且在析出 DNA、DNA 再溶解和提取 DNA中， 各步驟攪拌都要輕緩，玻璃棒不要直插燒杯底部，防止 DNA 分子斷裂。,(4)兩次加蒸餾水的目的：,第一次加蒸餾水是為了使血細(xì)胞吸水膨脹破裂(注：植物,細(xì)胞是用洗滌劑溶解細(xì)胞膜)

17、。,第二次加蒸餾水是為了稀釋 NaCl 溶液，析出 DNA。 (5)用紗布過(guò)濾 3 次的目的：,過(guò)濾血細(xì)胞破裂液，提取細(xì)胞核物質(zhì)(濾液)。,濾取0.14 molL1NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)。 過(guò)濾溶有DNA的2 molL1NaCl溶液(濾液)。,(6)用NaCl溶液4次的目的： 加2 molL1NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)。 (加蒸餾水)0.14 molL1NaCl溶液使DNA析出。 加2 molL1NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物。 用2 molL1NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA。 (7)DNA易吸附在玻璃容器上，所以實(shí)驗(yàn)中最好使用塑料燒杯、試管、容器，以減少D

18、NA的損失。,3.去除濾液中的雜質(zhì)的其他方案：,(1)方案一：用嫩肉粉(蛋白酶)，它能水解蛋白質(zhì)，但對(duì)DNA,沒(méi)有影響。,(2)方案二：加熱至 60 75 ，大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受,60 75 的高溫而變性，但 DNA 不變性。, 高考探究 ,考向DNA 的粗提取與鑒定,典例(2014 年湖北模擬節(jié)選)請(qǐng)回答下列有關(guān)細(xì)胞和分子,生物學(xué)技術(shù)的問(wèn)題：,(1)DNA 粗提取的實(shí)驗(yàn)原理是：DNA 在不同濃度的 NaCl 溶液中的溶解度不同，在____________mol/L 的 NaCl 溶液中的 最低；鑒定 DNA 所用的試劑是______________，沸水浴加熱 呈__________色；實(shí)驗(yàn)

19、中使用酒精的目的是________________； 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次用到蒸餾水，第一次目的是使成熟的雞血紅細(xì) 胞漲破釋放出 DNA，第二次目的是______________________。,(2)PCR 技術(shù)的中文全稱是______________，在操作過(guò)程中 需要添加引物，它的化學(xué)本質(zhì)是__________________。反應(yīng)過(guò) 程中控制不同溫度的意義是不同的：90 以上時(shí)____________ _______，雙鏈 DNA 解聚為單鏈；50 左右時(shí)______________ _______，引物與兩條單鏈 DNA 結(jié)合； 72 左右時(shí)延伸，Taq DNA 聚合酶有最大活性，使 D

20、NA 新鏈沿著______________方 向延伸。,解析(1)DNA 在不同濃度的 NaCl 溶液中的溶解度不同， 在 0.14 mol/L 的NaCl 溶液中的最低；DNA 遇二苯胺(沸水浴) 會(huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA 的試劑；DNA 不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的蛋白質(zhì)等某些物質(zhì)則可以溶于 酒精溶液，利用酒精可以除去溶于酒精的蛋白質(zhì)等物質(zhì)獲取較 純凈的DNA；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次用到蒸餾水，第二次加蒸餾水的 目的是稀釋NaCl 溶液的濃度，使DNA 析出。(2)PCR 技術(shù)的中 文全稱是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；引物的本質(zhì)是 DNA 或RNA；反應(yīng) 過(guò)程中控制不同溫度的意義是不同的：9

21、0 以上時(shí)DNA 變性 形成單鏈，50 左右時(shí)，單鏈DNA 與引物結(jié)合，叫復(fù)性，72 左右時(shí)延伸，DNA 聚合酶沿著磷酸到五碳糖(53)的方向 合成互補(bǔ)鏈。,答案(1)0.14,二苯胺,藍(lán),除去溶于酒精的蛋白質(zhì),稀釋 NaCl 溶液,(2)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),DNA 或 RNA,變性,復(fù)性,5端,向 3端,【考點(diǎn)練透】,2.下圖為“DNA 的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)裝置：,(1)在圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟中加蒸餾水的目的是_________ ____________，通過(guò)圖所示的步驟取得濾液，再在溶液中加 入 2 mol/L 的 NaCl 溶液的目的是________________________； 圖所示實(shí)

22、驗(yàn)步驟中加蒸餾水的目的是__________________。,(2)鑒定 DNA 的方法是，向溶有DNA 絲狀物的試管中加入 ___________試劑，混合均勻后，將試管置于沸水中加熱 5 min， 冷卻后可觀察到溶液呈____________；也可取少許 DNA 絲狀 物置于載玻片上，滴一 _____________溶液，片刻后用水沖洗， 可見(jiàn)絲狀物被染成___________________________________。,解析：(1)實(shí)驗(yàn)中為了提取出細(xì)胞核物質(zhì)，利用滲透作用原 理，向雞血細(xì)胞液中加入蒸餾水，加上玻璃棒的快速攪拌，使 血細(xì)胞吸水脹裂，釋放出其中的核物質(zhì)。DNA 物質(zhì)在

23、不同濃度 NaCl 溶液中的溶解度不同，在2 mol/L NaCl 溶液中溶解度最大 而呈溶解狀態(tài)；在0.14 mol/L NaCl 溶液中溶解度最小而析出， 成為白色絲狀物。所以向溶有DNA 的2 mol/LNaCl 中緩慢加入 蒸餾水，使NaCl 溶液的濃度降低到0.14 mol/L 時(shí)，DNA 物質(zhì) 即可析出。(2)鑒定 DNA 分子的試劑有甲基綠、二苯胺等，前 者遇DNA 呈現(xiàn)綠色，后者遇DNA 在沸水浴條件下呈現(xiàn)藍(lán)色。,答案：(1)使血細(xì)胞破裂,使濾液中 DNA 溶于濃 NaCl 溶液,降低鹽溶液濃度，使 DNA 析出 (2)二苯胺藍(lán)色甲基綠綠色,考點(diǎn)三,蛋白質(zhì)的提取和分離(以血紅蛋

24、白的提取和分離,為例)、PCR 反應(yīng)的過(guò)程及結(jié)果 1.蛋白質(zhì)的提取和分離： (1)樣品處理： 紅細(xì)胞的洗滌：目的是去除雜蛋白，分離時(shí)采用低速短 時(shí)間離心，直至上清液不再呈現(xiàn)黃色，表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。 血紅蛋白的釋放：在蒸餾水和甲苯(溶解細(xì)胞膜)的作用 下，紅細(xì)胞破裂，釋放出血紅蛋白。,(2)粗分離：,分離血紅蛋白溶液：將攪拌好的混合溶液離心后，將試 管中的液體用濾紙過(guò)濾，除去脂溶性沉淀層，于分液漏斗中靜 置片刻后，分出下層的紅色透明液體。,透析：取 1 mL 的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋 放入盛有 300 mL 的物質(zhì)的量濃度為 20 mmol/L 的磷酸緩沖液 中，透析 12 h，

25、去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。,(3)純化：利用凝膠色譜柱可對(duì)血紅蛋白進(jìn)行純化。凝膠色,譜法分離蛋白質(zhì)的原理，見(jiàn)下表：,(4)純度鑒定：使用最多的是 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(可,測(cè)定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量)。,DNA 與血紅蛋白的提取和分離過(guò)程的比較,2.PCR 反應(yīng)的過(guò)程及結(jié)果： (1)過(guò)程：,變性：當(dāng)溫度上升到 90 以上時(shí)，雙鏈 DNA 解聚為單,鏈。,復(fù)性：溫度下降到 50 左右，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ),配對(duì)與兩條單鏈 DNA 結(jié)合。,延伸：溫度上升到 72 左右，溶液中的四種脫氧核苷 酸(A，T，G，C)在 DNA 聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì) 原則合成新的 DNA 鏈。,(

26、2)結(jié)果：,PCR 一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都包括變性、,復(fù)性、延伸三步。,兩引物之間的固定長(zhǎng)度的 DNA 序列呈指數(shù)擴(kuò)增。,(3)細(xì)胞內(nèi) DNA 復(fù)制與 PCR 技術(shù)的比較：, 高考探究 ,考向 蛋白質(zhì)的提取和分離、PCR 反應(yīng)的過(guò)程及結(jié)果 典例(2015 年江西一模)下面是某研究小組開(kāi)展的“豬血 漿某白蛋白的提取及分子量測(cè)定”研究，請(qǐng)協(xié)助完成有關(guān)問(wèn)題：,材料儀器：新鮮豬血、低速冷凍離心機(jī)、透析袋、電泳儀,等。,化學(xué)試劑：pH 為 7.4 的緩沖液、檸檬酸鈉、奈氏試劑(與,鹽水等。,實(shí)驗(yàn)步驟：,(1)樣品獲取：向新鮮豬血中加入______________，靜置一,段時(shí)間后取上層___

27、_______。,(2)鹽析法粗提蛋白質(zhì)：,向血漿中加入一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液，使(NH4)2SO4 的濃度達(dá)到 50%，充分混合后靜置、離心，取沉淀物。,向沉淀物中加入適量生理鹽水使之溶解，再向其中加入 一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液，使(NH4)2SO4 的濃度達(dá)到 33%， 充分混合后靜置、離心，取沉淀物。,重復(fù)步驟、23 次，最后用生理鹽水將沉淀溶解即 得粗提品。鹽析粗提“血漿某白蛋白”的主要原理是________ _____________________________________，重復(fù)步驟、的 主要目的是__________________________

28、__。,(3)透析除鹽：將粗提品裝入透析袋，以 pH 為 7.4 的緩沖液 做透析液，每隔 4 h 更換一次透析液，每次更換前利用奈氏試,________________________________。檢測(cè)中，若觀察到透析 液________________時(shí)，即可終止透析。,____,(4)凝膠色譜法分離：透析后的樣品經(jīng)凝膠柱洗脫，獲得純,凈血漿某白蛋白樣品。,(5)分子量測(cè)定：化學(xué)物質(zhì) SDS 能使蛋白質(zhì)變性，解聚成單 條肽鏈。在聚丙烯酰胺凝膠電泳中加入一定量的 SDS，電泳遷 移率完全取決于肽鏈的分子大小。上圖為本實(shí)驗(yàn)中用 SDS聚 丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血漿某白蛋白的結(jié)果。根據(jù)電泳結(jié)果

29、， 某同學(xué)得出“提取的血漿某白蛋白有兩條肽鏈”的結(jié)論，這種 說(shuō)法可靠嗎？理由是____________________________________ _____________________________________________________。,解析(1)樣品獲取：向新鮮豬血中加入(適量的)檸檬酸鈉以 防止血液凝固，靜置一段時(shí)間后取上層血漿。(2)鹽析法粗提蛋 白質(zhì)：分析實(shí)驗(yàn)步驟可知，鹽析粗提“血漿某白蛋白”的主要 原理是該血漿白蛋白在 50%和 33%的(NH4)2SO4 溶液中溶解度 低，重復(fù)步驟、的主要目的是除去更多的雜蛋白。(3)利用 緩沖液做透析液的目的是維持pH 的

30、相對(duì)穩(wěn)定，防止pH 變化對(duì) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞。檢測(cè)中，若觀察到透析液不出現(xiàn)黃色或 紅棕色沉淀時(shí)，說(shuō)明小分子血漿蛋白已去除干凈，即可終止透 析。(5)這種說(shuō)法不可靠，由圖可知，只能得出提取的血漿某白 蛋白含有兩種大小不同的肽鏈，而不一定是只有兩條。,答案(1)(適量的)檸檬酸鈉血漿 (2)該血漿白蛋白在 50%和 33%的(NH4)2SO4 溶液中溶解度 低除去更多的雜蛋白,(3)防止 pH 變化對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞,不出現(xiàn)黃色或紅,棕色沉淀 (5)不可靠，只能得出提取的血漿某白蛋白含有兩種大小不 同的肽鏈，不一定是兩條,【考點(diǎn)練透】,3.RT-PCR 是將 RNA 逆轉(zhuǎn)錄(RT)和 cDNA

31、 的聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò),增反應(yīng)相結(jié)合的技術(shù)，具體過(guò)程如下圖所示：,(1)過(guò)程需要加入緩沖液、原料、___________________、,____________________和引物 A 等。,(2)過(guò)程首先要將反應(yīng)體系的溫度升高到 95 ，其目的 是________________________________，該反應(yīng)體系中所用的 Taq 酶至少應(yīng)能耐受________。,(3)過(guò)程擬對(duì)單鏈 cDNA 進(jìn)行 n 次循環(huán)的擴(kuò)增，理論上至,少需要________個(gè)引物 B。,(4)利用 RT-PCR 技術(shù)獲取的目的基因_______(填“能”或 “不能”)在物種之間交流；該技術(shù)還可用于對(duì)某些微量

32、 RNA 病毒的檢測(cè)，可提高檢測(cè)的靈敏度，原因是__________________ _____________________________________________________。 (5)RT-PCR 過(guò)程中主要借助對(duì)________的控制，影響酶的,活性，從而使得化學(xué)反應(yīng)有序高效地進(jìn)行。,答案：(1)RNA 提取物逆轉(zhuǎn)錄酶 (2)讓逆轉(zhuǎn)錄酶變性失活、使 mRNA-cDNA 雜合雙鏈解開(kāi)(答 對(duì)一點(diǎn)即可)95,(4)能,增加了待測(cè) RNA 逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 DNA 的數(shù)量(或濃,度)，便于檢測(cè) (5)溫度,(3)2n1,考點(diǎn)四 植物有效成分的提取,1.植物有效成分提取的三種方法的比較

33、,(續(xù)表),(1)水蒸氣蒸餾法要適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間，溫度不能太高。 (2)壓榨法必須在常溫條件下進(jìn)行，否則會(huì)影響產(chǎn)物的產(chǎn)量 和質(zhì)量；壓榨時(shí)原料必須要浸透，這樣壓榨時(shí)不會(huì)滑脫，出油 率高，不堵塞篩眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破壞細(xì) 胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨時(shí)滑脫，提高出油率。, 高考探究 ,考向 植物有效成分的提取方法和過(guò)程,典例(2015 年新課標(biāo)卷)回答與胡蘿卜素有關(guān)的問(wèn)題： (1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是_____(填“-胡 蘿卜素”“-胡蘿卜素”或“-胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在 人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子______________，后者缺乏會(huì)引起人 在弱光下視物不清的病

34、癥，該疾病稱為_(kāi)_________，胡蘿卜素 是____________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。,(2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的鹽藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí)， __________(填“需要”或“不需要”)將鮮活的鹽藻干燥。 (3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的_______ _______ 作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是 ______________________________________________。 答案(1)-胡蘿卜素維生素 A夜盲癥非揮發(fā)性 (2)需要,(3)乙酸乙酯,萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶，而,乙醇為水溶性有機(jī)溶劑,【考點(diǎn)練透】

35、,4.下列是與芳香油提取相關(guān)的問(wèn)題，請(qǐng)回答：,(1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油 具有________的性質(zhì)。蒸餾時(shí)收集的蒸餾液________(填“是” 或“不是”)純的玫瑰精油，原因是______________________。 (2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時(shí)，蒸餾過(guò)程中，影響精 油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和________。當(dāng)原料量等其他 條件一定時(shí)，提取量隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是_______________ _____________________________________________________。,(3)如果蒸餾過(guò)程中不進(jìn)行冷卻，則精油提取

36、量會(huì)_______， 原因是________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)用萃取法提取玫瑰精油時(shí)，采用的溶劑是________，原 理是__________________________________________________ _____________________________________________________。 (5)某植物花中精油的相對(duì)含量隨花的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期 的變化趨勢(shì)如圖所示。提取精油時(shí)

37、采摘花的最合適時(shí)間為 ________d 左右。,(6) 從薄荷葉中提取薄荷油時(shí)________( 填“能”或“不 能”)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是__________,______________________________________________________,_____________________________________________________。,答案：(1)易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不是蒸餾,時(shí)玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái)，得到的是油水混合物,(2)溫度,一定時(shí)間內(nèi)隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，一定時(shí)間,后蒸餾量不再增加 (3)下降部分精

38、油會(huì)隨水蒸氣蒸發(fā)而流失,(4)酒精(或石油醚、乙醚、戊烷等),玫瑰精油易溶于有機(jī),溶劑 (5)a (6)能薄荷油與玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)相似,1.下圖表示菊花的嫩枝和月季的花藥的離體培養(yǎng)過(guò)程，請(qǐng),據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。,(1)對(duì)菊花來(lái)說(shuō)，要選取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝來(lái)進(jìn)行組織培養(yǎng)， 其原因是__________________________________________。對(duì) 月季來(lái)說(shuō)，適宜花粉培養(yǎng)的時(shí)期是花粉應(yīng)處于______期。為確 定該花粉是否處于該時(shí)期，最常用的方法是______________。 (2)在培養(yǎng)嫩枝組織和花粉的培養(yǎng)基中都要加入一定的植,物激素，常用的植物激素有____________

39、____。,(3)某同學(xué)在培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上感染了幾種細(xì)菌。若 在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入________指示劑培養(yǎng)幾種 細(xì)菌后，指示劑變紅就可以鑒定其中含有能夠分解尿素的細(xì)菌。 為了避免微生物對(duì)培養(yǎng)造成的影響，所以在進(jìn)行接種時(shí)應(yīng)注意 ________________。,接種室要消毒 只要戴口罩，操作時(shí)便可說(shuō)話 外植體可預(yù)先用體積分?jǐn)?shù)為 70%的酒精浸泡，取出用無(wú) 菌水沖洗后，再用 0.1%的氯化汞溶液消毒，并用無(wú)菌水沖洗干 凈 接種操作要在酒精燈火焰旁進(jìn)行 接種完畢應(yīng)立即蓋好瓶蓋,A. C.,B. D.,(4)月季的花藥培養(yǎng)與菊花的嫩枝組織培養(yǎng)不同，從植物產(chǎn) 生的途徑來(lái)說(shuō)，花粉植株

40、產(chǎn)生的途徑除了圖中所示外，還可以 通過(guò)________階段發(fā)育而來(lái)，這兩種發(fā)育途徑的差別主要取決 于____________________________________________。 (5)不同植物對(duì)各種條件的要求往往不同，進(jìn)行菊花組織培 養(yǎng)一般將溫度控制在____________，并且對(duì)光照的控制為 ________________________。,解析：(1)要選取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝來(lái)進(jìn)行組織培養(yǎng)，因?yàn)樯?長(zhǎng)旺盛的嫩枝生理狀況良好，容易進(jìn)行脫分化。在單核期，細(xì) 胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期，花藥離體培養(yǎng)成功率高。為 確定該花粉是否處于該時(shí)期，最常用的方法是醋酸洋紅法。 (2)植物組織

41、培養(yǎng)常用的激素為細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。(3)在以尿 素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)某種菌后，pH 上 升，指示劑變紅，可以初步鑒定該細(xì)菌能夠分解尿素。接種要 注意：消毒，無(wú)菌，防止雜菌污染，故接種室要消毒；操作時(shí) 不可說(shuō)話；外植體接種時(shí)要嚴(yán)格消毒；接種完后要防止再次污 染，蓋好瓶蓋。(4)月季的花粉植株產(chǎn)生的途徑還可以通過(guò)胚狀,體階段發(fā)育而來(lái)，與花藥離體培養(yǎng)的差別主要取決于培養(yǎng)基中 激素的種類及其濃度配比。(5)進(jìn)行菊花組織培養(yǎng)一般將溫度控 制在18 22 ，并且對(duì)光照的控制為每天12 h 光照，pH 控 制在 5.8 左右。,答案：(1)生長(zhǎng)旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導(dǎo)脫分化和,再

42、分化單核醋酸洋紅法,(2)細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素 (3)酚紅C,(4)胚狀體培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比 (5)1822每天 12 h 光照,2.某生物興趣小組開(kāi)展 DNA 粗提取的相關(guān)探究活動(dòng)，具體,步驟如下：,材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各 2 份，每份,10 g。剪碎后分成兩組，一組置于 20 ，另一組置于20 條 件下保存 24 h。 DNA 粗提取：,第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入 15 mL 研磨,液，充分研磨。用兩層紗布過(guò)濾，取濾液備用。,第二步：先向 6 只小燒杯中分別注入 10 mL 濾液，再加入 20 mL 體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地

43、向 一個(gè)方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。,第三步：取 6 支試管，分別加入等量的 2 mol/L NaCl 溶液,溶解上述絮狀物。,DNA 檢測(cè)：在上述試管中各加入 4 mL 二苯胺試劑，混合 均勻后，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色 深淺，結(jié)果如下表。,注：“”越多表示藍(lán)色越深。,分析上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答下列問(wèn)題：,(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱是_________________________,________________________。,(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少___________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。,結(jié)論 1：與 20 相

44、比，相同實(shí)驗(yàn)材料在20 條件下保,存，DNA 的提取量較多。,結(jié)論 2：______________________________________。 針對(duì)結(jié)論 1，請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲________________,_____________________________________________________。,(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和 DNA 均不相溶，且對(duì) DNA 影響極小。為了進(jìn)一步提高 DNA 純度， 依據(jù)氯仿的特性，在 DNA 粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的 步驟是：_______________________________________

45、__，然后 用體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷酒精溶液使 DNA 析出。,解析：(1)從表格可以看出，該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)自變量：材料和 溫度。所以該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱為探究不同材料和不同溫度 對(duì) DNA 提取量的影響。低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA 降解 速度慢，提取的 DNA 較多。(2)第二步中用玻璃棒攪拌的目的 是獲取 DNA 絮狀物，所以若速度快，易造成 DNA 斷裂。 (3)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論可從兩個(gè)方面來(lái)考慮：相同材料在不同溫度 下的結(jié)論；不同材料在相同溫度下的結(jié)論。(4)氯仿能使蛋白 質(zhì)變性，而對(duì) DNA 影響極小，所以可將第三步獲得的溶液與 氯仿混合，又因?yàn)槁确旅芏却笥谒?，所以蛋白質(zhì)沉淀位于溶液 下

46、部，DNA 位于上清液中。,答案：(1)探究不同材料和不同保存溫度對(duì) DNA 提取量的,影響,(2)DNA 斷裂,(3)等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜,黃提取的 DNA 量最多,低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA 降解速度慢,(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段,時(shí)間，吸取上清液,3.紅細(xì)胞中含有大量的血紅蛋白，紅細(xì)胞的機(jī)能主要是由 血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶 O2 和 CO2，可選 用豬、牛、羊或其他哺乳動(dòng)物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來(lái)提取和分離 血紅蛋白。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：,(1)血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步：____________ ______

47、__________ 、 _______________ 、 __________________ 和______________________。,(2)實(shí)驗(yàn)前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸 檬酸鈉，取血回來(lái)，馬上進(jìn)行離心，收集血紅蛋白溶液。,加入檸檬酸鈉的目的是_________________________。 以上所述的過(guò)程即是樣品處理，它包括______________ ______________、__________________、收集血紅蛋白溶液。 (3)然后通過(guò)凝膠色譜法將樣品進(jìn)一步純化，最后經(jīng) SDS- 聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行純度鑒定。樣品純化的目的是 __

48、___________________________________________________。 (4)電泳法利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異 以及__________________、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同 的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。,解析：血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步，分別是： 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。在實(shí)驗(yàn)中加入檸檬酸鈉 的目的是防止血液凝固；樣品處理包括紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋 白的釋放、收集血紅蛋白溶液。樣品純化的目的是通過(guò)凝膠色 譜法將相對(duì)分子量大的雜蛋白除去，進(jìn)而使SDS-聚丙烯酰胺凝 膠電泳法中遷移速率只取決于分子大小。電泳法

49、利用了待分離 樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子的大小、形狀的不同， 使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的 分離。,答案：(1)樣品處理粗分離純化純度鑒定,(2)防止血液凝固紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放 (3)通過(guò)凝膠色譜法將相對(duì)分子量大的雜蛋白除去 (4)分子的大小,4.回答下列有關(guān)從生物材料中提取某些特定成分的問(wèn)題： (1) 薄荷油和玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似，因此適合選用 _______________________ 法來(lái)提取。用此方法收集到的液體 _______(填“是”或“不是”)純的薄荷油，原因是_________ _________________________

50、____。在此過(guò)程中，影響薄荷油 提取量的主要因素有____________和______________。 (2)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是________法。用 這種方法提取胡蘿卜素的主要步驟是：粉碎、干燥、萃取、___ ______、 ________。,(3)下圖是某同學(xué)對(duì)萃取的胡蘿卜素樣品所做的鑒定實(shí)驗(yàn) 的結(jié)果。圖中實(shí)驗(yàn)組是________，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是________ ______________________________。,解析：(1)薄荷油和玫瑰精油都是芳香油，易揮發(fā)、難溶于 水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此可用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取。由于薄 荷油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái)，所以得到的是油水混合物，不是 純的薄荷油。蒸餾溫度太高、時(shí)間太短，產(chǎn)品品質(zhì)就比較差。 (2)胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑，可用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，步驟是： 粉碎干燥萃取過(guò)濾濃縮。(3)胡蘿卜素萃取后溶于有機(jī) 溶劑，圖中實(shí)驗(yàn)組是 B、C，對(duì)照組是 A、D。,答案：(1)水蒸氣蒸餾不是薄荷油隨水蒸氣一起蒸餾出,來(lái)，所得到的是油水混合物 蒸餾時(shí)間 蒸餾溫度,(2)萃取過(guò)濾濃縮,(3)B、C萃取樣品中不含-胡蘿卜素,