高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第3講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件 新人教版選修1（廣東專版）

一、植物組織培養(yǎng) 1原理：植物細(xì)胞的全能性 2基本過程： (1)脫分化和再分化的比較(2)愈傷組織的特點(diǎn)：細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形的薄壁細(xì)胞。3影響因素(1)外植體的選擇：材料本身的種類、年齡、保存時(shí)間長(zhǎng)短等。(2)營(yíng)養(yǎng)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)：維生素、甘氨酸、煙酸、肌醇以及蔗糖等(3)植物激素常用激素：生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。使用激素順序不同對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響：生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量，其比值不同，對(duì)細(xì)胞發(fā)育的方向影響不同：比值高時(shí)：有利于根的分化，抑制芽的形成比值低時(shí)：有利于芽的分化，抑制根的形成比值適中：促進(jìn)愈傷組織的形成(4)溫度：一般將溫度控制在1822 (5)pH：一般將pH控制在5.8左右(6)光照：每日用日光燈照射12 h4實(shí)驗(yàn)操作步驟(1)制備MS固體培養(yǎng)基：配制各種母液配制培養(yǎng)基滅菌(2)外植體消毒：酒精溶液消毒無菌水清洗次氯酸鈉(或氯化汞)溶液無菌水清洗(3)接種(4)培養(yǎng)(5)移栽(6)栽培5月季的花藥培養(yǎng)(1)被子植物的花粉發(fā)育小孢子母細(xì)胞4個(gè)小孢子1個(gè)小孢子(單核居中期)1個(gè)小孢子(單核靠邊期)花粉粒(含一個(gè)花粉管細(xì)胞核和一個(gè)生殖細(xì)胞核)(2)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑(3)影響花藥培養(yǎng)的因素不同植物的誘導(dǎo)成功率很不相同；同種植物的生理狀況；花粉發(fā)育時(shí)期；親本植株的生長(zhǎng)條件、材料和低溫預(yù)處理以及接種密度等。6花粉植株的產(chǎn)生和植物莖的組織培養(yǎng)的比較 【例1】植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是() A給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件 B導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因 C脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件 D將成熟的篩管細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞中C【解析】在植物體內(nèi)，細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。只有當(dāng)植物組織或細(xì)胞脫離母體后，在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，植物組織或細(xì)胞才能表現(xiàn)出全能性。二、蛋白質(zhì)的提取和分離1蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(1)具有兩性(2)可以發(fā)生水解反應(yīng)(3)可溶性、具有膠體的性質(zhì)(4)鹽析(5)蛋白質(zhì)的變性(6)顏色反應(yīng)2操作步驟蛋白質(zhì)的提取和分離一般為四步：樣品處理粗分離純化純度鑒定(1)樣品處理紅細(xì)胞的洗滌采集血樣低速短時(shí)間離心吸取血漿鹽水洗滌低速離心重復(fù)步驟三次血紅蛋白的釋放將洗滌好的紅細(xì)胞倒入燒杯中，加蒸餾水到原血液的體積，再加40%體積的甲苯，置于磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢?0 min。分離血紅蛋白溶液將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，以2000 r/min的速度離心10 min后，試管中的溶液分為4層：第1層(最上層)：甲苯層(無色透明)第2層(中上層)：脂溶性物質(zhì)沉淀層(白色薄層固體)第3層(中下層)：血紅蛋白的水溶液層(紅色透明液體)第4層(最下層)：雜質(zhì)沉淀層(暗紅色)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，目的是除去樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。(2)凝膠色譜分離制作凝膠色譜柱裝填凝膠色譜柱樣品加入和洗脫(3)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)對(duì)于血液樣品的處理，需要經(jīng)過洗滌、釋放、分離、透析幾個(gè)步驟。由于血紅蛋白與氧氣結(jié)合變成鮮紅色，與二氧化碳結(jié)合變成暗紅色，所以剛分離后的血紅蛋白溶液呈紅色。 紅色區(qū)帶的移動(dòng)是實(shí)驗(yàn)成功與否的標(biāo)志。紅色區(qū)帶在洗脫過程中均勻一致移動(dòng)，說明實(shí)驗(yàn)分離成功?！纠?】血紅蛋白提取實(shí)驗(yàn)中，樣品處理的正確操作是()A紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放分離血紅蛋白溶液透析B紅細(xì)胞的洗滌分離血紅蛋白溶液血紅蛋白的釋放透析C紅細(xì)胞的洗滌透析血紅蛋白的釋放分離血紅蛋白D透析紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放分離血紅蛋白溶液A三、PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用1細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制條件分析：2.DNA分子復(fù)制的人工控制解開螺旋：在80100 時(shí)，DNA雙螺旋打開，形成兩條DNA單鏈，稱為變性。恢復(fù)螺旋：在50 左右時(shí)，兩條DNA單鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱為復(fù)性。3PCR的反應(yīng)過程變性：在95 時(shí)DNA解旋復(fù)性：在50 時(shí)引物與DNA單鏈結(jié)合延伸：在72 時(shí)合成DNA子鏈(兩個(gè)引物間的序列)4實(shí)驗(yàn)操作(1)PCR反映體系：緩沖液、DNA模板、四種脫氧核苷酸原料、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、兩種RNA引物、水(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟：按照PCR反應(yīng)體系配方配制反應(yīng)液將PCR反應(yīng)體系50 L用微量移液器轉(zhuǎn)移到微量離心管中將微量離心管放到PCR儀設(shè)置PCR儀的工作參數(shù)DNA在PCR儀器中大量擴(kuò)增水浴法：將微型離心管依次在95 、55 、72 的恒溫水浴鍋中循環(huán)處理相應(yīng)時(shí)間5實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：(1)避免外源DNA污染：所用儀器、緩沖液、蒸餾水等必須進(jìn)行高壓滅菌(2)緩沖液和酶分裝成小份，20 保存(3)每添加一種反應(yīng)成分，更換一個(gè)移液器的槍頭(4)混勻后離心處理，使反應(yīng)液集中在離心管底部【友情提醒】植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件和步驟植物細(xì)胞要表現(xiàn)出全能性，需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：成熟細(xì)胞分生細(xì)胞胚狀體完整植株成熟細(xì)胞愈傷組織生根出芽完整植株誘導(dǎo)細(xì)胞的脫分化，需要的條件：a離體；b給予適宜營(yíng)養(yǎng)和外界條件(包括光照、植物激素等)植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基、無土栽培培養(yǎng)液、微生物培養(yǎng)基的比較無土栽培：液體培養(yǎng)液；不含有有機(jī)物及植物激素；培養(yǎng)過程中不需要更換培養(yǎng)液；不需要滅菌；植物組織培養(yǎng)基：固體培養(yǎng)基；含有礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素、有機(jī)添加劑等；培養(yǎng)過程中需要更換培養(yǎng)基；需要滅菌；微生物培養(yǎng)基：一般是固體培養(yǎng)基；含有碳源、氮源、生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、水，不含植物激素；培養(yǎng)過程中不需要更換培養(yǎng)基；需要滅菌?！纠?】考古學(xué)家在西伯利亞泰加林地區(qū)的冰中，發(fā)現(xiàn)了一種冰凍的已滅絕的巨型動(dòng)物的肌肉。他想了解巨型動(dòng)物的DNA與現(xiàn)今印度大象的DNA的相似性，于是做了如下檢測(cè)工作，其中正確的操作步驟及順序是()降低溫度，檢測(cè)處理后的雜合DNA雙鏈通過PCR技術(shù)擴(kuò)增巨型動(dòng)物和大象的DNA把巨型動(dòng)物的DNA導(dǎo)入大象的細(xì)胞中在一定溫度條件下，將巨型動(dòng)物和大象的DNA水浴共熱 A B C DD 【解析】 PCR技術(shù)以很少的DNA為模板，在短時(shí)間內(nèi)即可獲得很大數(shù)量的拷貝。它大大簡(jiǎn)化基因克隆的步驟，已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，通過PCR技術(shù)擴(kuò)增巨型動(dòng)物和大象的DNA，然后利用DNA分子在高溫時(shí)解旋的特點(diǎn)，將巨型動(dòng)物和大象的DNA水浴共熱，再降低溫度，檢測(cè)處理后的雜合DNA雙鏈。 1.(2011廣東)以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是( ) A洗滌紅細(xì)胞時(shí)，使用生理鹽水可防止紅細(xì)胞破裂 B豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核，提純時(shí)雜蛋白較少 C血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測(cè) D在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動(dòng)慢 D 【解析】相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢；而相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，路程較短，移動(dòng)速度較快。2. (2010新課標(biāo))請(qǐng)回答：(1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的 ，繁殖種苗的速度 。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部 。(2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時(shí)，需要在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，其原因是避免 的污染。遺傳特性快遺傳信息微生物(3)微型繁殖過程中，適宜濃度的生長(zhǎng)素單獨(dú)使用可誘導(dǎo)試管苗 ，而與 配比適宜時(shí)可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長(zhǎng)，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長(zhǎng)，需要使用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是 (脫落酸、2,4D)。(4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時(shí)間后，單株鮮重和光合作用強(qiáng)度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度的變化趨勢(shì)是 ，單株鮮重的變化趨勢(shì)是 。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時(shí)，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量 (能、不能)滿足自身最佳生長(zhǎng)的需要。生根細(xì)胞分裂素2,4D逐漸減小先增加后下降不能(5)據(jù)圖推測(cè)，若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng) (降低，增加)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。降低 【解析】植物組織培養(yǎng)技術(shù)是利用植物細(xì)胞全能性的原理進(jìn)行的，能夠保持品種的遺傳特性。在操作過程中應(yīng)注意無菌操作，避免微生物污染，因?yàn)榕囵B(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富。適宜濃度的生長(zhǎng)素可以誘導(dǎo)試管苗生根，而如果要促進(jìn)愈傷組織形成芽，則需要與細(xì)胞分裂素配比。若要促進(jìn)愈傷組織產(chǎn)生和生長(zhǎng)，應(yīng)使用2,4D。3.(2008江蘇)某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染原因設(shè)計(jì)了4個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是( ) C污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時(shí)間短造成的污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度不能解決污染問題 A B C D【解析】圖一說明污染與培養(yǎng)基滅菌時(shí)間沒有太大關(guān)系；圖二離體組織滅菌時(shí)間越長(zhǎng)，污染率越低，說明污染主要來自離體組織；圖三表示調(diào)節(jié)pH對(duì)污染沒有太大的影響；圖四表示調(diào)節(jié)溫度不能解決污染問題。4. PCR反應(yīng)的最大特點(diǎn)是具有較大擴(kuò)增能力與極高靈敏性，但令人頭痛的問題是易污染，極其微量的污染即可造成假陽性的產(chǎn)生。防止污染的辦法不包括( )A將樣品的處理、配制PCR反應(yīng)液、PCR循環(huán)擴(kuò)增及PCR產(chǎn)物的鑒定等步驟分區(qū)或分室進(jìn)行B移液器吸樣要慢，吸樣時(shí)盡量一次性完成，槍頭、小離心管應(yīng)一次性使用，以免交叉感染C所有的PCR試劑都應(yīng)放置于大瓶分裝，以減少重復(fù)加樣次數(shù)，避免污染機(jī)會(huì)DPCR試劑、PCR反應(yīng)液應(yīng)與樣品及PCR產(chǎn)物分開保存，不應(yīng)放于同一冰盒或同一冰箱 C【解析】PCR所使用的緩沖液和酶等應(yīng)分裝成小份，并在20 儲(chǔ)存。使用前，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。5.某名貴花卉用種子繁殖會(huì)發(fā)生性狀分離，為了防止性狀分離并快速繁殖，可以利用該植物體的一部分器官或組織進(jìn)行離體培養(yǎng)，發(fā)育出完整的植株。進(jìn)行離體培養(yǎng)時(shí)不宜采用該植株的( ) A莖尖 B子房壁 C葉片 D花粉粒D【解析】繁殖名貴花卉是為了保留其親本性狀，應(yīng)通過無性繁殖，利用植物細(xì)胞的全能性，不改變其遺傳物質(zhì)。而花粉粒已經(jīng)過減數(shù)分裂，遺傳物質(zhì)是該植物體細(xì)胞的一半，所以培養(yǎng)該植株不能用花粉粒。6.(雙選)植物組織培養(yǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)的敘述，不正確的是( )AMS培養(yǎng)基只含銨態(tài)氮B維生素以輔酶的形式參與生物催化劑酶系活動(dòng)C植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)包括生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素及赤霉素等D植物組織培養(yǎng)過程中無需從外部供糖【解析】MS培養(yǎng)基既含硝態(tài)氮又含銨態(tài)氮。通常植物本身能進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生糖類，不需要從外部供糖。但是植物組織培養(yǎng)進(jìn)行異養(yǎng)狀況下，大多數(shù)不能進(jìn)行光合作用合成糖。因此，必須在培養(yǎng)基中添加糖，作為碳素和能量的來源。AD7.(雙選)要將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整的植株，需要( )A具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞B在完整的胡蘿卜植株上C導(dǎo)入外源基因D一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素AD【解析】植物組織培養(yǎng)的條件是：具有該生物全部遺傳信息，離體和適宜的條件。