【理想树600分考点700分考法】2016届高考生物专题复习课件专题17生物技术在其他方面的应用

考点53植物组织培养考点54生物材料中有效成分的提取理想树出品高考考法突破考法1植物组织培养的过程应试基础必备考点53植物组织培养考点53植物组织培养应试基础必备1．植物组织培养(1)概念：指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织或细胞培养在人工培养基上，给予适当的培养条件，诱导其产生愈伤组织和丛芽，最终形成完整的植株。(2)原理：植物细胞的全能性。2．菊花组织培养过程(1)植物组织培养的流程(2)影响植物组织培养的因素①选材：一般选择未开花植株的茎上部新生的侧枝。②培养基：常用MS培养基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有机物等，常需要添加植物激素。③实验操作过程a．制备MS固体培养基(配制好的培养基要进行高压蒸汽灭菌)考点53植物组织培养应试基础必备c．接种：始终在酒精灯火焰附近进行，对接种工具要用火焰灼烧灭菌，将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插。d．培养与移栽：在18～22℃的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽。3．月季的花药培养(1)被子植物的花粉发育过程考点53植物组织培养(2)产生花粉植株的两条途径(3)影响花药培养的因素①主要因素：材料的选择和培养基的组成。②月季花药培养一般选择单核期的花药作为材料。返回考点目录高考考法突破角度1植物组织培养的原理与条件1．原理：植物细胞的全能性。2．高度分化的细胞全能性表达的条件(1)离体状态。(2)营养物质：有机营养、无机营养。(3)植物激素：生长素、细胞分裂素。(4)无菌、适宜的外界条件。考法1植物组织培养的过程角度2材料的选择及处理1．培育无病毒植株材料的选取：应选择不含病毒部分培养，而植物体新生部位不含病毒，如茎尖、芽尖、根尖，该部分不仅分生能力强，而且无病毒侵染。剥离花药时，尽量不要损伤花药，同时还要彻底去除花丝，防止对实验产生干扰。2．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。考点53植物组织培养高考考法突破角度3MS培养基(植物组织培养用的培养基)的成分及各成分的作用角度4影响植物组织培养的因素1．材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。2．营养：常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。3．激素的种类和比例：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。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。植物不同的器官对生长素最适浓度的要求是不同的，根的生长需要较高的生长素浓度，而根的生长所需的细胞分裂素的量相对较低，能促使根冠细胞的形成，但对根的伸长作用小，所以，植物组织培养时，当生长素/细胞分裂素的比值较高时，促进根的生长，当生长素/细胞分裂素比值低时，促进芽的分化，而该比值适中时促进愈伤组织生长。可以简记为：“高生(生长素/细胞分裂素比例高)根，低生芽，比值适中不分化”。4．环境条件：pH、温度、光等环境条件。如菊花组培所需pH为5.8，温度为18～22℃，光照条件为每日用日光灯照射12小时。考点53植物组织培养成分作用大量元素和微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在正常代谢途径受一定影响后所产生的特殊营养需求高考考法突破角度5脱分化和再分化的比较角度6菊花组织培养技术和花药离体培养技术的异同考点53植物组织培养过程特点条件脱分化外植体形成愈伤组织排列疏松、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形成丛芽或胚状体结构有根、芽或有生根发芽的能力菊花组织培养技术花药离体培养技术相同点理论依据植物细胞的全能性基本过程影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等不同点选材体细胞生殖细胞(花粉)生殖方式无性生殖有性生殖返回考法考点53植物组织培养本考点结束高考考法突破应试基础必备考点54生物材料中有效成分的提取考点54生物材料中有效成分的提取考法2有关DNA和蛋白质的提取和分离考法3PCR技术的基本操作和应用考法4结合生产和生活实例考查植物芳香油的提取考法5胡萝卜素的提取应试基础必备1．DNA和蛋白质分离提取方法考点54生物材料中有效成分的提取提取物质提取方法提取原理步骤DNA盐析法在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精，但蛋白质溶于酒精溶解在2mol/L的NaCl溶液中→加水稀释至0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出，过滤→用2mol/LNaCl溶液溶解并过滤→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；各种分子带电性质差异样品处理→粗提取→纯化→纯度鉴定2．PCR技术(1)PCR原理：DNA复制。(2)PCR反应过程过程说明图解变性当温度上升到90℃以上时，双链DNA解旋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′端延伸应试基础必备(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的反应过程是在PCR扩增仪中完成的。3．植物芳香油的提取(1)植物芳香油的来源和特点①来源：天然香料主要来源是动物和植物。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等，植物香料来源广泛，可以从50多个科的植物中提取。提取的植物芳香油具有很强的挥发性，组成也较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。②特点：植物芳香油挥发性强，易溶于有机溶剂。(2)植物芳香油的提取方法：蒸馏法、压榨法和萃取法等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(3)实验设计①玫瑰精油的提取a．玫瑰精油的化学性质：化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一起蒸馏。b．实验流程：鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物(加入氯化钠)→分离油层(加入无水Na2SO4)→除水(过滤)→玫瑰油。②橘皮精油的提取(一般采用压榨法)a．橘皮精油的主要成分是柠檬烯，主要贮藏在橘皮部分。b．实验流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。考点54生物材料中有效成分的提取应试基础必备返回考点目录4．胡萝卜素的提取(1)胡萝卜素的性质和提取方法①胡萝卜素的性质：橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。胡萝卜等蔬菜是提取天然β－胡萝卜素的原料。②提取方法工业上获取天然β－胡萝卜素的途径主要有三种：一是从植物中提取；二是从大面积养殖的岩藻中获得；三是利用微生物的发酵生产。(2)实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。(3)影响萃取的因素：主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的有机物就能充分溶解，萃取效果就好。(4)鉴定方法：纸层析法。考点54生物材料中有效成分的提取高考考法突破角度1DNA的粗提取和鉴定1．DNA提取实验操作分析(1)4次过滤的比较①实验中4次过滤的比较考法2有关DNA和蛋白质的提取和分离考点54生物材料中有效成分的提取第一次过滤第二次过滤第三次过滤第四次过滤滤液中含DNA的核物质DNA溶于0.14mol/LNaCl溶液的杂质DNA纱布上细胞膜、核膜等残片不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质DNA不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质过滤前加入蒸馏水NaCl溶液蒸馏水NaCl溶液过滤的目的去除细胞膜、核膜等杂质去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质去除溶于0.14mol/LNaCl溶液的杂质去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质高考考法突破考点54生物材料中有效成分的提取②DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。(2)2次加蒸馏水的作用：①加入鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；②加入含DNA的2mol/LNaCl溶液中，使其稀释，从而析出DNA。(3)3次使用纱布的作用：①过滤血细胞破裂液，提取细胞核物质(DNA在滤液中)；②过滤0.14mol/LNaCl溶液，滤出DNA(DNA在黏稠物中)；③过滤溶有DNA的2mol/LNaCl溶液(DNA在滤液中)。(4)3次使用NaCl溶液的作用：①2mol/LNaCl溶液，溶解DNA，去除不溶于该溶液的杂质；②0.14mol/LNaCl溶液，使DNA析出；③2mol/LNaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物。2．DNA的鉴定试管序号AB步骤1加2mol/LNaCl溶液5mL加2mol/LNaCl溶液5mL步骤2不加DNA加入粗提取的DNA丝状物，并搅拌溶解步骤3加1mL二苯胺混匀步骤4沸水浴5min实验现象不变色变蓝实验结论DNA在沸水浴情况下，遇二苯胺会变蓝色高考考法突破考点54生物材料中有效成分的提取角度2血红蛋白的提取和分离方法1．常用的蛋白质分离方法(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(2)电泳法①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移动。②由于分离样品中各种分子带电性质的差异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率，从而实现样品中各种分子的分离。2．凝胶色谱柱与分离结果的关系：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。高考考法突破考点54生物材料中有效成分的提取3．红细胞的洗涤与离心要求：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．蒸馏水和甲苯的作用：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．加快干凝胶膨胀的方法：可将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，逐渐升温至接近沸腾，通常只需1～2h。这种方法不但节约时间，而且可以除去凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的空气。6．判断纯化的蛋白质是否达到要求的方法：使用最多的是SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳法。返回考法考点54生物材料中有效成分的提取高考考法突破角度1PCR中的物质条件1．引物：PCR技术中所用的引物是一小段RNA单链或单链DNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。DNA复制之所以需要引物，是因为DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链。PCR的引物通常由20～30个核苷酸聚合而成，引物的量需保证满足几十次循环反应的需要。2．DNA聚合酶：PCR中所用的酶是从一种嗜热菌中分离得到的耐高温的TaqDNA聚合酶，高温不会失活。DNA聚合酶的特点是只能将引物从3′端延伸DNA链。角度2PCR扩增与DNA复制的比较考法3PCR技术的基本操作和应用考点54生物材料中有效成分的提取PCR扩增DNA复制不同点场所在体外的反应缓冲液中进行在体内的活细胞内进行解旋方式高温变性解旋解旋酶解旋扩增过程完全解开再复制，分为变性、复性(或退火)和延伸三个步骤边解旋边复制引物DNA或RNARNA结果短时间内形成大量的DNA片段形成的是整个DNA分子相同点①都需要：DNA模板、DNA聚合酶、引物、四种脱氧核苷酸等成分②都遵循碱基互补配对原则，有解旋和延伸过程，子链延伸的方向都是从5′端到3′端③都属于半保留复制④结果都使DNA的量按2n呈指数式扩增高考考法突破考点54生物材料中有效成分的提取角度3PCR的应用(1)分析人的血液，对细菌、病毒感染情况进行早期诊断。(2)用于遗传病的基因诊断