廣東省高三生物復(fù)習(xí) 第14章 第39講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件

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1、生物技術(shù)實(shí)踐生物技術(shù)實(shí)踐第第 講講一、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脫分化和再分化的比較起點(diǎn)關(guān)鍵因素條件脫分化外植體植物激素一般暗培養(yǎng)再分化 愈傷組織細(xì)胞分裂素和生長素比例必須要光照(2)愈傷組織的特點(diǎn)：細(xì)胞排列疏松而無規(guī)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則，是一種高度液泡化的呈無定形的薄壁細(xì)胞。細(xì)胞。3.影響因素(1)外植體的選擇：材料本身的種類、年齡、保存時間長短等。無機(jī)營養(yǎng)無機(jī)營養(yǎng)大量元素：如大量元素：如N、P、K、Ca、Mg、S微量元素：如微量元素：如Cu、Mn、B、Fe、Zn(2)營養(yǎng)營養(yǎng)有機(jī)營養(yǎng)：維

2、生素、甘氨酸、煙酸、肌醇以有機(jī)營養(yǎng)：維生素、甘氨酸、煙酸、肌醇以及蔗糖等及蔗糖等(3)植物激素常用激素：生長素和細(xì)胞分裂素。使用激素順序不同對試驗(yàn)結(jié)果的影響：使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素細(xì)胞既分裂又分化同時使用分化頻率提高生長素用量比細(xì)胞分裂素用量，其比值不同，對細(xì)胞發(fā)育的方向影響不同：比值高時：有利于根的分化，抑制芽的形成比值低時：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

3、)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個小孢子1個小孢子(單核居中期)1個小孢子(單核靠邊期)花粉粒(含一個花粉管細(xì)胞核和一個生殖細(xì)胞核)(2)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑產(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)育時期；親本植株的生長條件、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)的比較菊花莖的組織培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)理論依據(jù)植物細(xì)胞的全

4、能性基本過程脫分化、再分化影響因素選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等操作流程制備固體培養(yǎng)基外植體消毒接種培養(yǎng)移栽栽培選材材料消毒接種和培養(yǎng)篩選和誘導(dǎo)移栽栽培選育二、蛋白質(zhì)的提取和分離二、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(1)紅細(xì)胞的洗滌采集血樣低速短時間離心吸取血漿鹽水洗滌低速離心重復(fù)步驟三次(2)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

5、充分?jǐn)嚢?0 min。(3)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2000r/min的速度離心10min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)(4)透析取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有300mL的物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中，透析12 h，目的是除去樣品中相對分子質(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)果分析與評價(jià)對于血液樣品的處理，需要經(jīng)過

6、洗滌、釋放、分離、透析幾個步驟。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，說明實(shí)驗(yàn)分離成功。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：條件組分作用模板DNA的兩條鏈提供復(fù)制的模板原料四種脫氧核苷酸合成DNA子鏈的原料酶解旋酶、DNA聚合酶打開DNA雙螺旋催化合成DNA子鏈能量ATP為解螺旋和合成子鏈供能引物RNA為DNA聚合酶提供合成的3端起點(diǎn)2.DNA分子復(fù)制的人工控制解開螺旋：在80100 時，DNA雙螺旋打開，形成兩條DNA單鏈，稱為變性?；謴?fù)螺旋：

7、在50 左右時，兩條DNA單鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱為復(fù)性。3.PCR的反應(yīng)過程變性：在95 時DNA解旋復(fù)性：在50 時引物與DNA單鏈結(jié)合延伸：在72 時合成DNA子鏈(兩個引物間的序列)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50L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)時間5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：(1)避免外源DNA污

8、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1.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：離體；給予適宜營養(yǎng)和外界條件(包括光照、植物激素等)2.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

9、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。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 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。下列不可能在離體條件下實(shí)現(xiàn)全能性的是（雙選）(

10、)A.胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞B.雜交瘤細(xì)胞C.花粉粒D.保存完好的細(xì)胞核BD細(xì)胞全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞細(xì)胞全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育的潛能。高度分化的植物細(xì)仍然具有發(fā)育的潛能。高度分化的植物細(xì)胞具有全能性，特化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核胞具有全能性，特化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，但不同細(xì)胞全能性大小有差具有全能性，但不同細(xì)胞全能性大小有差異：受精卵異：受精卵生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞。另外，細(xì)體細(xì)胞。另外，細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動的必要條件是細(xì)胞結(jié)胞完成各項(xiàng)生命活動的必要條件是細(xì)胞結(jié)構(gòu)保持完整性。構(gòu)保持完整性。可以成為植物組織培養(yǎng)條件的是()CO2有機(jī)物生長素細(xì)胞分裂素水礦質(zhì)元素A.B.C.D.C

11、進(jìn)行植物組織培養(yǎng)需要有機(jī)物、植進(jìn)行植物組織培養(yǎng)需要有機(jī)物、植物激素、水和礦質(zhì)元素，但不需要物激素、水和礦質(zhì)元素，但不需要CO2，因，因不能進(jìn)行光合作用。不能進(jìn)行光合作用。植物組織培養(yǎng)和無土栽培所用的培養(yǎng)基的共同點(diǎn)是()A.都需要滅菌B.都含有植物激素C.都含有蔗糖等有機(jī)物D.都含有礦質(zhì)元素D無土栽培把植物生長發(fā)育過程中無土栽培把植物生長發(fā)育過程中所需要的各種礦質(zhì)元素，按照一定的比例所需要的各種礦質(zhì)元素，按照一定的比例配成營養(yǎng)液，營養(yǎng)液中不含有有機(jī)物和植配成營養(yǎng)液，營養(yǎng)液中不含有有機(jī)物和植物激素。植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需要礦質(zhì)物激素。植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需要礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機(jī)添

12、元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機(jī)添加物。培養(yǎng)過程中需要更換培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)加物。培養(yǎng)過程中需要更換培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑的種類及比例。植物生長調(diào)節(jié)劑的種類及比例?！菊骖}真題1】(10江蘇江蘇)明黨參是我國珍稀藥用明黨參是我國珍稀藥用植物，對其進(jìn)行保護(hù)性開發(fā)利用的方法有植物，對其進(jìn)行保護(hù)性開發(fā)利用的方法有(多多選選)( ) A設(shè)計(jì)細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)藥用成分的設(shè)計(jì)細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)藥用成分的工廠化生產(chǎn)工廠化生產(chǎn) B大量培養(yǎng)愈傷組織，直接提取藥用成分大量培養(yǎng)愈傷組織，直接提取藥用成分 C大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗，獲取藥用成分大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗，獲取藥用成分 D. 利用組織培養(yǎng)獲得胚狀體，制成人工

13、種利用組織培養(yǎng)獲得胚狀體，制成人工種子子 【解析解析】本題考查了植物組織培養(yǎng)技術(shù)本題考查了植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用。對明黨參進(jìn)行保護(hù)性開發(fā)可采用設(shè)的應(yīng)用。對明黨參進(jìn)行保護(hù)性開發(fā)可采用設(shè)計(jì)細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的方法，也可通過大量培計(jì)細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的方法，也可通過大量培養(yǎng)愈傷組織，直接提取藥用成分，可以通過養(yǎng)愈傷組織，直接提取藥用成分，可以通過大量培育組織培養(yǎng)苗而獲取藥用成分，也可大量培育組織培養(yǎng)苗而獲取藥用成分，也可獲取人工種子進(jìn)行大面積種植，正確選項(xiàng)為獲取人工種子進(jìn)行大面積種植，正確選項(xiàng)為ABCD。 【真題真題2】(08江蘇江蘇)某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染的愈

14、傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染原因設(shè)計(jì)了原因設(shè)計(jì)了4個實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件除圖示外其個實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件除圖示外其他均相同，下圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖可得他均相同，下圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是出的初步結(jié)論是( )污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時間短造成的污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時間短造成的污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織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)基調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題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調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度不能解決污染問題A BC D 【解析解析】圖一說明污染與培養(yǎng)基滅圖一說明污染與培養(yǎng)基滅菌時間沒有太大關(guān)系；圖二離體組織滅菌時間沒有太大關(guān)系；圖二離體組織滅菌時間越長，污染率越低，說明污染主菌時間越長，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)要來自離體組織；圖三表示調(diào)節(jié)pH對對污染沒有太大的影響；圖四表示調(diào)節(jié)溫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。度不能解決污染問題。 C