高考生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題九 生物技術(shù)實(shí)踐 命題源20 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件.ppt

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命題源20生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用,專題九生物技術(shù)實(shí)踐,,[最新考綱]生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用：(1)植物的組織培養(yǎng)(2)從生物組織中提取某些特定成分,命題模型一植物組織培養(yǎng)1．影響植物組織培養(yǎng)的因素(1)內(nèi)因：材料的種類、年齡、保存時間長短等。,(2)外因,2．植物莖的組織培養(yǎng)與花藥植株的產(chǎn)生的比較,細(xì)胞的全能性,脫分化、再分化,材料、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等,體細(xì)胞,花藥(生殖細(xì)胞),制備培養(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,3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)與微生物培養(yǎng)技術(shù)的比較,在無菌條件下，將離體的植物體器官或組織接種在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整植物體,在無菌條件下，在適宜的營養(yǎng)和環(huán)境條件下對微生物的培養(yǎng),水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、有機(jī)添加物和植物激素等,水、無機(jī)鹽、碳源、氮源等,嚴(yán)格控制無菌操作，在培養(yǎng)過程中要更換培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂素和生長素的比例,嚴(yán)格控制無菌操作，整個培養(yǎng)過程無需更換培養(yǎng)基,兩種技術(shù)中均需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)，但營養(yǎng)物質(zhì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)不同。,1．(過程圖表格信息類)傳統(tǒng)藥用植物栝樓的根、果、種子等均能入藥，其合成的天花粉蛋白是中藥天花粉的主要有效成分?？蒲腥藛T進(jìn)行以下的研究，大致流程如下：,表1,充足的水分,6BA或NAA或6BA和NAA(植物激素),(3)在誘導(dǎo)“愈傷組織”的MS培養(yǎng)基中，使用了以下一些激素組合(如表2)，以下培養(yǎng)基均能誘導(dǎo)葉盤緩慢長出黃綠色的愈傷組織，其中B2組和B3組誘導(dǎo)產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)30天后分化出小芽點(diǎn)，并迅速長大成無根苗，兩組的分化率分別為25.0%和14.3%，可見0.2mg/LNAA與激動素(6BA等)配合可誘導(dǎo)栝樓葉片_______長出愈傷組織，但不利于誘導(dǎo)愈傷組織________。,脫分化,再分化,表2,解析：(1)從題意中可以看出，種子浸泡后萌發(fā)率提高，說明種子萌發(fā)過程中需要水分。(2)比較表格中信息和實(shí)驗結(jié)果可以推測：只加入6BA或NAA或6BA和NAA二者均加入，都可以促進(jìn)腋芽的生長。(3)A1、B1、C1組中都是0.2mg/LNAA與激動素(6BA等)配合，根據(jù)實(shí)驗結(jié)果，只出現(xiàn)愈傷組織，說明0.2mg/LNAA與激動素(6BA等)配合可以促進(jìn)脫分化過程，由于沒有長成幼苗，說明不利于再分化過程。,2．(過程示意圖類)下圖是花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，回答下列相關(guān)問題：(1)通過花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株，該過程依據(jù)的生物學(xué)原理是____________________，圖示兩種產(chǎn)生花粉植株的途徑并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中_______________________。,植物細(xì)胞具有全能性,激素的種類及其濃度配比,(2)選材時，從花粉發(fā)育來看，一般選擇處于__________期的花粉培育成功率較高。確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是__________________。(3)材料消毒過程中用到的試劑有__________、0.1%的氯化汞溶液、無菌水。(4)消毒后的花蕾，要在______條件下接種到培養(yǎng)基上，培養(yǎng)過程中不需要光照，同時要控制好溫度。(5)在花藥培養(yǎng)中，常常會出現(xiàn)____________的變化，因此需要對培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選。(6)在配制用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基時，往往需要加入適量的蔗糖，理由是_____________________________________。,單核(靠邊),醋酸洋紅染色法,70%酒精,無菌,染色體倍性,既能作為能源物質(zhì)，又能維持滲透壓穩(wěn)定,解析：(1)植物細(xì)胞培養(yǎng)成個體依據(jù)細(xì)胞的全能性。通過花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，一種是通過形成胚狀體，形成幼苗；另一種是通過愈傷組織，再形成幼苗。這兩種途徑的差異在于激素的種類和濃度配比不同。(2)決定花粉培育成功率的一個重要因素就是材料的選擇時期要合適，一般選擇處于單核期(單核靠邊期)的花粉。通過鏡檢，可以判斷花粉發(fā)育的時期，具體的方法有醋酸洋紅法和焙花青—鉻礬法兩種。(3)材料的消毒用到的試劑有70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液、無菌水。,(4)培育過程一定要注意無菌操作。(5)在培養(yǎng)過程中，可能會出現(xiàn)染色體倍性的變化，所以需要進(jìn)一步檢測和篩選。(6)植物組織培養(yǎng)中蔗糖的作用是既能作為能源物質(zhì)，又能維持滲透壓穩(wěn)定。,1．植物激素與組織培養(yǎng)關(guān)系的分析策略生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點(diǎn)為：(1)在生長素存在的情況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢。(2)使用順序不同，結(jié)果不同，具體如下：,2．對植物的組織培養(yǎng)辨析不清的補(bǔ)救策略(1)菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗中，應(yīng)選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝；月季花藥的離體培養(yǎng)實(shí)驗中，應(yīng)選擇花粉發(fā)育過程中的單核靠邊期的花粉進(jìn)行培養(yǎng)。(2)植物組織培養(yǎng)過程應(yīng)該在無菌的條件下進(jìn)行，外植體消毒所用消毒劑為體積分?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菌水。(3)在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季花藥的離體培養(yǎng)不需光照，而在后期均需光照。,[押題1](2015重慶高三期末)植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法，回答相應(yīng)的問題：(1)培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基除添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素，其目的是誘導(dǎo)外植體進(jìn)行__________________。(2)組織培養(yǎng)過程需要植物生長和繁殖的最適條件，否則在光學(xué)顯微鏡下可能觀察到發(fā)生___________________異常，進(jìn)而使植物出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定甚至不育。,脫分化和再分化,染色體(結(jié)構(gòu)與數(shù)目),(3)在植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的成功誘導(dǎo)是至關(guān)重要的步驟。科學(xué)家研究了植物生長調(diào)節(jié)劑對某藥用植物愈傷組織誘導(dǎo)的影響，實(shí)驗結(jié)果如下表：,2,4D,6BA,L3,黑暗,解析：(1)培養(yǎng)基除添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素，如生長素和細(xì)胞分裂素等，其目的是誘導(dǎo)外植體脫分化形成愈傷組織和再分化形成新的植株。(2)在不適條件下生物可能發(fā)生變異，如基因突變、染色體變異等，其中在光學(xué)顯微鏡下可能觀察到的變異類型是染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目變異。(3)由實(shí)驗表格分析可得，L1、L2、L3三組實(shí)驗的自變量是2,4D的濃度不同，由三組實(shí)驗結(jié)果可得，在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的2,4D有利于形成愈傷組織；L4、L5、L6三組實(shí)驗的自變量是6BA的濃度不同，由這三組實(shí)驗結(jié)果可得，添加6BA不利于愈傷組織的形成。,[押題2](2016湖南長沙六校第一次聯(lián)考)植物的花藥離體培養(yǎng)在育種上有特殊的意義。植物組織培養(yǎng)可用于無病毒植株及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等方面。請回答相關(guān)問題：(1)利用月季的花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體時，選材非常重要，一般來說，在__________期花藥培養(yǎng)的成功率最高。為了選擇該期的花藥，通常選擇______________的花蕾，確定花粉發(fā)育時期最常用的方法有__________法，但是對于花粉細(xì)胞核不易著色的植物，需采用__________________法，該法能將花粉細(xì)胞核染成__________色。,單核靠邊,完全未開放,醋酸洋紅,焙花青—鉻礬,藍(lán)黑,(2)若要進(jìn)行蘭花無病毒植株的培育，首先選擇蘭花的_____________作為外植體。從外植體到無病毒植株試管苗，要人為控制細(xì)胞的_________________和________過程。(3)進(jìn)行組織培養(yǎng)需配制MS培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基中常需要添加__________、___________________________等植物激素，欲有利于根的分化，植物激素的用量比例應(yīng)為______________________。(4)不同植物的組織培養(yǎng)除需營養(yǎng)和激素外，_________________等外界條件也很重要。,莖尖分生組織,脫分化(或去分化),再分化,生長素,細(xì)胞分裂素(兩空順序可以顛倒),生長素多于細(xì)胞分裂素,pH、溫度和光照,(5)無菌技術(shù)也是成功誘導(dǎo)出花粉植株的重要因素，下列各項中使用化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒的是__________，采用灼燒方法進(jìn)行滅菌的是__________。(填序號)①培養(yǎng)皿②培養(yǎng)基③實(shí)驗操作者的雙手④三角錐形瓶⑤接種環(huán)⑥花蕾,③⑥,⑤,解析：(1)早期的花藥比后期的更容易培養(yǎng)成功。一般來說，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。該時期的花藥通常存在于完全未開放的花蕾中。(2)根尖、莖尖約0～0.1mm區(qū)域中幾乎不含病毒。病毒通過維管系統(tǒng)移動，而分生組織中不存在維管系統(tǒng)，且莖尖分生組織中，代謝活力高，競爭中病毒復(fù)制處于劣勢。(3)生長素與細(xì)胞分裂素等植物激素可調(diào)節(jié)脫分化和再分化。當(dāng)生長素含量多于細(xì)胞分裂素含量時，利于生根。(4)植物組織培養(yǎng)時，除需要營養(yǎng)、激素外，還需要適宜的溫度、pH和光照等。(5)對實(shí)驗器具進(jìn)行滅菌處理，對實(shí)驗過程中的具有生物活性的材料或用具進(jìn)行消毒處理。,命題模型二依托物質(zhì)提取原理考查植物有效成分的提取1．植物芳香油三種提取方法的比較,利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分出油層和水層,適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油,通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油,適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料中芳香油的提取,使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油,適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分溶解在有機(jī)溶劑中,(2)橘皮精油提取的實(shí)驗流程石灰水浸泡橘皮→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油。(3)提取胡蘿卜素的實(shí)驗流程胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素。,(過程示意圖類)五年前小明家承包了一大片荒山，購買、種植了無子柑橘苗，今年，無子柑橘喜獲豐收。小明家將無子柑橘一部分銷售；一部分橘瓤制作橘子酒，橘皮用作提取橘皮精油。請對下列問題作出回答：(一)利用橘瓤制作橘子酒過程：橘子去皮→橘瓤榨汁→接種→酒精發(fā)酵→橘子酒(1)整個過程要防止雜菌污染，做好消毒、滅菌操作。滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因子殺死物體內(nèi)外___________________________。(2)微生物接種最常用的方法是平板劃線法和______________________。,所有微生物，包括芽孢和孢子,稀釋涂布平板法,干燥去水,將油分?jǐn)D壓出來,濾紙,解析：(1)滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因子殺死物體內(nèi)外所有微生物，包括芽孢和孢子。(2)微生物接種最常見的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。(3)利用橘皮提取橘皮精油的過程中，用石灰水浸泡橘皮之前要先干燥去水。(4)壓榨是個機(jī)械加壓過程，要求是既要將原料壓緊，防止原料滑脫，又要將油分?jǐn)D壓出來。(5)再次過濾需要用濾紙。,1．蒸餾法、壓榨法和萃取法的分析策略(1)水蒸氣蒸餾法有水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾三種方法，應(yīng)根據(jù)不同的提取原料選擇不同的蒸餾方法。(2)壓榨法必須在常溫條件下進(jìn)行，否則會影響產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。(3)萃取法就是根據(jù)相似相溶原理，根據(jù)不同物質(zhì)的不同沸點(diǎn)來蒸發(fā)或分液。(4)雖然三種方法的原理和操作過程不同，但都有過濾提純這一環(huán)節(jié)。(5)在實(shí)際生產(chǎn)中要根據(jù)原料特點(diǎn)的不同，采用適宜的提取方法。,2．對胡蘿卜素粗品鑒定過程解讀不夠的補(bǔ)救策略(1)層析時沒有選擇干凈的濾紙，導(dǎo)致實(shí)驗現(xiàn)象不明顯：為了防止操作時對濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。(2)點(diǎn)樣時點(diǎn)樣圓點(diǎn)太大(直徑大于2mm)，導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線，無法辨認(rèn)被提取的色素：點(diǎn)樣圓點(diǎn)的直徑應(yīng)為2mm。(3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸：以避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。,(4)層析液沒及樣品原點(diǎn)，色素溶解于層析液中，造成實(shí)驗失?。簩游鲆翰豢蓻]及樣品原點(diǎn)，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。(5)沒設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品作對照：層析液中是否提取到胡蘿卜素，可通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的β胡蘿卜素作對比予以確認(rèn)。,[押題](2016甘肅河西三校一聯(lián))某年我國某地由于柑橘大實(shí)蠅的危害，橘農(nóng)遭受到了很大的損失，當(dāng)?shù)卣氡M一切辦法幫助橘農(nóng)盡量減少損失。(1)有人想提取橘皮精油獲取利潤，一般提取橘皮精油的方法是______法，從橘皮中提取的橘皮精油的特點(diǎn)是________，具有誘人的橘香味。(2)橘皮精油的提取若采取水蒸氣蒸餾法，會出現(xiàn)原料________和有效成分________等問題。,壓榨,無色透明,焦糊,水解,(3)某橘農(nóng)發(fā)現(xiàn)自家有一株橘樹具有抗蟲性狀，欲利用組織培養(yǎng)技術(shù)大量繁殖，選材非常關(guān)鍵，植物材料的選擇直接關(guān)系到實(shí)驗的成敗。組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是____________________。(4)影響植物組織培養(yǎng)的因素很多，其中最關(guān)鍵的激素有________________________。在組織培養(yǎng)過程中激素的濃度等多種因素都會影響實(shí)驗結(jié)果，某同學(xué)在進(jìn)行組織培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)只分裂而不分化出芽和根，可能原因是__________________________________________________。,細(xì)胞的全能性,生長素、細(xì)胞分裂素,細(xì)胞分裂素和生長素使用順序不對(或兩者濃度配比不對),解析：(1)提取橘皮精油的一般方法是壓榨法，橘皮精油的特點(diǎn)是無色透明，具有誘人的橘香味。(2)橘皮精油若采取水蒸氣蒸餾法，會出現(xiàn)原料焦糊和有效成分水解的問題。(3)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(4)植物組織培養(yǎng)過程中最關(guān)鍵的植物激素是生長素和細(xì)胞分裂素，細(xì)胞分裂素和生長素使用順序不對或兩者濃度配比不對都可能導(dǎo)致愈傷組織只分裂而不分化。,