2019屆新課標(biāo)高考生物一輪復(fù)習(xí)專題30生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用講義

專題30生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用高考生物考點(diǎn)一

植物的組織培養(yǎng)技術(shù)知識清單<基礎(chǔ)知識>一

培養(yǎng)基1.成分:大量元素、微量元素、有機(jī)成分、①激素

和瓊脂。2.類型:②MS培養(yǎng)基

、發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基。3.作用:植物組織或器官生長和發(fā)育的③營養(yǎng)條件

。4.配制:稱量、溶解、④調(diào)pH

、熔化、分裝(三角瓶)、加蓋滅菌。二

植物組織培養(yǎng)1.含義:植物組織培養(yǎng)就是取一部分植物組織,如葉、芽、莖、根、花瓣

或花粉等,在無菌條件下接種在三角瓶中的瓊脂培養(yǎng)基上,給予一定的

⑤溫度和光照

,使之產(chǎn)生愈傷組織,進(jìn)而生根發(fā)芽。2.過程1.MS培養(yǎng)基(植物組織培養(yǎng)用的培養(yǎng)基)的成分及各成分的作用2.植物激素與組織培養(yǎng)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;成分作用微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽蔗糖提供碳源,維持細(xì)胞滲透壓甘氨酸、維生素、煙酸、肌醇滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求<重點(diǎn)難點(diǎn)>②使用順序不同,結(jié)果不同,具體見表使用順序?qū)嶒灲Y(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③用量比例不同,結(jié)果也不同知能拓展

植物組織培養(yǎng)過程中脫分化與再分化的比較

a過程特點(diǎn)條件脫分化外植體成為愈傷組織形成排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)離體、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素、其他適宜條件再分化由愈傷組織成為幼苗或胚狀體結(jié)構(gòu)形成根、芽或有生根發(fā)芽的能力3.菊花莖與月季花藥組織培養(yǎng)的比較

菊花莖的組織培養(yǎng)月季花藥組織培養(yǎng)理論依據(jù)植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性材料選取未開花植株莖上部新萌生的側(cè)枝完全未開放的花蕾光照狀況每日用日光燈照射12h開始不需要光照,幼小植株形成后需要光照操作流程制備MS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→栽培選育影響因素選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等基本過程脫分化、再分化知能拓展

(1)菊花的組織培養(yǎng)實驗中,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)實驗中,應(yīng)選擇單核靠邊期的花藥。(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)組織培養(yǎng)時不用天然激素而是用人工合成的激素,是因為植物中存

在相應(yīng)的分解天然激素的酶而沒有分解相應(yīng)的人工合成激素的酶,所以

天然激素在植物體內(nèi)作用和存在的時間短,人工合成激素作用和存在的

時間長,效果明顯。(4)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。例1

(2017江蘇蘇州上學(xué)期期初測試,22)關(guān)于花藥離體培養(yǎng)的說法,不

正確的是

()A.接種的花藥形成愈傷組織或胚狀體后,要適時更換培養(yǎng)基,以便進(jìn)一

步分化形成植株B.確定花粉發(fā)育時期最常用的是焙花青—鉻礬法,這種方法能將花粉細(xì)

胞核染成藍(lán)黑色C.接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照,但幼小植株形成后需要光照D.材料消毒時需先用酒精浸泡,然后在無菌水中清洗,再放入氯化汞或

次氯酸鈣溶液中浸泡,最后再用無菌水沖洗

解析一般通過鏡檢來確定花藥中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期,確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是醋酸洋紅法,B敘述不正確。

答案

B考點(diǎn)二

特定成分的提取與分離<基礎(chǔ)知識>一

血紅蛋白的提取和分離1.樣品處理與粗分離2.純化與純度鑒定二

植物有效成分的提取1.玫瑰精油的提取2.橘皮精油的提取3.胡蘿卜素的提取三

DNA的粗提取與鑒定1.實驗原理2.操作流程四

PCR技術(shù)1.PCR原理:

DNA復(fù)制

原理,即:2.PCR反應(yīng)過程3.結(jié)果:上述三步反應(yīng)完成后,一個DNA分子就變成了

兩

個DNA分子,隨著重復(fù)次數(shù)的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反應(yīng)

過程都是在

PCR擴(kuò)增儀

中完成的。1.DNA與蛋白質(zhì)在物理化學(xué)性質(zhì)方面的差異比較項目DNA蛋白質(zhì)溶解性2mol/LNaCl溶液中溶解析出0.14mol/LNaCl溶液中析出溶解酒精溶液中析出溶解耐受性蛋白酶無影響水解高溫80℃以上變性不能忍受60~80℃的高溫鑒定方法在沸水浴條件下與二苯胺反應(yīng)呈藍(lán)色與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色<重點(diǎn)難點(diǎn)>例2

(2015江蘇單科,25,3分)圖1、2分別為“DNA的粗提取與鑒定”

實驗中部分操作步驟示意圖,下列敘述正確的是(多選)

()

A.圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的相同B.圖1中完成過濾之后保留濾液C.圖2中完成過濾之后棄去濾液D.在圖1雞血細(xì)胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質(zhì)

解析圖1加入蒸餾水的目的是使雞血細(xì)胞吸水漲破,圖2加入蒸餾水的目的是稀釋NaCl溶液,A錯誤;圖1中加入蒸餾水后,DNA存在于濾液

中,B正確;圖2中加入蒸餾水后,NaCl溶液濃度降低,DNA析出,所以棄去

濾液,C正確;嫩肉粉主要成分是蛋白酶,雞血細(xì)胞液中加入少許嫩肉粉

可將蛋白質(zhì)水解成小分子肽或氨基酸,除去蛋白質(zhì),D正確。

答案

BCD2.蛋白質(zhì)的分離方法(1)凝膠色譜法:①概念:根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。②原理a.凝膠

b.分離的方法(2)電泳法①概念:指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。②原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解離基團(tuán)會帶上

正電或負(fù)電,在電場的作用下,這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反

的電極移動。③作用過程④方法:常用的電泳方法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。測定蛋白質(zhì)分子量時通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。例3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,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慢

解析豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核,提純時雜蛋白較少,是提純血紅蛋白的理想材料。提純血紅蛋白分四步:紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋

白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析,其中洗滌紅細(xì)胞時,要用生理鹽

水反復(fù)洗滌,既要將紅細(xì)胞洗滌干凈,又要不破壞紅細(xì)胞,然后再用蒸餾

水和甲苯使紅細(xì)胞破裂,釋放出血紅蛋白。分離提純血紅蛋白時用凝膠

色譜法,是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)的,相對分子質(zhì)量大

的蛋白質(zhì)移動速度較快;血紅蛋白的顏色可用于觀察紅色區(qū)帶的移動情

況,并據(jù)此判斷分離效果。故D不正確。

答案

D3.蒸餾、壓榨與萃取的比較提取方法方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾→分離油層→除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油壓榨石灰水浸泡→漂洗→壓榨、過濾、靜置→再

次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機(jī)溶劑萃取粉碎、干燥→萃取、過濾→濃縮適用范圍廣,要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小,能充分浸泡在有機(jī)溶劑中例4

(2013山東理綜,34,8分)胡蘿卜素是一種常用的食用色素,可分別

從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得,流程如下:

(1)篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌R時,可選用

或平板劃線法

接種。采用平板劃線法接種時需先灼燒接種環(huán),其目的是

。(2)培養(yǎng)酵母菌R時,培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長

提供

和

。(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,干燥過程應(yīng)控制好溫度和

以

防止胡蘿卜素分解;萃取過程中宜采用

方式加熱以防止溫度過高;萃取液濃縮前需進(jìn)行過濾,其目的是

。(4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素,鑒定過程中需用胡蘿卜素

標(biāo)準(zhǔn)品作為

。

解析

(1)微生物分離和培養(yǎng)中常用的接種方法是稀釋涂布平板法和平板劃線法。微生物培養(yǎng)需要無菌操作,其中對接種針需進(jìn)行灼燒滅菌

處理。(2)蔗糖和硝酸鹽可分別為微生物的生長提供碳源和氮源。(3)

從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,干燥過程中若溫度過高、干燥時間太長會

導(dǎo)致胡蘿卜素