2019届新课标高考生物一轮复习专题30生物技术在其他方面的应用讲义

专题30生物技术在其他方面的应用高考生物考点一

植物的组织培养技术知识清单<基础知识>一

培养基1.成分:大量元素、微量元素、有机成分、①激素

和琼脂。2.类型:②MS培养基

、发芽培养基和生根培养基。3.作用:植物组织或器官生长和发育的③营养条件

。4.配制:称量、溶解、④调pH

、熔化、分装(三角瓶)、加盖灭菌。二

植物组织培养1.含义:植物组织培养就是取一部分植物组织,如叶、芽、茎、根、花瓣

或花粉等,在无菌条件下接种在三角瓶中的琼脂培养基上,给予一定的

⑤温度和光照

,使之产生愈伤组织,进而生根发芽。2.过程1.MS培养基(植物组织培养用的培养基)的成分及各成分的作用2.植物激素与组织培养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,

其作用及特点为:①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;成分作用微量元素和大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<重点难点>②使用顺序不同,结果不同,具体见表使用顺序实验结果先使用生长素,后使用细胞分裂素有利于细胞分裂,但细胞不分化先使用细胞分裂素,后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高③用量比例不同,结果也不同知能拓展

植物组织培养过程中脱分化与再分化的比较

a过程特点条件脱分化外植体成为愈伤组织形成排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团离体、营养物质、植物激素、其他适宜条件再分化由愈伤组织成为幼苗或胚状体结构形成根、芽或有生根发芽的能力3.菊花茎与月季花药组织培养的比较

菊花茎的组织培养月季花药组织培养理论依据植物细胞的全能性植物细胞的全能性材料选取未开花植株茎上部新萌生的侧枝完全未开放的花蕾光照状况每日用日光灯照射12h开始不需要光照,幼小植株形成后需要光照操作流程制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培选材→材料消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等基本过程脱分化、再分化知能拓展

(1)菊花的组织培养实验中,应选择未开花植株的茎上部新

萌生的侧枝;月季花药的离体培养实验中,应选择单核靠边期的花药。(2)植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行,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。(3)组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素,是因为植物中存

在相应的分解天然激素的酶而没有分解相应的人工合成激素的酶,所以

天然激素在植物体内作用和存在的时间短,人工合成激素作用和存在的

时间长,效果明显。(4)在初期,菊花的组织培养需光照,月季花药的离体培养不需光照,而在

后期均需光照。例1

(2017江苏苏州上学期期初测试,22)关于花药离体培养的说法,不

正确的是

()A.接种的花药形成愈伤组织或胚状体后,要适时更换培养基,以便进一

步分化形成植株B.确定花粉发育时期最常用的是焙花青—铬矾法,这种方法能将花粉细

胞核染成蓝黑色C.接种花药后一段时间内不需要光照,但幼小植株形成后需要光照D.材料消毒时需先用酒精浸泡,然后在无菌水中清洗,再放入氯化汞或

次氯酸钙溶液中浸泡,最后再用无菌水冲洗

解析一般通过镜检来确定花药中的花粉是否处于适宜的发育期,确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法,B叙述不正确。

答案

B考点二

特定成分的提取与分离<基础知识>一

血红蛋白的提取和分离1.样品处理与粗分离2.纯化与纯度鉴定二

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.胡萝卜素的提取三

DNA的粗提取与鉴定1.实验原理2.操作流程四

PCR技术1.PCR原理:

DNA复制

原理,即:2.PCR反应过程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

过程都是在

PCR扩增仪

中完成的。1.DNA与蛋白质在物理化学性质方面的差异比较项目DNA蛋白质溶解性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无影响水解高温80℃以上变性不能忍受60~80℃的高温鉴定方法在沸水浴条件下与二苯胺反应呈蓝色与双缩脲试剂反应呈紫色<重点难点>例2

(2015江苏单科,25,3分)图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”

实验中部分操作步骤示意图,下列叙述正确的是(多选)

()

A.图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B.图1中完成过滤之后保留滤液C.图2中完成过滤之后弃去滤液D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质

解析图1加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破,图2加入蒸馏水的目的是稀释NaCl溶液,A错误;图1中加入蒸馏水后,DNA存在于滤液

中,B正确;图2中加入蒸馏水后,NaCl溶液浓度降低,DNA析出,所以弃去

滤液,C正确;嫩肉粉主要成分是蛋白酶,鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉

可将蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,除去蛋白质,D正确。

答案

BCD2.蛋白质的分离方法(1)凝胶色谱法:①概念:根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。②原理a.凝胶

b.分离的方法(2)电泳法①概念:指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。②原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上

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。③作用过程④方法:常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。测定蛋白质分子量时通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。例3以下关于猪血红蛋白提纯的描述,不正确的是

()A.洗涤红细胞时,使用生理盐水可防止红细胞破裂B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核,提纯时杂蛋白较少C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D.在凝胶色谱法分离过程中,血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢

解析猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核,提纯时杂蛋白较少,是提纯血红蛋白的理想材料。提纯血红蛋白分四步:红细胞的洗涤、血红蛋

白的释放、分离血红蛋白溶液、透析,其中洗涤红细胞时,要用生理盐

水反复洗涤,既要将红细胞洗涤干净,又要不破坏红细胞,然后再用蒸馏

水和甲苯使红细胞破裂,释放出血红蛋白。分离提纯血红蛋白时用凝胶

色谱法,是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的,相对分子质量大

的蛋白质移动速度较快;血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情

况,并据此判断分离效果。故D不正确。

答案

D3.蒸馏、压榨与萃取的比较提取方法方法步骤适用范围水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏→分离油层→除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨石灰水浸泡→漂洗→压榨、过滤、静置→再

次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取粉碎、干燥→萃取、过滤→浓缩适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中例4

(2013山东理综,34,8分)胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别

从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得,流程如下:

(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用

或平板划线法

接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环,其目的是

。(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长

提供

和

。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和

以

防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用

方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是

。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素,鉴定过程中需用胡萝卜素

标准品作为

。

解析

(1)微生物分离和培养中常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。微生物培养需要无菌操作,其中对接种针需进行灼烧灭菌

处理。(2)蔗糖和硝酸盐可分别为微生物的生长提供碳源和氮源。(3)

从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程中若温度过高、干燥时间太长会

导致胡萝卜素