选修一细胞培养技术和分子生物学技术.pptx

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1、项目项目内容内容要要求求考点考点1.植物组织培养技术植物组织培养技术2.DNA和蛋白质技术和蛋白质技术3.植物有效成分的提取植物有效成分的提取重难点重难点植物组织培养技术和植物组织培养技术和DNA及蛋白质技术及蛋白质技术第1页/共40页年份及考卷年份及考卷考点考点2008年宁夏卷年宁夏卷植物有效成植物有效成分的提取分的提取2009年山东、年山东、2006广东广东植物组织培植物组织培养养2009江苏、江苏、2005年广东年广东高考题高考题DNA和蛋白和蛋白质技术质技术第2页/共40页自主梳理1原理(1)植物细胞全能性的概念：高度分化的植物细胞，仍然具有发育成完整植株的潜能。第3页/共40页(2)

2、高度分化的植物细胞全能性表达的条件离体条件；无菌操作(防止杂菌污染)；适宜物质的诱导和调节(激素主要是生长素、细胞分裂素等)；种类齐全、比例适合的营养物质；温度、酸碱度、光照等条件的控制。第4页/共40页2基本过程第5页/共40页3影响植物培养的因素(1)外植体的选取不同植物的组织培养难度不同。对于同一种植物材料，材料的年龄，保存时间的长短等也会影响实验结果。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。第6页/共40页(2)培养基的配制(MS培养基)大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co。有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、

3、蔗糖等。pH、温度、光照不同的植物对各种条件的要求往往不同。菊花适宜条件：pH在5.8左右；温度控制在1822；每日日光灯光照12h。第7页/共40页1如图为科学家将胡萝卜韧皮部的细胞培养形成胡萝卜植株的过程示意图(注：胚状体即等同于植物种子的胚的结构)。第8页/共40页请据图完成下列问题：(1)由细胞团形成胚状体要经过_过程。(2)这种培养方法在生物技术中称为_培养。(3)培养基中除了需要水分和有机营养物质外，还需要加入_和_。培养过程必要的外界条件是适宜的温度、_和_等。(4)由胡萝卜韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株证明了_，第9页/共40页解析解析植物组织培养的理论基础是细胞的全能性；由

4、细胞团发育成植物幼植物组织培养的理论基础是细胞的全能性；由细胞团发育成植物幼苗需经细胞分裂和细胞分化两个过程；植物组织培养所用的培养基中应含有苗需经细胞分裂和细胞分化两个过程；植物组织培养所用的培养基中应含有植物生长发育所需的各种营养物质，为诱导根或芽的分化还应加入生长素、植物生长发育所需的各种营养物质，为诱导根或芽的分化还应加入生长素、细胞分裂素两种植物激素，并保证适宜的外界环境。细胞分裂素两种植物激素，并保证适宜的外界环境。答案答案(1)细胞分裂和细胞分化(2)组织(3)矿质元素生长调节类(激素)物质光照、氧气无菌(4)植物细胞具有全能性第10页/共40页月季花药培养时的花粉粒最好是()A

5、四分体时期B单核居中期C单核靠边期 D二核或三核花粉粒答案答案C解析解析花粉发育过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。一般来说，在花粉发育过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。一般来说，在单核期细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。单核期细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。第11页/共40页自主梳理一、一、DNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定1基本原理(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低；(2)DNA不溶于酒精溶液；(3)DNA不被蛋白酶所水解；(4)DNA可被二苯胺染成蓝色。第12页/共40页2方法

6、目的方法方法目的目的溶于溶于NaCl溶液中并稀释溶液中并稀释NaCl浓度为浓度为2mol/L时，时，DNA溶解，而部分蛋白质溶解，而部分蛋白质发生盐析而生成沉淀，通发生盐析而生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质过过滤可除去部分蛋白质及不溶于及不溶于NaCl溶液的杂溶液的杂质质当当NaCl溶液稀释至溶液稀释至0.14 mol/L时，时，DNA析出，过析出，过滤可除去溶于滤可除去溶于NaCl中的中的部分蛋白质和其他杂质部分蛋白质和其他杂质加入嫩肉粉加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白质解蛋白质加入冷却酒精加入冷却酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的析出，除去溶于酒精的

7、蛋白质蛋白质加入二苯胺，并沸水浴加入二苯胺，并沸水浴鉴定鉴定DNA第13页/共40页二、多聚酶链式反应扩增DNA片段1细胞内DNA复制与PCR技术的比较细胞内细胞内DNA复制复制PCR不不同同点点解解旋旋在解旋酶作用下边在解旋酶作用下边解旋边复制解旋边复制80100高温解高温解旋，双链完全分旋，双链完全分开开酶酶DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶Taq DNA聚合酶聚合酶引引物物RNADNA或或RNA温温度度体内温和条件体内温和条件高温高温相相同同点点需提供需提供DNA复制的模板复制的模板四种脱氧核苷酸作原料四种脱氧核苷酸作原料子链延伸的方向都是从子链延伸的方向都是从5端到端到3端端第1

8、4页/共40页三、血红蛋白的提取和分离1方法及原理方法方法原理原理凝胶色谱凝胶色谱法法根据相对分子质量的大小分离蛋白根据相对分子质量的大小分离蛋白质质电泳法电泳法各种分子带电性质的差异以及分子各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同本身大小、形状的不同第15页/共40页2.实验操作程序(1)样品处理红细胞的洗涤：除去血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化；血红蛋白的释放：使红细胞涨破，血红蛋白释放出来；分离血红蛋白溶液：经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来，便于下一步对血红蛋白的转化。第16页/共40页(2)粗分离透析：除去样品中分子量较小的杂质。(3)纯化：一般采用凝胶色谱法对血

9、红蛋白进行分离和纯化。(4)纯度鉴定：一般用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳方法，来测定蛋白质的分子量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。第17页/共40页感悟拓展感悟拓展1DNA的粗提取实验的粗提取实验哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作，不适于作DNA提提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。实验过程中两次用于蒸馏水，实验过程中两次用于蒸馏水，第一次目的是使成熟的鸡血红细胞涨破释放出第一次目的是使成熟的鸡血红细胞涨破释放出DNA，第二次目的是稀释，第二次目的是稀释NaCl溶液。溶液。第18页/共40页2P

10、CR技术反应过程中控制不同温度的意义(1)90以上时变性，双链DNA解聚为单链；(2)50左右时复制，引物与两条单链DNA结合；(3)72左右时延伸，Taq DNA聚合酶有最大活性，使DNA新链由5端向3端延伸。第19页/共40页2一个由32P标记的DNA分子，放在未标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的()A1/10B1/16C1/25 D1/32第20页/共40页解析解析一个一个DNA分子分子n次复制后产生的次复制后产生的DNA数目为数目为2n，而，而DNA复制是半复制是半保留复制，其特点是：新形成的保留复制，其特点是：新形成的DNA双链一条是来自亲代的双链一条是来

11、自亲代的DNA分子的母分子的母链，另一条是新形成的子链。这样最初由链，另一条是新形成的子链。这样最初由32P标记的标记的DNA分子复制后，其标分子复制后，其标记的两条链就分别进入两个子代记的两条链就分别进入两个子代DNA分子中，即两个子代分子中，即两个子代DNA分子被标记分子被标记了。然而由于是在未标记的环境中培养，不论多少次复制，只有最初标记过了。然而由于是在未标记的环境中培养，不论多少次复制，只有最初标记过的两条链存在的两个的两条链存在的两个DNA分子中含分子中含32P，这样经，这样经n次复制，标记的次复制，标记的DNA分子分子占占2/2n，即，即1/2n1，所以本题应选，所以本题应选B。

12、答案答案B第21页/共40页在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是()A防止血红蛋白被O2氧化B血红蛋白是一种碱性物质，需要酸中和C磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程D让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能答案答案D第22页/共40页解析解析利用磷酸缓冲液模拟细胞内的利用磷酸缓冲液模拟细胞内的pH环境，保证血红蛋白的正常结构环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于分离观察和功能，便于分离观察(红色红色)和科学研究和科学研究(活性活性)。第23页/共40页自主梳理第24页/共40页第25页/共40页3玫瑰精油被称为“液体黄金”，其提取方法可用()A只能用水蒸气蒸馏法B

13、可用蒸馏法和压榨法C可用蒸馏法和萃取法D可用压榨法和萃取法第26页/共40页解析解析用玫瑰花提取精油，根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法，用玫瑰花提取精油，根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法，鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法，干玫瑰花可使用有机溶剂萃取法，一般不采鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法，干玫瑰花可使用有机溶剂萃取法，一般不采用压榨法。用压榨法。答案答案C第27页/共40页胡萝卜粗品鉴定过程中，判断标准样品点与萃取样品点的依据是()A颜色不一样B大小不一样C形状不一样D层析后的色素点数不一样答案答案D解析解析标准样品为单一色素，层析后只有单一样点，而萃取样品不纯，含标准样品为单一色素，

14、层析后只有单一样点，而萃取样品不纯，含有多种色素，会有多个色素点。有多种色素，会有多个色素点。第28页/共40页命题热点命题热点1关于实验考查关于实验考查【例例1】关于DNA的粗提取与鉴定实验材料的选择，也经过了多次实验效果的比较，最终选择鸡血作实验材料。请据图回答问题。(1)鸡血细胞中红细胞_，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中_细胞数目较多，可以提供丰富的_。第29页/共40页(2)实验前由老师选取血细胞液供同学们作实验材料，而不用鸡全血，主要原因是_。(3)在牧区采集牛、羊和马血比较方便，若用这些材料按实验要求完成实验步骤后，结果是_。这是因为这些动物和人类一样_，但若改用动物肝脏作

15、实验材料，实验结果明显。这是因为_(4)若选用动物肝脏作实验材料，在提取之前，最好增加_程序，使组织、细胞更易分离。第30页/共40页答案答案(1)含细胞核红含细胞核红DNA(2)鸡血细胞中鸡血细胞中DNA相对含量高相对含量高(3)很难提取到很难提取到DNA成熟的红细胞中无细胞核肝细胞中有细胞核成熟的红细胞中无细胞核肝细胞中有细胞核(4)研磨研磨第31页/共40页解析解析(1)鸡血细胞中含有成形的完整的细胞核，而且红细胞数量比较多，鸡血细胞中含有成形的完整的细胞核，而且红细胞数量比较多，因而因而DNA含量也丰富。含量也丰富。(2)鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆

16、中无DNA，全，全血中除去血浆后即是浓缩的血细胞液，血中除去血浆后即是浓缩的血细胞液，DNA的相对含量提高了。的相对含量提高了。(3)哺乳动哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，仅靠白细胞和淋巴细胞在实验中很难提取到物成熟的红细胞中无细胞核，仅靠白细胞和淋巴细胞在实验中很难提取到DNA，但肝细胞含有细胞核，并且肝组织易破坏，有利于，但肝细胞含有细胞核，并且肝组织易破坏，有利于DNA的提取；的提取；(4)若使肝组织分离，将肝组织剪碎、研磨是一种简便易行的方法。若使肝组织分离，将肝组织剪碎、研磨是一种简便易行的方法。第32页/共40页1(2009山东，34)人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷

17、。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：第33页/共40页请回答：(1)配制诱导愈伤组织的固体培养_。接种前，要对人参根进行_。(2)用于离体培养的根切块，叫做_。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于_污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于_污染。第34页/共40页(3)用少量_酶处理愈伤组织，获得单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶液，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用_方法，操作时应采用_加热。第35页/共40页答案答案(1)灭菌消毒灭菌消毒(2)外植体真菌外植体真菌(霉菌霉菌)细菌细菌(

18、3)果胶果胶(4)萃取萃取(浸取浸取)水浴水浴解析解析本题以图展示了疫苗的生产和单克隆抗体的制备过程，考查了中心本题以图展示了疫苗的生产和单克隆抗体的制备过程，考查了中心法则、基因工程、动物细胞工程等现代生物科技。法则、基因工程、动物细胞工程等现代生物科技。第36页/共40页2(2008江苏高考)下列叙述中错误的是()A改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶液溶解而不能使其析出B在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色C用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质D用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质答案答案A第37页/共40页解析解析DNA在在NaCl溶液中的溶解度是随着溶液中的溶解度是随着NaCl浓度的变化而变化。在浓度的变化而变化。在0.14mol/L NaCl溶液中溶液中DNA的溶解度最小，低于或高于的溶解度最小，低于或高于0.14mol/L，DNA的溶解度都会增大。在的溶解度都会增大。在DNA粗提取实验中就是先把核物质溶解在粗提取实验中就是先把核物质溶解在2mol/L NaCl溶液中，然后逐渐加水，稀释至溶液中，然后逐渐加水，稀释至0.14mol/L时，使时，使DNA析析出。出。第38页/共40页第39页/共40页感谢您的观看！第40页/共40页