《《步步高》高考生物大一轮复习学案+作业第十一单元学案55植物组织培养技术及》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《步步高》高考生物大一轮复习学案+作业第十一单元学案55植物组织培养技术及（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学 海 无 涯 学案学案 55 植物组织培养技术及植物组织培养技术及 DNA 和蛋白质技术和蛋白质技术 考纲要求 1 植物组织培养技术的应用 2 DNA 的粗提取与鉴定 一 植物组织培养 1 脱分化 由 的植物组织或细胞产生 的过程 2 愈伤组织 细胞排列 而无规则 是一种 的呈 的 3 再分化 脱分化产生的 继续培养 重新分化出 和 等器 官的过程 4 植物组织培养的理论基础 植物细胞的 5 基本过程 离体的植物组织 脱分化 再分化 移栽成活 二 DNA 的粗提取与鉴定 1 提取原理 1 利用 DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同进 行分离 在 2 mol L 的该溶液中 溶
2、解而 析出 在 0 14 mol L 溶液中 溶解而 析出 2 DNA 不溶于酒 精 而 等杂质分子溶于酒精 2 鉴定原理 在沸水浴条件下 DNA 遇 试剂会被染成 三 多聚酶链式反应扩增 DNA 片段 1 PCR 技术的原理 利用了 原理 通过控制 来控制 DNA 双链的解聚 和结合 2 PCR 反应的条件 一定的 DNA 模板 分别与两条模板链相结合的两种 四种 耐热的 同时控制 使 DNA 复制在体外反复进 行 想一想 细胞内 DNA 复制与细胞外 DNA 复制必需的酶是什么酶 四 血红蛋白的提取和分离 1 分离方法 法和电泳法 2 纯度鉴定 一般用 方法对血红蛋白进行纯度鉴定 探究点一
3、 植物的组织培养 1 填表比较花粉植株的产生与植物茎的组织培养 菊花茎的组织培养 月季的花药培养 理论依据 细胞的 基本过程 脱分化 再分化 影响因素 选材 营养 pH 温度 光照等 材料选取 未开花植株的茎上部新萌生的侧枝 通常选择完全未开放的 光照状况 每日用日光灯照 12h 开始 光照 幼小植株形成后 光照 操作流程 制备 MS 固体培养基 消毒 接种 移栽 栽培 选材 材料消毒 接种和培养 和诱导 移栽 栽培选育 结果 植株 植株 2 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 如下表 请补充完整 学 海 无 涯 激素使用 实验结果 使 用 顺 来源 学
4、 科 网 序 先生长素后细胞分裂素 来源 学科网 来源 Zxxk Com 有利于细胞 来源 学 科 网 先细胞分裂素后生长素 细胞 生长素与细胞分裂素 同时使用 分化频率 生长素用 量与细胞 分裂素用 量的比例 该比值高时 利于 的分化 抑制 的形成 该比值低时 利于 的分化 抑制 的形成 该比值适中时 促进 的生长 思维拓展 1 实验操作中应注意的几个问题 1 材料的选取 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 月季花药的培养实验中 应选择花粉发育过程中的单核靠 边期的花药进行培养 2 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
5、所使用的清洗液是无菌水 3 培养过程 在初期 菊花的组织培养需光 照 月季花药的培养不需光照 而在后期均需光照 2 花药培养过程中 确定花粉的发育时期可进行镜检 镜检前染色处理 染色方法有醋 酸洋红法和焙花青 铬矾法两种 后者能将花粉细胞染成蓝黑色 探究示例 1 下列关于植物组织培养的叙述 错误的是 A 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 听课记录 探究点二 DNA 的粗提取与鉴定 1 简述 DNA 粗提
6、取与鉴定的基本原理 2 完成该实验的实验步骤与鉴定图表 1 步骤 提取血细胞核物质 涨破 溶解 2 mol L 的 NaCl 过滤 除杂质 析出 滴蒸馏水 降 NaCl 浓度至 mol L 过滤 再溶解 mol L 的 NaCl 过滤 进 一步提纯 体积分数为 的冷却酒精 鉴定 2 鉴定 比较 加入物质 结果 图示 实 验 组 均加入 mL 二苯胺试剂 mol L NaCl 溶液 5 mL 丝状物 DNA 溶液 逐渐 对 照 组 思维拓展 1 本实验用鸡血细胞作实验材料 不能用哺乳动物的成熟红细胞 原因是哺乳动物的成 熟红细胞内无细胞核 但它可以作为血红蛋白提取和制备细胞膜的理想材料 2 实验
7、过程中两次用到蒸馏水 第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出 DNA 第 二次目的是稀释 NaCl 溶液 使 DNA 从溶液中析出 学 海 无 涯 3 预冷的酒精溶液具有以下优点 1 抑制核酸水解酶活性 防止 DNA 被降解 2 降低 分子运动 易于形成沉淀析出 3 低温有利于增加 DNA 分子柔韧性 减少断裂 探究示例 2 2011 江苏卷 19 在利用鸡血进行 DNA 的粗提取与鉴定 的实验中 相关叙述正确的是 A 用蒸馏水将 NaCl 溶液浓度调至 0 14 mol L 滤去析出物 B 调节 NaCl 溶液浓度或加入木瓜蛋白酶 都可以去除部分杂质 C 将丝状物溶解在 2 mol LNaC
8、l 溶液中 加入二苯胺试剂即呈蓝色 D 用菜花替代允鸡血作为实验材料 其实验操作步骤相同 听课记录 探究点三 PCR 扩增技术 1 简述 PCR 原理 2 补充完整 PCR 的反应过程 1 当温度上升到 90 以上时 双链 DNA 解聚为单链 如下图 2 温度下降到 50 左右 两种引物通过碱基互补配对与两条单链 DNA 结合 如下图 3 温度上升到 72 左右 溶液中的四种脱氧核苷酸 A T C G 在 的作用下 根据 原则合成新的 DNA 链 如下图 思维拓展 1 DNA 复制需要引物的原因 DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA 而只能从 3 端延 伸 DNA 链 2 PCR 结果 1
9、PCR 一般要经历三十多次循环 每次循环都包括变性 复性 延伸三 步 2 两引物之间的固定长度的 DNA 序列呈指数扩增 3 细胞内 DNA 复制与 PCR 技术的比较 细胞内 DNA 复制 PCR 不 同 点 解旋 在解旋酶的作用下边解旋边复制 80 100 高温解旋 双链完全分开 酶 DNA 解旋酶 DNA 聚合酶 TaqDNA 聚合酶 引物 RNA DNA 或 RNA 温度 体内温和条件 高温 相 同 点 需提供 DNA 复制的模板 四种脱氧核苷酸作原料 子链延伸的方向都是从 5 端 到 3 端 探究示例 3 近十年来 PCR 技术 多聚酶链式反应 成为分子生物学实验室里的一种常 规手段
10、 其原理是利用 DNA 半保留复制 在试管中进行 DNA 的人工复制 如图 在很短的 学 海 无 涯 时间内 将 DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍 使实验所需要的遗传物质不再受限于活的生 物体 1 加热使 DNA 双链打开 这一步是打开 键 称为 细胞中是在 的作用下使此键断裂的 2 当温度降低时 引物与模板 端结合 在 DNA 聚合酶的作用下 引物沿模板延 伸 最终合成 2 个 DNA 分子 此过程中原料是 遵循的原则是 3 PCR 技术的必要条件 除了模板 原料 ATP 酶以外 至少还需要三个条件 即 液体环境 适宜的 和 4 下图为某一次循环的产物 请据图回答问题 PCR 一般要经历三十
11、多次循环 每次循环可分为 三个 步骤 DNA 的羟基 OH 末端称为 图中所示的羟基端为 填字母 以引物为标记 可判断出此产物最早为第 次循环的产物 探究点四 血红蛋白的提取与分离 掌握血红蛋白的提取与分离操作 完成下列填空 1 方法和原理 方法 原理 根据相对分子质量的大小分离蛋白质 各种分子带电性质的差异以及分子本身大小 形状的不同 2 实验操作流程 样品的处理 离心去除血清 释放血 红蛋白 分离血红蛋白 粗分离 透析 去除小分子杂质 凝胶色谱法进行分离和纯化 纯度鉴定 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定相对分子量 思维拓展 1 凝胶色谱操作 包括凝胶色谱柱制作 凝胶色谱柱的装填 样品的加入
12、和洗脱 注意 事项如下 1 为了加快干凝胶的膨胀 可将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热 通常只需 1 2 h 还可除去凝胶中可能带有的微生物 排除胶粒内的空气 2 在色谱柱中填凝胶的时候要 尽量紧密 以降低凝胶颗粒之间的空隙 在装填凝胶柱时 不得有气泡存在 因为气泡 会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序 降低分离效果 在凝胶色谱操作过程中 不能发生洗脱 液流干 露出凝胶颗粒的现象 一旦发生上述两种情况 凝胶色谱柱需要重新装填 3 滴加 学 海 无 涯 样品时 吸管管口贴着管壁环绕移动加样 不要破坏凝胶面 2 检测血红蛋白的分离是否成功的方法 如果凝胶色谱柱装填得很成功 分离操作也正 确的话 能清楚地看
13、到血红蛋白的红色区带均匀 狭窄 平整 随着洗脱液缓慢流出 如果 红色区带歪曲 散乱 变宽 说明分离的效果不好 这与凝胶色谱柱的装填有关 探究示例 4 2011 淮安模拟 红细胞含有大量血红蛋白 红细胞的机能主要是由血红蛋 白完成 血红蛋白的主要功能是携带 O2或 CO2 我们可以选用猪 牛 羊或其他脊椎动物的 血液进行实验 来提取和分离血红蛋白 请回答下列有关问题 1 血红蛋白提取和分离的程序可分为四步 和 2 实验前取新鲜的血液 要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠 取血回来 马上进行 离心 收集血红蛋白溶液 加入柠檬酸钠的目的是 在样品处理中包括红细胞的洗涤 分离血红蛋白溶液 透析 洗涤红细
14、胞的目的是 你如何知道红细胞已洗涤干净 分离红细胞时对离心速度和离心时间的要求是 若离心速度过高和时间过长结果会怎样 3 收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析 这就是样品的粗分离 透析的目的是 透析的原理是 4 然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化 最后经 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度 鉴定 样品纯化的目的是 血红蛋白有什么特点 这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义 题组一 植物的组织培养 1 下列有关菊花的组织培养的说法正确的是 A 需要有三种培养基 其营养成分中的碳源应该是无机碳源 B 要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌 即在 100 下保持 15 分钟 C 在培养过程中要先让愈伤组织生根
15、后再使其生芽 D 用酒精对外植体进行消毒时 持续的时间不能太长 2 植物组织培养依据的原理 培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是 细胞的全能性 离体植物器官 组织或细胞 根 芽 生长素和细胞分裂素 生长素和乙烯 愈伤组织 再分化 脱分 学 海 无 涯 化 植物体 A B C D 3 2011 镇江调研 为提高玉米产量 科学家在育种和栽培中进行研究 如图是关于玉米 培养的过程 请回答 1 取茎尖进行组织培养 发育成植株 D 取 D 的花药培养成幼苗 经秋水仙素处理后发 育成为植株 G 从细胞分裂方式上分析 E F 过程中进行了 分裂 从育种方式上分 析 D G 属于 育种 2 D 植株上的小孢子
16、母细胞形成精子所经历的分裂方式是 在该过程中 首先要经过 四分体时期 这里的 四分体 是指 在其后某个时期对离体刺激最敏感 一般来说在 期 花药培养成功率最高 3 之所以选取茎尖放入 A 瓶中培养 是因为 如果选取 D 植株的 茎的切段放入 A 瓶培养 首先要进行 一般是用流水冲洗 min 无菌吸水 纸吸干后再放入体积分数为 70 的酒精中摇动 2 3 次 持续 s 立即取出 在无菌 水中冲洗并用无菌吸水纸吸干 再放入质量分数为 0 1 氯化汞溶液中 min 取出后在 中清洗 3 次 以 4 离体的植物组织和细胞 对营养 环境条件要求相对特殊 需要配置适宜的培养基 A 瓶中常用的一种培养基是 其主要成分包括 及蔗 糖等 同时还要添加植物激素 和 是启动细胞分裂 脱分化 再分化的关 键性激素 另外 等条件也很重要 5 C 和 F 试管苗不能直接栽培到大田中 移栽之前要 题组二 DNA 粗提取与鉴定及 PCR 扩增技术 4 2011 徐州调研 如图为 DNA 粗提取和鉴定 实验的相关操作 这些操作目的正确 的是 A 是洗涤红细胞 去除血细胞表面的杂质 B 是溶解 DNA 去除不溶于酒精的杂
