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專題二十四生物技術在其他方面的應用,特定成分的提取與分離與PCR技術,1.特定成分的提取與分離,溶解度,蛋白質,鹽析,凝膠色譜,電泳,水蒸氣蒸餾,壓榨法,萃取法,相對分子質量,有機,溶劑,石灰水,2.PCR技術(1)PCR原理DNA原理，即：,熱變性,(2)PCR反應過程,90℃,50℃,堿基互補配對,聚合酶,植物組織培養(yǎng),1.植物組織培養(yǎng)的過程,脫分化,再分化,植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基是，一般需要添加和兩種植物激素。2.菊花的組織培養(yǎng)過程制備(配制母液、配制培養(yǎng)基、滅菌)→消毒→接種→培養(yǎng)→→栽培。,MS培養(yǎng)基,生長素,細胞分裂素,MS培養(yǎng)基,外,植體,移栽,3.月季的花藥培養(yǎng)(1)花粉發(fā)育經(jīng)歷了四分體時期、期、雙核期等階段。(2)花粉植株的產(chǎn)生途徑,單核,胚狀體,愈傷組織,(3)影響培養(yǎng)的因素：選擇的材料、的組成、親本植株的生長條件、材料的低溫預處理以及接種密度等。(4)選材：要挑選完全的花蕾，確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是法。某些植物的花粉細胞核不易著色,需采用,此法可將花粉細胞核染成。(5)實驗操作：材料的選取→材料的消毒→→。,培養(yǎng)基,未開放,醋酸洋紅,焙花青—鉻礬法,藍黑色,接種,培養(yǎng),4.菊花莖組織培養(yǎng)與月季花藥離體培養(yǎng)的比較,全能性,新萌生,完全未開放,不需要光照,需要光照,MS,消毒,篩選和誘導,激素,溫度,1.DNA粗提取與鑒定中不同試劑的用途及原理比較,DNA與蛋白質技術,2.血紅蛋白的提取與分離(1)血紅蛋白的分離方法及相關原理,(2)操作流程,3.細胞內(nèi)DNA復制與體外DNA擴增（PCR技術）的比較,【典例1】(2015河南許昌質檢)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，負責血液中O2和部分CO2的運輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。,(1)將實驗流程圖補充完整：A為__________________，B為______________。凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)________分離蛋白質的有效方法。(2)洗滌紅細胞的目的是去除________，洗滌次數(shù)過少，無法除去________；離心速率過快和時間過長會使________一同沉淀,達不到分離的效果。洗滌干凈的標志是________________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是_____________。(3)在洗脫過程中加入物質的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是____________________________________。如果紅色區(qū)帶________，說明色譜柱制作成功。,解析(1)紅細胞洗滌之后應進行血紅蛋白釋放處理，凝膠色譜柱填充完畢后，可加入樣品并洗脫；凝膠色譜法分離蛋白質的原理是依據(jù)是分子大小。(2)洗滌紅細胞的目的是除去雜蛋白，洗滌時間過少，將無法除去血漿蛋白，離心宜保持低速、短時間，否則會使白細胞、淋巴細胞一同沉淀，倘若離心后上清液無黃色，則表明洗滌干凈；蒸餾水和甲苯對血紅蛋白釋放起重要作用。(3)為保持pH與體內(nèi)一致，維持血紅蛋白的生化特性,洗脫時宜加入20mmol/L的磷酸緩沖液；凝膠色譜柱制作成功的標志是紅色區(qū)帶均勻一致地移動。答案(1)血紅蛋白的釋放樣品的加入和洗脫相對分子質量的大小(2)雜蛋白(血漿蛋白)血漿蛋白白細胞和淋巴細胞離心后的上清液中沒有黃色蒸餾水和甲苯(3)準確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)的一致均勻一致的移動,【以題說法】血紅蛋白提取與分離易錯點歸納,1.水蒸氣蒸餾裝置,植物有效成分提取裝置的設計及使用,(1)安裝順序：從左到右，自下而上。(2)溫度計位置：溫度計的水銀球應與蒸餾燒瓶的支管口下沿保持水平。(3)冷凝管中水流向：從下方進水，上方出水，與蒸汽流向相反。,(4)加熱時防止暴沸:墊石棉網(wǎng)，向液體中加入幾片沸石或瓷片。(5)燒瓶內(nèi)液體量：燒瓶容積的1/3～2/3。(6)除水：加入無水Na2SO4后，放置時間可適當長些。(7)溫度及時間：為提高產(chǎn)品質量，要嚴格控制蒸餾溫度，可適當延長蒸餾時間。,胡蘿卜素萃取裝置,2.胡蘿卜素萃取裝置(1)安裝順序是由下而上，拆除時相反。(2)采用水浴加熱的原因：有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。(3)在燒瓶口安裝冷凝回流裝置的目的：防止加熱時有機溶劑揮發(fā)。,【典例2】(2015廣東江門模擬)生物組織中有機物的提取方法有很多種。例如凝膠色譜法、電泳法、蒸餾法、壓榨法和萃取法等，不同的有機物所用的提取方法各有不同。(1)玫瑰精油被稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)中不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加劑或化學原料,其提取方法主要是________。(2)杏仁油富含礦物質和維生素，是一種質地輕柔、高滲透性的保濕劑，主要通過________法提取。,(3)萃取胡蘿卜素前，要將胡蘿卜徹底粉碎的主要目的是_____________________________________________________。(4)血紅蛋白的提取方法可以采用________，該方法主要是利用血紅蛋白的哪一特性將它與其他物質分開的？____________。(5)提取DNA時，可以利用DNA在__________________而析出的性質。為了純化提取的DNA，向DNA濾液中加入嫩肉粉，目的是__________________。在進行DNA鑒定時，可以使用___________試劑，并在沸水浴中加熱，如有DNA，會產(chǎn)生藍色反應。,解析(1)玫瑰精油不能含有化學原料，所以不能用萃取法，而其又具有揮發(fā)性較強等特點，適于用水蒸氣蒸餾法提取。(2)杏仁油的提取原料為種子，一般用于食用，應采用壓榨法提取。(3)萃取胡蘿卜素前將胡蘿卜徹底粉碎的目的是使原料顆粒變小,提高萃取效率。(4)血紅蛋白相對分子質量大小與成熟紅細胞中其他成分相差較大。(5)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，可以利用這一特點使DNA溶解或析出，從而將其與其他物質分開。答案(1)水蒸氣蒸餾法(2)壓榨(3)使原料顆粒變小，加大萃取效率(4)凝膠色譜法相對分子質量的大小(5)濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小分解蛋白質二苯胺,1.植物組織培養(yǎng)過程中脫分化與再分化的比較,植物組織培養(yǎng),2.植物激素與組織培養(yǎng)(1)生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素，其作用及特點：①在生長素存在的情況下,細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。②使用順序不同，結果不同，具體如下：,③用量比例不同，結果也不同,【典例3】(2015湖南四縣(市)聯(lián)考)根據(jù)植物組織培養(yǎng)技術回答以下問題：(1)植物組織培養(yǎng)所用到的是固體培養(yǎng)基，原因是培養(yǎng)基中添加了_______,培養(yǎng)基的主要成分是_______、_______和有機物。(2)培養(yǎng)基中添加有機物，說明外植體的“代謝”存在________(填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)型。(3)培養(yǎng)基中常要添加__________(激素)，這兩種激素的______影響植物細胞的發(fā)育方向。如果外植體是菊花的莖段，則________(填“需要”或“不需要”)添加植物激素。(4)除培養(yǎng)基中的因素外，________等外界因素對植物細胞的正常發(fā)育起到很重要的作用。(5)外植體要經(jīng)過________后，才能接種。(6)在工作臺上接種時，為了避免細菌等污染，接種過程要在________旁進行。,解析植物組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有機物等。外植體在培養(yǎng)到愈傷組織的過程中代謝類型為異養(yǎng)型。培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的配比決定培養(yǎng)物的生長和發(fā)育情況。菊花的莖段培養(yǎng)可以不添加植物激素，因為菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。答案(1)瓊脂(凝固劑)大量元素微量元素(2)異養(yǎng)(3)生長素和細胞分裂素用量比例不需要(4)pH、溫度、光照(5)消毒(6)酒精燈火焰,【以題說法】植物組織培養(yǎng)技術中的“無菌操作”,