1、生物技术在其他方面的应用生物技术在其他方面的应用最新考纲最新考纲热点提示热点提示1.植物的组织培养植物的组织培养2.蛋白质的提取和分离蛋白质的提取和分离3.PCR技术的基本操作和应技术的基本操作和应用用4.从生物材料中提取某些特从生物材料中提取某些特定的成分定的成分1.植物组织培养的基本过程植物组织培养的基本过程及其在生产中的应用及其在生产中的应用2.血红蛋白的提取和分离的血红蛋白的提取和分离的实验原理和方法实验原理和方法3.PCR技术与生物体内技术与生物体内DNA复制的区别复制的区别4.初步学会用水蒸气蒸馏法初步学会用水蒸气蒸馏法和压榨法提取植物芳香油和压榨法提取植物芳香油1原理:原理:植物
2、细胞的植物细胞的 。2过程:过程:全能性全能性 1:植物细胞表现全能性需要什么条件?植物细胞表现全能性需要什么条件?提示:提示:植物细胞只有在离体、一定的营养物质和激素等条植物细胞只有在离体、一定的营养物质和激素等条件下才能表现出全能性。件下才能表现出全能性。3影响植物组织培养的因素影响植物组织培养的因素(1)选材:对于同一种植物材料,材料的年龄、保存时间的选材: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。菊花的组织培养,一般选择长短等也会影响实验结果。菊花的组织培养,一般选择植株的茎上部新生的侧枝。植株的茎上部新生的侧枝。未未开花开花(2)培养基培养基a成分:大量元素、
3、成分:大量元素、有机成分、激素和、有机成分、激素和。植物激素包括。植物激素包括和生长素,它们是启和生长素,它们是启动动 、和再分化的关键性激素。和再分化的关键性激素。b类型:常用类型:常用。c作用:植物细胞、组织或器官生长和发育的作用:植物细胞、组织或器官生长和发育的。(3)其他条件:其他条件:pH、和光照等条件对于植物组织和光照等条件对于植物组织的培养也很重要。的培养也很重要。微量元素微量元素琼脂琼脂细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂细胞分裂脱分化脱分化MS培养基培养基营养营养物质物质温度温度 2:两种关键性植物激素的使用顺序和使用量的两种关键性植物激素的使用顺序和使用量的比例能否影响培养结果?比
4、例能否影响培养结果?提示:提示:能。使用顺序能影响到细胞分裂和细胞分化的进行,能。使用顺序能影响到细胞分裂和细胞分化的进行,而二者用量的比例可以影响植物发育的方向。而二者用量的比例可以影响植物发育的方向。4菊花的组织培养菊花的组织培养实验操作过程实验操作过程(1)制备制备MS固体培养基:配制好的培养基进行固体培养基:配制好的培养基进行 灭菌。灭菌。(2)外植体消毒:外植体消毒:高压蒸汽高压蒸汽(3)接种:始终在接种:始终在 旁进行,对接种工具要用旁进行,对接种工具要用灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插。灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插。(4)培养与移栽:在培养与移栽:在182
5、2的的中培养,得到中培养,得到试管苗后进行移栽。试管苗后进行移栽。酒精灯火焰酒精灯火焰火焰灼烧火焰灼烧无菌箱无菌箱5.月季的花药培养月季的花药培养(1)被子植物花粉的发育过程:花粉母细胞被子植物花粉的发育过程:花粉母细胞(小孢子母细小孢子母细胞胞)时期时期单核期单核期 精子。精子。(2)产生花粉植株的两种途径产生花粉植株的两种途径四分体四分体双核期双核期(3)影响花药培养的因素影响花药培养的因素a材料的选择:选择花药一般选择在材料的选择:选择花药一般选择在,选择,选择的花粉应处于发育时期的的花粉应处于发育时期的 。b培养基的培养基的。c其他条件:如亲本植株的生长条件、材料的其他条件:如亲本植株
6、的生长条件、材料的 预处理、接种密度等。预处理、接种密度等。初花期初花期单核期单核期组成组成低温低温(4)实验操作关键实验操作关键a材料的选取:挑选完全材料的选取:挑选完全 的花蕾,确定花粉发的花蕾,确定花粉发育时期最常用方法是育时期最常用方法是法。法。b接种:灭菌后的花蕾,在接种:灭菌后的花蕾,在条件下除去萼片和花条件下除去萼片和花瓣,并立即将花药接种到培养基上。剥离花药时尽量不要损伤瓣,并立即将花药接种到培养基上。剥离花药时尽量不要损伤花药。花药。c培养:温度控制在培养:温度控制在 左右,幼小植株形成后才需左右,幼小植株形成后才需要要 。如果花药开裂释放出胚状体,就要在。如果花药开裂释放出
7、胚状体,就要在 开裂开裂后尽快将幼小植株分开。后尽快将幼小植株分开。未开放未开放醋酸洋红醋酸洋红无菌无菌25光照光照花药花药比一比:比一比:MS培养基与微生物培养基有何主要不同?培养基与微生物培养基有何主要不同?提示:提示:微生物培养基以有机营养为主,微生物培养基以有机营养为主,MS培养基则需提供培养基则需提供大量无机营养,包括植物生长必需的大量元素和微量元素。大量无机营养,包括植物生长必需的大量元素和微量元素。看一看:看一看:植物组织培养与花药培养技术有何相同与不同?植物组织培养与花药培养技术有何相同与不同?提示:提示:相同点:培养基配制方法、无菌技术及接种操作等相同点:培养基配制方法、无菌
8、技术及接种操作等基本相同。基本相同。不同点:花药培养的选材非常重要,需要先选择时期适宜不同点:花药培养的选材非常重要,需要先选择时期适宜的花蕾,花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换的花蕾,花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基,花药培养对培养基配方的要求更为严格。培养基,花药培养对培养基配方的要求更为严格。1DNA的粗提取的粗提取(1)根据根据DNA的的 。DNA和蛋白质等其他成分在不和蛋白质等其他成分在不同浓度的同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。如图表示溶液中溶解度不同。如图表示DNA在在NaCl溶液中溶液中的溶解度随着的溶解度随着NaCl溶液浓度变化而变化的曲线。溶
9、液浓度变化而变化的曲线。(2)DNA不溶于不溶于溶液。溶液。(3)DNA对酶、高温和对酶、高温和的的耐受性。耐受性。溶解性溶解性酒精酒精洗涤剂洗涤剂2DNA的提纯的提纯(1)方案一:利用方案一:利用DNA在不同浓度的在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,溶液中溶解度不同,通过控制通过控制NaCl溶液的浓度除去杂质。溶液的浓度除去杂质。(2)方案二:直接在方案二:直接在DNA滤液中加入滤液中加入 ,其中的,其中的 能够分解蛋白质。能够分解蛋白质。(3)方案三:将方案三:将DNA滤液放在滤液放在 的恒温水浴箱中的恒温水浴箱中保温保温1015 min。嫩肉粉嫩肉粉木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶60753DNA
10、的鉴定的鉴定(1)所用试剂:所用试剂:。(2)处理方法:将试剂与处理方法:将试剂与DNA溶液混合后溶液混合后加热加热5 min。(3)现象:溶液颜色现象:溶液颜色。二苯胺试剂二苯胺试剂沸水沸水变蓝变蓝 3:DNA的鉴定中为什么需要两支试管?的鉴定中为什么需要两支试管?提示:提示:一支试管中加入二苯胺试剂,另一支不加,可以通一支试管中加入二苯胺试剂,另一支不加,可以通过对比说明通过二苯胺试剂确实可以鉴定过对比说明通过二苯胺试剂确实可以鉴定DNA。1多聚酶链式反应扩增多聚酶链式反应扩增DNA片段片段(1)PCR原理:原理:DNA的的 。热变性热变性(2)PCR的反应过程的反应过程a变性:当温度上升
11、到变性:当温度上升到 以上时,双链以上时,双链DNA解聚解聚为为。b复性:温度下降到复性:温度下降到 左右时,两种左右时,两种 通过通过碱基互补配对与两条单链碱基互补配对与两条单链DNA结合。结合。c延伸:温度上升到延伸:温度上升到 左右时,溶液中的左右时,溶液中的4种脱氧种脱氧核苷酸核苷酸(A,T,C,G)在在的作用下,根据碱基的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的互补配对原则合成新的DNA链。链。90单链单链50引物引物72DNA聚合酶聚合酶2血红蛋白的提取和分离实践血红蛋白的提取和分离实践想一想:想一想:PCR与生物体内与生物体内DNA复制有何区别?复制有何区别?提示:提示:PCR不需要
12、解旋酶,而生物体内不需要解旋酶,而生物体内DNA复制时需要复制时需要解旋酶;解旋酶;PCR需要耐热的需要耐热的DNA聚合酶,而生物体内聚合酶,而生物体内DNA聚合酶在聚合酶在高温时会变性;高温时会变性;PCR一般需经三十多次循环,而生物体内一般需经三十多次循环,而生物体内DNA复制需要复制需要生物体自身的控制。生物体自身的控制。思一思:思一思:用猪的血液与鸡的血液提取血红蛋白哪个效果更好?用猪的血液与鸡的血液提取血红蛋白哪个效果更好?提示:提示:用猪的血液;因为猪的红细胞无细胞核,结构简单,用猪的血液;因为猪的红细胞无细胞核,结构简单,血红蛋白含量丰富,便于提取血红蛋白。血红蛋白含量丰富,便于
13、提取血红蛋白。1植物芳香油的提取植物芳香油的提取(1)植物芳香油的主要化学成分:萜类化合物及其衍生物,植物芳香油的主要化学成分:萜类化合物及其衍生物,具有很强的具有很强的 。提取方法有蒸馏、。提取方法有蒸馏、和萃取等。和萃取等。(2)提取玫瑰精油实验提取玫瑰精油实验原理:原理:。挥发性挥发性压榨压榨水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法实验流程:实验流程:(3)提取橘皮精油的实验提取橘皮精油的实验原理:一般用原理:一般用。压榨法压榨法2胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取(1)胡萝卜素性质:不溶于胡萝卜素性质:不溶于 ,微溶于乙醇,易溶于石,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。油醚等有机溶剂。(2)实验设计实验设计
14、原理:萃取法,原理:萃取法,最适宜作萃取剂。最适宜作萃取剂。(3)鉴定方法:鉴定方法:法。法。水水石油醚石油醚纸层析纸层析议一议:议一议:水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏的区别。水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏的区别。提示:提示:(1)这三种方法的基本原理相同,但原料放置位置不这三种方法的基本原理相同,但原料放置位置不同。同。水中蒸馏:原料放在蒸馏容器的水中,水要完全浸没原水中蒸馏:原料放在蒸馏容器的水中,水要完全浸没原料。料。水上蒸馏:容器中水的上方有筛板,原料放在筛板上,水上蒸馏:容器中水的上方有筛板,原料放在筛板上,水量以沸腾时不浸湿原料为宜。水量以沸腾时不浸湿原料为宜。水气蒸馏:蒸馏容器下方有
15、一排气孔,连接外源水蒸气,水气蒸馏:蒸馏容器下方有一排气孔,连接外源水蒸气,上方有筛板,上面放原料。上方有筛板,上面放原料。(2)各自特点:水中蒸馏设备简单、成本低、易操作,而水各自特点:水中蒸馏设备简单、成本低、易操作,而水上蒸馏和水气蒸馏时间短,出油率高。上蒸馏和水气蒸馏时间短,出油率高。看一看:看一看:胡萝卜素的最主要成分是什么?它有什么用途?胡萝卜素的最主要成分是什么?它有什么用途?提示:提示:胡萝卜素中胡萝卜素中胡萝卜素是最主要的成分,可以用来:胡萝卜素是最主要的成分,可以用来:治疗因缺乏维生素治疗因缺乏维生素A而引起的疾病。优质食用色素、饲料、而引起的疾病。优质食用色素、饲料、饮料
16、、食品的添加剂。抗癌、治癌。饮料、食品的添加剂。抗癌、治癌。1内因:内因:植物的种类,同一种植物材料的年龄、保存时间植物的种类,同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部位等。的长短、部位等。2外因外因(1)营养物质营养物质(2)植物激素植物激素生长素与细胞分裂素生长素与细胞分裂素两者使用比例及结果两者使用比例及结果比例比例结果结果细胞分裂素浓度细胞分裂素浓度生长素浓度生长素浓度诱导芽生成诱导芽生成细胞分裂素浓度生长素浓度细胞分裂素浓度生长素浓度 愈伤组织继续生长而不分化愈伤组织继续生长而不分化细胞分裂素浓度细胞分裂素浓度生长素浓度生长素浓度诱导根生成诱导根生成两者使用顺序及结果两者使用顺序及结
17、果使用顺序使用顺序结果结果先使用生长素,后使用细胞分先使用生长素,后使用细胞分裂素裂素有利于细胞分裂,但细胞不有利于细胞分裂,但细胞不分化分化先使用细胞分裂素,后使用生先使用细胞分裂素,后使用生长素长素细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化同时使用同时使用分化频率提高分化频率提高(3)外界条件外界条件温度:在植物组织培养中大多采用最适温度,并保持恒温培养,以温度:在植物组织培养中大多采用最适温度,并保持恒温培养,以加速生长。通常采用加速生长。通常采用(252)的温度,对大多数植物来讲是合适的,但也因的温度,对大多数植物来讲是合适的,但也因种类而异。如进行菊花组织培养时,温度应控制在种类而异。如进行菊
18、花组织培养时,温度应控制在1822。在植物组织培养以前先对培养材料进行低温或高温处理,往往有促进在植物组织培养以前先对培养材料进行低温或高温处理,往往有促进诱导生长的作用,为此,常在培养实践中采用。如胡萝卜切片在诱导生长的作用,为此,常在培养实践中采用。如胡萝卜切片在4下处理下处理1632 min,比未处理的可大大加快生长;天竺葵茎尖在,比未处理的可大大加快生长;天竺葵茎尖在10低温下处理低温下处理14周,比在周,比在20和和30中的可大大提高茎尖繁殖数;菊芋块茎组织低温或中的可大大提高茎尖繁殖数;菊芋块茎组织低温或高温预处理均可促进生根;胚培养中先进行低温预处理,有利于萌芽。高温预处理均可促
19、进生根;胚培养中先进行低温预处理,有利于萌芽。光照:它对愈伤组织的生长和分化有很大影响。当然这光照:它对愈伤组织的生长和分化有很大影响。当然这也与材料的性质、培养基情况以及由于光照而引起的温度上升也与材料的性质、培养基情况以及由于光照而引起的温度上升等因素有关。等因素有关。进行菊花组织培养时进行菊花组织培养时pH应控制在应控制在5.8左右。左右。回答下列有关植物组织培养的问题。回答下列有关植物组织培养的问题。(1)用于植物组织培养的植物材料称为用于植物组织培养的植物材料称为_。(2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程称为程称为_。
20、(3)在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素X和植物激和植物激素素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况如图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与胞群的变化情况如图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系:形成芽、根、愈伤组织的关系:当植物激素当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比等于的浓度比等于1时,时,_;_;_。(4)若植物激素若植物激素Y是生长素,在植物组织培养中其主要作用是生长素,在植物组织培养中其主要作用是是_;则植物激素;则植物激素X的名称是
21、的名称是_。(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是_。解析解析(1)用于植物组织培养的离体植物器官、组织或细用于植物组织培养的离体植物器官、组织或细胞称为外植体。胞称为外植体。(2)脱分化是让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的脱分化是让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能转变成未分化细胞的过程。结构和功能转变成未分化细胞的过程。(3)分析图得出:植物激素分析图得出:植物激素X与植物激素与植物激素Y浓度比等于浓度比等于1时,时,未分化的细胞群形成愈伤组织;大于未分化的细胞群形成愈伤组织;大于1则形成芽,小于则形成芽,小于1时形成
22、时形成根。根。(4)植物组织培养中常用生长素和细胞分裂素,生长素的作植物组织培养中常用生长素和细胞分裂素,生长素的作用是促进细胞生长用是促进细胞生长(纵向伸长纵向伸长)、分裂和分化。细胞分裂素的作用、分裂和分化。细胞分裂素的作用是促进细胞分裂。是促进细胞分裂。(5)植物组织培养形成试管苗属于无性生殖范畴,后代的遗植物组织培养形成试管苗属于无性生殖范畴,后代的遗传物质全部来自母体,不发生性状分离,便于保存优良性状。传物质全部来自母体,不发生性状分离,便于保存优良性状。答案答案(1)外植体外植体(2)去分化去分化(脱分化脱分化)(3)未分化细胞群经分裂形成愈伤组织当植物激素未分化细胞群经分裂形成愈
23、伤组织当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比大于的浓度比大于1时,未分化细胞群分化形成芽时,未分化细胞群分化形成芽当植物激素当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比小于的浓度比小于1时,未分化细胞群分时,未分化细胞群分化形成根化形成根(4)促进细胞的生长促进细胞的生长(伸长伸长)、分裂和分化细胞分裂素、分裂和分化细胞分裂素(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖,后代不发生组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖,后代不发生性状分离性状分离1生物体内生物体内DNA复制与复制与PCR反应的区别反应的区别比较项目比较项目体内体内DNA复制复制PCR反应反应解旋解旋在解旋酶作用下,细在解旋酶作用
24、下,细胞提供能量,部分解胞提供能量,部分解开开加热至加热至90,双链全部解,双链全部解开,不需解旋酶开,不需解旋酶引物引物一小段一小段RNA可以是可以是RNA或单链或单链DNA分子片段分子片段合成子链合成子链在引物基础上,一条在引物基础上,一条链连续合成,另一条链连续合成,另一条链分段合成链分段合成分别从两条链的引物端开分别从两条链的引物端开始,都是连续合成,控制始,都是连续合成,控制温度温度72比较项目比较项目体内体内DNA复制复制PCR反应反应特点特点边解旋边复制,半保边解旋边复制,半保留复制留复制体外迅速扩增体外迅速扩增Taq DNA聚合酶聚合酶不需要不需要需要需要循环次数循环次数受生物
25、体自身控制受生物体自身控制一般一般30多次多次(受原料等影受原料等影响响)产物产物完整完整DNADNA片段片段相同点相同点(1)提供提供DNA复制的模板复制的模板(2)四种脱氧核苷酸作原料四种脱氧核苷酸作原料(3)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2.PCR反应的原理、过程及结果反应的原理、过程及结果(1)PCR原理原理在一定的缓冲溶液中通过控制温度并提供模板和原料,使在一定的缓冲溶液中通过控制温度并提供模板和原料,使DNA复制在体外反复进行。复制在体外反复进行。(2)PCR反应过程反应过程变性:当温度上升到变性:当温度上升到90以上时,双链以上时,双链DNA解旋为单链:
26、解旋为单链:如下图:如下图:复性:温度下降至复性:温度下降至50左右时,两种引物通过碱基互补左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链配对与两条单链DNA结合,如下图:结合,如下图:延伸:当温度上升至延伸:当温度上升至72左右,溶液中的四种脱氧核苷左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在酸在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链,如下图:链,如下图:(3)结果结果PCR一般要经历三十多次循环,每次循环都包括变性、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。复性、延伸三步。两个引物之间的固定长度的两个引物之间的固定长度的DNA
27、序列呈指数扩增。序列呈指数扩增。DNA复制需要引物的原因:复制需要引物的原因:DNA聚合酶不能从头聚合酶不能从头开始合成开始合成DNA,而只能从,而只能从3端延伸端延伸DNA链。链。近十年来,近十年来,PCR技术成为分子生物学实验室里的技术成为分子生物学实验室里的一种常规手段,其原理是利用一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制的人工复制(如图所示如图所示),在很短时间内,将,在很短时间内,将DNA扩增几百扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需要的遗传物质不再受限于活万倍甚至几十亿倍,使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。的生物体
28、。(1)加热使加热使DNA双链打开,这一步是打开双链打开,这一步是打开_键,称为键,称为_,DNA体内复制是在体内复制是在_的作用下使此键断裂。的作用下使此键断裂。(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成作用下,引物沿模板延伸,最终合成2条条DNA分子,此过程中原分子,此过程中原料是料是_,遵循的原则是遵循的原则是_。(3)PCR技术的必要条件,除了模板、原料、技术的必要条件,除了模板、原料、ATP、酶以外,、酶以外,至少还需要三个条件,即:液体环境、适宜的至少还需要三个条件,即:液体环境、适宜的_和和
29、_。(4)通过通过PCR技术使技术使DNA分子大量复制,若将一个用分子大量复制,若将一个用15N标记的标记的DNA分分子放入试管中,以子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制四次后,则标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制四次后,则15N标标记的记的DNA分子占全部分子占全部DNA分子总数的比例为分子总数的比例为_。解析解析本题考查本题考查DNA复制过程及特点以及复制过程及特点以及PCR技术的基本条件。运技术的基本条件。运用用PCR技术扩增技术扩增DNA时,首先要解旋,然后引物与单链时,首先要解旋,然后引物与单链DNA模板结合。在模板结合。在引物的引导下,利用引物的引导下,利用DNA聚
30、合酶的酶促反应按聚合酶的酶促反应按53方向复制出互补方向复制出互补DNA。答案答案(1)氢解旋解旋酶氢解旋解旋酶(2)脱氧核苷酸碱基互补配对原则脱氧核苷酸碱基互补配对原则(3)温度酸碱度温度酸碱度(4)1/8得分有道得分有道当当PCR反应体系的温度由变性后快速冷却到反应体系的温度由变性后快速冷却到50左右时,引物与模板可结合,一般不需考虑解开的两条左右时,引物与模板可结合,一般不需考虑解开的两条DNA模板链的重新结合,原因是:模板链的重新结合,原因是:(1)模板模板DNA比引物长得多而且复杂得多,不易重新结合。比引物长得多而且复杂得多,不易重新结合。(2)引物和模板之间的碰撞机会远远高于模板互
31、补链之间的引物和模板之间的碰撞机会远远高于模板互补链之间的碰撞机会。碰撞机会。(3)加入的引物的量足够多而模板链数量少。加入的引物的量足够多而模板链数量少。1基本原理基本原理(1)DNA在不同浓度的在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,在溶液中的溶解度不同,在0.14 mol/L的的NaCl溶液中的溶解度最低。溶液中的溶解度最低。(2)DNA不溶于酒精溶液。不溶于酒精溶液。(3)DNA不被蛋白酶所水解。不被蛋白酶所水解。(4)DNA可被二苯胺染成蓝色。可被二苯胺染成蓝色。2方法目的方法目的方法方法目的目的溶于溶于NaCl溶溶液中并稀释液中并稀释NaCl溶液浓度为溶液浓度为2 mol/L时,时
32、,DNA溶解,而溶解,而部分蛋白质发生盐析而生成沉淀,通过过滤可部分蛋白质发生盐析而生成沉淀,通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质溶液的杂质当当NaCl溶液稀释至溶液稀释至0.14mol/L时,时,DNA析出,过析出,过滤可除去溶于滤可除去溶于NaCl中的部分蛋白质和其他杂质中的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,水解蛋白质嫩肉粉中含木瓜蛋白酶,水解蛋白质加入冷却酒加入冷却酒精精(95%)DNA析出,除去溶于酒精的蛋白质析出,除去溶于酒精的蛋白质加入二苯胺,加入二苯胺,并沸水浴并沸水浴鉴定鉴定DNA3.实验中实验中4次过滤的比较次过
33、滤的比较第一次过滤第一次过滤第二次过滤第二次过滤第三次过第三次过滤滤第四次过滤第四次过滤滤液中滤液中含含DNA的核的核物质物质DNA溶于溶于0.14mol/L NaCl溶液溶液的杂质的杂质DNA纱布上纱布上细胞膜、核细胞膜、核膜等残片膜等残片不溶于不溶于2mol/L NaCl溶液的杂质溶液的杂质DNA不溶于不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质溶液的杂质第一次过滤第一次过滤第二次过滤第二次过滤第三次过第三次过滤滤第四次过滤第四次过滤过滤前过滤前加入加入蒸馏水蒸馏水NaCl溶液溶液蒸馏水蒸馏水NaCl溶液溶液过滤的过滤的目的目的去除细胞膜、去除细胞膜、核膜等杂质核膜等杂质去除不溶于去除不溶于2
34、mol/L NaCl溶液的杂质溶液的杂质去除溶于去除溶于0.14mol/L NaCl溶液溶液的杂质的杂质去除不溶于去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质溶液的杂质以下是有关以下是有关DNA粗提取实验的阅读材料:粗提取实验的阅读材料:A.核酸极不稳定,在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作核酸极不稳定,在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。用下很容易降解。B.DNA核蛋白在核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很高,但在溶液中溶解度很高,但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低;而溶液中的溶解度很低;而RNA核蛋白溶于核蛋白溶于0.14 mol/L NaCl溶液。溶液
35、。C用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内;在用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内;在DNA溶液中加入溶液中加入2.5倍体积、体积分数为倍体积、体积分数为95%的酒精,可将的酒精,可将DNA分离出来。分离出来。DDNA在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺酸性溶液反应,能生成蓝色化合物。它与二苯胺酸性溶液反应,能生成蓝色化合物。E实验材料与器械:柠檬酸钠溶液、石英砂、实验材料与器械:柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14 mol/L NaCl溶液、溶液、1 mol/L NaCl溶液、蒸馏水、苯酚、溶液、蒸馏水、苯酚、95%酒精、二酒
36、精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。F实验步骤:研磨得匀浆实验步骤:研磨得匀浆过滤得滤液过滤得滤液滤液稀释滤液稀释6倍倍离心处理得沉淀物离心处理得沉淀物沉淀物再溶解沉淀物再溶解加苯酚静置后去上清液加苯酚静置后去上清液提取出提取出DNADNA鉴定。鉴定。请阅读以上材料回答下列问题:请阅读以上材料回答下列问题:(1)研磨时,取研磨时,取10 g花椰菜,加适量的石英砂、花椰菜,加适量的石英砂、_和和_。(2)将滤液稀释将滤液稀释6倍,其目的是倍,其目的是_
37、。(3)取沉淀物,置于取沉淀物,置于2 mL 1 mol/L NaCl溶液中,使溶液中,使DNA核蛋核蛋白再次溶解,再加白再次溶解,再加2 mL苯酚充分振荡后静置,待其分层后弃其苯酚充分振荡后静置,待其分层后弃其上层的苯酚。该步骤的目的是除去上层的苯酚。该步骤的目的是除去_。(4)将剩余溶液中的将剩余溶液中的DNA提取出来的方法是:提取出来的方法是:_。(5)证明提取物确实是证明提取物确实是DNA分子的方法是:分子的方法是:_。解析解析(1)在研磨时加入少许石英砂是为了增大摩擦力,加快研磨的在研磨时加入少许石英砂是为了增大摩擦力,加快研磨的速度。加入速度。加入1 mol/L NaCl溶液是为了
38、溶解溶液是为了溶解DNA,而加入柠檬酸钠溶液是为了,而加入柠檬酸钠溶液是为了保护保护DNA不被破坏。不被破坏。(2)在在0.14 mol/L NaCl溶液中,溶液中,DNA核蛋白的溶解度最低,所以我们要核蛋白的溶解度最低,所以我们要将将1 mol/L NaCl溶液稀释。溶液稀释。(3)前一步提取的是前一步提取的是DNA核蛋白,而我们要的是核蛋白,而我们要的是DNA,因此需要把,因此需要把DNA核蛋白进一步提纯。用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内,用这核蛋白进一步提纯。用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内,用这样的方法可以去除蛋白质。样的方法可以去除蛋白质。(4)根据题中所给信息,
39、在根据题中所给信息,在DNA溶液中加入溶液中加入2.5倍体积、体积分数为倍体积、体积分数为95%的酒精,的酒精,DNA黏稠,可用玻璃棒搅成团取出。黏稠,可用玻璃棒搅成团取出。(5)DNA在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺酸性溶液反应,能生成蓝色化合物。用此种方法可以鉴定所提取的物质是否酸性溶液反应,能生成蓝色化合物。用此种方法可以鉴定所提取的物质是否为为DNA。答案答案(1)1 mol/L NaCl溶液柠檬酸钠溶液溶液柠檬酸钠溶液(2)使使DNA核蛋白的溶解度逐渐降低核蛋白的溶解度逐渐降低(3)蛋白质蛋白质(4)向下层向
40、下层DNA溶液中加溶液中加2.5倍体积、体积分数为倍体积、体积分数为95%的酒精,此时用玻的酒精,此时用玻璃棒搅动,在玻璃棒上的成团物即是璃棒搅动,在玻璃棒上的成团物即是DNA(5)用适量的浓硫酸处理提取物,再滴加二苯胺试剂数滴,加热如有蓝用适量的浓硫酸处理提取物,再滴加二苯胺试剂数滴,加热如有蓝色出现即可证明提取物是色出现即可证明提取物是DNA苯酚的作用容易被忽略,它可以使蛋白质变性,苯酚的作用容易被忽略,它可以使蛋白质变性,且使变性的蛋白质留在其中,所以使用该试剂的目的是除去蛋且使变性的蛋白质留在其中,所以使用该试剂的目的是除去蛋白质杂质。白质杂质。1几种提取方法的比较几种提取方法的比较提
41、取提取方法方法蒸馏蒸馏压榨压榨萃取萃取适用适用范围范围适用于提取玫适用于提取玫瑰油、薄荷油瑰油、薄荷油等挥发性强的等挥发性强的芳香油芳香油适用于柑橘、适用于柑橘、柠檬等易焦糊柠檬等易焦糊原料的提取原料的提取适用范围广,要适用范围广,要求原料的颗粒要求原料的颗粒要尽可能细小,能尽可能细小,能充分浸泡在有机充分浸泡在有机溶剂中溶剂中提取提取方法方法蒸馏蒸馏压榨压榨萃取萃取优点优点简单易行,便简单易行,便于分离于分离生产成本低,生产成本低,可保持原料原可保持原料原来的结构和功来的结构和功能能出油率高,易分出油率高,易分离离局限局限性性水中蒸馏会导水中蒸馏会导致原料焦糊和致原料焦糊和有效成分水解有效成
42、分水解等问题等问题分离较为困难,分离较为困难,出油率相对较出油率相对较低低使用的有机溶剂使用的有机溶剂处理不当会影响处理不当会影响芳香油的质量芳香油的质量2.几种植物有效成分提取的比较几种植物有效成分提取的比较提取物质提取物质提取方法提取方法提取原理提取原理步骤步骤玫瑰精油玫瑰精油水蒸气蒸水蒸气蒸馏法馏法利用水蒸气将挥利用水蒸气将挥发性较强的植物发性较强的植物芳香油携带出来芳香油携带出来(1)水蒸气蒸馏,水蒸气蒸馏,(2)分离油层分离油层(加加NaCl),(3)除水过滤除水过滤(加无水加无水Na2SO4)橘皮精油橘皮精油压榨法压榨法通过机械加压,通过机械加压,压榨出果皮中的压榨出果皮中的芳香油
43、芳香油(1)石灰水浸泡、漂洗,石灰水浸泡、漂洗,(2)压榨、过滤、静置,压榨、过滤、静置,(3)再次过滤再次过滤胡萝卜素胡萝卜素萃取法萃取法使提取物溶解在使提取物溶解在有机溶剂中,蒸有机溶剂中,蒸发后得到提取物发后得到提取物(1)粉碎、干燥,粉碎、干燥,(2)萃取,过滤,萃取,过滤,(3)浓缩浓缩如图是用水蒸气蒸馏法从薄荷叶中提取薄荷油的如图是用水蒸气蒸馏法从薄荷叶中提取薄荷油的装置图装置图(注:铁架台等支持部分省略注:铁架台等支持部分省略),请据图补充完成下面的实,请据图补充完成下面的实验并回答有关问题:验并回答有关问题:.实验步骤:实验步骤:(1)安装好如图所示的装置,特别要注意将冷凝器夹
44、好。安装好如图所示的装置,特别要注意将冷凝器夹好。(2)将薄荷叶尽量剪碎,取适量的薄荷叶放入将薄荷叶尽量剪碎,取适量的薄荷叶放入_瓶内。瓶内。(3)向向_瓶内加水,至容积的瓶内加水,至容积的_左右,为防止左右,为防止出现水碱,可加入数滴稀硫酸。此时应向瓶中放入几粒出现水碱,可加入数滴稀硫酸。此时应向瓶中放入几粒_以防暴沸。以防暴沸。(4)向冷凝器中通入向冷凝器中通入_。(5)安装好连接管,将连接管的出口放在接收瓶中。接收瓶安装好连接管,将连接管的出口放在接收瓶中。接收瓶口上盖上一小块铝箔或牛皮纸。口上盖上一小块铝箔或牛皮纸。(6)将蒸气发生器加热,至瓶中的水沸腾,然后调节火的大小,以维持将蒸气
45、发生器加热,至瓶中的水沸腾,然后调节火的大小,以维持水稳定的沸腾程度。水稳定的沸腾程度。(7)当接收瓶内漂在水上的油状物当接收瓶内漂在水上的油状物(即精油即精油)不再增多时即可停止实验。不再增多时即可停止实验。.回答有关问题:回答有关问题:(1)A蒸馏瓶通入蒸馏瓶通入B蒸馏瓶中的连接管为什么插入蒸馏瓶中的连接管为什么插入B蒸馏瓶底部?蒸馏瓶底部?_。(2)冷凝器的作用是冷凝器的作用是_。(3)接 收 瓶 口 上 盖 一 小 块 铝 箔 或 牛 皮 纸,其 目 的 是接 收 瓶 口 上 盖 一 小 块 铝 箔 或 牛 皮 纸,其 目 的 是_。解析解析本装置是用水蒸气蒸馏法提取薄荷油,其原理是本
46、装置是用水蒸气蒸馏法提取薄荷油,其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来。蒸馏时,将利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来。蒸馏时,将原料放入原料放入B瓶,在原料底部通入水蒸气,即可带出原料里面的芳瓶,在原料底部通入水蒸气,即可带出原料里面的芳香油,香油,A瓶中水量应约占容积的瓶中水量应约占容积的2/3,为防止暴沸,可加入沸石,为防止暴沸,可加入沸石或碎玻璃、碎瓷片,冷凝器中应通入自来水,以降低油水混合或碎玻璃、碎瓷片,冷凝器中应通入自来水,以降低油水混合气体的温度,便于分层。由于薄荷油具有挥发性,因此在接收气体的温度,便于分层。由于薄荷油具有挥发性,因此在接收瓶口应盖上一小块铝
47、箔或牛皮纸。瓶口应盖上一小块铝箔或牛皮纸。答案答案.(2)B(3)A2/3沸石或碎玻璃、碎瓷片沸石或碎玻璃、碎瓷片(4)自来水自来水.(1)让水蒸气由下而上进行蒸馏让水蒸气由下而上进行蒸馏(2)使混合气体冷却分层使混合气体冷却分层(3)减少薄荷油的散失减少薄荷油的散失(薄荷油具有挥发性薄荷油具有挥发性)植物组织培养植物组织培养下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是下列关于植物组织培养的叙述中,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培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和
48、分化分化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组织D.同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同组织基因相同解析解析绿色开花植物的细胞有两种:体细胞和配子细胞,绿色开花植物的细胞有两种:体细胞和配子细胞,这两种细胞所含的核型这两种细胞所含的核型(基因基因)是不同的,同一株绿色开花植物不是不同的,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可能不相同。同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不相同。答案答案D 胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取在胡萝卜素的提取
49、和分离实验中,我们要结合前边学过的在胡萝卜素的提取和分离实验中,我们要结合前边学过的植物芳香油的提取和分离步骤,来对比它们之间的不同点,进植物芳香油的提取和分离步骤,来对比它们之间的不同点,进而明确为什么要选用不同的方法对这几种物质进行提取和分离。而明确为什么要选用不同的方法对这几种物质进行提取和分离。这几种提取方法各有什么优缺点。在胡萝卜素的提取中,萃取这几种提取方法各有什么优缺点。在胡萝卜素的提取中,萃取剂的选择是很重要的,这就需要我们对照几种不同的萃取剂进剂的选择是很重要的,这就需要我们对照几种不同的萃取剂进行分析,明确为什么选择某种萃取剂的原因了。行分析,明确为什么选择某种萃取剂的原因
50、了。根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质,根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质,回答下列问题:回答下列问题:(1)胡萝卜素是胡萝卜素是_色的结晶,从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用色的结晶,从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用_作为溶剂,原因是作为溶剂,原因是_。(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_。用这种方法提取。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、_、_、_。(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将_和和_控控制在一定范围内,原因是制在一定范围内
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