生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 ppt課件

1、欄目索引課標(biāo)版課標(biāo)版 生物生物第第33講生物技術(shù)在其他方面的運用講生物技術(shù)在其他方面的運用欄目索引知識一特定成分的提取與知識一特定成分的提取與PCR技術(shù)技術(shù)一、特定成分的提取一、特定成分的提取知識梳理知識梳理提取物質(zhì)提取方法提取原理步驟DNA鹽析法DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精,但有些蛋白溶于酒精溶解在2mol/L的NaCl溶液中加蒸餾水稀釋至0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出,過濾加入冷酒精析出血紅蛋白凝膠色譜法、電泳法根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小;根據(jù)各種分子帶電性質(zhì)差異樣品處理粗分離純化純度鑒定:欄目索引玫瑰精油水蒸氣蒸餾法 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物

2、芳香油攜帶出來水蒸氣蒸餾分離油層除水過濾橘皮精油壓榨法通過機械加壓,壓榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗壓榨、過濾、靜置再次過濾胡蘿卜素萃取法使提取物溶解在有機溶劑中,蒸發(fā)后得到提取物粉碎、干燥萃取、過濾濃縮:欄目索引二、PCR技術(shù)1.PCR原理:DNA復(fù)制原理,在體外DNA雙螺旋的翻開可以經(jīng)過控制溫度來實現(xiàn),即:雙鏈DNA單鏈DNA:欄目索引過程說明圖解變性當(dāng)溫度上升到90以上時,雙鏈DNA解聚為單鏈復(fù)性溫度下降到50左右,兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合延伸72左右時,TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新鏈由5端向3端延伸2.PCR反響過程:欄目索引3.結(jié)果:上述三步反響

3、完成后,一個DNA分子就變成了兩個DNA分子,隨著反復(fù)次數(shù)的增多,DNA分子就以2n的方式添加。PCR的反響過程都是在PCR擴增儀中完成的。:欄目索引1.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,不同的有機物提取的方法各有不同。(1)玫瑰精油稱為“液體黃金,是世界香料工業(yè)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(xué)原料,其提取方法主要是。(2)杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素,是一種質(zhì)地輕柔、高浸透性的保濕劑,主要經(jīng)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:欄目索引(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

4、白的哪一特性將它與其他物質(zhì)分開的?。(5)DNA提取時,可以利用DNA在而析出,為了純化提取的DNA,向DNA濾液中參與嫩肉粉,目的是,DNA鑒定時,運用試劑在沸水中加熱呈現(xiàn)藍(lán)色。答案(1)水蒸氣蒸餾法(2)壓榨(3)使原料顆粒變小,提高萃取效率(4)凝膠色譜法相對分子質(zhì)量的大小:欄目索引(5)濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度小分解蛋白質(zhì)二苯胺解析(1)玫瑰精油不能含有任何添加劑或化學(xué)原料,所以不能用萃取法,而其又具有揮發(fā)性較強的特點,適于用水蒸氣蒸餾法提取。(2)杏仁油的提取原料為種子,應(yīng)采用壓榨法。(3)普通來說,原料顆粒小,萃取溫度高,時間長,需求提取的物質(zhì)就可以充分溶解,

5、萃取效果就好。(4)凝膠色譜法也稱做分配色譜法,是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分別蛋白質(zhì)的有效方法。(5)DNA在不同NaCl溶液中溶解度不同,可以使DNA溶解或析出從而與其他物質(zhì)分開。:欄目索引2.在遺傳病及刑偵破案中常需求對樣品DNA進(jìn)展分析,PCR技術(shù)能快速擴增DNA片段,在幾個小時內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝,有效地處理了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進(jìn)展分析研討的問題。據(jù)圖回答相關(guān)問題:欄目索引(1)在相應(yīng)的橫線上寫出引物,并在復(fù)制這一步驟中將引物置于適宜的位置。(2)在相應(yīng)的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的DNA分子。(3)假設(shè)將作為原料的四種脫氧核苷酸用32P標(biāo)志,請分析循環(huán)一次后生成

6、的DNA分子的特點:,循環(huán)n次后生成的DNA分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為。(4)PCR反響過程的前提條件是,PCR技術(shù)利用DNA的原理處理了這個問題。(5)在對樣品DNA進(jìn)展分析的過程中發(fā)現(xiàn),DNA摻雜著一些組蛋白,要去除這些組蛋白可參與的物質(zhì)是。:欄目索引答案(1)5GAOHHOAG55GGTC3(2)3CCAG55GGTC35GGTC33CCAG5(3)每個DNA分子各有一條鏈含32P1/2n(4)DNA解旋熱變性(5)蛋白酶解析(1)DNA聚合酶不能從頭開場所成DNA,只能從3端延伸DNA鏈,所以引物就提供了3端,子鏈延伸方向為53,引物與b鏈部分堿基互補,:欄目索引引物那么與

7、a鏈部分堿基互補,且銜接到a鏈的3端,故引物的構(gòu)造為5GAOH。(2)經(jīng)過一次循環(huán)后,產(chǎn)生的兩個DNA分子分別含有引物和引物。(3)由于作為原料的四種脫氧核苷酸被32P標(biāo)志,所以新合成的子鏈均含有放射性,一次循環(huán)后的兩個DNA各有一條鏈含32P,假設(shè)復(fù)制n次,共產(chǎn)生子鏈2n2,其中只需DNA母鏈不含32P,那么其所占比例為2/(2n2)=1/2n。(4)DNA復(fù)制是以兩條母鏈為模板,按照堿基互補配對原那么進(jìn)展的。因此,首先要解旋,使兩條母鏈堿基暴顯露來,才干按照堿基互補配對的原那么把相應(yīng)的核苷酸一個個地銜接起來。DNA分子在80100的溫度范圍內(nèi)變性,雙鏈解開成單鏈,當(dāng)溫度漸漸降低時,又能重新

8、結(jié)合構(gòu)成雙鏈。(5)此題調(diào)查了DNA中雜質(zhì)蛋白質(zhì)的去除,利用酶的專注性,應(yīng)參與蛋白酶。:欄目索引知識二植物組織培育知識二植物組織培育一、培育基一、培育基1.成分成分成分作用微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機鹽蔗糖提供碳源,維持細(xì)胞滲透壓甘氨酸、維生素、煙酸、肌醇滿足離體植物細(xì)胞的特殊營養(yǎng)需求:欄目索引2.類型:MS培育基(植物組織培育基)、發(fā)芽培育基和生根培育基。3.作用:為植物組織或器官生長和發(fā)育提供營養(yǎng)條件。4.制備:配制各種母液配制培育基滅菌。二、組織培育1.含義:在無菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞,培育在人工配制的培育基上,給予適宜的培育條件,誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈

9、傷組織、叢芽,最終構(gòu)成完好的植株。2.原理:植物細(xì)胞具有全能性。3.過程:欄目索引組織、器官愈傷組織根、芽植物4.脫分化和再分化的比較過程特點條件脫分化外植體愈傷組織 形成排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團離體、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和其他適宜條件再分化愈傷組織根、芽或胚狀體結(jié)構(gòu)形成根、芽或有生根發(fā)芽的能力離體的植物:欄目索引1.請回答以下與菊花莖段組織培育實驗操作有關(guān)的問題。(1)由于菊花莖段組織培育比較容易,故在配制MS固體培育基時,(必需添加、不用添加)植物激素。培育基配制終了后,還需進(jìn)展滅菌。(2)應(yīng)選用生理情況好的菊花嫩枝莖段作為,這是由于其更容易被誘導(dǎo)。(3)接種前,任務(wù)臺要用體積分?jǐn)?shù)為

10、70%的酒精擦拭一遍。之后,一切的接種操作都必需在旁進(jìn)展,并且每次運用器械后,都需求用滅菌。:欄目索引(4)接種后的錐形瓶最好放在中培育。培育期間應(yīng)留意的事項主要有:定期、控制好,并每日給予適當(dāng)時間光照。答案(1)不用添加高壓蒸汽(2)外植體脫分化和再分化(3)酒精燈火焰灼燒(4)無菌箱消毒培育溫度解析(1)由于菊花莖段組織培育比較容易,因此培育基中不用添加植物激素,培育基配制終了需進(jìn)展高壓蒸汽滅菌。(2)外植體的選擇直接關(guān)系到實驗的成敗,因此應(yīng)選擇容易被誘導(dǎo)脫分化和再分化的菊花嫩枝莖段作為外植體。(3)接種前任務(wù)臺要用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精擦拭一遍,接種過程:欄目索引中一切的操作都必需在酒精

11、燈火焰旁進(jìn)展,并且每次運用器械后,都需求用火焰灼燒滅菌。(4)外植體在培育過程中要堅持無菌環(huán)境,控制好溫度,并給予適當(dāng)光照。:欄目索引2.如圖為植物(菊花)組織培育過程表示圖,請據(jù)圖回答:(1)培育基和培育基分別為和。(2)假設(shè)該培育基是MS固體培育基,那么其根本組成是、有機成分、激素和瓊脂。:欄目索引(3)愈傷組織發(fā)芽的根本緣由是。(4)菊花組織在接種到培育基中之前需進(jìn)展處置,整個組織培育過程需在操作。(5)本實驗用人工合成的激素,而不用植物中存在的天然激素的緣由是:。答案(1)生芽培育基生根培育基(2)大量元素微量元素(3)基因的選擇性表達(dá)(4)消毒無菌條件下(5)人工合成的激素易合成、原

12、料廣泛、效果穩(wěn)定:欄目索引解析(1)菊花組織在培育基中構(gòu)成愈傷組織后長出叢芽,因此培育基是生芽培育基,在培育基中生根后構(gòu)成試管苗,所以培育基是生根培養(yǎng)基。(2)MS固體培育基由大量元素、微量元素、有機成分、激素和瓊脂組成。(3)愈傷組織發(fā)芽屬于再分化的過程,其根本緣由是基因的選擇性表達(dá)。(4)菊花組織在接種到培育基之前必需先進(jìn)展消毒處置,整個組織培育過程必需在無菌條件下操作。(5)人工合成的植物激素具有容易合成、原料廣泛、效果穩(wěn)定的優(yōu)點,因此在農(nóng)業(yè)消費中被廣泛運用。:欄目索引突破一特定成分的提取方法突破一特定成分的提取方法1.蒸餾、壓榨與萃取的比較蒸餾、壓榨與萃取的比較重難突破重難突破提取方法

13、方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾分離油層除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油壓榨石灰水浸泡漂洗壓榨、過濾、靜置再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機溶劑萃取粉碎、干燥萃取、過濾濃縮適用范圍廣,要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小,能充分浸泡在有機溶劑中:欄目索引2.常用的蛋白質(zhì)分別方法(1)凝膠色譜法蛋白質(zhì)比較相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)部被排阻在凝膠顆粒外面,迅速通過進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部,被滯留運動方式垂直向下垂直向下和無規(guī)則擴散運動運動路程較短較長洗脫次序先流出后流出:欄目索引(2)電泳法原理在一定pH下,一些生物大分子(如多肽、核酸等)可解離的基團會帶上正電或負(fù)電,在電

14、場的作用下,這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極挪動。由于分別樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差別以及分子本身的大小、形狀不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。3.血紅蛋白的提取和分別:欄目索引(1)樣品處置(2)粗分別透析(去除小分子雜質(zhì))(3)純化凝膠色譜法進(jìn)展分別和純化(4)純度鑒定SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳 紅細(xì)胞的洗滌離心去除血漿釋放血紅蛋白蒸餾水漲破分離血紅蛋白離心處理:欄目索引典例1比較玫瑰油提取的水蒸氣蒸餾安裝和胡蘿卜素提取的安裝,回答有關(guān)問題:欄目索引(1)從安裝上看,A安裝多了、;B安裝添加了。(2)A安裝中提取物最后存在于中,B安裝提取物存在于中。(

15、3)兩個安裝的差別是由于提取的方法不同,歸根究竟是由于提取物的分子構(gòu)造不同、理化性質(zhì)不同。A安裝中提取物普通具有,B安裝中提取物在石油醚等有機溶劑中有較高的。(4)假設(shè)萃取液是水,還需求水浴加熱嗎?。解析(1)此題調(diào)查對兩種提取安裝的了解,從圖中可得出答案。(2)A裝置是蒸餾安裝,提取物隨水蒸氣蒸發(fā)后由于冷凝管的冷凝作用最后進(jìn)入接收瓶,而B安裝是萃取安裝,提取物最終溶解在燒瓶內(nèi)的有機溶劑中。(3)A:欄目索引安裝提取物必需具揮發(fā)性才干隨水蒸氣進(jìn)入接納瓶,B安裝提取物只需在有機溶劑中有較高溶解度才干萃取出來。(4)假設(shè)萃取液是有機溶劑,需求隔水加熱,目的是防止有機溶劑熄滅或爆炸,假設(shè)萃取液是水,

16、就沒有必要隔水加熱了。答案(1)溫度計接納瓶(錐形瓶)水浴鍋(2)接納瓶(錐形瓶)燒瓶(3)揮發(fā)性溶解度(4)不需求:欄目索引1-1知蛋白質(zhì)混合液中硫酸銨濃度的不同可以使不同種類的蛋白質(zhì)析出(或沉淀),隨著硫酸銨濃度添加,混合液中蛋白質(zhì)析出的種類和總量增加。下表是某蛋白質(zhì)混合液中的不同蛋白質(zhì)從開場析出到完全析出所需要的蛋白質(zhì)混合液中的硫酸銨濃度范圍。蛋白質(zhì)混合液中的硫酸銨濃度(%)析出的蛋白質(zhì)1520甲蛋白2330乙蛋白2535丙蛋白3840丁蛋白:欄目索引請據(jù)表回答:(1)假設(shè)只完全析出甲蛋白,混合液中最適宜的硫酸銨濃度應(yīng)為。(2)向該蛋白質(zhì)混合液中參與硫酸銨溶液(或硫酸銨),使混合液中的硫

17、酸銨濃度到達(dá)30%,會析出假設(shè)干種蛋白質(zhì),它們分別是。(3)經(jīng)過改動混合液中的硫酸銨濃度(能、不能)從混合液中得到一切的、不含有其他蛋白質(zhì)的乙蛋白,緣由是。(4)簡要寫出從該蛋白質(zhì)混合液中分別出全部丁蛋白的實驗設(shè)計思緒。:欄目索引(5)假設(shè)蛋白質(zhì)析出物中還含有一定量的硫酸銨,可用半透膜除去析出物中的硫酸銨。用半透膜能除去析出物中硫酸銨的原理是。答案(1)20%(2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白(3)不能乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸銨濃度范圍有重疊(4)向該蛋白質(zhì)混合液中參與硫酸銨溶液(或硫酸銨),使其濃度到達(dá)35%(或35%硫酸銨濃度38%范圍內(nèi)的恣意一個濃度),分別析出物與溶液,保管溶液。取保管溶

18、液,再參與硫酸銨溶液(或硫酸銨),使硫酸銨在溶液中的濃度到達(dá)40%(或40%以上),分別析出物與溶液,析出物即為丁蛋白。(5)半透膜是一種選擇性透過膜,只允許小分子的硫酸銨經(jīng)過,不允許大分子蛋白質(zhì)經(jīng)過:欄目索引解析(1)從表中可以看出,只完全析出甲蛋白,混合液中最適宜的硫酸銨濃度為20%。(2)表中信息反映混合液中的硫酸銨濃度到達(dá)30%,會析出甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白三種蛋白質(zhì)。(3)由于乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸銨濃度范圍有重疊,因此改動混合液中的硫酸銨濃度,不能只得到乙蛋白。:欄目索引突破二植物組織培育突破二植物組織培育1.菊花莖與月季花藥組織培育的比較菊花莖與月季花藥組織培育的比較:欄目

19、索引菊花莖的組織培養(yǎng)月季花藥組織培養(yǎng)理論依據(jù)植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性材料選取未開花植株莖上部新萌生的側(cè)枝完全未開放的花蕾光照狀況每日用日光燈照射12h開始不需要光照,幼小植株形成后需要光照操作流程菊花組織愈傷組織長出叢芽生根菊花植株影響因素選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等基本過程脫分化、再分化:欄目索引2.植物激素在組織培育過程中的作用生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素,其作用及特點為:激素使用實驗結(jié)果使用順序先使用生長素,后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂,但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長素細(xì)胞既分裂又分化同時使用分化頻率提高:欄目索引生長素用量和細(xì)

20、胞分裂素用量的比例比值高利于根的分化、抑制芽的形成比值低利于芽的分化、抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成:欄目索引 知 能 拓 展 ( 1 ) 菊 花 的 組 織 培 育 實 驗 中 , 應(yīng) 選 擇 未 開 花 植 株 的 莖 上 部 新萌 生 的 側(cè) 枝 ; 月 季 花 藥 的 離 體 培 育 實 驗 中 , 應(yīng) 選 擇 單 核 靠 邊 期 的 花 藥 。( 2 ) 植 物 組 織 培 育 過 程 應(yīng) 該 在 無 菌 的 條 件 下 進(jìn) 展 , 外 植 體 消 毒 所 用 消 毒 劑為 體 積 分 數(shù) 為 7 0 % 的 酒 精 和 質(zhì) 量 分 數(shù) 為 0 . 1 % 的 氯 化 汞 溶

21、 液 , 所 運 用 的 清洗 液 是 無 菌 水 。( 3 ) 組 織 培 育 時 不 用 天 然 激 素 而 是 用 人 工 合 成 的 激 素 , 是 由 于 植 物 中 存 在相 應(yīng) 的 分 解 天 然 激 素 的 酶 而 沒 有 分 解 相 應(yīng) 的 人 工 合 成 激 素 的 酶 , 所 以 天然 激 素 在 植 物 體 內(nèi) 作 用 和 存 在 的 時 間 短 , 人 工 合 成 激 素 作 用 和 存 在 的 時間 長 , 效 果 明 顯 。:欄目索引典例2植物的花藥培育在育種上有特殊的意義。植物組織培育可用于無病毒植株及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化消費等方面。請回答相關(guān)問題。(1)經(jīng)過花藥培

22、育產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)普通有兩種途徑:一種是花粉經(jīng)過胚狀體階段發(fā)育為植株,另一種是花粉在誘導(dǎo)培育基上先構(gòu)成,再將其誘導(dǎo)分化成植株。(2)在花粉發(fā)育的過程中,只需某一個時期對離體刺激敏感,普通來說,在期,花藥培育勝利率高,為了挑選到此期的花藥,通常選擇的花蕾。(3)為了進(jìn)一步確定花粉能否處于適宜的發(fā)育期,普通要經(jīng)過來觀:欄目索引察,通常需求用來染色,但有些植物的花粉細(xì)胞核不易著色,需采用焙花青鉻礬法,此方法能將花粉細(xì)胞核染成色。(4)采用的MS固體培育基中除含有多種大量元素和微量元素外,還需添加植物激素,其中主要是。(5)無菌技術(shù)也是勝利誘導(dǎo)出花粉植株的重要要素,以下各項中運用化學(xué)藥劑進(jìn)展消毒的是,采用灼燒方法進(jìn)展滅菌的是。(答序號)培育皿培育基實驗操作者的雙手錐形瓶接種環(huán)花蕾:欄目索引解析(1)經(jīng)過花藥培育產(chǎn)生花粉植株普通有兩種途徑,一種是花粉經(jīng)過胚狀體階段發(fā)育為植株,另一種是花粉在誘導(dǎo)培育基上先構(gòu)成愈傷組織,再將其誘導(dǎo)分化成植株。(2)植物單核期花藥培育勝利率高,為了挑選到單核期的花藥,普通選擇完全未開放的花蕾。(4)植物組織培育中起主要作用的植物激素是