2013高考生物一轮复习课件生物技术在其他方面的应用(中图版)

(2008·宁夏理综，37)根据从粉碎中提取粉碎素的相关知识及粉碎素的性 质，回答下列问题。 (1)粉碎素是________色的结晶。从粉碎中提取粉碎素，常用________作为溶 剂，原因是________。 (2)从粉碎中提取粉碎素常用的方法是________法。用这种方法提取粉碎素的主 要步骤是：粉碎、干燥、________、________、________。 (3)在粉碎颗粒的加热干燥过程中，应严格将________和________控制在一定 范围内，原因是____________________________________________________。 (4)提取的粉碎素可通过________法进行鉴定，在鉴定过程中需要用________对 照。 (5)一般情况下，提取粉碎素时，提取效率与原料颗粒的含水量成________比。 解析：(1)粉碎素是橙黄色的脂溶性物质，因此可用有机溶剂提取。(2)从粉碎中 提取粉碎素常用萃取法，其步骤为粉碎、干燥、萃取、过滤和浓缩。(3)粉碎素 在高温条件下时间过长会分解，因此在粉碎颗粒的加热干燥过程中，应严格将 温度和时间控制在一定范围内。(4)鉴定粉碎素常与标准样品进行纸层析法对 照。(5)一般情况下，粉碎素提取效率与原料颗粒的含水量成反比。 答案：(1)橘(橙)黄 脂溶性有机溶剂(或有机溶剂) 粉碎素是脂类物质 (2)萃取 萃取 过滤 浓缩 (3)温度时间 温度过高和时间过长会导致粉碎素分解 (4) 纸层析 标准样品 (5)反
3．影响植物组织培养的因素及成功的关键 (1)影响因素 ①内部因素：材料的选取。 ②外部因素：营养成分的种类及配比；植物激素的用量及使用顺序；pH、温 度、光照等。 (2)获得成功的关键 ①植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差，对培养条件要求较高。 ②培养材料一旦被微生物污染，就会导致实验失败。原因是微生物增殖快，生 长迅速，消耗养分多，并产生代谢废物毒害培养材料。 ③无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材料以及操作者的消毒灭 菌。
专题四 生物技术在其他方面的应用
最新考纲
热点提示
1.植物组织培养的基本过程及其在生产中
1.植物的组织培养 2.蛋白质的提取和分离 3.PCR技术的基本操作和应用 4.从生物材料中提取某些特定的成分
的应用 2.血红蛋白的提取和分离的实验原理和方
法 3.PCR技术与生物体内DNA复制的区别4.
初步学会用水蒸气蒸馏法和压榨法提取
⑤注意：透析时间为12 h。透析袋是用硝酸纤维素制成，小分子可自由进出，而 大分子保留在袋内。 (3)纯化：一般采用凝胶色谱法对血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。
3．结果分析与评价
项目
分析
血液样品 的处理
2．萃取、蒸馏和压榨提取方法的比较
提取物质 提取方法
提取原理
胡萝卜素 玫瑰油
萃取法
使提取物溶解在有机溶 剂中，蒸发后得到提取 物
利用水蒸气将挥发性较 Байду номын сангаас蒸汽蒸馏法 强的植物芳香油携带出
来
橘皮油
压榨法
通过机械加压，压榨出 果皮中的芳香油
步骤
①粉碎、干燥②萃取、 过滤③浓缩
①水蒸气蒸馏②分离 油层③除水、过滤
血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整、随洗脱液缓慢流出→ 分离成功
①用凝胶色谱法分离和纯化蛋白质，滴加样品时，吸管管口贴着管壁 环绕移动加样，同时注意不要破坏凝胶面。 ②在蛋白质分离过程中，应仔细观察红色区带在洗脱过程中的移动情况，如果红 色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。`
下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入(图Ⅰ)和洗脱(图Ⅱ)示意 图，请据图回答下列问题。
植物的组织培养技术
1．植物组织培养的过程
脱分化
再分化
营养生 长和生 殖生长
过程
外植体成为愈伤 组织
由愈伤组织成为 幼苗或胚状体结 构
发育成为完整的 植物体
特点 排列疏松、高度液泡 化的薄壁细胞团
有根、芽或有生根发 芽的能力
由根、芽、茎、叶、 花、果实、种子组成
条件
离体、营养物质、 植物激素、其他 适宜条件
使用顺序
先使用生长素，后使用细胞 分裂素
先使用细胞分裂素，后使用 生长素
同时使用
实验结果 有利于细胞分裂，但细胞不 分化
细胞既分裂又分化
分化频率提高
(3)用量比例不同，结果也不同：
细胞生分长裂素素 用用量量的比值② ③①低 适高：中：利 ：利促 于于进芽根愈的的伤 分分组化化、织、抑的抑制生制长 根芽的的形形成成
植物芳香油
植物有效成分的提取
植
水溶性
物
色 素 脂溶性
芳香油
特性
一般易溶于水或酒精不 溶于有机溶剂
一般不溶于水易溶于酒 精、乙醚等有机溶剂
具有很强的挥发性，易 溶于有机溶剂
实例 甜菜红色素、花 青素等 胡萝卜素番茄红 色素辣椒红色素
玫瑰油、橘皮油
植物色素和芳香油的应用 ①粉碎素是食品着色的常用添加剂，从红豆中提取的紫杉醇是新一代的抗癌药 物。番茄红色素有延缓衰老的作用。 ②玫瑰油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感；橘皮油的主要成分是 柠檬烯，具诱人的橘香味，是食品、化妆品和香水配料的优质原料。
栽培
2 ．无菌操作 (1)培养材料消毒。 (2)培养基和操作器材均应进行灭菌处理。培养基常采用高压蒸汽灭菌，操作器 材可采用于热灭菌。 (3)操作室、工作台要进行消毒，一般使用紫外线或消毒药品消毒。 (4)所有接种、转瓶操作都应在酒精灯火焰旁进行。 (5)操作人员要对手消毒、戴口罩、穿工作服等，操作时禁止说话。
利用植物组织培养的方法可快速、大量繁殖植物，在培养过程中，取该
植物的花芽并将其分别培养在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养
基中，花芽的生长状况如下表所示：
A组花芽 B组花芽 C组花芽 D组花芽 E组花芽
吲哚乙酸 0
3 ppm 3 ppm 0.03 ppm
0
细胞分裂素 0
0.2 ppm 0.002 ppm 1.0 ppm 0.2 ppm
解析：脱分化、再分化过程与植物激素——生长素和细胞分裂素有关，且生长素用 量与细胞分裂素用量直接影响培养过程。当用量比值高时， 有利于根的分化，抑 制芽的分化，即表中的C组；当用量比值低时，有利于芽的分化，抑制根的分 化，即表中的D组；当比值适中时，有利于促进愈伤组织的生长，即表中的B组。 欲快速、大量获得此植物的花芽，必须首先获得大量的嫩枝。 答案：(1)B、C、D 细胞分裂素浓度大于生长素浓度(2)培养基中细胞分裂素含量 与生长素含量之间的比例(或培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比) D
蛋白质的提取和分离
1．方法步骤及原理
方法
电泳法
原理
各种分子带电性质的差异以及分子本 身大小形状的不同
方法 步骤
实例
点样—样品凝胶面 ↓
电泳—电泳仪电泳 ↓
染色—凝胶染色 ↓
脱色 ↓
制干胶板—自然干燥
血清蛋白
凝胶色谱法 根据相对分子质量的大小分 离蛋白质
样品处理 ↓
粗提取 ↓
纯化 ↓
纯度鉴定
血红蛋白
相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容
易进入凝胶内部的通道，而相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动，移 动速度快，因此蛋白质分子彼此分离。
2．实例——血红蛋白的提取和分离(人民教育版) (1)样品处理 ①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； ②血红蛋白的释放：使红细胞涨破，血红蛋白释放出来； ③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 对血红蛋白的纯化。 (2)粗分离 ①原理：透析袋能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内，透析可以除去 样品中分子质量较小的杂质。 ②过程：取1 mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL的 物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0)，透析12 h。 除去样品中相对分子质量较小的杂质。 ③目的：可用于更换样品的缓冲液。
水中蒸馏对于柑橘和柠檬等原料不适用。因为水中蒸馏会导致原料焦糊 和有效成分水解。
5．用纸层析法鉴定时应注意的问题 (1)选择干净的滤纸，为防止操作时滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤 纸，可以戴手套进行操作。 (2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm)，如果用吹风机吹干， 温度不宜过高，否则斑点会变黄。 (3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触。以免因毛 细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，使溶剂前沿不齐，影响结果。
(1)在加样示意图中，正确的加样顺序是________。 (2)用吸管加样时，应注意正确操作，分别是①________、 ②________、③________。 (3)等样品________时，才加入缓冲液。 (4)待________接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每________mL收集一 管，连续收集。 解析：进行凝胶色谱操作加样时，加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝 胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐，用吸管小心地将1 mL透析后的样品加 到色谱柱的顶端，注意不可破坏凝胶面。吸管应贴着管壁加样，待样品完全进入 凝胶层后才可关闭下端出口，加入缓冲液，待红色蛋白质接近色谱柱底端时，用 吸管收集流出液，每次5 mL收集一管连续收集。 答案：①→①→②→③ (2)不要触及破坏凝胶面 贴着管壁加样 使吸管管口沿 管壁环绕移动 (3)完全进入凝胶层 (4)红色的蛋白质 5
分层明显→样品处理完成 分层不明洗涤次数少，未能除去血浆蛋白 显的原因离心速度过高和时间过长
凝胶色谱 柱的装填
血红蛋白 的分离
放一支与凝胶柱垂直的日光灯→直接检查加入大分子有色物质 如蓝色葡聚糖—2 000或红色葡聚糖，若色带均匀、狭窄、平整→ 直接检查加入大分子有色物质如蓝色葡聚糖—2 000或红色葡聚糖， 若色带均匀、狭窄、平整→装填成功