2015届《三维设计》高考生物一轮精品课件：x3-1.3植物组织培养、胡萝卜素和血红蛋白的提取与分离

[答案]
A
三种植物有效提取成分的比较
提取 成分
比较 项目
玫瑰精油
橘皮精油
胡萝卜素
性质
化学性质稳定、 难溶于水、易溶 于有机溶剂、能 随水蒸气一同蒸 馏
橘黄色结晶，化学 无色透明、 性质比较稳定，不 具有橘香味； 溶于水，微溶于乙 重要成分为 醇，易溶于石油醚 柠檬烯 等有机溶剂
[答案] B
“血红蛋白的提取和分离实验”中的注意事项
(1)红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋 白；要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分 离的效果。
(2)凝胶的预处理：用沸水浴法不但节约时间，而且能除去 凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的气泡。
(3)色谱柱的装填： 装填时尽量紧密， 减小颗粒间隙； 无气泡； 洗脱液不能断流。
(4)色谱柱成功的标志：红色区带均匀一致地移动。
[针对练习]
2．以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不 正确的是 ． ( )
A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂 B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白 较少 C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的 杂蛋白移动慢
(5)在剥离花药时，不要损伤花药，否则接种后不能脱分化形成愈 伤组织
(6)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成
(× )
(√ )
(7)月季花药培养时得到的都是单倍体植株
(× )
(8)利用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的先洗脱出来( × )
(9)在电泳过程中，蛋白质分子的移动速度，与分子本身的大小和形状无 关，而与所带电荷的差异有关 (×)
花药离体培养技术
植物细胞的全能性
培养过程均需无菌操作
选材、营养、激素、pH、温度、光照等
不 同 点 生殖方式
体细胞
无性生殖
生殖细胞(精子)
有性生殖
[典例 1]
(2014· 乐山模考)下图为植物组织培养过程的流程图，以下相关 ( )
叙述不 正确的是 ．
有生根发 a b c 愈伤 d 人工 e 种 植物 叶组 ―→ ―→ ―→ 芽能力的 ―→ ―→ 种子 苗 叶片 组织 织块 胚状结构
发生在步骤c，为愈伤组织重新分化形成根或芽等器官的过程；植 物激素在启动细胞分裂、脱分化和再分化中发挥重要作用。
[答案]
B
实验操作中易错的几个问题
(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粉进行培养。
①在一定 pH 下，一些生物大分子(如多肽、核酸等)可解离 的基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向 着与其所带电荷相反的电极移动。 ②由于分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身 的大小、形状不同，使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现 样品中各种分子的分离。
2．血红蛋白的提取和分离
(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，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。
(4)月季花药培养得到的并不都是单倍体植株：花粉壁发 育成二倍体，花药发育成单倍体。
(5)花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转 移到分化培养基上。
解析： 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核， 提纯时杂蛋白较少， 是提纯血红蛋白的理想材料。提纯血红蛋白分四步：红细胞的洗 涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，其中洗涤红细 胞时，要用生理盐水反复洗涤，既要将红细胞洗涤干净，又要不 破坏红细胞，然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红 蛋白。分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法，是根据相对分子质量 的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快； 血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况， 并据此判断分 离效果。
纯化： 用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化
用 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 法来测定蛋白质的相对分 纯度鉴定： 子质量，即对血红蛋白进行纯度鉴定
知识点三
胡萝卜素的提取
1. 胡萝卜素性质
不溶于 水 ，微溶于乙醇，易溶于石油醚 等有机溶剂。
2. 实验设计
①方法：萃取法，石油醚 最适宜作萃取剂。
②实验流程： 胡萝卜→ 粉碎 → 干燥 → 萃取
取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法的叙述错误的是(
A．蒸馏法和萃取法都需要水浴加热 B．压榨法适用于易焦糊原料的提取，如柑橘、柠檬等 C．萃取法适用范围较广，一般原料颗粒小、萃取温度高、时 间长，萃取效果好 D．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
[解析] 蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油，其操作过程中 不需要水浴加热，萃 取法需要水浴加热。压榨法适用于柑橘、柠 檬等易焦糊原料的提取。萃取法适用范围广，要求原料的颗粒要尽 可能细小，能充分浸泡在有机溶液中。
答案：C
考点二 血红蛋白的提取和分离
1．常用的蛋白质分离方法 (1)凝胶色谱法：
蛋白质 比较
相对分子质量大
相对分子质量小
凝胶内部
运动方式 运动路程 洗脱次序
被排阻在凝胶颗粒外 进入凝胶颗粒内部，被滞留 面，迅速通过 垂直向下 较短 先流出 垂直向下和无规则扩散运动 较长 后流出
(2)电泳法原理：
答案：D
考点三 胡萝卜素的提取
1．胡萝卜素的提取和鉴定 (1)提取
①方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。
②实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→ 胡萝卜素。
(2)鉴定方法：纸层析法。
2. 三种提取方法的比较
提取 方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
有机溶剂萃取法 使芳香油溶解在有 机溶剂中，蒸发溶 剂获得芳香油 ①粉碎、干燥 ②萃取、过滤 ③浓缩

[针对练习] 1．在植物组织培养再分化阶段中，逐渐改变培养基中植物激
素X和植物激素Y的浓度比，细胞群的变化情况如下图所示。 若培养基中植物激素X的浓度为a、植物激素Y的浓度为a＋ 0.2，则细胞群分化的结果最可能是试管 ( )
解析：由图可知，植物激素X的浓度小于植物激素Y的浓度 时，有利于根的分化。
A．血红蛋白提取和分离一般按照“样品处理→粗分离→ 纯化→纯度鉴定”的顺序进行 B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬 浮液 C．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质 D．可经 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定
[解析]
蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗
分离、纯化和纯度鉴定。提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤 红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即 样品处理；其次通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样 品的粗分离； 再次通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白 除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配 制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经 SDS－聚丙烯酰胺 凝胶电泳进行纯度鉴定。
知识点二
血红蛋白的提取和分离
1．方法及原理
方法
原理
凝胶色谱法 根据 相对分子质量的大小 分离蛋白质 电泳法 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．实验操作程序
样品处理： 红细胞的洗涤→血红蛋白的释放 →分离血红蛋白溶液
粗分离： 用透析法除去样品中相对分子质量较小的杂质
A．上述过程中脱分化发生在步骤b，在此过程中植物激素发挥了重
要作用 B．再分化发生在步骤d，是愈伤组织重新分化形成根或芽等器官的 过程 C．从叶组织块到种苗形成的过程利用的原理是植物叶片细胞具有 全能性 D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽 率低等问题
[解析]
植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性；再分化
胡萝卜素
浓缩
过滤
(3)鉴定方法： 纸层析 法。
一、理解运用能力 判断下列叙述的正误
(1)菊花组织培养，一般选择开花植株的茎上部新萌生的侧枝( × )
(2)植物激素的浓度可影响细胞分化，但使用的先后顺序及比例不 影响组织培养的过程
(3)pH、温度和光照等也影响植物组织培养
(× )
(√ )
(4)确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法和焙花青—铬矾法( √ )
第三讲
植物组织培养、 胡萝卜素和血红蛋白的提取与分离
知识点一
植物组织培养
1．植物组织培养的基本过程
脱分化 愈伤 再分化 离体的植物细 移栽 植物体 ―――→ ―――→ 试管苗 ――→ 胞、组织、器官 组织
2．菊花组织培养过程
(1)影响植物组织培养的主要因素：
①选材：一般选择 未开花 植株的茎上部新生的侧枝。
在 18～22 ℃的 无菌箱 中培养，得到试管苗后进行 培养与移栽： 移栽
3．月季的花药培养 (1)被子植物的花粉发育过程：
花粉母细胞小 四分体时期⇒单核期 ⇒ 双核期⇒花粉粒 ⇒ 孢子母细胞
(2)产生花粉植株的两条途径：
(3)影响花药培养的因素：
①主要因素： 材料的选择和培养基的组成。
②月季花药培养一般选择 单核 期。
[理清脉络]
考点一 菊花的组织培养
1．原理
植物细胞的全能性。
2．高度分化的细胞全能性表达的条件
(1)离体状态。
(2)营养物质：有机营养、无机营养。
(3)植物激素：生长素、细胞分裂素。
(4)无菌、适宜的外界条件。
3．植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同
植物组织培养技术
理论 依据 相 同 点 基本 过程 影响 因素 选材
(1)样品的处理 释放血红蛋白——蒸馏水涨破 分离血红蛋白——离心处理