時(shí)植物的組織培養(yǎng)技術(shù)及DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)PPT課件

1、（2）外植體消毒：外植體通常先用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒，最后無(wú)菌水清洗。（3）接種：要在超凈工作臺(tái)上并且要在酒精燈火焰附近操作。（4）培養(yǎng)。（5）移栽。（6）栽培。第1頁(yè)/共78頁(yè)2.菊花莖的組織培養(yǎng)和月季的花藥培養(yǎng)比較（1）相同點(diǎn) 理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性。 基本過(guò)程：脫分化再分化試管苗。 影響因素：營(yíng)養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等。（2）不同點(diǎn)菊花莖的菊花莖的組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)材料材料選取選取未開花植株的莖上未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝部新萌生的側(cè)枝通常選擇完全未通常選擇完全未開放的花蕾開放的花蕾光照狀況光照狀況每日用

2、日光燈照每日用日光燈照12 h12 h開始不需光照，開始不需光照，幼小植株形成后幼小植株形成后才需光照才需光照第2頁(yè)/共78頁(yè)材料的選取：菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝，該部分不僅分生能力強(qiáng)，而且無(wú)病毒侵染。月季花藥的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇花粉發(fā)育過(guò)程中的單核靠邊期的花藥進(jìn)行培養(yǎng)，且在花蕾期，因?yàn)榇藭r(shí)質(zhì)地幼嫩，花瓣未開，微生物不易侵入，容易消毒。操作操作流程流程制備培養(yǎng)基制備培養(yǎng)基外外植體消毒植體消毒接種接種培養(yǎng)培養(yǎng)移栽移栽栽培栽培選材選材材料消毒材料消毒接種和培養(yǎng)接種和培養(yǎng)篩選篩選和誘導(dǎo)和誘導(dǎo)移栽移栽栽栽培選育培選育結(jié)果結(jié)果正常植株正常植株單倍體植株單倍體植株提醒第3

3、頁(yè)/共78頁(yè)剝離花藥時(shí)，盡量不要損傷花藥，同時(shí)還要徹底去除花絲，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。外植體消毒：所用消毒劑為體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是無(wú)菌水。培養(yǎng)過(guò)程：在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季的花藥培養(yǎng)不需光照，而在后期均需光照。第4頁(yè)/共78頁(yè)3.影響植物組織培養(yǎng)的因素（1）材料：植物的種類、材料的年齡和保存時(shí)間的長(zhǎng)短等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，容易進(jìn)行無(wú)性繁殖的植物容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。嫩枝生理狀態(tài)好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。（2）營(yíng)養(yǎng)：常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是 Fe、Mn、B、Zn、Cu、M

4、o、Cl、Ni、I、Co，有機(jī) 物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。（3）激素：在培養(yǎng)基中需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等植物激素，其濃度、使用的先后順序、用量的比例等都影響結(jié)果。第5頁(yè)/共78頁(yè)激素使用的先后順序及其用量比例對(duì)細(xì)胞分裂和分化的影響如下表：使用順序使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果先生長(zhǎng)素，后細(xì)胞分裂素先生長(zhǎng)素，后細(xì)胞分裂素有利于分裂但不分化有利于分裂但不分化先細(xì)胞分裂素，后生長(zhǎng)素先細(xì)胞分裂素，后生長(zhǎng)素細(xì)胞既分裂也分化細(xì)胞既分裂也分化同時(shí)使用同時(shí)使用分化頻率提高分化頻率提高第6頁(yè)/共78頁(yè)（4）環(huán)境條件：pH、溫度、光等環(huán)境條件。如菊花組培所需pH為5.8，溫度為1822，光照條件為每日

5、用日光燈照射12小時(shí)。生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素比值與結(jié)果細(xì)胞分裂素比值與結(jié)果比值高時(shí)比值高時(shí)促根分化，抑芽形成促根分化，抑芽形成比值低時(shí)比值低時(shí)促芽分化，抑根形成促芽分化，抑根形成比值適中比值適中促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)第7頁(yè)/共78頁(yè)對(duì)位訓(xùn)練1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 （ ） A.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因 B.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi) C.用適當(dāng)濃度的秋水仙素處理 D.脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件D第8頁(yè)/共78頁(yè)2.影響植物組織培養(yǎng)的因素包括（ ） 培養(yǎng)基的配制 外植體的選取 激素的應(yīng) 用 消毒溫度、pH、光照 A.B. C.D.A第9頁(yè)/共78頁(yè)考點(diǎn)

6、二 DNA的粗提取與鑒定1.原理、方法和目的基本原理基本原理方法方法目的目的DNADNA在不同在不同濃度的濃度的NaClNaCl溶液中的溶溶液中的溶解度不同，解度不同，在在0.14 mol/L0.14 mol/L的的NaClNaCl溶液溶液中的溶解度中的溶解度最低最低溶于溶于NaClNaCl溶溶液中并液中并稀釋稀釋NaClNaCl溶液為溶液為2 mol/L2 mol/L時(shí)，時(shí)，DNADNA溶解，而部分蛋白質(zhì)溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析而生成沉淀，通發(fā)生鹽析而生成沉淀，通過(guò)過(guò)濾可除去部分蛋白質(zhì)過(guò)過(guò)濾可除去部分蛋白質(zhì)及不溶于及不溶于NaClNaCl溶液的雜質(zhì)溶液的雜質(zhì)當(dāng)當(dāng)NaClNaCl溶液稀釋至溶

7、液稀釋至0.14 0.14 mol/Lmol/L時(shí)，時(shí)，DNADNA析出，過(guò)析出，過(guò)濾可除去溶于濾可除去溶于NaClNaCl中的部中的部分蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)分蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)第10頁(yè)/共78頁(yè)DNADNA不被蛋不被蛋白酶所水解白酶所水解加入嫩肉粉加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白質(zhì)白酶，水解蛋白質(zhì)DNADNA不溶于酒精不溶于酒精溶液溶液加入冷卻加入冷卻酒精（酒精（95%95%）DNADNA析出，除去溶于析出，除去溶于酒精的蛋白質(zhì)酒精的蛋白質(zhì)DNADNA可被二苯可被二苯胺染成藍(lán)色胺染成藍(lán)色加入二苯胺，加入二苯胺，并沸水浴并沸水浴鑒定鑒定DNADNA第11頁(yè)/共78頁(yè)2.實(shí)驗(yàn)材

8、料（1）動(dòng)物（2）植物：新鮮菜花、蒜黃、菠菜等。 人和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核,也沒(méi)有DNA，不適于作DNA提取的材料，但卻是提取血紅蛋白的理想材料。雞血紅細(xì)胞、白細(xì)胞中都有細(xì)胞核， 含大量的DNA既經(jīng)濟(jì)又易取雞血細(xì)胞液的優(yōu)點(diǎn)提醒第12頁(yè)/共78頁(yè)3.實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)（1）步驟：提取血細(xì)胞核物質(zhì)（蒸餾水漲破） 溶解（2 mol/L的NaCl）過(guò)濾（除雜質(zhì)）析出 （滴蒸餾水，降NaCl濃度至0.14 mol/L）過(guò)濾 再溶解（2 mol/L的NaCl）過(guò)濾進(jìn)一步提純 （體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻酒精）鑒定。第13頁(yè)/共78頁(yè)（2）鑒定比較比較加入物質(zhì)加入物質(zhì)結(jié)果結(jié)果圖示圖示實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)組組均加

9、入：均加入：4 mL4 mL二苯胺二苯胺試劑試劑2 mol/L2 mol/LNaClNaCl溶液溶液5 mL5 mL絲狀物絲狀物(DNA)(DNA)溶液溶液逐漸逐漸變藍(lán)變藍(lán)對(duì)對(duì)照照組組不變不變藍(lán)藍(lán)第14頁(yè)/共78頁(yè)（3）注意事項(xiàng)制備雞血細(xì)胞液時(shí)，要在取雞血的同時(shí)加入檸檬酸鈉，靜置后上層是血清，下層為所需要的血細(xì)胞。兩次加蒸餾水的目的不同。鑒定DNA時(shí)需沸水浴加熱。第15頁(yè)/共78頁(yè)對(duì)位訓(xùn)練3.相對(duì)于細(xì)菌分離，而DNA分子的分離和提取操作 要復(fù)雜的多。（1）在DNA提取中兩次用到蒸餾水，其目的分別是 。（2）實(shí)驗(yàn)中能否以哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材 料？為什么？ 。使血細(xì)胞破裂，釋放出DNA分子

10、、稀釋NaCl溶液，使DNA分子析出不能，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)DNA分子第16頁(yè)/共78頁(yè)考點(diǎn)三 PCR擴(kuò)增技術(shù)與體內(nèi)DNA復(fù)制1.PCR的反應(yīng)過(guò)程（1）變性：當(dāng)溫度上升到90以上時(shí)，雙鏈DNA 解旋為單鏈，如下圖：（2）復(fù)性：溫度下降到50左右，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合，如下圖：第17頁(yè)/共78頁(yè)（3）延伸：溫度上升到72左右，溶液中的四種脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈，如下圖：第18頁(yè)/共78頁(yè)2.PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA復(fù)制的比較DNADNA復(fù)制復(fù)制PCRPCR擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增技術(shù)場(chǎng)所場(chǎng)所細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞核內(nèi)生物體外生物體外原理原理堿

11、基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)酶酶DNADNA聚合酶、解聚合酶、解旋酶旋酶耐熱的耐熱的DNADNA聚合酶（聚合酶（TaqTaq酶）酶）條件條件模板、模板、ATPATP、引、引物鏈（物鏈（RNARNA）、）、常溫常溫模板、模板、ATPATP、引物鏈（、引物鏈（DNADNA及及RNARNA片段）、片段）、溫度變化溫度變化（909555607075909555607075）原料原料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸特點(diǎn)特點(diǎn)形成的是整個(gè)形成的是整個(gè)DNADNA分子，一分子，一個(gè)細(xì)胞周期只個(gè)細(xì)胞周期只復(fù)制一次復(fù)制一次短時(shí)間內(nèi)形成大量目的基因短時(shí)間內(nèi)形成大量目的基因D

12、NADNA片段，呈片段，呈指數(shù)增長(zhǎng)指數(shù)增長(zhǎng)2n n第19頁(yè)/共78頁(yè)對(duì)位訓(xùn)練4.標(biāo)準(zhǔn)的PCR過(guò)程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大 步，這三大步需要的溫度依次是（ ） A.92、50、72 B.72、50、92 C.50、92、72 D.80、50、72A第20頁(yè)/共78頁(yè)5.引物的作用是（ ） A.打開DNA雙鏈 B.催化合成DNA子鏈 C.使DNA聚合酶能夠從引物的3端開始復(fù)制 D.提供模板C第21頁(yè)/共78頁(yè)考點(diǎn)四 血紅蛋白的提取和分離1.蛋白質(zhì)分離的依據(jù) 蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所 帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對(duì)其他 分子的親和力等，可以用來(lái)提取和分離不同種類的

13、蛋白質(zhì)。第22頁(yè)/共78頁(yè)2.方法及原理（1）凝膠色譜法原理 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)比較比較相對(duì)分子質(zhì)量大相對(duì)分子質(zhì)量大相對(duì)分子質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量小量小凝膠內(nèi)部凝膠內(nèi)部不能進(jìn)入不能進(jìn)入能進(jìn)入能進(jìn)入運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)方式垂直向下垂直向下垂直向下和無(wú)垂直向下和無(wú)規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)路程經(jīng)過(guò)路程較短較短較長(zhǎng)較長(zhǎng)洗脫次序洗脫次序先流出先流出后流出后流出第23頁(yè)/共78頁(yè)提醒 凝膠色譜柱的直徑大小不影響分離效果，但直徑過(guò)大造成洗脫液體積大，樣品稀釋度大；凝膠色譜柱的高度與分離度有關(guān)。（2）凝膠電泳法原理凝膠電泳法的原理是不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場(chǎng)中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋

14、白質(zhì)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度不同。如下表：第24頁(yè)/共78頁(yè)決定運(yùn)決定運(yùn)動(dòng)方向動(dòng)方向形成形成庫(kù)侖力庫(kù)侖力形成形成阻力阻力決定運(yùn)決定運(yùn)動(dòng)速率動(dòng)速率電荷性質(zhì)電荷性質(zhì)電荷量電荷量分子形狀分子形狀分子大小分子大小第25頁(yè)/共78頁(yè)3.實(shí)驗(yàn)操作流程樣品的處理紅細(xì)胞洗滌離心去除血清釋放血紅蛋白蒸餾水漲破分離血紅蛋白離心處理粗分離透析（去除小分子雜質(zhì)）純化凝膠色譜法進(jìn)行分離和純化純度鑒定SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法測(cè)定相對(duì)分子量第26頁(yè)/共78頁(yè)提醒 紅細(xì)胞洗滌過(guò)程中，洗滌三次后，上清液仍有黃色，可增加洗滌次數(shù)，否則無(wú)法除去血漿蛋白；離心時(shí)轉(zhuǎn)速要低，時(shí)間要短，否則白細(xì)胞等會(huì)一同沉淀，達(dá)不到分離效果。血紅

15、蛋白釋放過(guò)程中，蒸餾水的作用是漲破紅細(xì)胞，甲苯的作用主要是溶解細(xì)胞膜。為了加快干凝膠的膨脹，可將加入洗脫液的濕凝膠用沸水浴加熱，逐漸升溫至接近沸騰，通常只需12 h。這種方法不但節(jié)約時(shí)間，而且可以除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣。滴加樣品時(shí)，吸管管口要貼著管壁環(huán)繞移動(dòng)，防止破壞凝膠面。第27頁(yè)/共78頁(yè)對(duì)位訓(xùn)練6.為了提取血紅蛋白，從學(xué)校附近的屠宰場(chǎng)索取新 鮮的豬血，對(duì)豬血處理的正確操作是（ ） A.要在采血容器中預(yù)先加入抗凝血?jiǎng)幟仕徕c B.取血回來(lái)后，馬上進(jìn)行高速長(zhǎng)時(shí)間離心 C.將離心后的血細(xì)胞加入清水緩慢攪拌 D.重復(fù)洗滌直到上清液呈紅色為止A第28頁(yè)/共78頁(yè)7.洗滌紅細(xì)胞

16、時(shí)，離心所用方法為（ ） A.低速長(zhǎng)時(shí)間離心 B.低速短時(shí)間離心 C.高速長(zhǎng)時(shí)間離心 D.高速短時(shí)間離心B第29頁(yè)/共78頁(yè)思維誤區(qū)警示易錯(cuò)分析 對(duì)DNA和蛋白質(zhì)提取與分離的原理不清楚 （1）DNA溶解度與NaCl濃度的關(guān)系 （2）兩次蒸餾水的目的不同：第1次是使紅細(xì)胞吸水漲破；第2次是降低NaCl濃度，析出DNA。解題思路探究第30頁(yè)/共78頁(yè)（3）血紅蛋白的分離方法及相關(guān)原理方法方法原理原理凝膠色譜法凝膠色譜法根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)白質(zhì)電泳法電泳法根據(jù)各種分子帶電性質(zhì)的差異以根據(jù)各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身大小、形狀的不同進(jìn)及分子本身大小、形狀的

17、不同進(jìn)行分離行分離第31頁(yè)/共78頁(yè)1.（2008江蘇卷，18）下列敘述中錯(cuò)誤的是 ( )A.改變NaCl溶液的濃度只能使DNA溶解而不能使其 析出B.在沸水浴中，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色C.用電泳法可分離帶電性質(zhì)、分子大小和形狀不 同的蛋白質(zhì)D.用透析法可去除蛋白質(zhì)樣品中的小分子物質(zhì)糾正訓(xùn)練第32頁(yè)/共78頁(yè)解析 在不同濃度的氯化鈉溶液中DNA的溶解度不同，在0.14 mol/L的氯化鈉溶液中溶解度最小,DNA析出,呈絲狀物,過(guò)濾后存在于黏稠物中;在2 mol/L的氯化鈉溶液中溶解度最大，所以DNA呈溶解狀態(tài)，過(guò)濾后存在于濾液中。答案 A第33頁(yè)/共78頁(yè)2.使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)

18、中，相對(duì)分子質(zhì)量不 同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過(guò)程，可表示為圖中 （ ）B第34頁(yè)/共78頁(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用重點(diǎn)提示 通過(guò)“植物組織培養(yǎng)及題干中信息的分析推斷”的考查，提升“鑒別選擇試題給出的相關(guān)生物信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)生物學(xué)問(wèn)題”的能力。第35頁(yè)/共78頁(yè)典例分析 （2009上海卷，36）回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng) 的問(wèn)題。 （1）用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為 。 （2）組織培養(yǎng)中的細(xì)胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶?化狀態(tài)的過(guò)程稱為 。第36頁(yè)/共78頁(yè)（3）在再分化階段所用培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如下圖

19、所示。據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系： 第37頁(yè)/共78頁(yè)當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時(shí), ； 。（4）若植物激素Y是生長(zhǎng)素，在植物組織培養(yǎng)中 其主要作用是 ； 則植物激素X的名稱是 。（5）生產(chǎn)上用試管苗保留植物的優(yōu)良性狀，其原 因是 。第38頁(yè)/共78頁(yè) 解析 （1）植物組織培養(yǎng)時(shí)所取材料稱為外植體。（2）讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特 有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程，稱為 脫分化。（3）據(jù)圖可得當(dāng)激素X與激素Y的濃度比 為1時(shí)，未分化的細(xì)胞群形成愈傷組織；當(dāng)激素X與 激素Y的濃度比大于1時(shí)，未分化的細(xì)胞群分化形成 芽；當(dāng)激素X與激素Y的

20、濃度比小于1時(shí)，未分化的 細(xì)胞群分化形成根。（4）生長(zhǎng)素的作用是促進(jìn)細(xì) 胞生長(zhǎng)、分裂和分化；激素X能促進(jìn)細(xì)胞分裂，是 細(xì)胞分裂素。（5）試管苗為無(wú)性繁殖系，能夠保 持親本的一切性狀，不發(fā)生性狀分離。第39頁(yè)/共78頁(yè)答案 （1）外植體 （2）去分化（脫分化）（3）未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織 當(dāng)植 物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時(shí)，未分化細(xì) 胞群分化形成芽 當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃 度比小于1時(shí)，未分化細(xì)胞群分化形成根（4）促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)（伸長(zhǎng)）、分裂和分化 細(xì)胞 分裂素（5）組織培養(yǎng)形成試管苗的過(guò)程屬于無(wú)性生殖，后 代不發(fā)生性狀分離第40頁(yè)/共78頁(yè)1.（2009山東理綜，34）人

21、參是一種名貴中藥 材，其有效成分主要是人參皂苷。利用細(xì)胞培養(yǎng) 技術(shù)生產(chǎn)人參皂苷的大致流程如下：定時(shí)檢測(cè)第41頁(yè)/共78頁(yè)請(qǐng)回答：（1）配制誘導(dǎo)愈傷組織的固體培養(yǎng)基,分裝后要進(jìn)行 。接種前，要對(duì)人參根進(jìn)行 。（2）用于離體培養(yǎng)的根切塊，叫做 。培養(yǎng)幾天后發(fā)現(xiàn)少數(shù)培養(yǎng)基被污染，若是有顏色的絨毛狀菌落，屬于 污染；若是有光澤的黏液狀菌落，屬于 污染。（3）用少量 酶處理愈傷組織，獲取單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)，在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，可有效提高人參皂苷合成量。（4）人參皂苷易溶于水溶性（親水性）有機(jī)溶液，從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜選用 方法，操作時(shí)應(yīng)采用 加熱。第42頁(yè)/共78頁(yè)解析 (1)滅菌是指用強(qiáng)

22、烈的物理或化學(xué)的方法，殺死物體內(nèi)外的一切微生物，包括芽孢和孢子。消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物。在組織培養(yǎng)過(guò)程中要防止雜菌的污染，需要對(duì)固體培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，對(duì)人參根進(jìn)行消毒。（2）用于離體培養(yǎng)的離體的植物組織或器官（根切塊）稱為外植體。單個(gè)或少數(shù)微生物細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖后，會(huì)形成以母細(xì)胞為中心的一堆肉眼可見、有一定形態(tài)構(gòu)造的子細(xì)胞集團(tuán)，這就是菌落。我們可以根據(jù)菌落的特征判斷微生物的種類。霉菌的菌落較大，肉眼可見許多毛狀物，呈棕色、青色等，細(xì)菌菌落常表現(xiàn)為濕潤(rùn)、黏稠，有光澤。第43頁(yè)/共78頁(yè)（3）果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層，使愈傷組織

23、分離。（4）人參皂苷溶于水溶性有機(jī)溶劑，可以用萃取法從培養(yǎng)物干粉中提取。萃取時(shí)要采用水浴加熱，這是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑都是易燃物，用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。 答案 （1）滅菌 消毒 （2）外植體 真菌（霉菌）細(xì)菌 （3）果膠 （4）萃取(浸取) 水浴第44頁(yè)/共78頁(yè)2.下圖是月季花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途 徑，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題： （1）選用的材料合適與否是成功誘導(dǎo)出花粉植株 的重要因素，一般來(lái)說(shuō)選用 期的花粉可提 高成功率。選擇花粉時(shí)，一般要通過(guò) 來(lái) 確定花粉是否處于合適的發(fā)育期，這時(shí)需要對(duì)花粉的細(xì)胞核進(jìn)行染色，常用的染色劑是 。第45頁(yè)/共78頁(yè)（2）上圖中花藥經(jīng)脫分化產(chǎn)生胚狀體還是愈

24、傷組 織主要取決于培養(yǎng)基中 。（3）胚狀體與愈傷組織在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于 愈傷組織的細(xì)胞排列疏松無(wú)規(guī)則，是一種高度 的 薄壁細(xì)胞。胚狀體與 發(fā) 育形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)，即具有胚芽、胚軸和 胚根。（4）無(wú)菌技術(shù)也是成功誘導(dǎo)出花粉植株的重要因素，請(qǐng)說(shuō)明下列各項(xiàng)需要消毒，還是需要滅菌。第46頁(yè)/共78頁(yè)培養(yǎng)基，培養(yǎng)皿，接種環(huán)，花蕾，實(shí)驗(yàn)操作者的雙手，三角錐形瓶。 (填編號(hào))需要滅菌, （填編號(hào)）需要消毒。（5）試管苗移栽到土壤前，通常要進(jìn)行壯苗處理，應(yīng)如何壯苗？ 。第47頁(yè)/共78頁(yè)解析 （1）并不是任何時(shí)期的花粉都可以培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織或胚狀體，只有花粉發(fā)育到一定時(shí)期對(duì)離體的刺激才最敏感。對(duì)大多數(shù)

25、植物而言，單核中期至晚期的花粉最容易形成花粉胚或花粉愈傷組織。在培養(yǎng)花藥之前，通常用醋酸洋紅染色制片法制片鏡檢以確定花粉發(fā)育時(shí)期。（2）花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株一般有兩種途徑：其一是花藥中的花粉通過(guò)胚狀體階段發(fā)育為小植株；其二是花藥中花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，再誘導(dǎo)其分化成植株。兩種途徑并無(wú)絕對(duì)界限，主要取決于培養(yǎng)基中的激素種類及其濃度配比。（3）愈傷組織是一團(tuán)高度液第48頁(yè)/共78頁(yè)泡化的薄壁細(xì)胞，植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體與正常受精卵發(fā)育成的胚均有胚芽、胚根和胚軸。（4）滅菌是用理化方法殺死環(huán)境中所有的微生物細(xì)胞、芽孢和孢子。消毒是殺死物體表面的病原微生物。在微生物培養(yǎng)過(guò)程中通常對(duì)培養(yǎng)基

26、、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、三角錐形瓶，進(jìn)行滅菌處理；對(duì)花蕾、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手進(jìn)行消毒處理。第49頁(yè)/共78頁(yè)答案 （1）單核 鏡檢（顯微鏡觀察） 醋酸洋紅（2）激素的種類及其濃度配比（3）液泡化 正常受精卵（或受精卵）（4） （5）將試管苗移栽到經(jīng)消毒過(guò)的培養(yǎng)基中生活一段時(shí)間，等幼苗長(zhǎng)壯后再移栽到土壤中第50頁(yè)/共78頁(yè)3.下圖為“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng) 回答問(wèn)題。第51頁(yè)/共78頁(yè)（1）實(shí)驗(yàn)材料選用雞血細(xì)胞液，而不用雞全血， 主要原因是雞血細(xì)胞液中 含量較高。（2）在圖A所示的實(shí)驗(yàn)步驟中加蒸餾水20 mL的 目的是 ，通過(guò) 圖B所示的步驟取得濾液,再在濾液中加入2 mol/L 的NaC

27、l溶液的目的是 ； 圖C所示實(shí)驗(yàn)步驟中加蒸餾水的目的是 。（3）為鑒定實(shí)驗(yàn)所得絲狀物的主要成分是DNA， 可滴加 溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。第52頁(yè)/共78頁(yè)（4）a試管為對(duì)照組，b試管為實(shí)驗(yàn)組。a試管現(xiàn)象 ；b試管現(xiàn)象。在沸水中加熱的目的是 ，同時(shí)說(shuō)明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的 。a試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是 。b試管中溶液顏色的變化程度主要與有關(guān) 。第53頁(yè)/共78頁(yè)解析 “DNA粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)材料選用雞血細(xì)胞液，而不用雞全血，主要原因是DNA主要儲(chǔ)存于細(xì)胞核內(nèi)，而不在血漿內(nèi)，使用雞血細(xì)胞液提高材料中的細(xì)胞數(shù)量和DNA含量，從而可以保證實(shí)驗(yàn)提取到的DNA數(shù)量。圖A、B、C所示為本實(shí)驗(yàn)的三個(gè)關(guān)鍵

28、步驟。圖A通過(guò)添加蒸餾水，血細(xì)胞與蒸餾水相混合而使血細(xì)胞處于極低濃度的溶液中，細(xì)胞因大量吸水而導(dǎo)致最終破裂，并釋放出胞內(nèi)物。圖B通過(guò)紗布過(guò)濾使血細(xì)胞釋放出的DNA濾入收集的濾液中（將大量膠狀物濾出），再在濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。圖C在DNA濃鹽溶第54頁(yè)/共78頁(yè)液中加入蒸餾水（大量），可使溶液的NaCl濃度降至較底，由于DNA在較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低（在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，濃度再變小則DNA溶解度將增大），使DNA析出，經(jīng)過(guò)濾等手段可以收集到DNA。甲基綠為比較常用的細(xì)胞核染色劑，染色后細(xì)胞核中染色體呈綠色，屬堿性染

29、料，可以用來(lái)鑒定DNA。第55頁(yè)/共78頁(yè)答案 （1）DNA （2）使血細(xì)胞吸水漲破，放出DNA 使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液 使DNA析出 （3）甲基綠 （4）溶液不變藍(lán) 溶液變藍(lán) 加快顏色反應(yīng)速度 耐受性 對(duì)照加入DNA（絲狀物）的多少第56頁(yè)/共78頁(yè)4.2008年5月20日民政部等制訂汶川大地震遇難人 員遺體處理意見指出，無(wú)法確認(rèn)遇難者身份的， 由公安部門提取可供DNA檢驗(yàn)的檢材以便事后 身份辨認(rèn)。事后的遺體辨認(rèn)可借助于DNA雜交 技術(shù)，即從遺體細(xì)胞與死者家屬提供的死者生 前生活用品中分別提取DNA，然后借助DNA雜 交技術(shù)對(duì)遺體進(jìn)行確認(rèn)。據(jù)此回答： （1）為了確保辨認(rèn)的準(zhǔn)確性，需要克

30、隆出較多 的DNA樣品。這需借助PCR技術(shù)。使用PCR技術(shù) 的具體實(shí)驗(yàn)操作順序是：第57頁(yè)/共78頁(yè)按配方準(zhǔn)備好各組分 離心使反應(yīng)液集中在離心管底部設(shè)計(jì)好PCR儀的循環(huán)程序進(jìn)行PCR反應(yīng)。請(qǐng)寫出圖中方框的步驟: ，該步操作應(yīng)特別注意的問(wèn)題是 。第58頁(yè)/共78頁(yè)（2）上表所示為分別從死者遺體和死者生前的生活用品中提取的三條相同染色體上的同一區(qū)段DNA單鏈的堿基序列，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)情況進(jìn)行判斷，A、B、C三組DNA中不是同一人的是 。（3）為什么從死者體細(xì)胞與死者家屬提供的其生前生活用品中分別提取的DNA可以完全互補(bǔ)配對(duì)？。第59頁(yè)/共78頁(yè)解析 PCR技術(shù)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，

31、它能以極少量的DNA為模板，在幾小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬(wàn)份的DNA拷貝。這項(xiàng)技術(shù)有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行分析研究的問(wèn)題，被廣泛地應(yīng)用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等領(lǐng)域。DNA雜交技術(shù)方法是從遺體細(xì)胞和死者家屬提供的死者生前的生活用品中分別提取DNA，在一定溫度下，水浴共熱，使DNA氫鍵斷裂，雙鏈打開。若兩份DNA樣本來(lái)自同一個(gè)體，在溫度降低時(shí)，兩份樣第60頁(yè)/共78頁(yè)本中的DNA單鏈通過(guò)氫鍵連接在一起，若不是來(lái)自同一個(gè)體，則兩份樣本中的DNA單鏈在一定程度上不能互補(bǔ)，DNA雜交技術(shù)就是通過(guò)這一過(guò)程對(duì)面目全非的死者進(jìn)行辨認(rèn)的。答案 （1）用

32、微量移液器在微量離心管中依次加入各組分 PCR實(shí)驗(yàn)使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌（2）B、C （3）人體所有體細(xì)胞均由一個(gè)受精卵有絲分裂產(chǎn)生，其細(xì)胞核中均含有相同的遺傳物質(zhì)第61頁(yè)/共78頁(yè)5.對(duì)血紅蛋白（Hb）的研究結(jié)果表明，血紅蛋白實(shí)際 上是由珠蛋白、原卟琳和二價(jià)鐵離子（Fe2+）所組成 的結(jié)合蛋白質(zhì)，由4條肽鏈各結(jié)合一個(gè)輔基即血紅 素，O2結(jié)合于Fe2+上，血紅蛋白與氧疏松結(jié)合形成氧 合血紅蛋白（HbO2）,這種氧合作用在氧分壓高時(shí)容 易進(jìn)行，在氧分壓低時(shí)易于解離。紅細(xì)胞結(jié)合和攜 帶O2的過(guò)程并不影響Fe2+，也就是說(shuō)不會(huì)使之氧化 為Fe3+。Fe3+

33、無(wú)攜帶O2的能力。CO與Hb的親和力大 于O2，結(jié)合成HbCO后不能分離，致使Hb喪失運(yùn)輸 O2和CO2的機(jī)能，這稱為一氧化碳中毒即煤氣中毒。第62頁(yè)/共78頁(yè)（1）用凝膠色譜法分離血紅蛋白時(shí)，待 接 近色譜柱底端時(shí)，才用試管收集。血紅蛋白因含 而呈現(xiàn)紅色。（2）要使血紅蛋白從紅細(xì)胞中釋放出來(lái)，可選用的 方法是 。（3）紅細(xì)胞具有運(yùn)輸氧的功能，是因?yàn)?。（4）亞硝酸鹽為強(qiáng)氧化劑，進(jìn)入人體后，可使血紅 蛋白失去運(yùn)輸氧的功能，導(dǎo)致人體組織缺氧，其可 能的原因是 。第63頁(yè)/共78頁(yè)解析 用凝膠色譜法分離血紅蛋白時(shí)，血紅蛋白因含血紅素而呈現(xiàn)紅色，待紅色區(qū)帶接近色譜柱底端時(shí)，才用試管收集。將紅細(xì)胞置于

34、蒸餾水中,加40%體積的甲苯，攪拌使紅細(xì)胞破裂并釋放出血紅蛋白。紅細(xì)胞中的血紅蛋白與氧在氧分壓高時(shí)容易結(jié)合，在氧分壓低時(shí)又容易分離。亞硝酸鹽可將血細(xì)胞中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，從而使其失去與氧結(jié)合的能力。第64頁(yè)/共78頁(yè)答案 （1）紅色區(qū)帶 血紅素 （2）將紅細(xì)胞置于蒸餾水中，加40%體積的甲苯，攪拌使之破裂并釋放血紅蛋白 （3）紅細(xì)胞中的血紅蛋白與氧在氧分壓高時(shí)容易結(jié)合，在氧分壓低時(shí)又容易分離 （4）亞硝酸鹽可使血細(xì)胞中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白第65頁(yè)/共78頁(yè)6.PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外 復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，下圖表示 合成過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖分析

35、回答：（1）A過(guò)程高溫使DNA變性解旋，對(duì)該過(guò)程的原 理敘述，正確的是 。A.該過(guò)程用到耐高溫的解旋酶破壞氫鍵B.該過(guò)程用到限制酶破壞磷酸二酯鍵C.該過(guò)程不需要解旋酶的作用D.該過(guò)程與人體細(xì)胞的過(guò)程完全相同第66頁(yè)/共78頁(yè)（2）C過(guò)程要用到的酶是。這種酶在高溫下仍保持 活性，因此在PCR擴(kuò)增時(shí)可以 加入, （需 要/不需要）再添加。PCR反應(yīng)除提供酶外，還需要滿足的基本條件有: 。（3）如果把模板DNA的兩條鏈用15N標(biāo)記，游離的 脫氧核苷酸不做標(biāo)記，控制“945572”溫 度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有15N標(biāo)記的 DNA占 。（4）如果模板DNA分子共有a個(gè)堿基對(duì)，其中含有 胞嘧

36、啶m個(gè)，則該DNA復(fù)制10次，需要加入胸腺嘧 啶脫氧核苷酸個(gè) 。第67頁(yè)/共78頁(yè)（5）PCR中由堿基錯(cuò)配引起的變異屬于 。 假設(shè)對(duì)一個(gè)DNA進(jìn)行擴(kuò)增，第一次循環(huán)時(shí)某一條 模板鏈上發(fā)生堿基錯(cuò)配，則擴(kuò)增若干次后檢測(cè)所 用DNA的擴(kuò)增片段，與原DNA相應(yīng)片段相同的占 。解析（1）高溫所起的作用類似于解旋酶，使雙鏈DNA變?yōu)閱捂?。?）C過(guò)程為PCR技術(shù)的延伸階段，當(dāng)系統(tǒng)溫度上升至72左右，溶液中的四種脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA鏈。Taq DNA聚合酶是耐熱的，高溫下不變性，所以一次性加入即可。（3）PCR技術(shù)遵循半保留復(fù)制的特第68頁(yè)/共78頁(yè)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)三次循環(huán)，共產(chǎn)生23個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)DNA分子含有15N標(biāo)記。（4）在一個(gè)雙鏈DNA分子中，C+T占?jí)A基總數(shù)的一半，故T的數(shù)目為a-m，復(fù)制10次，相當(dāng)于新增加了210-1個(gè)DNA分子。故需補(bǔ)充T的數(shù)目為（210-1）（a-m）。（5）基因中的堿基對(duì)改變屬于基因突變。對(duì)一個(gè)DNA進(jìn)行擴(kuò)增，第一次循環(huán)時(shí)某一條模板鏈上發(fā)生堿基錯(cuò)配，以后按正常配對(duì)方式進(jìn)行擴(kuò)增，錯(cuò)配鏈作模板擴(kuò)增的都是錯(cuò)誤的DNA分子，原正常鏈擴(kuò)增得到的DNA分子都是正常的DNA分子，故若干次后檢測(cè)所用DNA的擴(kuò)增片段，與原DNA相應(yīng)片段相同的占3/4。第69頁(yè)/共78頁(yè)答案 （1）C （2）Taq DNA聚合