11.2 植物组织培养技术及DNA和蛋白质技术
1.植物的组织培养
2．血红蛋白的提取与分离。 3.从生物组织中提取某些特定成分。 4.实验：DNA的粗提取与鉴定。
一、菊花组织培养
1．植物组织培养的过程和原理 (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、细胞分裂素等。 ④无菌、适宜的外界条件。 (3)过程
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萌生的侧枝。 培养基：常用MS培养基??
②营养供应?营养成分：大量元素、微量元素、有机物、
?? 植物激素(2)实验操作过程
制备MS固体培养基：配制好的培养基进行高压蒸汽灭菌
0.1%的氯
70%酒精无菌水无菌水
外植体消毒：→→化汞溶液→
消毒清洗清洗
消毒
接种：始终在酒精灯火焰旁进行，对接种工具要用火焰灼烧 灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插 培养与移栽：在18～22 ℃的无菌箱中培养，得到试管苗后 进行移栽
3．影响植物组织培养的主要因素 (1)培养材料
①不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。 ②同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短对培养也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。
(2)无菌条件
培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡，因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。
二、月季的花药培养 1．被子植物的花粉发育过程 花粉母细胞小孢子母细胞
?四分体时期?单核期?双核期?花粉粒
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。 三、DNA的粗提取与鉴定 1．基本原理
2．操作过程
材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织 破碎细胞(以鸡血为例)：鸡血细胞，加蒸馏水，用玻璃棒搅 拌，用纱布过滤，收集滤液 去除杂质：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质 DNA析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液 DNA的鉴定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂， 沸水中加热5 min，溶液变成蓝色
易错警示！ (1)本实验不能用哺乳动物成熟红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核。 (2)实验中两次使用蒸馏水，第一次的目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA，第二次的目的是稀释NaCl溶液，使DNA从溶液中析出。
(3)二苯胺试剂要现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响鉴定效果。 四、PCR技术的基本操作和应用 1．PCR原理
DNA热变性原理，即：
2．PCR反应过程
(1)变性：当温度上升到90_℃以上时，双链DNA解旋为单链。
(2)复性：温度下降到55_℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
(3)延伸：温度上升到72 ℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
五、血红蛋白的提取和分离 1．方法及原理
方法 凝胶色谱法 电泳法 原理 根据相对分子质量的大小分离蛋白质 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.血红蛋白的提取和分离过程
六、植物有效成分的提取 1．植物芳香油的提取 (1)提取玫瑰精油实验 ①方法：水蒸气蒸馏法。 ②实验流程
(2)提取橘皮精油的实验 ①方法：一般用压榨法。 ②实验流程
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤
橘皮油←再次过滤←静置 2．胡萝卜素的提取
(1)胡萝卜素的性质：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
胡萝卜素←浓缩←过滤 (3)鉴定方法：纸层析法。
高频考点一 菊花的组织培养
例1.下列有关植物组织培养技术的叙述，正确的是( ) A.经脱分化和再分化过程形成的幼芽细胞不具有细胞全能性 B.在愈伤组织培养过程中加入聚乙二醇，可获得染色体加倍的细胞 C.利用纤维素酶和果胶酶去除外植体的细胞壁有利于脱分化的发生 D.培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向 【答案】D
【变式探究】为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6-BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
培养基编号 1 2 3 4
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为__________和__________两类。上述培养基中，6-BA属于__________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是__________，因变量是_____________________________，自变量的取值范围是______________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6-BA”或“IAA”)。
【答案】(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素 (2)IAA浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5mg·L (3)1 (4)6-BA
【解析】按照植物的需求量，在培养基中加入的无机盐可分为大量元素和微量元素。6-BA是细胞分裂
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浓度/mg·L 6-BA IAA 0 0.5 －1m/% 76.7 n/个 3.1 6.1 5.3 5.0 0.1 77.4 0.2 66.7 0.5 60.0
2017年高考生物一轮复习专题11.2植物组织培养技术及DNA和蛋白质技术教学案(含解析)
