选修一生物5.1DNA的粗提取与鉴定学案（人教版）。

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课题1　DNA的粗提取与鉴定
1．尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。
2．了解DNA的物理、化学性质。
3．理解DNA粗提取及DNA鉴定的原理。
一、提取DNA
1．提取生物大分子的基本思路
选用一定的物理或化学方法分离具有不同__________性质的__________。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与______、______和______等在__________性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
2．DNA粗提取主要利用了DNA的溶解性和耐受性两个方面
（1）利用DNA的溶解性。DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的________中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使______充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。
在________NaCl溶液浓度下，DNA的溶解度最小。
此外，DNA不溶于______溶液，但是细胞中的某些蛋白质能溶于其中。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离。
（2）利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。蛋白酶能水解________，但是对______没有影响。大多数蛋白质不能忍受________℃的高温，而DNA在____℃以上才会变性。洗涤剂能够__________，但对DNA没有影响。
二、DNA的鉴定
在________的条件下，DNA遇________会被染成____色，因此________可以作为鉴定DNA的试剂。
三、实验设计
1．实验材料的选取
原则上，凡是含有______的生物材料都可以考虑，但是，选用__________________的生物组织，成功的可能性更大。
思考：生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，他们用牛、羊、马血做提取DNA的实验材料合适吗？为什么？
2．破碎细胞，获取含DNA的滤液
动物细胞的破碎比较容易，以鸡血为例，在鸡血细胞液中加入一定量的________，同时用________搅拌，过滤后收集______即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用______溶解________。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的________和______，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集________。
3．去除滤液中的杂质
最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。
方案一：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，在滤液中加入NaCl，使NaCl溶液物质的量浓度为________，过滤除去______的杂质；再调节NaCl溶液物质的量浓度为________，析出______，过滤去除________的杂质；再用物质的量浓度为________的NaCl溶液溶解DNA。
方案二：利用蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA的特点。在滤液中加入嫩肉粉，嫩肉粉中的__________能够分解蛋白质。
方案三：利用蛋白质和DNA的变性温度不同的特点。将滤液放在________℃的恒温水浴箱中保温10～15min，过滤获得DNA滤液。
4．DNA的析出与鉴定
将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积______的、冷却的________（体积分数为95%），静置2～3min，溶液中会出现__________，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒__________搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。
取两支20mL的试管，各加入物质的量浓度为________的NaCl溶液5mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变____。
四、操作提示
1．以血液为实验材料时，每100mL血液中需要加入3g________，防止________。
2．加入洗涤剂后，动作要______、______，否则容易产生__________，不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要______，以免加剧DNA分子的______，导致DNA分子不能形成________。
3．二苯胺试剂要________，否则会影响鉴定的效果。

答案：一、1.物理或化学　生物大分子　RNA　蛋白质　脂质　物理和化学
2．（1）NaCl溶液　DNA　0.14molL－1　酒精
（2）蛋白质　DNA　60～80　80　瓦解细胞膜
二、沸水浴　二苯胺　蓝　二苯胺
三、1.DNA　DNA含量相对较高
思考：不合适。因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，仅靠白细胞和淋巴细胞中的少数DNA，在实验中很难提取到。
2．蒸馏水　玻璃棒　滤液　洗涤剂　细胞膜　洗涤剂　食盐　研磨液
3．2molL－1　不溶　0.14molL－1　DNA　溶液中
2molL－1　木瓜蛋白酶　60～75
4．相等　酒精溶液　白色丝状物　沿一个方向　2molL－1　蓝
四、1.柠檬酸钠　血液凝固
2．轻缓　柔和　大量的泡沫　轻缓　断裂　絮状沉淀
3．现配现用
1.制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因
制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂——柠檬酸钠，防止血液凝固。其原理是柠檬酸钠能与血浆中的Ca2＋发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中的游离的Ca2＋大大减少，血液便不会凝固。因为鸡血中的红细胞和白细胞都有细胞核，DNA主要存在于细胞核中，所以在离心或静置沉淀后，用吸管除去上部的澄清液——血浆。
2．实验成功的关键及注意事项
（1）实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血的主要原因是遗传物质DNA主要存在于血细胞的细胞核内。
（2）盛放鸡血细胞液的容器，最好是塑料容器。玻璃表面带电荷，鸡血细胞破碎以后释放出的DNA中的磷酸基也带电荷，因而容易被玻璃容器吸附，提取到的DNA就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，可以减少提取过程中DNA的损失。
（3）破碎细胞，释放DNA过程中，若是血细胞液，加水后必须充分搅拌，否则血细胞核不会充分破碎，溶解出的DNA量就会减少；若是植物细胞，需先用洗涤剂溶解细胞膜。
（4）洗涤剂是多组分的混合物，在严格的科学实验中很少使用。实验室提取高纯度的DNA时，通常使用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）或吐温等化学试剂。
（5）实验过程中两次加入蒸馏水，操作目的各不相同：第一次向鸡血细胞液中加蒸馏水，目的是使血细胞通过吸水涨破，释放出核内的DNA。第二次向溶有DNA的滤液中加蒸馏水，目的是稀释NaCl溶液，使其浓度降至0.14molL－1，最终使大量DNA析出。
（6）实验过程中几次过滤的目的：制备鸡血细胞液时过滤的目的是除去破裂的细胞膜等物质；在去杂时，将溶有DNA的高浓度NaCl溶液过滤的目的是除去不溶于NaCl溶液的杂质；去杂时，用低浓度NaCl溶液析出DNA后过滤的目的是除去溶于NaCl溶液中的杂质。
过滤时采用单层纱布或尼龙布，不能使用滤纸，以减少DNA的损失。
（7）提取DNA丝状物用玻璃棒搅拌时，要缓缓沿一个方向搅拌，而且不能直接触碰烧杯壁，以便获得较完整的DNA分子。
（8）用冷酒精浓缩和沉淀DNA时，所用的体积分数为95%的酒精必须充分预冷才能使用，冷酒精与含有DNA的氯化钠溶液的体积比是1∶1。
低温可抑制核酸水解酶的活性，防止降解DNA；低温可降低分子的运动，易于形成沉淀析出；低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。
（9）鉴定实验所得的丝状物的主要成分是DNA，可用二苯胺做鉴定试剂，鉴定出现蓝色，说明实验基本成功，如果不出现蓝色，可能所提取的DNA含量低，或是实验操作中出现错误。
3．蛋白质提取与DNA提取的比较
蛋白质提取难度大。因为与DNA相比，蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏感得多，很容易失活；并且蛋白质的空间结构多种多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有一种统一的方法，只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件，设计特定的方法。
题型一DNA提取、分离与鉴定原理
现代生物学已向两个方面发展，宏观研究的水平为生态系统水平，微观研究的水平为分子水平，对于分子的研究，其物质的提取和分离显得尤为重要。下面是关于DNA分子的提取和分离的相关问题，请回答。
（1）在提取菜花细胞中的DNA时，采用的是研磨法，为什么不能像用鸡血那样，用蒸馏水使其破裂？
（2）在提取实验过程中用到两种浓度的NaCl溶液，说明其作用。
①2molL－1NaCl溶液：_____________________________________________________。
②0.14molL－1NaCl溶液：____________________________________________________。
（3）在整个操作过程中，每100mL血液中加入3g柠檬酸钠的作用是________________
_________________________________________________。
（4）鉴定DNA所用的试剂是__________________________________________________。
解析：（1）DNA分子提取中理想的材料为富含DNA的细胞，动物中鸡血红细胞具有细胞核，放入蒸馏水中会使细胞涨破释放出DNA，而植物细胞中含有细胞壁，不能因吸水而涨破。（2）实验过程中两次用到NaCl溶液，初次为2molL－1NaCl溶液，用于溶解DNA，而0.14molL－1NaCl溶液会使DNA析出。（3）为了防止凝血现象的发生应加入柠檬酸钠。（4）鉴定DNA所用的试剂为二苯胺试剂。
答案：（1）植物细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，只有通过研磨，才能释放出DNA。
（2）①溶解DNA分子，过滤并除去不溶于NaCl溶液的杂质　②使DNA分子析出，过滤并除去溶于NaCl溶液中的杂质
（3）防止出现凝血现象
（4）二苯胺试剂
反思领悟：在NaCl溶液浓度低于0.14molL－1时，DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低；在0.14molL－1时，DNA溶解度最小；当NaCl溶液浓度继续增加时，DNA的溶解度又逐渐增大。
题型二DNA粗提取与鉴定实验中的操作
（2010江苏高考）某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于－20℃条件下保存24h。
DNA粗提取：
第一步，将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步，先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步，取6支试管，分别加入等量的2molL－1NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：
材料保存温度花菜辣椒蒜黄
20℃＋＋＋＋＋＋
－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋
（注：“＋”越多表示蓝色越深）
分析上述实验过程，回答下列问题。
（1）该探究性实验课题名称是_________________________________________________。
（2）第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________。
（3）根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20℃相比，相同实验材料在－20℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：__________________________________________________________________。
②针对结论1，请提出合理的解释：__________________________________________。
（4）氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是_____________________________________________________________________
______________________________，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
解析：（1）分析表格可知，实验目的在于探究材料的不同和保存温度的不同对DNA提取量的影响。
（2）DNA分子为链状，很容易断裂，所以应缓缓地向一个方向搅拌。
（3）分析表格可看出，同种材料在－20℃时DNA提取量较多，不同材料在同种温度下保存时，蒜黄的DNA提取量最多。低温下酶活性较低，DNA降解慢。
（4）根据题意，可用氯仿将DNA溶液中的蛋白质析出，进一步提高DNA的纯度。
答案：（1）探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
（2）DNA断裂
（3）①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多　②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
（4）将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
1．DNA在下列哪一浓度的NaCl溶液中，溶解度最低？（）
A．2molL－1B．0.015molL－1C．0.14molL－1D．5molL－1
2．若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入洗涤剂的目的是（）。
A．利于DNA的溶解B．分离DNA和蛋白质C．溶解细胞膜D．溶解蛋白质
3．在提取DNA的过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（）。
A．不易破碎B．减少DNA的损失C．增加DNA的含量D．容易刷洗
4．在DNA的粗提取过程中，初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品的浓度及其名称分别是（）。
①0.1gmL－1的柠檬酸钠溶液　②2molL－1的NaCl溶液　③0.14molL－1的NaCl溶液　④体积分数为95%的酒精溶液　⑤0.015molL－1的NaCl溶液
A．①③⑤B．③④C．②④D．②③④

答案：1．C　DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，当NaCl溶液的物质的量浓度为0.14molL－1时，溶解度最低。
2．C　洗涤剂是一种离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。
3．B　DNA易黏附于玻璃管上，造成DNA量的损失。
4．B　初步析出DNA和提取纯净的DNA所用的药品和浓度分别是0.14molL－1NaCl溶液和体积分数为95%的酒精溶液。

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选修一生物3.1菊花的组织培养学案（人教版）

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？小编为此仔细地整理了以下内容《选修一生物3.1菊花的组织培养学案（人教版）》，仅供参考，大家一起来看看吧。

课题1　菊花的组织培养
1．说出植物组织培养的基本原理。
2．学习植物组织培养的基本技术。
3．进行菊花或其他植物的组织培养。
一、植物组织培养的基本原理
植物细胞具有________。即植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于______状态时，在一定的__________、______和其他外界条件的作用下，表现出可以发育成____________的能力。
二、植物组织培养的基本过程
1．在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现________的差异，形成这些差异的过程叫做__________。
2．过程
离体的植物细胞、组织、器官――→(脱分化)组织――→(　)丛芽或根等――→(生长)完整的植物体
思考：马铃薯长期种植，产量会降低而且易感染病毒，要想提高马铃薯的产量，培育无病毒的马铃薯应该怎么办？
三、影响植物组织培养的因素
1．材料的选择
植物材料的选择直接关系到实验的成败。植物的种类、材料的______和________________等都会影响实验结果。菊花的组织培养，一般选择____________的茎上部新萌生的侧枝。
2．培养基
植物组织培养需要适宜的培养基，常用的是______培养基，其主要成分包括：__________，如N、P、K、Ca、Mg、S；__________，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；________，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及______等；还常常需要添加______________。
3．植物激素
植物激素中________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。培养基中添加的植物激素的______、________________以及____________等，都会影响实验结果。以生长素和细胞分裂素为例。
使用顺序实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞____，
但细胞不____
先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞____________
同时使用______频率提高

生长素/细胞分裂素比值与结果
比值高时有利于____的分化，抑制____的形成
比值低时有利于____的分化，抑制____的形成
比值适中促进__________形成
4.其他影响因素
pH、温度、光照等条件是重要因素，不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养时，一般将pH控制在______左右，温度控制在________℃，每日用日光灯照射____h。
四、实验操作
1．制备MS固体培养基
（1）配制各种母液。
（2）配制培养基。
（3）灭菌
将分装好的培养基连同其他器械一起进行__________________。
2．外植体消毒
菊花茎段用水冲洗、加洗衣粉用软刷进行刷洗、用流水冲洗，吸干水分。外植体要用体积分数为70%的酒精______，然后用无菌水清洗，吸干表面的水分，再用质量分数为0.1%的氯化汞______，最后用________清洗。
3．接种
所有的接种操作都必须在________旁进行，并且每次使用器械后，都需要用______________。
4．培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期______。
5．移栽
6．栽培

答案：一、全能性　离体　营养物质　激素　完整的植株
二、1.稳定性　细胞分化
2．愈伤　再分化
思考：长期进行无性繁殖的植物，只有根尖和茎尖中几乎无病毒，因此可利用植物组织培养获得无病毒的马铃薯植株。
三、1.年龄　保存时间的长短　未开花植株
2．MS　大量元素　微量元素　有机物　蔗糖　植物激素
3．生长素　细胞分裂素　浓度　使用的先后顺序　用量的比例　分裂　分化　既分裂也分化　分化　根　芽　芽　根　愈伤组织
4．5.8　18～22　12
四、1.高压蒸汽灭菌
2．消毒　消毒　无菌水
3．酒精灯　火焰灼烧灭菌
4．消毒
1.细胞分化与植物细胞的全能性
多细胞生物体，一般是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育而成的。细胞分裂只能繁殖出许多含有相同遗传物质的细胞，只有经过细胞分化才能形成不同的组织，进一步形成各种器官、系统，从而完成生物的个体发育过程。当细胞分化开始时，受遗传因素和环境因素的调节，不同细胞的不同基因会在特定的时间、空间被激活，活化一段时间后有些基因的活动停止，而有些基因还在继续活动，从而产生了特定的蛋白质（即基因有选择性的表达），进而产生了不同的组织，也就是在个体发育中相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异——细胞分化，这是发生在生物体一生中的一种持久变化，当然胚胎时期达到最大限度。一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
由于体细胞大多是通过有丝分裂繁殖而来的，一般已经分化的细胞仍有一套和受精卵相同的染色体，含有与本物种相同的DNA分子。因此，已分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能，即全能性。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。植物细胞的全能性比较强，动物细胞的全能性受到了限制，特别是一些高度特化的动物细胞，很难用它培养成一个新个体，但它的细胞核中仍有保持物种遗传性的全部遗传物质，保持着全能性，例如已取得成功的克隆羊——多利就是一例。
2.愈伤组织
愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。它容易与根尖、茎尖的分生组织发生混淆。可以通过下表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同。
组织类型细胞来源细胞形态细胞结构细胞排列细胞去向
根尖
分生组织受精卵正方形无液泡紧密分化成多种细胞组织
愈伤组织高度分化细胞无定形高度液泡化疏松再分化成
新个体
相同点都通过有丝分裂进行细胞增殖
3.污染的预防
污染就是指在组织培养过程中，培养容器内滋生菌斑，使培养材料不能正常生长发育，从而导致培养失败的现象。植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高，对无菌操作的要求非常严格。
污染有两种类型，一种是细菌污染一般是由接种人员造成的，如未戴口罩，接种时说话，或手及器械消毒不严等。另一种是真菌污染可能是由植物材料灭菌不当造成的。
可以通过以下措施做好预防。
（1）防止外植体带菌。①选择好外植体采集时期和采集部位。外植体采集以春秋为宜，优先选择地上部分作为外植体，阴雨天勿采，晴天下午采，采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋。②在室内或无菌条件下进行预培养。③外植体严格消毒。做消毒效果试验，多次消毒和交替消毒。
（2）保证培养基及接种器具彻底灭菌。①分装时，注射器勿与瓶接触，培养基勿粘瓶口。②检查封口膜是否有破损。③扎瓶口要位置适当、松紧适宜。④保证灭菌时间和高压锅内温度。⑤接种工具使用前彻底灭菌。⑥工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌。
（3）操作人员严格遵守无菌操作规程。如一定要规范着装，操作过程中不说话等。
（4）保证接种与培养环境清洁。①污染瓶经高压灭菌后再清洁。②接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照射或用臭氧灭菌和消毒。③定期对培养室消毒、防止高温。
对外植体进行表面消毒时，既要考虑到药剂的消毒效果，又要考虑到植物的耐受力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。消毒用过的有毒药品应收集后统一交给有关专业部门处理，以免引起环境污染。
一旦发现培养材料被污染，特别是真菌性污染，一定不要打开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽灭菌锅中灭菌后，再打开培养瓶进行清洗。
题型一细胞的全能性
下列实例中能体现细胞全能性的是（）。
①用培养基培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖　③用单个烟草组织培育出了可育的完整植株
A．①②B．①③C．②③D．①②③
解析：①和③都属于已分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，实际上是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，是由未经分化的细胞（受精卵）发育成新个体的过程，因此不能体现细胞全能性。
答案：B
题型二植物细胞表达全能性的条件
植物细胞表现出全能性的必要条件是（）。
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后的具有完整细胞核的细胞或组织，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中
解析：在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。
答案：C
反思领悟：植物细胞表达全能性的条件：一是离体的组织或细胞；二是需要一定的激素、营养及其他适宜条件；三是具有完整细胞核的细胞。
题型三植物组织培养的过程及影响因素
（2010安徽理综）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体――→①愈伤组织――→②芽根―→植株
请回答下列问题。
（1）微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取____________作为外植体，其依据是________________。
（2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和____________，在配制好的培养基中，常常需要添加____________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是____________。
（3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是____________________________________________。
解析：（1）植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位，原因是该部位含病毒极少，甚至无病毒。
（2）MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。
（3）生长素用量比细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化，比值高时，有利于根的分化。
答案：（1）茎尖（或根尖）　茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒　（2）有机物　植物激素　外植体消毒不彻底　（3）培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
1．下列关于细胞分化的叙述，错误的是（）。
A．细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中
B．细胞分化在胚胎时期达到最大限度
C．随着细胞分化的进行，细胞中的遗传物质种类会发生变化
D．高度分化的动物细胞的细胞核保持着全能性
2．下列有关植物组织培养的叙述，错误的是（）。
A．植物组织培养的原理是细胞的全能性B．主要包括脱分化和再分化两个阶段
C．外植体形成愈伤组织的过程需要阳光D．植物组织培养的过程中要求无菌操作
3．下列关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（）。
A．愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果
B．愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果
C．愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果
D．愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果
4．下列关于接种时应注意的事项，全部正确的是（）。
①接种室要消毒　②无菌操作　③接种时可以谈话　④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基　⑤接种时要防止交叉污染　⑥接种完立刻盖好瓶口
A．①②③④B．①②③④⑤⑥C．③④⑤⑥D．①②⑤⑥
5．在离体的植物组织、器官或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要下列哪些条件？（）
①消毒灭菌　②一定浓度的植物激素　③适宜的温度　④充足的光照　⑤充足的养料
A．①③④⑤B．②③⑤C．①②③D．①②③⑤

答案：1．C　细胞分化不会使遗传物质种类发生变化，它的实质是遗传物质在时间和空间上有选择性地表达。
2．C　植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌操作下经脱分化和再分化形成完整植物体的过程，其原理是植物细胞的全能性。在脱分化形成愈伤组织的过程中，恒温箱的门应该关闭，不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长得更快。
3．B　愈伤组织只存在于植物细胞；离体的植物组织细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。
4．D　整个接种过程必须在无菌条件下进行，不能谈话，防止呼吸产生污染，因此操作过程应禁止谈话，并戴口罩；接种的外植体放入培养基时注意将形态学下端插入，而且分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养和光照条件。
5．D　离体的植物相关结构在形成愈伤组织的过程中不需要光照，因为该过程无法进行光合作用，其营养物质来自培养基。

高一生物DNA的复制教案1

第3节DNA的复制

课型：新授主备：同备：审批：
课标要求：概述DNA分子的复制。
学习重点：
知识：了解DNA分子复制的过程及特点。
能力：概述DNA分子的复制。
情感：1．探讨DNA复制的生物学意义。2．体会证明半保留复制的实验的巧妙之处。
学习重点：DNA分子复制的条件、过程和特点。
自学等级
学习难点：DNA分子复制的过程。
一．情境导入：
二．课前预学：
1．DNA分子复制是指以_______为模板，以为原料合成子代DNA的过程。
2．时间：有丝分裂____和减数第一次分裂的____。
3．过程：边解旋边进行复制。
①解旋：在____的作用下，把两条螺旋的双链解开。
②以解开的____为模板，按原则合成子链。
③每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋结构，形成两个新DNA分子。
4．特点：半保留复制，即新合成的DNA分子中，保留了________。
5．条件：①____②____③____④____
6．结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。
7．基础：
①为复制提供精确模板。
②能保证复制准确进行。
8．意义：使遗传信息从传递给，保持了遗传信息的。
三．合作探究：
1．DNA分子的复制的基本过程。

2．关于碱基互补配对的相关特点。

四．我的疑问：

五．归纳总结：

六．自我检测：
1．假设将含有1对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子，含水量有15N的DNA精子所占的比例为（）
A.0B.25%C.50%D.100%
2．某生物的双链DNA分子共含有碱基700对，其中一条链上（A+T）：（C+G）=2.5，问该DNA分子复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）
A．300个B.400个C.750个C.600个
3．储存和复制遗传物质的主要场所是（）
A．核糖体B.染色体C.细胞核D.线粒体
4.下列有关DNA复制的叙述,正确的是()
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
B.在复制过程中,复制和解旋是同时进行的
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
5.DNA分子在细胞的自我复制发生在()
A.在有丝分裂前期或减数分裂第一次分裂前期
B.在有丝分裂中期或减数分裂第一次分裂中期
C.在有丝分裂后期或减数分裂第一次分裂后期
D.在有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂前的间期
6.某DNA分子经过3次复制后,所得到的第4代DAN分子中,含有第1代DNA分子中脱氧核苷酸链的条数有()
A.1条B.2条C.4条D.8条
7.某DNA分子经过DNA解旋酶处理后,得到的产物是()
A.脱氧核苷酸长链B.DNA双链C.碱基、磷酸和脱氧核糖D.无法确定
8.一个具有放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若引细菌破裂后释放出n个噬菌体，则具有放射性元素标记的噬菌体占总数的（）
A.1/2nB.1/nC.2/nD.1/2
9．将32P标记的DNA分子放在32P的培养基上培养，经过3次复制，在所形成的子代DNA中，含32P的DNA占总数是（）
A．1/16　B．l／8　C．1／4　D．1／2
10．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（）
A．G与CB．A与CC．G与AD．G与T
11．DNA复制的基本条件是（）
A．模板，原料，能量和酶B．模板，温度，能量和酶
C．模板，原料，温度和酶D．模板，原料，温度和能量
12.DNA分子是边________边复制的.首先在________的作用下将________键打断,把两条扭成________的双链解开,这就是________。经过复制,一个DNA分子就形成了________,以后随着细胞有丝分裂中________的分开,分配到________中去.子女像父母,就是由于父母把自己的________复制出一份传给子女的缘故.

CG13．左图为DNA的复制.请据图回答问题：
①TA(1)DNA的复制发生在______________期；
TA(2)②的过程称________________________；
CG(3)指出③中的子链________________；
AT
(4)过程必须遵循_____________________原则;
CG
TA(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA
②TA
CG分子,由此说明DNA的复制具有________特点。
AT

CGCG
TATA
③TATA
CGCG
ATAT
ⅠⅡⅢⅣ
(6)将一个细胞的DNA用15N标记,放入14N的4种脱氧核苷酸培养基,连续分裂4次.问:含14N的细胞占总细胞数的________;含15N的DNA细胞占总细胞数的________.
(7)已知原来DNA中有100个碱基对,其中A=40个,则复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加.

选修一生物4.3酵母细胞的固定化学案（人教版）

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，使教师有一个简单易懂的教学思路。那么如何写好我们的教案呢？下面是小编精心为您整理的“选修一生物4.3酵母细胞的固定化学案（人教版）”，相信您能找到对自己有用的内容。

课题3　酵母细胞的固定化
1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
一、固定化酶的应用实例
1．高果糖浆的生产需要使用______________，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的________好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。
2．葡萄糖异构酶固定：将酶固定在一种颗粒状的______上，再将这些酶颗粒装到一个________内，柱子底端装上分布着许多小孔的______。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。
3．高果糖浆的生产操作：生产过程中，将____________从反应柱的上端注入，使其流过反应柱，与______________接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。
二、固定化技术的方法
1．固定化酶和固定化细胞技术是利用______或______方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用__________和__________法固定化，而细胞多采用______法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被______或______，而个小的酶容易从__________中漏出。
2．包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的____________中。常用的载体有______、________、海藻酸钠、____________和____________等。
三、实验操作
1．酵母细胞的活化
在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于______状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2．配制物质的量浓度为0.05molL－1的CaCl2溶液
3．配制海藻酸钠溶液
配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热，边加热边______，加热时要用______，或者__________，直至完全溶化。
4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。
5．固定化酵母细胞
以______的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的________溶液中，形成凝胶珠状，将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡____min左右。
6．将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2～3次，放入用于发酵的葡萄糖溶液中，再置于25℃下发酵24h后，会发现有气泡产生，同时有酒味散发。
工业生产中，细胞的固定化是在__________的条件下进行的。

答案：一、1.葡萄糖异构酶　稳定性
2．载体　反应柱　筛板
3．葡萄糖溶液　葡萄糖异构酶
二、1.物理　化学　化学结合　物理吸附　包埋　吸附　结合　包埋材料
2．多孔性载体　明胶　琼脂糖　醋酸纤维素　聚丙烯酰胺
三、1.休眠
3．搅拌　小火　间断加热
5．恒定　CaCl2　30
6．严格无菌
1．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的比较
直接使用酶固定化酶固定化细胞
酶的种类一种或几种一种一系列酶
常用载体—高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺
制作方法—化学结合法、物理吸附法包埋法
是否需要
营养物质否否是
催化反应单一或多种单一一系列
反应底物各种物质（大分子、小分子）各种物质（大分子、小分子）小分子物质
优点催化效率高，低耗能、低污染等酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用成本低，操作更容易
不足对强酸、强碱、高温和有机溶剂等环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的固定后的细胞与反应物不容易接近，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降等
2．具体操作过程中的注意事项
（1）酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要1h左右。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。
（2）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实验的成败，一定按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
凝胶珠颜色过浅，呈白色，说明海藻酸钠溶液浓度低，包埋细胞少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭球形，则说明海藻酸钠溶液浓度偏高，制作失败。
（3）刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。
题型一酶或细胞固定化的方法
试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似？（）
解析：A、B选项适合于酶的固定化，C选项既用于酶固定，也可用于细胞固定。制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与D选项相似。
答案：D
反思领悟：固定化酶和固定化细胞通常采用包埋法、化学结合法和物理吸附法。海藻酸钠作载体制备的是固定化酵母细胞。
题型二固定化酶或细胞的制备过程
在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是（）。
A．用于调节溶液pHB．用于进行离子交换
C．用于胶体聚沉D．用于为酵母菌提供Ca2＋
解析：海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体红细胞与抗凝集素之间的凝集反应。
答案：C
题型三酶和细胞固定化技术的应用
（2010江苏高考改编）下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述不正确的是（）。
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触
D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
解析：刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。
答案：A
1．固定化酶技术常采用（）。
A．包埋法B．化学结合和物理吸附法
C．活化法D．微囊化法
2．在使用包埋法固定细胞中，下列哪一项不是常用的载体？（）
A．明胶B．琼脂糖C．海藻酸钠D．纤维素
3．下面是制备固定化酵母细胞的步骤，其中排列顺序正确的是（）。
①配制CaCl2溶液　②配制海藻酸钠溶液　③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合　④酵母细胞的活化　⑤固定化酵母细胞
A．①②③④⑤B．④①③②⑤C．④⑤②①③D．④①②③⑤
4．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（）。
A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧
C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件
D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物
5．（2011江苏高考）下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是（）。
A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶
B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化
C．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤
D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层

答案：1．B　酶的体积较小，容易从包埋材料中漏出来，所以一般采用化学结合和物理吸附法固定化。
2．D　常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
3．D　制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
4．A　A项中，固定化细胞技术最大的用途就是连续催化反应。B项中，不需控制溶解氧；C项中，不需各种营养条件；D项中，糖类的作用不只是作为反应底物。
5．A　酸解法不能用于酶的分离与纯化，棉织物可以使用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤，纤维素酶虽不能直接去除衣物上的污垢，但能使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触，使洗涤剂的去污效果更好。多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层。

高一生物DNA分子的结构教案2

第2节DNA分子的结构

课型：新授主备：同备：审批：
课标要求：概述DNA分子结构的主要特点。
学习目标：
知识：1．构成DNA分子的基本单位、核苷酸种类、碱基种类、元素种类。
2．DNA分子的平面结构和空间结构。
3．碱基互补配对原则。
能力：1．制作DNA双螺旋结构模型。
2．对科学家探索基因的本质过程和方法进行分析和讨论，领悟模型方法在这些研究中的应用。
情感：1．认识到与他人合作在科学研究中的重要性。
2．体验模型构建对于生物学发展的重大意义，并在学习中坚持多动手。
学习重点：1．制作DNA双螺旋结构模型。2．DNA分子结构的特点。
学习难点：DNA分子结构的主要特点。
我的课堂：
自学等级
一．情境导入：
二．课前预学：
1.DNA分子的化学组成基本结构单位——______________
含氮碱基脱氧核糖磷酸将下列碱基与中文名称连接起来：
腺嘌呤A鸟嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤G腺嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶C胸腺嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶T胞嘧啶脱氧核苷酸
DNA分子是由许多个连接而成的长链，简称多核苷酸链。
2.DNA的双螺旋结构：
DNA分子是由条脱氧核苷酸长链，按（指一条链的起点为磷酸，另一条链的起点为脱氧核糖）方式盘绕成_______结构。基本骨架由_______和_______交替排列而形成；中间的_______严格按______________原则（与配对，与配对）形成碱基对。
三．合作探究：
1.DNA分子的模型构建的基本过程。

2.DNA分子的碱基互补配对的方式及有关特征。

四．我的疑问：

五．归纳总结：

六．自我检测：
1．某DNA分子含腺嘌呤520个，占碱基总数的20%，该DNA分子中含胞嘧啶（）
A.350B.420C.520D.780
2．一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则这个DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该碱基数目的()
A.44%B.24%C.14%D.28%
3.一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的士46%,又知在该DNA分子的一条链中,A和C分别占碱基数的28%和22%,则DNA分子的另一条链中,A和C分别占碱基数的()
A.28%和22%B.22%和28%C.23%和27%D.26%和24%
4．DNA分子中的某一个区段上有300个脱氧核糖和60个胞嘧啶,那么该区段胸腺嘧啶的数量是()
A.90B.120C.180D.240
5.下列分子中含有1个磷酸基的是()
A.核苷酸B.ATPC.ADPD.DNA
6.有1对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它有结构有1个腺嘌呤,则它的其它组成是()
A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶
7．作为遗传物质的核酸及成分核苷酸、五碳糖、碱基种类依次是（）
A．2、8、2、5B.2、2、2、2C.2、1、1、4D.2、2、2、5
8.假设1个DNA分子片段中含碱基C共312,占全部碱基有26%,则此DNA片段中碱基A占的百分比和数目分别是()
A.26%,312个B.24%,288个C.13%,156个D.12%,144个
9．若DNA分子中一条链的碱基A：C：T：G＝l：2：3：4，则另一条链上A：C：T：G的值为（）
A．l：2：3：4B．3：4：l：2C．4：3：2：1D．1：3：2：4
10．DNA分子的一条单链中（A+G）／（T+C）=0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于（）
A．2和1B.0.5和0.5C．0.5和1D．1和1
11.某双链DNA分子共有含氮碱基1400个,其中一条单链上A+T／C+G=2／5.问该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是()
A.150B.200C.300D.400
12.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链上的T与C分别该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的()
A.32.9%和17.1%B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3%D.17.1%和32.9%
13．下图所示DNA分子平面结构图，仔细阅图回答下列各问：

（1）写出图中各编号的中文名称：
①________；②________；
③________；④________；
⑤________；⑥________；
⑦________；⑧________；
⑨________
（2）图中共有脱氧核苷酸____个，碱基__对。
（3）如果将细胞培养在含15N的同位素培养基上，则能在此图的________成分（填写编号）上可以测到15N。
（4）如果将细胞培养在含32P的同位素培养基上，则能在此图的________成分上可以测到32P。
反思与积累：