《2019版高考生物一轮总复习 生物技术实践 专题4、5 dna和蛋白质技术、植物有效成分的提取选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考生物一轮总复习 生物技术实践 专题4、5 dna和蛋白质技术、植物有效成分的提取选修1（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题4、5,DNA和蛋白质技术、,植物有效成分的提取,考纲导读,一、DNA 和蛋白质技术 1.DNA 的粗提取与鉴定,(1)实验原理,0.14 mol/L,DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中的溶解度不同，浓度为 _时其溶解度最小。,DNA 不溶于酒精溶液。,蓝色,杂质,DNA 与二苯胺在沸水浴中呈_。 (2)实验步骤：选材、制备鸡血细胞液破碎细胞，获取含 DNA 的滤液去除滤液中的_DNA 的析出与鉴定。,2.多聚酶链式反应扩增 DNA 片段 (1)PCR 原理：在一定的缓冲溶液中提供_、分 别与两条模板链结合的两种引物、_、耐热的 DNA 聚合酶，同时控制温度使 DNA 复制在_反复进行
2、。 (2)PCR 的反应过程：变性_延伸。,DNA 模板,四种脱氧核苷酸,体外,复性,3.血红蛋白的提取和分离,相对分子质,(1)凝胶色谱法：也称分配色谱法，是根据_ _分离蛋白质的有效方法。相对分子质量较小的移动 速度较慢，而相对分子质量较大的无法_，,移动速度较快。,进入凝胶内部,(2)缓冲溶液：能够抵制外界的_对溶液 pH,的影响，维持 pH 基本不变。,酸和碱,电场,(3)电泳：带电粒子在_的作用下发生迁移的过程。,量的大小,(4)实验操作：,凝胶色谱柱的装填,样品处理及粗分离：红细胞的洗涤血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液透析。 凝胶色谱柱操作：凝胶色谱柱的制作_ 样品的加入和洗脱。
3、纯度鉴定：用 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。,二、植物有效成分的提取,判断正误 1.蒸馏法的实验原理是利用水蒸气将芳香油溶解下来，再,把水蒸发掉，剩余的就是芳香油。(,),2.提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采取，因为此阶,段的花含油量最高。(,),3.油水混合物中加入无水 Na2SO4，有利于分离油层。(,),4.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取。(,),5.萃取的效率主要取决于萃取时的温度和时间。(,),答案：1.,2.,3.,4.,5.,考点一,DNA 的粗提取与鉴定,考点梳理 1.实验流程,(续表),(续表),(续表),2.实验关键,(1)取材不能用哺乳动物的血细胞，原因是其成熟红细胞
4、无,细胞核。,(2)获取 DNA 时要向鸡血细胞液中加入足量的蒸馏水，以,使细胞膜和核膜破裂，把核内物质释放出来。,(3)实验中有 6 次搅拌，除最后一次搅拌外，前 5 次搅拌均 要朝一个方向。并且在析出 DNA、DNA 再溶解和提取 DNA 中， 各步骤搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止 DNA 分子断裂。,(4)两次加蒸馏水的目的：,第一次加蒸馏水是为了使血细胞吸水膨胀破裂(注：植物,细胞是用洗涤剂溶解细胞膜)。,第二次加蒸馏水是为了稀释 NaCl 溶液，析出 DNA。 (5)用纱布过滤 3 次的目的：,过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液，提取细胞核物质(滤,液)。,滤取0.14 mo
5、lL1NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)。 过滤溶有DNA的2 molL1NaCl溶液(滤液)。,(6)4 次用 NaCl 溶液的目的：,(7)DNA 易吸附在玻璃容器上，所以实验中最好使用塑料烧,杯、试管、容器，以减少 DNA 的损失。,加2 molL1NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质。 (加蒸馏水)0.14 molL1NaCl溶液使DNA析出。 加2 molL1NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物。 用2 molL1NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA。,3.去除滤液中杂质的其他方案,(1)方案一：用嫩肉粉(蛋白酶)，它能水解蛋白质，但对 DNA,没有影响。,(2)方案二：加热至 6
6、0 75 ，大多数蛋白质不能忍受,60 75 的高温而变性，但 DNA 不变性。,高考探究,考向,DNA 的粗提取与鉴定,典例 1某实验小组以洋葱组织为实验材料，进行“DNA 粗提取与鉴定”的实验，实验主要过程如下图所示，请回答下 列问题：,(1) 步骤一中需加入一定量的洗涤剂和_ 对洋 葱组织进行处理，加入前者是为了瓦解细胞膜结构，加入后者 的目的是_。将搅拌和研磨后的物质进行过滤， 即可得到含有 DNA 的滤液。,(2)步骤二是 DNA 纯化过程中的关键步骤，可以采用以下,几种不同的方法：,滤液中 NaCl 浓度在 0.14 mol/L 时可分离出 DNA，若要 再次提纯，需要将其溶解在_
7、mol/L 的 NaCl 溶液中； 通常会向DNA粗提取物中加入嫩肉粉，其目的是_,_；,将得到的 DNA 粗提取物放在 6075 水浴中保温 10 15 min，蛋白质被破坏，但仍能得到纯度较高的 DNA，说明了 DNA_。,(3)步骤三中向滤液中加入体积分数为 95%的酒精的目的是 _，依据的原理是_ _。得到纯净的 DNA 后，可利 用 DNA 与_在沸水浴条件下发生显色反 应来对其进行鉴定。,答案(1)食盐(氯化钠),溶解 DNA,分解其中的蛋白质,具有较高的稳定性(或耐,(2)2 较高温度),(3)析出 DNA 性并与 DNA 分离,DNA 不溶于酒精，但酒精可以使蛋白质变 二苯胺,
8、考向预测,1.自 1973 年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表 达开始，基因工程正式问世了，人们对 DNA 的关注也越来越 多。分析并回答下列问题：,(1)从生物组织中提取 DNA 时，若要获取含有 DNA 的滤液， 需破碎细胞；若为鸡的成熟红细胞，可以加入一定量的蒸馏水， 原因是细胞_而涨破；若为植物细胞可以加入一 定量的洗涤剂。,(2)利用 DNA 和 RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质 方面的差异，可以将它们分离。如 DNA 的溶解度在 NaCl 溶液 浓度为_时最小，可以使 DNA 与其他杂质初步分离。 (3)为了纯化提取的 DNA，可以用体积分数为 95%的酒精 去除滤液
9、中的杂质。其原理是 DNA 不溶于酒精溶液，但细胞 中的某些物质却可以溶于酒精溶液，可以推测溶于酒精中的物 质可能有_。,(4)一般 DNA 的鉴定试剂为_，沸水浴后溶液中有,DNA 则颜色为_。,解析：(1)常采用吸水的方法使动物细胞涨破。(2)当 NaCl 溶液浓度为 0.14 mol/L 时，DNA 溶解度最低。(3)DNA 不溶于 酒精，而蛋白质、脂质等杂质溶于酒精。(4)DNA 在沸水浴条件 下与二苯胺反应呈蓝色。,答案：(1)吸水,(2)0.14 mol/L (3)蛋白质、脂质,(4)二苯胺,蓝色,2.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
10、取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各 2 份，每份 10 g。剪碎后分成两组，一组置于 20 ，另一组置于20 条件 下保存 24 h。 DNA 粗提取：,第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入 15 mL 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 10 mL 滤液，再加入 20 mL 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 2 mol/L NaCl 溶液,溶解上述絮状物。,DNA 检测：在上述试管中各加入 4 mL 二苯胺试剂，混合 均匀后，置于沸水中加热 5
11、min，待试管冷却后比较溶液的颜色 深浅，结果如下表。,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。,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：_。 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
12、95%的冷酒精溶液使 DNA 析出。,解析：(1)从表格可以看出，该实验有两个自变量：材料和 保存温度。所以该探究性实验课题名称为探究不同材料和不同 保存温度对 DNA 提取量的影响。低温抑制了相关酶的活性， DNA 降解速度慢，提取的 DNA 较多。(2)第二步中用玻璃棒搅 拌的目的是获取 DNA 絮状物，所以若速度快，易造成 DNA 断 裂。(3)本实验的结论可从两个方面来考虑：相同材料在不同 温度下的结论；不同材料在相同温度下的结论。(4)氯仿能使 蛋白质变性，而对 DNA 影响极小，所以可将第三步获得的溶 液与氯仿混合，又因为氯仿密度大于水，所以蛋白质沉淀位于 溶液下部，DNA 位于上
13、清液中。,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)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜,黄中提取的 DNA 量最多,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,考点二,蛋白质的提取和分离(以血红蛋白的提取和分离为,例)、PCR 反应的过程及结果 考点梳理 1.蛋白质的提取和分离 (1)样品处理 红细胞的洗涤：目的是去除杂蛋白，分离时采用低速短 时间离心，直至上清液不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。 血红蛋白的释放：在蒸馏水和甲苯(溶解细胞膜)的作用 下，红细
14、胞破裂，释放出血红蛋白。,(2)粗分离,分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心后，将试 管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静 置片刻后，分出下层的红色透明液体。,透析：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，透析 12 h，去除样品中相对分子质量较小的杂质。,(3)纯化：利用凝胶色谱柱可对血红蛋白进行纯化。凝胶色,谱法分离蛋白质的原理，见下表：,(4)纯度鉴定：使用最多的是 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(可,测定蛋白质的相对分子质量)。,DNA 与血红蛋白的提取和分离过程的比较,2.PCR 反应的过程及结果 (1)过程,变性：当温度上升到 90 以上时，双链 DNA 解聚为单,链。,复性：温度下降到 50 左右，两种引物通过碱基互补,配对与两条单链 DNA 结合。,延伸：温度上升到 72 左右，溶液中的四种脱氧核苷 酸(A，T，G，C)
