《2011高考生物一轮复习优化方案课件：选修1专题5.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011高考生物一轮复习优化方案课件：选修1专题5.ppt（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题5DNA和蛋白质技术 基础知识梳理 一 血红蛋白的提取和分离1 凝胶色谱法 也称 是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法 2 电泳 1 概念 电泳是指在电场的作用下发生迁移的过程 分配色谱法 带电粒子 基础知识梳理 2 特点 电泳利用待分离样品中各种分子的差异以及分子本身的大小 的不同 使带电分子产生不同的迁移速度 从而实现样品中各种分子的分离 带电性质 形状 基础知识梳理 3 实验操作 1 样品处理 通过红细胞的洗涤 离心等操作收集到血红蛋白溶液 2 粗分离 通过透析去除血红蛋白溶液中的较小的杂质 3 纯化 通过分离相对分子质量不同的蛋白质 4 纯度鉴定 用进行样品纯度鉴定 搅拌
2、相对分子质量 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳 凝胶色谱法 基础知识梳理 二 PCR技术扩增DNA片段1 PCR技术 1 PCR 的简称 是一种体外迅速扩增的技术 2 扩增方向 总是从子链的5 端向端延伸 多聚酶链式反应 DNA片段 3 基础知识梳理 3 引物特点 是一小段或DNA 能与DNA母链的一段碱基序列互补配对 用于PCR的引物长度通常为个核苷酸 4 原理 原理 5 条件 DNA模板 分别与两条模板链相结合的两种 四种脱氧核苷酸 耐热的 同时控制温度 RNA 20 30 DNA复制 引物 DNA聚合酶 基础知识梳理 2 过程 1 变性 当温度上升到以上时 双链DNA解旋为单链 2 复性 温度
3、下降为50 左右时 两种通过碱基互补配对与结合 3 延伸 当温度上升到72 左右时 四种脱氧核苷酸在的作用下 根据原则合成新的DNA链 90 引物 两条单链DNA DNA聚合酶 碱基互补配对 基础知识梳理 3 结果 DNA聚合酶只能特异性地复制处于序列 使这段固定长度的序列呈扩增 两个引物之间的DNA 指数 核心要点突破 一 DNA的粗提取与鉴定1 基本原理 1 血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂 据此可得含核DNA的溶液 2 DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同 在0 14mol L的NaCl溶液中溶解度最低 3 DNA不溶于酒精溶液 不被蛋白酶所水解 可被二苯胺染成蓝色
4、核心要点突破 2 方法目的 核心要点突破 1 实验过程中两次用到蒸馏水 第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA 第二次目的是稀释NaCl溶液 使DNA从溶液中析出 2 预冷的酒精溶液具有以下优点 抑制核酸水解酶活性 防止DNA降解 降低分子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 核心要点突破 易误警示 本实验用鸡血细胞作实验材料 不能用哺乳动物的成熟红细胞 原因是哺乳动物的成熟红细胞内无细胞核 但它可以作为血红蛋白提取和制备细胞膜的理想材料 核心要点突破 即时应用 1 在 DNA的粗提取与鉴定 实验中 将提取获得的DNA的黏稠物 还含有许多杂质 分别处理如下 第一
5、 放入0 14mol L的NaCl溶液中 搅拌后过滤 得滤液A和黏稠物a 第二 放入2mol L的NaCl溶液中 搅拌后过滤 得滤液B和黏稠物b 核心要点突破 第三 放入冷却的95 的酒精溶液中 搅拌后过滤 得滤液C和黏稠物c 以上过程获得的滤液和黏稠物中 因含DNA少而可以丢弃的是 核心要点突破 解析 在不同浓度的NaCl溶液中 DNA的溶解度不同 在0 14mol L的NaCl溶液中DNA溶解度最小 DNA析出 呈丝状物 过滤后存在于黏稠物a中 在2mol L的NaCl溶液中DNA溶解度最大 所以DNA溶解 过滤后存在于滤液B中 酒精可使DNA分子凝集 因此 在冷却的95 的酒精溶液中DN
6、A凝集 呈丝状物 过滤后存在于黏稠物c中 答案 A b C 核心要点突破 二 PCR技术1 细胞内DNA复制与PCR反应的比较 核心要点突破 核心要点突破 易误警示 1 DNA聚合酶的特性 只从DNA的3 端开始延伸DNA链 而不能从头合成 故DNA复制需引物 2 子链的延伸从引物3 端开始 所以DNA的合成方向是子链的5 端 3 端 核心要点突破 2 PCR过程 1 变性当温度上升到90 以上时 双链DNA解旋为单链 核心要点突破 2 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 核心要点突破 3 延伸温度上升到72 左右 溶液中的四种脱氧核苷酸 A T C G 在
7、DNA聚合酶的作用下 根据碱基互补配对原则合成新的DNA链 核心要点突破 3 结果 1 PCR一般要经历三十多次循环 每次循环可以分为变性 复性和延伸三步 2 两引物间固定长度的DNA序列呈指数扩增 即2n 核心要点突破 即时应用 2 2010年海南模拟 PCR利用了DNA热变性的原理 PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器 对PCR过程中 温度的控制 的下列说法错误的是 A 酶促反应需要高的温度 是为了确保模板的单链B 延伸的温度必须大于复性温度 而小于变性温度 核心要点突破 C DNA聚合酶不能热变性 要用耐高温的聚合酶D DNA解旋酶不能热变性 为了确保模板是单链解析 选D PCR是
8、一种体外DNA扩增技术 DNA双链的解开不需要解旋酶 靠高温使其变性 双螺旋结构解体 双链分开 复性前 在耐高温的DNA聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA 因此延伸的温度要大于复性温度 小于变性温度 核心要点突破 三 血红蛋白的提取和分离1 方法及原理 核心要点突破 2 实验操作程序 1 样品处理 红细胞的洗涤 除去杂蛋白 以利于后续步骤的分离纯化 血红蛋白的释放 使红细胞破裂 血红蛋白释放出来 分离血红蛋白溶液 经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来 便于下一步对血红蛋白的纯化 核心要点突破 2 粗分离 透析 除去样品中相对分子质量较小的杂质 3 纯化 一般采用凝胶色谱法对血红蛋
9、白进行分离和纯化 4 纯度鉴定 一般用SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳法来测定蛋白质的分子量 即对血红蛋白进行纯度鉴定 核心要点突破 易误警示 相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时 相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道 而相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动 因此蛋白质分子彼此分离 核心要点突破 即时应用 3 在血红蛋白的整个提取过程中 不断用磷酸缓冲液处理的目的是 多选 A 防止血红蛋白被氧气氧化B 血红蛋白是一种碱性物质 需要酸中和C 防止色谱柱内产生气泡 影响洗脱效果D 让血红蛋白处在稳定的pH范围内 维持其结构和功能 核心要点突破 解析 选CD 在血红蛋白的提取过程中 不断用磷
10、酸缓冲液处理的目的是防止色谱柱内产生气泡 影响洗脱效果 同时为了让血红蛋白保持在体内所处的环境 以维持其结构和功能 现代生物学已向两个方向发展 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 下面是物质提取和分离的相关问题 请回答 高频考点例析 考点一DNA 蛋白质的提取和分离 例1 高频考点例析 一 DNA分子的提取和分离 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 2mol LNaCl溶液 0 14mol LNaCl溶液 高频考点
11、例析 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 二 血红蛋白的提取和分离在血红蛋白的提取和分离过程中 粗分离 纯化和纯度鉴定时 都会用到缓冲溶液 其作用是 高频考点例析 三 不同的化学物质 其理化特性不同 提取方法也有所差异 如胡萝卜素不溶于水 易溶于 因此可以用 方法进行提取 高频考点例析 解析 一 1 DNA分子提取的理想材料为富含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 实验过程中用到NaCl溶液 2mol L的NaCl溶液用于溶解DNA 而0 14mol
12、L的NaCl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 高频考点例析 二 为保持蛋白质的生理活性 防止变性 用缓冲液保持pH的稳定 三 胡萝卜素的化学性质比较稳定 不溶于水 易溶于有机溶剂 因此可以用有机溶剂作为萃取剂 以萃取的方法来提取 高频考点例析 答案 一 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 溶解DNA分子 过滤并除去不溶于NaCl溶液的杂质 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 4 二苯胺 二 维持血红蛋白所处环境中pH的稳定 三 有机溶剂有机溶剂萃取 高频考点例
13、析 考点二PCR原理及过程 例2 2010年广东深圳模拟 多聚酶链式反应 PCR 是一种体外迅速扩增DNA片段的技术 请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题 1 DNA的两条链是反向平行的 通常将 的末端称为5 端 当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后 DNA聚合酶就能从引物的 开始延伸DNA链 高频考点例析 2 PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题 但又导致了DNA聚合酶失活的新问题 到20世纪80年代 科学家从一种Taq细菌中分离到 它的发现和应用解决了上述问题 要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来 所用的培养基叫 高频考点例析 3 PCR的每次循环可分为
14、 三步 假设在PCR反应中 只有一个DNA片段作为模板 请计算在5次循环后 反应物中大约有 个这样的DNA片段 4 请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物 5 简述PCR技术的主要应用 高频考点例析 解析 1 DNA聚合酶工作时必须要有一个引物 它只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3 羟基上 与DNA母链结合的RNA引物就提供这个羟基 2 因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题 所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性 用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来 3 DNA复制两条链均作为模板 进行半保留式复制 所以复制5次后得到的子 高频考点例析 代DNA分子数为25 32个 4 新合成的DNA链带有引物 而最初的模板DNA的两条链不带有引物 5 PCR技术可以对DNA分子进行扩增 所以可用于遗传疾病的诊断 刑侦破案 古生物学 基因克隆和DNA序列测定等方面 高频考点例析 答案 1 磷酸基团3 端 2 耐高温的Taq DNA聚合酶选择培养基 3 变性 复性和延伸32 4 高频考点例析 5 遗传疾病的诊断 刑侦破案 古生物学 基因克隆和DNA序列测定 要求3项以上 随堂即时巩固 点击下载
