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1、2012 届高考生物第一轮考纲知识 DNA 和蛋白质技术复习教案专题 DNA 和蛋白质技术【高考目标定位】1、蛋白质的提取和分离2、PR 技术的基本操作和应用【考纲知识梳理】一、DNA 的粗提取与鉴定1、实验原理：DNA 与杂质的溶解度不同，在不同浓度的 Nal 溶液中溶解度不同，在 014l/l 的 Nal 溶液中溶解度最低。2、实验设计：实验材料的选取：凡是含有 DNA 的生物材料都可以考虑，但是使用 DNA 含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。破碎细胞：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。去除滤液中的杂质：
2、利用 DNA 在不同浓度 Nal 溶液中溶解度不同，控制 Nal 溶液的浓度去除杂质。 DNA 的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置 23in，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的 DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。DNA 的鉴定：取两支 20l 的试管，各加入物质的量浓度为 2l/L的 Nal 溶液 l，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 4l 的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热 in，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有 DNA 的溶液是否变蓝。二、
3、多聚酶链式反应扩增 DNA 片段1、PR 原理：DNA 的热变性2、PR 反应过程：一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变性复性延伸三步。3、PR 技术中控制不同温度的意义（1）90以上时变性，双链 DNA 解聚为单链；（2）0左右时复性，两种引物与两条单链 DNA 结合；（3）72左右时延伸，TaqDNA 聚合酶促使 DNA 新链的合成。三、血红蛋白的提取和分离1、方法及原理方法原理凝胶色谱法根据相对分子质量的大小分离蛋白质电泳法各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同分离蛋白质2、操作程序：（1）样品处理：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液（2）粗分离透析：除去样品中相
4、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测定蛋白质的分子量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。3、细胞内 DNA 复制与 PR 技术的比较细胞内 DNA 复制 PR不同点高考资网 解旋在解旋酶作用下边解旋边复制 80100高温解旋，双链分开酶 DNA 解旋酶、DNA 聚合酶 TaqDNA 聚合酶引物 RNADNA 或 RNA温度体内温和条高温相同点（1）需提供 DNA 复制的模板（2）四中脱氧核苷酸作原料（3）子链延伸的方向都是从端到 3端（4）都需要酶的催化【要点名师精解】一、DNA 粗提取中注意事项1、实验过
5、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 Nal 溶液，使 DNA 从溶液中析出。2、预冷的酒精溶液具有以下优点:（1）抑制核酸水解酶活性，防止 DNA 降解。（2）降低分子运动易于形成沉淀析出。（3）低温有利于增加 DNA 分子柔韧性，减少断裂。【例 1】关于 DNA 粗提取与鉴定实验的有关说法中正确的是（ ）A 充分理解 DNA 的盐溶液是 014l/L 的 Nal 溶液B 实验中提取较纯净的 DNA 利用了 DNA 不溶于酒精的特点对最后提取出的 DNA 用二苯胺试剂鉴定时不需要加热D 实验操作过程中先后两次加入蒸馏水的作用相同【解析】DNA
6、在 014l/L 的 Nal 溶液中溶解度最小。提取较纯净的DNA 时可加入 9%的冷却的酒精，由于 DNA 不溶于酒精，DNA 会从溶液中析出。DNA 溶液中加入二苯胺试剂加热后才会变成蓝色。实验操作中先后两次加入蒸馏水的作用不相同，第一次加入蒸馏水是使细胞吸水胀破，释放出核物质，第二次加入蒸馏水是降低 Nal浓度，使 DNA 析出。【答案】B。【感悟高考真题】（2010广东高考） 22 新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术（或仪器）与应用匹配正确的是 APR 技术扩增蛋白质 B 杂交瘤技术制备单克隆抗体 光学显微镜观察叶绿体的基粒 D 花粉离体培养培育单倍体植物【解析】本题主要
7、考查学生的理解能力。PR 技术只能用扩增核酸，不能用扩增蛋白质；利用光学显微镜无法观察到叶绿体。【答案】BD（2010江苏高考） 32(7 分)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 l0 g。剪碎后分成两组，一组置于 20、另一组置于一 20条下保存 24 h。DNA 粗提取：第一步：将上述材料分别放人研钵中，各加入 l L 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 只小烧杯中分别注人 10L 滤液，再加人 20 L 体积分数为 9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
8、棒上。第三步：取 6 支试管，分别加入等量的 2 lL Nal 溶液溶解上述絮状物。DNA 检测：在上述试管中各加入 4 L 二苯胺试剂。混合均匀后，置于沸水中加热 in，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅,结果如下表。分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验题名称是 。(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条下保存，DNA的提取量较多。结论 2： 。针对结论 I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
9、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 9的冷酒精溶液使 DNA 析出。【解析】本题考查了 DNA 粗提取技术的原理、操作过程及同学分析、判断能力，从题目实验看出，该实验的题是探究不同材料和不同保存温度对 DNA 提取量的影响。在试用第二步中，为了防止DNA 断裂，要缓缓的搅拌，从表中结果看出，由于低温抑制了相关酶的活性，DNA 降解慢，使得相同材料在低温保存下，DNA 提取量大，在相同条先，蒜黄蓝色最深，说明相同条下从蒜黄中提取的DNA 量最大，由于氯仿密度比水大，可使蛋白质变性后沉淀，而与水、DNA 不相溶，这样可将第三步获得的溶液与等量
10、的氯仿混合，静置一段时间，吸取上清液即可得到较纯净的 DNA。【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，从蒜黄提取的 DNA 量最多低温抑制了向光酶的活性，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（2009江苏高考） 23下列关于 DNA 和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有A提取细胞中的 DNA 和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B 用不同浓度 Nal 溶液反复溶解与析出 DNA 可去除蛋白质蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的 DNAD蛋白质和 DN
11、A 都可以用电泳的方法进行分离纯化 【解析】A 选项，在提取 DNA 时，如果是用动物的细胞需要用蒸馏水涨破，如果用植物细胞则不需要，而是用洗涤剂溶解细胞膜；用 2 lL 的 Nal 溶液溶解 DNA，然后过滤出蛋白质，再降低 Nal 溶液的浓度，析出 DNA。DNA 和蛋白质样品都是带负电荷的，从负极向正极移动，移动的距离都和样品的分子量有关。中透析用以出去小分子物质，DNA 是大分子物质，D 是常规方法比如用十二烷基磺酸钠，可以根据其分子大小及所带电荷性质进行分离纯化【答案】BD（2008江苏高考）下列叙述中错误的是A改变 Nal 溶液的浓度只能使 DNA 溶解而不能使其析出 B 在沸水浴
12、中，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色用电泳法可分离带电性质、分子大小和性状不同的蛋白质 D用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质【解析】当 Nal 溶液浓度低于 014l/L 时，随浓度的升高， DNA 的溶解度降低；当 Nal 溶液浓度高于 014l/L 时，随浓度升高， DNA 的溶解度升高；Nal 溶液浓度为 014l/L 时，DNA 的溶解度最低。因此，改变 Nal 溶液的浓度可以使其析出。【点评】本题考查生物大分子 DNA 和蛋白质分离的有关知识，属于识记层次。【答案】A。【考点精题精练】1 在制备鸡血细胞液的过程中，加入柠檬酸钠的目的是（ A ）A 防止凝血 B 加快 DNA 析出
13、加快 DNA 溶解 D 加速凝血2 关于“DNA 粗提取和鉴定”的实验原理的叙述中，正确的是 A用猪血为实验材料的原因是猪血的红细胞有细胞核，DNA 含量多B 利用 DNA 在 2l/L 的氯化钠溶液中溶解度最低，易析出的特性提取 DNA利用 DNA 不溶于酒精，而细胞中的其他物质可溶于酒精的特性提纯 DNAD利用 DNA 与二苯胺作用而显现紫色的特性鉴定 DNA3 在 DNA 粗提取与鉴定实验中，将获得的含有 DNA 的黏稠物( 含较多物质)分别处理如下 放入 2lL 的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得到黏稠物 A 和滤液 a；放入 14 lL 的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得到黏稠物 B 和滤液
14、 b；放入冷却的 9的酒精溶液中，搅拌后过滤，得到黏稠物和滤液。以上过程获得的滤液和黏稠物中，因为只含有少量 DNA 而可以丢弃的是AAb BAB Ab Dab4（2010江苏省盐城市高三第二次凋考）在“DNA 的粗提取和鉴定”实验中，甲、乙、丙、丁四个小组除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均正确，但实验结果却不同。下列有关叙述不正确的是 DA实验材料选择错误的组别是丙B 沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁甲组实验现象差的原因是 2的酒精对 DNA 的凝集效果差D乙组实验不成功仅因为在鉴定时加入了双缩脲试剂关于 DNA 在 Nal 溶液中的溶解度，下面的叙述不正确的是（AB ）A随
15、着 Nal 溶液浓度的增大，DNA 在 Nal 溶液中的溶解度也增大B 随着 Nal 溶液浓度的减小，DNA 在 Nal 溶液中的溶解度也减小DNA 在 Nal 溶液中的溶解度与 Nal 溶液的浓度无关D当 Nal 溶液的浓度为 014l/L 时，DNA 的溶解度最低6 下列关于 DNA 粗提取与鉴定的说法不正确的是（AB）A洗涤剂能瓦解细胞膜，同时也能控制 DNA 在 Nal 溶液中的溶解度B 在探究洗涤剂对植物细胞 DNA 提取的影响实验中，需要控制的变量是洗涤剂和植物细胞常温下，DNA 遇二苯胺被染成蓝色D将滤液放在 607的恒温水浴箱中保温 101 分钟能去除滤液中的杂质，其原理是利用
16、了 DNA 和蛋白质对高温耐受性的不同7 关于 PR 的说法不正确的是 （ ）A、PR 是体外复制 DNA 的技术 B、Taq 酶是一种热稳定 DNA 聚合酶、PR 过程中只需要两个引物分子 D、PR 利用的是 DNA 双链复制原理8（09-10辽宁省开原高中高二下第一次月考）多聚酶链式反应（PR）是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术。 PR 过程一般经历下述三十多次循环：9下变性（使模板 DNA 解旋）下复性（引物与 DNA 模板链结合）72下延伸（形成新的脱氧核苷酸链） 。下列有关 PR 过程的叙述中不正确的是 A 变性过程中破坏的是 DNA 分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B 复性过程中引物与 DNA 模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成延伸过程中需要 D
