高二生物蛋白质和dna技术

《高二生物蛋白质和dna技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二生物蛋白质和dna技术（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 高 频 考 点 1.蛋白质的提取和分离。 2.PCR技术的基本操作和应用。 实 验 要 求 1.蛋白质提取的原理和方法。 2.PCR技术的操作及原理。 第六章 蛋白质和DNA技术 1方法及原理 (1)方法：电泳法。 (2)原理：各种蛋白质分子带电性 质的差异； 分子本身大小、形状的不同。 2实验操作程序(1)点样：用微量加样器取新制血清，小心加到电泳样品槽的胶面上。(2)电泳：打开并调节稳压稳流电泳仪进行电泳。(3)染色：用质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液对凝胶进行染色。(4)脱色：用体积分数为7%的醋酸溶液脱色。(5)制干胶板：保存液浸泡凝胶板后，放在两层透气玻璃纸中间自然干

2、燥。特别提醒：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，移动速度快， 因此蛋白质分子彼此分离。 1.下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样 品 的加入(图)和洗脱(图)示意图，请据图 回答下列问题 。(1)在加样示意图中，正确的加样顺 序是 _。 (2)用吸管加样时 ，应注意正确操作，分 别是_、 _、_。 (3)等样品_时，才加入缓冲液。 (4)待_接近色谱柱底端时，用试 管收集流出液每_mL收集一管， 连续 收集。解析：进行凝胶色谱操作加样时，加样前， 打开色谱柱下端的流出口，使核内凝胶面上 的缓冲液缓

3、慢下降到与凝胶面平齐，用吸管 小心地将1 mL透析后的样品加到色谱柱的顶 端，注意不可破坏凝胶面。吸管应贴着管壁 加样，待样品完全进入凝胶层后才可关闭下 端出口，加入缓冲液，待红色蛋白质接近色 谱柱底端时，用试管收集流出液，每次5 mL 收集一管，连续收集。 答案： (1) (2)不要触及 破坏凝胶面 贴着管壁加样 使吸管管口沿 管壁环绕 移动 (3)完全进入凝胶层 (4)红 色的蛋白质 5 1细胞内DNA复制与PCR技术的比较细胞内DNA复制PCR不同 点解旋在解旋酶作用下边 解旋边复制95高温解 旋，双链完 全分开酶DNA解旋酶、DNA 聚合酶耐高温的 DNA聚合酶引物RNA人工合成的 D

4、NA单链 温度体内温和条件高温相同 点需提供DNA复制的模板； 四种脱氧核糖核苷酸作原料； 子链延伸的方向都是从5端到3端 2.PCR技术反应过程中控制不同温度的意 义 (1)95变性，双链DNA解旋为单链 ； (2)55复性，引物与两条单链 DNA结 合； (3)72延伸，耐高温的DNA聚合酶有最 大活性，使DNA新链由5端向3端延伸。2.多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速 扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历 30多次下述循环：95条件下使模板DNA 变性、解链55条件下复性(引物与DNA 模板链结 合)72条件下引物链延伸(形成 新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的 叙述，不

5、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 原则完成的 C延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、 4种核糖核苷酸 DPCR与细胞内DNA复制相比，其所需 要酶的最适温度较 高解析：PCR一般要经历30多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，并且由引物延伸而成的DNA单链会与引物结合，进行DNA的延伸。DNA变性(9095)：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA。复性(5560)：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成

6、局部双链。延伸(7075)：在Taq酶(在72左右活性最高)的作用下，以dNTP(三磷酸脱氧核糖核苷酸的缩写)为原料，从引物的5端向3端延伸，合成与模板链互补的DNA链。答案：C【例1】 (2009广东高考)(1)商品化植酸酶 主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中 ，常在基本培养基中添加不溶于水的植酸 钙制成固体平板，植酸钙被植酸酶分解后 可在平板上产生_，可根据其大小 选择目的菌株，所得菌株需要进一步测定 植酸酶活性。活性测定可以植酸钠作为底 物，活性可用一定条件下单位时间的 _表示。(2)利用上述所得菌株制备植酸酶的流程 如下图：中的主要成分为_；中包含植 酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化

7、得到 植酸酶的方法及其依据。 _ _ 。(3)为构建基因工程菌，可用PCR等技术从 上述菌株中克隆植酸酶基因。PCR反应包括 多次循环。每次循环包括三步： _。反应过 程中打 开模板DNA双链的方法是_。 (4)除植酸酶外，微生物还能应用在哪些酶 的生产中？(至少写两种 )_ _错答案例：（1）透明圈 植酸钠的生成量 （ 2）杂质 电游法 根据蛋白质之间的电荷分子 大小差异进行 （3）变异恢复延长 加 热 (4)纤维 素酶 蛋白酶误点诊断：本题综合考查酶的应用及PCR技术等相关的基础知识，题目背景较新，但答案很基础，由于学生答题不够仔细，基本技术的名称掌握不牢固，基本技术的流程把握不准确导致出

8、错，对于选修内容应重点落实基础知识，规范用语，正确思路为：(1)当植酸钙被植酸酶分解以后，会在平板上出现透明圈。植酸酶活性高低可以单位时间内底物减少量来表示。(2)透析的目的是将酶与发酵液分开。分离不同种类的蛋白质可以用凝胶色谱法，原理是根据相对分子质量大小。(3)PCR技术包括三步：变性复性延伸，变性反应的原理是采用加热处理。(4)微生物产生酶的种类很多。例如蛋白酶、脂肪酶等。正答示范：(1)透明圈 植酸钠的消耗量(减 少量)或磷酸(肌醇)的生成量(产量) (2)小分 子杂质 凝胶色谱法：根据蛋白质之间的分 子大小、吸附性质等差异进行纯化(或电泳法 ：根据蛋白质之间的电荷、分子大小等差异 进

9、行纯化) (3)变性、复性和延伸(长) 加热 (或高温处理) (4)蛋白酶、脂肪酶、纤维 素 酶【例2】 近十年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验 室里的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图)，在很短的时间 内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验 室所需要的遗传 物质不再受限于活的生物体。(1)加热使DNA双链打开，这一步是打开_键，称为_，细胞中是在_的作用下使此键断裂的。(2)当温度降低时，引物与模板_端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成两个DNA分子，此过程中原料是_，遵循的原则是_。(3)PCR技术的必

10、要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即：液体环境、适宜的_和_。(4)如图为 某一次循环的产物，请据图回答问题 。PCR一般要经历 三十多次循环，每次 循环可分为_、_、 _三个步骤。 DNA的羟基(OH)末端称为_， 图中所示的羟基端为_(填字母)。 PCR技术与细胞内DNA复制在解旋时 原理不同：细胞内复制利用_酶使 双链间氢键 断裂，而PCR技术利用 _原理使双链间氢键 断裂。以引物 为标记 ，可判断出此产物最早为第 _次循环的产物。思路点拨：本题考查体内DNA复制与PCR 技术的原理以及基本条件。 (1)PCR技术利用热变性原理使DNA双链 间的氢键断裂，称为解

11、旋，而细胞中是在 解旋酶的作用下使氢键断裂。 (2)PCR技术扩增DNA与细胞内DNA复制 所需原料一样，为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟 嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸 腺嘧啶脱氧核苷酸，遵循的原则是碱基互 补配对原则。引物与模板的3端结合后， DNA聚合酶才发挥作用。(3)PCR技术与体内DNA复制不完全相同 ，除了需要模板、原料、ATP、酶以外， 至少还需要液体环境(稳定的缓冲液环境) 、每一步骤需要适宜的温度及酸碱度。 (4)PCR的每一轮循环包括高温变性、低 温复性和中温延伸三步，从第二轮循环开 始，每次循环的产物也作为模板参与反应 。DNA的两条链是反向平行的，为了明 确地表示DNA的

12、方向，通常将DNA的羟基 (OH)末端称为3端，而磷酸基团的末端称 为5端。DNA聚合酶不能从头合成DNA， 只能从3端延伸DNA链。因此DNA复制需 要引物，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3 端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是 从子链的5端向3端延伸。由另一条新合成 的DNA可知，A端为3端，B端为5端，D 端为3端。DNA分子在细胞内复制或转录时，在 解旋酶的作用下使氢键断裂，而在体外， DNA分子是在80100的温度范围内 变性，即双螺旋解开，成为单链；当温度 慢慢降低后，两条彼此分离的单链又会重 新结合形成双链。在PCR反应中，以引物为标记，

13、第一次循 环时，以加入的DNA为模板，两条DNA链 可分别由引物和引物与其结合并在 DNA聚合酶的作用下延伸，所以形成的每 个子DNA中只有一种引物；从第二次循环 开始，上次产生的DNA分子又可作为模板 参与反应，所以会出现DNA分子两端均含 引物的情况，如图所示：因此题干中所出现的情况是第一次循环的 产物。答案：(1)氢 解旋 解旋酶 (2)3 四种脱 氧核苷酸 碱基互补配对原则 (3)温度 酸 碱度 (4)高温变性 低温复性 中温延伸 3端 A、D 解旋 热变 性 一【互动探究】(1)用于PCR的引物一般长度为2030个核苷酸，它的化学本质是什么？(2)PCR反应中，如果以引物为标记 ，共

14、有几种DNA分子产生？提示：(1)引物的作用是与模板链结合，提供3末端，使DNA聚合酶能够催化子链的延伸，在生物体内DNA复制时，引物一般为一小段RNA，但在PCR反应中，可以是一小段DNA或RNA。(2)共有3种。点击此处进入 随堂双基演练； http:/ 视频会议系统 mqv59hnp 挺不错的价格早早地就卖完了。然后，两人又绕道去打听了张老乡老家的情况。返回镇上把两挂骡车赶回粉坊卸车并伺候好骡子们以后，青山 进作坊和爹爹说话去了。大壮心里有事儿，就直接回家来了。路过耿老爹家门口时，正好看到大门敞着，耿老爹和郭氏正在门道里拾掇家伙什 儿呢，大壮停下脚步说：“叔，婶儿，你们在忙呢？”耿老爹停了手里的活计，说：“哦，没忙啥，胡乱拾掇拾掇。你回来了！”郭氏赶快问 ：“英子说给俺了，你和青山今儿个准备去张伯伯他们的村子里打探消息的，可去问了？张伯伯的爹娘身体可还硬朗？”大壮轻轻地叹了一口 气，说：“唉，问了。都怪那村子里一个长舌妇多嘴，张伯伯一家人不幸遇难的消息，没过多长时间就传到了他老爹老娘的耳朵里。俩老人悲 伤过渡，身子骨儿很快就垮了。虽说张伯伯的弟弟和妹妹多方请人医治，但还是在两年前就已经先后去世了。还听说，他们姐