《2011生物高考第一轮专题复——选修1 专题4 DNA和蛋白质技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011生物高考第一轮专题复——选修1 专题4 DNA和蛋白质技术（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选修1 生物技术实践,专题4 DNA和蛋白质技术,基础梳理,基础梳理,1.提取DNA的方法 提取生物大分子的基本思路是选用一定的_ 或_方法，分离具有不同_或_的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与_、_和_等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。,物理,化学,物理,化学性质,RNA,蛋白质,脂质,(1)DNA的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度_，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA_，而使杂质沉淀；或者使杂质_，DNA被析出，以达到分离目的。 (2)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
2、白质不能忍受6080的高温，而DNA在_以上才会变性。洗涤剂能够瓦解_，但对DNA没有影响。 (3)DNA的鉴定在_的条件下，DNA遇_会被染成_色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。,蓝,不同,充分溶解,溶解,蛋白质,DNA,80 ,细胞膜,沸水浴,二苯胺,2.实验设计 (1）实验材料的选取 凡是含有_的生物材料都可以考虑，但是，选用_的生物组织，成功的可能性会更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料：鱼卵、猪肝、菜花（花椰菜）、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大肠杆菌。 (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，
3、在鸡血细胞液中加入一定量的_，同时用_搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用_溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的_和_，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。,DNA,DNA含量相对较高,蒸馏水,玻璃棒,洗涤剂,洗涤剂,食盐,（3）去除滤液中的杂质在滤液中加入NaCl溶液，使NaCl溶液的浓度为2 mol/L，过滤除去不溶的杂质，再调节NaCl溶液浓度为0.14 mol/L，析出DNA，过滤去除_中的杂质,再用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA。 （4）DNA的析出与鉴定将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积_、冷却的_，静置23 min，溶液
4、中会出现_色_物，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20 mL的试管，各加入物质的量浓度为_的NaCl溶液5 mL，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4 mL的_ 。混合均匀后，将试管置于_中加热5 min，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_。,蓝,溶液,相等的,酒精溶液,白,丝状,沿一个方向,2 mol/L,二苯试剂,沸水,3.操作提示 以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入 3 g_，防止血液凝固。 加入洗涤剂后，动作要_、_，否则容易产生大量的泡
5、沫，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分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。 二苯胺试剂要_，否则会影响鉴定的效果。 4.结果分析与评价。,现配现用,柠檬酸钠,轻缓,柔和,轻缓,归纳整合,一、DNA的粗提取与鉴定过程（具体见必修2第3章第1节“走进实验室”）,提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难；第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解；第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限
6、度地将DNA与杂质分开；第四步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。,二、DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系 当NaCl溶液的浓度低于0.14 mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度降低；当NaCl溶液的浓度高于0.14 mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度升高。,跟踪训练,（2008 年江苏卷）下列叙述中错误的是（ ） A.改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出 B.在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色 C.加盐和加酒都能抑制微生物的生长 D.密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染,解析：当NaCl溶液的浓度低于0.14 mol/L时，随浓度的升高
7、，DNA的溶解度降低；当NaCl溶液的浓度高于0.14 mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度升高；NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。因此，改变NaCl溶液的浓度可以使其析出。 答案：A,基础梳理,1.凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做_ ，是根据_的大小分离蛋白质的有效方法。大多数凝胶是由_构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，当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_进入凝胶内部的通道，路程_，移动速度_；而相对分子质量_的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在_移动，路程_，移动速度_。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。,较
8、快,分配色谱法,相对分子质量,多糖类化合物,容易,较长,较慢,较大,凝胶外部,较短,2.缓冲溶液 缓冲溶液的作用是_。缓冲溶液通常由12种_溶解于水中配制而成的。生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，例如：血浆的pH是_。为了能够在实验室条件下准确模拟生物体内的过程，就必须保持体外的pH与体内的_。,基本一致,在一定范围内，抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变,缓冲剂,7.357.45,3.电泳 电泳是指带电粒子在_的作用下发生_的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上_。在电场的作用下，这些带电分子会向着与
9、其所带电荷_的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子_以及分子本身的_、_的不同，使带电分子产生不同的_，从而实现样品中各种分子的分离。两种常用的电泳方法是_和_，在测定蛋白质分子量时通常使用_。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于_以及_等因素。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时，蛋白质的迁移速率完全取决于蛋白质的_。,分子大小,电场,迁移,正电或负电,相反,带电性质,大小,形状,迁移速度,琼脂糖凝胶电泳法,聚丙烯酰胺凝胶电泳法,SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法,它所带净电荷的多少,分子的大小,4.蛋白质的提取和分离 蛋白质的提取和分离一般分为四步：_、_、_和_。 5.样品处理 血液由_和_组成，
10、其中红细胞最多。红细胞具有_的特点。红细胞中有一种非常重要的蛋白质：_，其作用是_，血红蛋白由_个肽链组成，其中每条肽链环绕一个_基团，此基团可携带_。血红蛋白因含有_而呈现红色。 红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是_，采集的血样要及时采用_分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的_，,样品处理,粗分离,纯化,纯度鉴定,血浆,各种血细胞,无细胞核，无细胞器，含有大量血红蛋白,血红蛋白,携带氧气和二氧化碳,4,亚铁血红素,一分子氧或一分子二氧化碳,血红素,去除杂蛋白,_,离心,血浆,将下层暗红色的_倒入烧杯，再加入_，缓慢搅拌，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至_，表明红细胞已洗涤干净。 血红蛋
11、白的释放在_和甲苯的作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第1层为无色透明的_，第2层为白色薄层固体，是_，第3层是红色透明液体，这是_，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。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。,红细胞,生理盐水,上清液没有黄色出现,蒸馏水,甲苯层,脂溶性物质的沉淀层,血红蛋白的水溶液,透析取1mL的血红蛋白溶液装入_中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中，透析12 h。透析可以去除样品中_的杂质，或用于更换样品的_。 6.凝胶
12、色谱操作 第一步要制作_，第二步要_，因为_，所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。在装填凝胶色谱柱时，不得有_存在。因为气泡会_，降低分离效果。第三步是_。,缓冲液,透析袋,分子量较小,改变不同大小分子的蛋白质的迁移顺序,凝胶色谱柱,装填凝胶色谱柱,干的凝胶和用缓冲液平衡好的凝胶的体积差别很大,气泡,样品的加入和洗脱,归纳整合,一、凝胶色谱法分离蛋白质的原理 凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法之一。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的，在小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内同时进行着两种不同的移动，即垂直向下的移动和无定向的扩散运动，相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。,因此，样品中相对分子质量较大的分子先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。此外，凝胶本身具有三维网状结构，相对分子质量大的分子通过这种网状结构上的空袭时阻力大，而相对分子质量小的分子通过时阻力小，因此不同分子量的蛋白质分子可以获得分离。,
