2014届优化方案生物一轮复习课件 人教版 选修1专题5　DNA和蛋白质技术

专题5

DNA和蛋白质技术专题5DNA和蛋白质技术目录回归教材•夯实基础知能演练•强化闯关高频考点•深度剖析易错辨析•技法提升目录回归教材•夯实基础知能演练•强化闯关高频考点•深度剖析易回归教材•夯实基础基础盘点蒸馏水物理和化学DNA含量滤液回归教材•夯实基础基础盘点蒸馏水物理和化学DNA含量滤液(3)杂质的去除方案①利用DNA在不同浓度的_______溶液中溶解度的不同，通过控制其溶液的浓度去除杂质。②用木瓜蛋白酶去除_______。③用高温(60～75℃)使_______变性。(4)DNA的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、

_____________溶液可使DNA析出。(5)DNA的鉴定：将析出的DNA溶于物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴加热，溶液变蓝。NaCl蛋白质蛋白质冷却的酒精(3)杂质的去除方案NaCl蛋白质蛋白质冷却的酒精二、多聚酶链式反应扩增DNA片段1．PCR原理在80～100℃的温度范围内,DNA发生_______,双螺旋结构解体,在温度缓慢降低后,DNA发生_______,DNA单链与_______通过碱基互补配对结合,耐高温的DNA聚合酶从____________开始延伸DNA链。2．PCR的条件缓冲溶液、DNA模板、2种_______、4种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时要控制温度。变性复性引物引物的3′端引物二、多聚酶链式反应扩增DNA片段变性复性引物引物的3′端引物三、血红蛋白的提取和分离实验1．常用的分离方法：

___________法、凝胶电泳法等。2．基本原理(1)凝胶色谱法的原理：相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程____,流动____；相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程____,流动____。(2)凝胶电泳法的原理：不同蛋白质的带电性质、

______、形状和______不同,在电场中受到的作用力大小、

______、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动_______和运动______不同。凝胶色谱短快长慢电量大小方向方向速度三、血红蛋白的提取和分离实验凝胶色谱短快长慢电量大小方向方向3．血红蛋白的提取和分离程序(1)样品处理红细胞的洗涤→___________的释放→分离血红蛋白溶液。(2)粗分离——_______：除去样品中相对分子质量较____的杂质。(3)纯化：一般采用__________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来测定蛋白质的相对分子质量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。血红蛋白透析小凝胶色谱3．血红蛋白的提取和分离程序血红蛋白透析小凝胶色谱知识导图知识导图高频考点•深度剖析考点一DNA的粗提取与鉴定[考点突破]1．基本原理(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。(2)DNA不溶于酒精溶液。(3)DNA不被蛋白酶所水解。(4)DNA在沸水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。高频考点•深度剖析考点一DNA的粗提取与鉴定[考点突破]1．2．DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液溶解规律DNA溶解析出蛋白质部分发生盐析沉淀溶解NaCl溶液从2mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大2．DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同2mol/3.DNA的析出与鉴定(1)析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液等体积的冷却酒精溶液(体积分数为95%)，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物(此即粗提取的DNA)，用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。(2)鉴定比较加入物质结果图示实验组均加入：①4mL二苯胺试剂②2mol/LNaCl溶液5mL丝状物(DNA)溶液逐渐变蓝对照组不变蓝3.DNA的析出与鉴定比较加入物质结果图示实验组均加入：①4特别提醒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。特别提醒对点突破1．(2011·高考江苏卷)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是(

)A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L，滤去析出物B．调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质C．将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同对点突破解析：选B。在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度最低，DNA存在于析出物中，故不能滤去析出物，A项错误；利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，进行相应操作，可在实验中去除部分杂质，B项正确；进行DNA鉴定时，加入二苯胺试剂后再经沸水浴才能出现蓝色，C项错误；用菜花作为实验材料时，要加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液，D项错误。解析：选B。在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶2．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，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。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_______________________________________。2．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将提取获得的DNA的黏解析：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DNA凝集，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物c中。答案：A、b、C解析：在不同浓度的NaCl溶液中，DNA的溶解度不同。在0.考点二PCR技术的基本操作和应用1．PCR相关技术原理与条件(1)PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。(2)引物：是一小段RNA或单链DNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。(3)扩增方向：DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。(4)解旋：利用了DNA的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，即双链DNA单链DNA。考点二PCR技术的基本操作和应用1．PCR相关技术原理与条件(5)酶：耐高温的TaqDNA聚合酶，高温不会失活。(6)PCR的条件：一定的缓冲溶液下才能进行，需提供DNA模板、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时要控制温度。2．PCR的过程(1)变性：90℃以上时，双链DNA解聚为单链。(2)复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对方式与两条单链DNA结合。(3)延伸:温度上升到72℃左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。3．PCR的结果：DNA聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的DNA序列，使这段固定长度的序列呈指数扩增。(5)酶：耐高温的TaqDNA聚合酶，高温不会失活。对点突破3．PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程。下列说法正确的是(双选)(

)对点突破A．A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用B．C过程要用到的酶在高温下失活，因此在PCR扩增时需要再添加C．如果把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“95℃～55℃～72℃”温度循环3次，则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占50%D．PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变A．A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用解析：选AD。高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单链。C过程为PCR技术的延伸阶段，当系统温度上升至72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。TaqDNA聚合酶是耐热的，高温下不变性，所以一次性加入即可。PCR技术遵循半保留复制的特点，经过三次循环，共产生23个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N。基因中的碱基对改变属于基因突变。解析：选AD。高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单4．PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于扩增特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万份的拷贝。请回答相关问题：(1)DNA分子的两条链在碱基关系上表现为________，DNA的两条链在方向上表现为________；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，故DNA子链复制的方向是___________________。(2)PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境上，在PCR中先用95℃高温处理的目的是___________；而这一过程在细胞内是通过________实现的。(3)PCR需要模板DNA、引物、___________和________等条件，其中引物实质上是一小段________________。4．PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于扩增特定的DN解析：DNA的两条链在碱基关系上表现为互补配对，在方向上表现为反向平行。通常将含有磷酸基团的一端称为5′端，DNA聚合酶只能从引物的3′端连接脱氧核苷酸，故子链复制的方向是5′端到3′端。在PCR技术中，95℃高温处理的目的是使两条链之间的氢键断裂，在细胞内通过解旋酶来实现。PCR技术中除需要模板DNA、引物、脱氧核苷酸外，还需要耐热的DNA聚合酶等条件，其中的引物是一小段DNA或RNA。答案：(1)互补配对反向平行磷酸基团3′端5′端到3′端(2)使两条链之间的氢键断裂解旋酶(3)脱氧核苷酸耐热的DNA聚合酶DNA或RNA解析：DNA的两条链在碱基关系上表现为互补配对，在方向上表现[易错警示]对DNA粗提取与血红蛋白提取易于混淆

(2013·珠海模拟)下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述中，错误的是(

)A．可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪的红细胞中提取到DNA和蛋白质B．用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可除去部分杂质C．透析法分离蛋白质的依据是蛋白质不能通过半透膜D．进一步分离与纯化血红蛋白时可用凝胶色谱法、离心法和电泳法等例[易错警示]例【解析】猪是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和线粒体，不能从其红细胞中提取出DNA。【答案】

A【解析】猪是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和线粒【纠错笔记】提取物质DNA血红蛋白提取方法盐析法凝胶色谱法、电泳法提取原理①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同②DNA不溶于酒精,但某些蛋白质则溶于酒精①根据相对分子质量的大小②各种分子带电性质的差异步骤①溶解在2mol/L的NaCl溶液中②加水稀释至0.14mol/LNaCl溶液使DNA析出过滤③加入冷却酒精析出①样品处理②粗提取③纯化④纯度鉴定【纠错笔记】提取物质DNA血红蛋白提取方法盐析法凝胶色谱法、知能演练•强化闯关知能演练•强化闯关本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放专题5

DNA和蛋白质技术专题5DNA和蛋白质技术目录回归教材•夯实基础知能演练•强化闯关高频考点•深度剖析易错辨析•技法提升目录回归教材•夯实基础知能演练•强化闯关高频考点•深度剖析易回归教材•夯实基础基础盘点蒸馏水物理和化学DNA含量滤液回归教材•夯实基础基础盘点蒸馏水物理和化学DNA含量滤液(3)杂质的去除方案①利用DNA在不同浓度的_______溶液中溶解度的不同，通过控制其溶液的浓度去除杂质。②用木瓜蛋白酶去除_______。③用高温(60～75℃)使_______变性。(4)DNA的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、

_____________溶液可使DNA析出。(5)DNA的鉴定：将析出的DNA溶于物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴加热，溶液变蓝。NaCl蛋白质蛋白质冷却的酒精(3)杂质的去除方案NaCl蛋白质蛋白质冷却的酒精二、多聚酶链式反应扩增DNA片段1．PCR原理在80～100℃的温度范围内,DNA发生_______,双螺旋结构解体,在温度缓慢降低后,DNA发生_______,DNA单链与_______通过碱基互补配对结合,耐高温的DNA聚合酶从____________开始延伸DNA链。2．PCR的条件缓冲溶液、DNA模板、2种_______、4种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时要控制温度。变性复性引物引物的3′端引物二、多聚酶链式反应扩增DNA片段变性复性引物引物的3′端引物三、血红蛋白的提取和分离实验1．常用的分离方法：

___________法、凝胶电泳法等。2．基本原理(1)凝胶色谱法的原理：相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程____,流动____；相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程____,流动____。(2)凝胶电泳法的原理：不同蛋白质的带电性质、

______、形状和______不同,在电场中受到的作用力大小、

______、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动_______和运动______不同。凝胶色谱短快长慢电量大小方向方向速度三、血红蛋白的提取和分离实验凝胶色谱短快长慢电量大小方向方向3．血红蛋白的提取和分离程序(1)样品处理红细胞的洗涤→___________的释放→分离血红蛋白溶液。(2)粗分离——_______：除去样品中相对分子质量较____的杂质。(3)纯化：一般采用__________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来测定蛋白质的相对分子质量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。血红蛋白透析小凝胶色谱3．血红蛋白的提取和分离程序血红蛋白透析小凝胶色谱知识导图知识导图高频考点•深度剖析考点一DNA的粗提取与鉴定[考点突破]1．基本原理(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。(2)DNA不溶于酒精溶液。(3)DNA不被蛋白酶所水解。(4)DNA在沸水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。高频考点•深度剖析考点一DNA的粗提取与鉴定[考点突破]1．2．DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液溶解规律DNA溶解析出蛋白质部分发生盐析沉淀溶解NaCl溶液从2mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大2．DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同2mol/3.DNA的析出与鉴定(1)析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液等体积的冷却酒精溶液(体积分数为95%)，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物(此即粗提取的DNA)，用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。(2)鉴定比较加入物质结果图示实验组均加入：①4mL二苯胺试剂②2mol/LNaCl溶液5mL丝状物(DNA)溶液逐渐变蓝对照组不变蓝3.DNA的析出与鉴定比较加入物质结果图示实验组均加入：①4特别提醒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。特别提醒对点突破1．(2011·高考江苏卷)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是(

)A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L，滤去析出物B．调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质C．将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同对点突破解析：选B。在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度最低，DNA存在于析出物中，故不能滤去析出物，A项错误；利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，进行相应操作，可在实验中去除部分杂质，B项正确；进行DNA鉴定时，加入二苯胺试剂后再经沸水浴才能出现蓝色，C项错误；用菜花作为实验材料时，要加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液，D项错误。解析：选B。在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶2．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，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。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_______________________________________。2．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将提取获得的DNA的黏解析：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DNA凝集，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物c中。答案：A、b、C解析：在不同浓度的NaCl溶液中，DNA的溶解度不同。在0.考点二PCR技术的基本操作和应用1．PCR相关技术原理与条件(1)PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。(2)引物：是一小段RNA或单链DNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。(3)扩增方向：DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。(4)解旋：利用了DNA的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，即双链DNA单链DNA。考点二PCR技术的基本操作和应用1．PCR相关技术原理与条件(5)酶：耐高温的TaqDNA聚合酶，高温不会失活。(6)PCR的条件：一定的缓冲溶液下才能进行，需提供DNA模板、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时要控制温度。2．PCR的过程(1)变性：90℃以上时，双链DNA解聚为单链。(2)复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对方式与两条单链DNA结合。(3)延伸:温度上升到72℃左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。3．PCR的结果：DNA聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的DNA序列，使这段固定长度的序列呈指数扩增。(5)酶：耐高温的TaqDNA聚合酶，高温不会失活。对点突破3．PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程。下列说法正确的是(双选)(

)对点突破A．A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用B．C过程要用到的酶在高温下失活，因此在PCR扩增时需要再添加C．如果把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“95℃～55℃～72℃”温度循环3次，则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占50%D．PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变A．A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用解析：选AD。高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单链。C过程为PCR技术的延伸阶段，当系统温度上升至72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。TaqDNA聚合酶是耐热的，高温下不变性，所以一次性加入即可。PCR技术遵循半保留复制的特点，经过三次循环，共产生23个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N。基因中的碱基对改变属于基因突变。解析：选AD。高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单4．PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于扩增特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万份的拷贝。请回答相关问题：(1)DNA分子的两条链在碱基关系上表现为________，DNA的两条链在方向上表现为________；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，故DNA子链复制的方向是___________________。(2)PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境上，在PCR中先用95℃高温处理的目的是___________；而这一过程