第四章生化与分子生物学实践

第四章生化与分子生物学实践第1页，共36页，2023年，2月20日，星期二第一节生物成分的分离与测定技术昌吉州回民中学谢代鹏第2页，共36页，2023年，2月20日，星期二生命活动的主要承担者，一切性状的体现者是什么？蛋白质蛋白质存在于生物体的组织中，不同的生物体组织细胞所含的蛋白质种类、数量也不尽相同，所以，要研究它就必须将其分离、纯化出来。因此，蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。第3页，共36页，2023年，2月20日，星期二1.原理：依据蛋白质的各种特性将不同种类的蛋白质分离，再依据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间的差异进行纯化。2.步骤：一、蛋白质的分离与纯化第4页，共36页，2023年，2月20日，星期二（1）样品处理（释放蛋白质）：先将生物组织进行机械破碎，再根据细胞的特点选择不同的细胞破碎方法（常用的有——、——、——等？）破碎细胞，待细胞破碎后，各种蛋白质被释放出来。（2）粗分离（抽提蛋白质）：根据蛋白质的不同性质，选择不同的溶剂进行抽提。例如，酸性蛋白质可用——抽提，水溶性蛋白质可用——抽提，脂溶性蛋白质可用——抽提。（3）纯化：

a.原理：根据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间在分子大小、溶解度、所带电荷的多少、吸附性等方面存在的差异进行的。

b.方法：有——、——、——等。（4）纯度鉴定第5页，共36页，2023年，2月20日，星期二3.电泳：（1）概念：（2）原理：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、性状的不同使带电分子产生不同的泳动方向和速度，从而实现样品中各种分子的分离。（3）泳动的特点：带电颗粒直径越小，越接近于球形，所带净电荷越多，速度就越快，反之越慢。第6页，共36页，2023年，2月20日，星期二1.芳香油的来源：芳香植物的花、茎、叶、果实等。2.芳香油的特点：挥发性强；易溶于有机溶剂。3.提取方法：（1）蒸馏法（水蒸气蒸馏法）原理：利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来。步骤：a、水蒸气蒸馏；b、分离油层；c、除水过滤。使用范围：提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。（2）萃取原理：使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可以得到芳香油。二、从生物材料中提取某些特定成分——植物芳香油的提取第7页，共36页，2023年，2月20日，星期二课题目标：1、了解植物芳香油的来源，针对原料的不同特点，采用适宜的提取方法；2、结合橘皮精油的提取，正确选择提取方法，弄清植物芳香油提取的具体操作步骤。第8页，共36页，2023年，2月20日，星期二3、使用水蒸气蒸馏装置的注意事项有哪些？1）安装仪器时一般按自下而上，从左到右的顺序，拆卸仪器的顺序与安装时相反。保证冷凝管下进上出。2）蒸馏开始时，先通冷水后加热；蒸馏完毕时，先撤热源后停止通水。第9页，共36页，2023年，2月20日，星期二4、橘皮精油的主要成分是什么？为什么用压榨法提取？柠檬烯。用水蒸气蒸馏法产生原料焦糊问题。第10页，共36页，2023年，2月20日，星期二植物芳香油的提取方法1、水蒸气蒸馏法原理：利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后混合物又重新分出油层和水层。分类：水上蒸馏、水中蒸馏和水气蒸馏应用：普遍原料适用第11页，共36页，2023年，2月20日，星期二2、压榨法原理：通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油应用：适用于易焦糊原料的提取3、有机溶剂萃取法原理：使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油应用：适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中。第12页，共36页，2023年，2月20日，星期二二、实验材料及用品1、精油蒸馏装置第13页，共36页，2023年，2月20日，星期二精油提取器精油提取器剖面图精油提取器正面图2、实验材料橘子皮第14页，共36页，2023年，2月20日，星期二三、实验步骤1、安装仪器，加蒸馏水没过浮漂。2、将物料（橘子皮）尽量剪碎，放入铺有一层纱布的物料篮中。将物料篮放入仪器内，将仪器盖螺栓逐对拧紧。3、在油水出口放置一个三角瓶接收油水混合物。第15页，共36页，2023年，2月20日，星期二4、向冷凝器中通入自来水，保持较小流速即可。5、打开电源开关，将功率调节旋钮调节到最大，仪器进入加热状态。6、当油水出口有油水混合物流出时，可调节功率控制油水混合物的蒸馏速度。7、用分液漏斗对精油进行分离。第16页，共36页，2023年，2月20日，星期二课外小知识

植物芳香油散发出的芬芳气味，使人身心爽快，有助于消除疲劳，恢复精力，还可以不同程度地提高人体神经系统、内分泌系统的功能，帮助人体提高免疫力，具有保健、美容、治疗的作用。

第17页，共36页，2023年，2月20日，星期二

如从玫瑰花中提取出的玫瑰油称为“液体黄金”，多用于制造高级香水等化妆品，是纯天然的护肤品。功效：具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、平抚肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。第18页，共36页，2023年，2月20日，星期二1、蒸馏时要提高产品质量，应采取的措施是A提高蒸馏温度，延长蒸馏时间B提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间C降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间D严格控制蒸馏温度，延长蒸馏时间练习巩固第19页，共36页，2023年，2月20日，星期二2、用于提取植物芳香油的植物器官包括A花、茎、叶B树干、树皮C根、果实、种子D以上三项都是3、玫瑰精油被称为“液体黄金”，提取玫瑰精油的方法有A只用水蒸气蒸馏法B可用蒸馏法和压榨法C可用蒸馏法和萃取法

D可用压榨法和萃取法第20页，共36页，2023年，2月20日，星期二4、在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳液提纯过程中，先后使用NaCl和无水Na2SO4的作用分别是A分层、吸水B溶解、吸水C吸水、分层D分层、萃取第21页，共36页，2023年，2月20日，星期二谢谢！第22页，共36页，2023年，2月20日，星期二第二节分子生物学技术昌吉州回民中学谢代鹏第23页，共36页，2023年，2月20日，星期二一、分子生物学进展1.————的建立，奠定了现代分子生物学的基础，给整个生物科学乃至整个人类社会带来了一场革命。2.“基因克隆”一经提出，世界各国的生物科学家便立刻意识到————和基因克隆的重大作用和深远意义。3.目前我国基因工程已投入生产的有————。4.在动物基因工程方面，我国已成功培育出————等多种转基因动物，在动物乳汁中得以表达的物质有————。第24页，共36页，2023年，2月20日，星期二二、PCR技术（聚合酶链式反应）聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction，PCR)原理：利用碱基互补配对的原则，人为的将适量的DNA复制过程中所需要的组分组合在一起，经过多次变性、退火、延伸的循环，从而使目的基因在体外得到扩增，最终得到大量的目的基因。

第25页，共36页，2023年，2月20日，星期二PCR反应中的主要成份

1.引物（两种寡核甘酸）

2.反应物（4种脱氧核苷酸）

3.DNA聚合酶（常用Taq聚合酶）

4.模板DNA5.Mg2+

（提供反应的离子条件）

6.反应缓冲液（提供反应的溶液体系）第26页，共36页，2023年，2月20日，星期二PCR是一种由引物介导的选择性体外扩增DNA的方法。包括三个基本步骤:(1)变性(Denature):目的双链DNA片段在94℃下解链;(2)退火(Anneal):两种寡核苷酸引物在适当温度(40℃~60℃)下与模板上的目的序列通过氢键配对;(3)延伸(Extension):在TaqDNA聚合酶合成DNA的最适温度下(72℃左右)，以目的DNA为模板进行合成。由这三个基本步骤组成一轮循环，理论上每一轮循环将使目的DNA扩增一倍，这些经合成产生的DNA又可作为下一轮循环的模板，所以经30轮循环就可使DNA扩增出230

个拷贝。第27页，共36页，2023年，2月20日，星期二PCR循环–

第一步–变性(94℃)靶序列靶序列第28页，共36页，2023年，2月20日，星期二PCR循环-第二步–退火(40℃-60℃)靶序列靶序列Primer1Primer2BiotinBiotin5’3’5’5’3’5’3’3’第29页，共36页，2023年，2月20日，星期二PCR循环-第三步–

链延伸(72℃左右)靶序列靶序列Primer1Primer2BiotinBiotin5’3’5’5’3’5’3’3’TaqDNAPolymerase第30页，共36页，2023年，2月20日，星期二第1个PCR循环完成后–

得到两个拷贝的靶序列靶序列

靶序列BiotinBiotin第31页，共36页，2023年，2月20日，星期二30次循环后靶序列扩增的数量No.of No.AmpliconCycles CopiesofTarget1 22 43 84 165 326 6420 1,048,57630 1,073,741,8241cycle=2Amplicon2cycle=4Amplicon3cycle=8Amplicon4cycle=16Amplicon5cycle=32Amplicon6cycle=64Amplicon7cycle=128Amplicon第32页，共36页，2023年，2月20日，星期二

PCR动画1stcycle2ndcycle3rdcycle过程变性退火

链延伸第33页，共36页，2023年，2月20日，星期二

细胞的破碎的方法：

先要将细胞和组织破碎，使蛋白质充分释放出来

机械法匀浆：破碎机体软组织最常用方法之一组织捣碎：注意维持低温环境研磨：破碎单一细胞的有效方法，