DNA和蛋白质技术课件

专题5DNA和蛋白质技术专题5DNA和蛋白质技术

高频考点突破专题5DNA和蛋白质技术基础自主梳理命题视角剖析即时达标训练 高频考点突破专题5基础自主梳理命题视角剖析即时达标训练基础自主梳理一、血红蛋白的提取和分离1．凝胶色谱法：也称____________，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。2．电泳(1)概念：电泳是指__________在电场的作用下发生迁移的过程。(2)特点：电泳利用待分离样品中各种分子________的差异以及分子本身的大小、____的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。分配色谱法带电粒子带电性质形状基础自主梳理一、血红蛋白的提取和分离分配色谱法带电粒子带电性3．实验操作(1)样品处理：通过红细胞的洗涤、搅拌、离心等操作收集到血红蛋白溶液。(2)粗分离：通过透析去除血红蛋白溶液中的_______________较小的杂质。(3)纯化：通过______________分离相对分子质量不同的蛋白质。(4)纯度鉴定：用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行样品纯度鉴定。相对分子质量凝胶色谱法3．实验操作相对分子质量凝胶色谱法二、PCR技术扩增DNA片段1．PCR技术(1)PCR：_______________的简称，是一种体外迅速扩增____________的技术。(2)扩增方向：总是从子链的5′端向__端延伸。(3)引物特点：是一小段______或DNA，能与DNA母链的一段碱基序列互补配对，用于PCR的引物长度通常为________个核苷酸。(4)原理：DNA复制原理。(5)条件：DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种________，四种脱氧核苷酸、耐热的_______________，同时控制温度。多聚酶链式反应DNA片段3′RNA20～30引物DNA聚合酶二、PCR技术扩增DNA片段多聚酶链式反应DNA片段3′RN2．过程(1)变性：当温度上升到________以上时，双链DNA解旋为单链。(2)复性：温度下降为50℃左右时，两种______通过碱基互补配对与_______________结合。(3)延伸：当温度上升到72℃左右时，四种脱氧核苷酸在___________的作用下，根据_____________原则合成新的DNA链。3．结果：DNA聚合酶只能特异性地复制处于___________________序列，使这段固定长度的序列呈_______扩增。90℃引物两条单链DNADNA聚合酶碱基互补配对两个引物之间的DNA指数2．过程90℃引物两条单链DNADNA聚合酶碱基互补配对高频考点突破考点一DNA的粗提取与鉴定1．基本原理(1)血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂，据此可得含核DNA的溶液。(2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。(3)DNA不溶于酒精溶液；不被蛋白酶所水解；可被二苯胺染成蓝色。高频考点突破考点一DNA的粗提取与鉴定1．基本原理科目一考试网/科目一模拟考试2016金手指驾校网/金手指驾驶员考试2016科目一考试网/2．方法目的方法目的溶于NaCl溶液中并稀释(1)NaCl溶液物质的量浓度为2mol/L时，DNA溶解，而部分蛋白质发生盐析而生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质(2)当NaCl溶液稀释至0.14mol/L时，DNA析出，过滤可除去溶于NaCl溶液的部分蛋白质和其他杂质加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白质加入冷却酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质加入二苯胺，并沸水浴鉴定DNA2．方法目的方法目的溶于NaCl溶液中并稀释(1)NaCl溶(1)实验过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NaCl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。【易误警示】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。(1)实验过程中两次用到蒸馏水，第一次目的是使成熟的鸡血细胞即时应用(随学随练，轻松夺冠)1．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____________________________________。即时应用(随学随练，轻松夺冠)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.考点二比较细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR)考点二比较细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR)【拓展深化】

①引物是指能够与DNA母链的一段碱基序列互补配对的一小段DNA或RNA。②DNA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。【拓展深化】①引物是指能够与DNA母链的一段碱基序列互补配即时应用(随学随练，轻松夺冠)2．PCR利用了DNA热变性的原理，PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器。对PCR过程中“温度的控制”的下列说法错误的是()A．酶促反应需要高的温度，是为了确保模板的单链B．延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度C．DNA聚合酶不能热变性，要用耐高温的聚合酶D．DNA解旋酶不能热变性，为了确保模板是单链即时应用(随学随练，轻松夺冠)解析：选D。PCR是一种体外DNA扩增技术。DNA双链的解开不需要解旋酶，靠高温使其变性，双螺旋结构解体，双链分开；复性前，在耐高温的DNA聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA，因此延伸的温度要大于复性温度，小于变性温度。解析：选D。PCR是一种体外DNA扩增技术。DNA双链的解开考点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、形状的不同来分离蛋白质。考点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2.实验操作程序(1)样品处理①红细胞的洗涤：除去杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化；②血红蛋白的释放：使红细胞破裂，血红蛋白释放出来；③分离血红蛋白溶液：经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来，便于下一步对血红蛋白的纯化。2.实验操作程序(2)粗分离——透析：除去样品中相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来测定蛋白质的分子量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。【易误警示】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，因此蛋白质分子彼此分离。(2)粗分离——透析：除去样品中相对分子质量较小的杂质。即时应用(随学随练，轻松夺冠)3．在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是(多选)()A．防止血红蛋白被氧气氧化B．血红蛋白是一种碱性物质，需要酸中和C．防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果D．让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能解析：选CD。在血红蛋白的提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果，同时为了让血红蛋白保持在体内所处的环境，以维持其结构和功能。即时应用(随学随练，轻松夺冠)命题视角剖析视角1紧扣教材重点PCR原理及过程 PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的方法，用于放大特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个拷贝的分子生物学技术。PCR需要模板DNA、引物、脱氧核糖核苷酸和DNA聚合酶等条件。下图为模板DNA分子及2种引物，请回答相关问题：例1命题视角剖析视角1紧扣教材重点PCR原理及过程例1(1)PCR的全称是________。PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR中先用95℃高温处理的目的是_________________________________；而这一过程中在细胞内是通过________实现的。(2)在PCR技术中所需要的引物实质上是一种______________________。请在图中绘出引物结合的位置。(3)若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入________个引物。(4)DNA子链复制的方向是________________，这是由于__________________________________。(1)PCR的全称是________。PCR与体内DNA复制【尝试解答】(1)多聚酶链式反应使DNA变性(使DNA的两条链解开)解旋酶的催化(2)单链DNA或RNA分子，见右图(3)(211－2)(4)5′到3′DNA聚合酶只能从引物的3′端拼接单个脱氧核苷酸分子【尝试解答】(1)多聚酶链式反应使DNA变性(使DNA的【解析】本题考查考生对PCR技术的理解，属于知识识记和理解层次的考查，符合高考对选修内容考查的特点。PCR技术又称多聚酶链式反应，在PCR中先用95℃高温处理的目的是使DNA分子中的氢键断裂，两条链解开，即使DNA分子变性。引物是一种单链DNA或RNA分子，它能与解开的DNA母链的3′端结合，为DNA聚合酶提供吸附位点，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了DNA子链复制的方向是5′到3′。在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目，即(2×210－2)＝(211－2)个。【解析】本题考查考生对PCR技术的理解，属于知识识记和理解视角2洞察高考热点DNA的粗提取 (2010年高考江苏卷)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10g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于－20℃条件下保存24h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。例2视角2洞察高考热点DNA的粗提取例2第二步：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%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棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20材料保存温度花菜辣椒蒜黄20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋(注：“＋”越多表示蓝色越深)分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是________________________________________________________________________。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少__________。材料保存温度花菜辣椒蒜黄20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋【尝试解答】(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)①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②低温抑制了相关酶的活性，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和，静置一段时间，吸取上清液【