【优化方案】江苏专用高考生物总复习 专题5DNA和蛋白质技术课件 新人教版选修1.ppt

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 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 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 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 rna 20 30 引物 dna聚合酶 2 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dna dna聚合酶 碱基互补配对 两个引物之间的dna 指数 高频考点突破 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 2 方法目的 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 抑制核酸水解酶活性 防止dna降解 降低分子运动易于形成沉淀析出 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 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 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 拓展深化 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 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 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 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 1 方法及原理 2 实验操作程序 1 样品处理 红细胞的洗涤 除去杂蛋白 以利于后续步骤的分离纯化 血红蛋白的释放 使红细胞破裂 血红蛋白释放出来 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 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 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 命题视角剖析 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 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 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 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 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 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 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 3 根据实验结果 得出结论并分析 结论1 与20 相比 相同实验材料在 20 条件下保存 dna的提取量较多 结论2 针对结论1 请提出合理的解释 4 氯仿密度大于水 能使蛋白质变性沉淀 与水和dna均不相溶 且对dna影响极小 为了进一步提高dna纯度 依据氯仿的特性 在dna粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是 然后用体积分数为95 的冷酒精溶液使dna析出 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 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 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 解析 根据步骤中选择了不同的材料 在不同条件下的处理 可判断出本实验的目的是探究不同材料和不同条件对dna提取量的影响 是dna粗提取与鉴定实验的应用 缓缓搅拌能够有效防止因dna断裂而影响实验结果 结论可以从表格得到的提取量得出 低温下获得的dna含量较多是因为低温抑制了相关酶的活性 使dna降解速度减慢 依据氯仿的特性 可以在第三步获得的溶液中加入等量氯仿 静置并吸取蛋白质含量较少的dna上清液 获得纯度更高的dna 对dna粗提取与血红蛋白提取易于混淆 自我挑战 2011年江苏高三调研 下列关于dna和血红蛋白的提取与分离实验的叙述中 正确的有 多选 a 提取动物细胞中的dna和蛋白质可以采用蒸馏水胀破细胞的方法b 采用不同浓度的nacl溶液反复溶解与析出dna的方法可去除蛋白质等杂质c 蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的小分子杂质d 血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化 dna则可采用电泳 盐析等方法纯化 尝试解答 abc 解析 将动物细胞放在蒸馏水中 由于渗透吸水 可使细胞膜破裂 从而释放出