高考生物一轮复习 专题四 生物技术在其他方面的应用课件 新人教版选修1.ppt

选修1生物技术实践 专题四生物技术在其他方面的应用 z整合核心考点 1 dna的粗提取原理 1 根据dna的溶解性 dna和蛋白质等其他成分在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同 如图表示dna在nacl溶液中的溶解度随着nacl溶液浓度变化而变化的曲线 2 根据dna 可用95 的冷酒精析出dna 3 根据dna对的耐受性 不溶于冷酒精 酶 高温和洗涤剂 2 dna的提纯 1 方案一 利用dna在不同的原理 通过控制nacl溶液的浓度除去杂质 2 方案二 直接在dna滤液中加入 其中的能够分解蛋白质 3 方案三 将dna滤液放在 的恒温水浴箱中保温10 15min 3 dna的鉴定 1 所用试剂 2 处理方法 将试剂与dna溶液混合后5min 3 现象 溶液颜色变 不同浓度的nacl溶液中溶解度 嫩肉粉 木瓜蛋白酶 60 75 二苯胺试剂 沸水加热 蓝 1 dna粗提取实验材料和方法的选择 1 不同生物的组织中dna含量不同在选取材料时 应本着dna含量高 材料易得 便于提取的原则 2 材料不同所采用的提取方法不同 植物组织 取材 研磨 过滤 沉淀 鸡血 制备鸡血细胞液 提取核dna 溶解细胞核内dna 析出并滤取dna dna再溶解 提取较纯净的dna 2 dna的粗提取与鉴定中的 234 1 多选 2015 江苏卷 图1 2分别为 dna的粗提取与鉴定 实验中部分操作步骤示意图 下列叙述正确的是 a 图1 2中加入蒸馏水稀释的目的相同b 图1中完成过滤之后保留滤液c 图2中完成过滤之后弃去滤液d 在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质 解析本题考查dna的粗提取与鉴定实验的知识 图1中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞涨破以获取核物质 图2中加入蒸馏水的目的是稀释dna浓盐溶液至0 14mol l 以利于析出dna a项错误 图1中完成过滤之后保留的滤液含有实验中所提取的dna b项正确 图2中完成过滤后 dna已析出 滤液可以弃之 c项正确 图1中鸡血细胞液中加入嫩肉粉 因嫩肉粉中有木瓜蛋白酶 能分解蛋白质 有助于去除杂质 d项正确 答案bcd 2 下列关于 dna的粗提取与鉴定 实验叙述 错误的是 a 酵母和菜花均可作为提取dna的材料b dna既溶于2mol lnacl溶液也溶于蒸馏水c 向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌 可见玻棒上有白色絮状物d dna溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热 冷却后变蓝 解析考查关于dna 粗提取与鉴定 实验的有关知识 本实验可选含有dna的生物材料 a项正确 dna在2mol l的nacl溶液和蒸馏水中溶解度较大 在0 14mol l的nacl溶液中溶解度最小 呈白色絮状 故b项正确 c项错误 检测dna的方法是加入二苯胺试剂 并水浴加热 冷却后呈蓝色 答案c 多聚酶链式反应扩增dna片段1 pcr原理 dna缓慢 分离的dna链又重新结合成双链dna dna的热变性 冷却 2 pcr的反应过程 1 变性 当温度上升到以上时 双链dna解聚为 2 复性 温度下降到50 左右时 两种通过碱基互补配对与两条单链dna结合 3 延伸 温度上升到左右时 溶液中的4种脱氧核苷酸 a t c g 在的作用下 根据碱基互补配对原则合成新的dna链 4 pcr反应的结果dna聚合酶只能特异地复制的dna序列 使这段固定长度的序列呈扩增 90 单链 引物 72 dna聚合酶 处于两个引物之间 指数 血红蛋白的提取和分离实验3 凝胶色谱法的原理凝胶色谱法 也称分配色谱法 是根据 将不同分子分离开来 即 的蛋白质容易进入凝胶内部通道 路程较长 移动速度 而 蛋白质不能进入凝胶内部 则移动速度 从而使相对分子质量不同的蛋白质得以分离 相对分子质量大小 相对分子质量较小 较慢 大分子 较快 4 血红蛋白分离实验操作 1 血红蛋白的提取和分离 实验中的注意事项 1 红细胞的洗涤 洗涤次数不能过少 否则无法除去血浆蛋白 要低速 短时离心 否则会使白细胞等一同沉淀 达不到分离的效果 2 凝胶的预处理 用沸水浴法不但节约时间 而且除去凝胶中可能带有的微生物 排除胶粒内的空气 3 色谱柱的装填 装填时尽量紧密 减少颗粒间隙 无气泡 洗脱液不能断流 4 色谱柱成功的标记 红色区带均匀一致地移动 2 细胞内dna复制与体外dna扩增 pcr技术 的比较 3 pcr反应的过程及结果 1 pcr反应过程 变性 当温度上升到90 以上时 双链dna解聚为单链 如下图 复性 系统温度下降至50 左右时 两种引物通过碱基互补配对与两条单链dna结合 如下图 延伸 当系统温度上升至72 左右 溶液中的四种脱氧核苷酸 a t g c 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 如下图 2 结果 pcr一般要经历三十多次循环 每次循环都包括变性 复性 延伸三步 两引物之间的固定长度的dna序列呈指数扩增 特别提醒 1 dna复制需要引物的原因 dna聚合酶不能从5 端开始合成dna 而只能从3 端延伸dna链 2 dna在260nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰 可以利用dna的这一特点进行dna含量的测定 1 多选 如图是用除去dna的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置 下列有关叙述不正确的是 a 首先用图甲装置对滤液进行处理 其目的是去除相对分子质量较大的杂质b 图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较小的蛋白质c 用图乙装置分离血红蛋白时 待红色的蛋白质接近色谱柱底端时 用试管收集流出液 每管收集5ml 连续收集d 图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷 在电场的作用下向一极移动 解析用图甲装置对滤液进行处理 其目的是去除相对分子质量较小的杂质 图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程 蛋白质的相对分子质量较大 被排阻在凝胶颗粒的外面 在颗粒之间迅速通过 答案ab 2 2016 河北重点中学联考 在遗传病及刑侦破案中常需要对样品dna进行分析 pcr技术能快速扩增dna片段 在几个小时内复制出上百万份的dna拷贝 有效地解决了因为样品中dna含量太低而难以对样品进行分析研究的问题 据图回答相关问题 1 在相应的横线上写出引物 并在复性这一步骤中将引物 置于合适的位置 答案 1 5 g a oh5 g g t c 3 ho a g 5 2 在相应的横线上写出循环一次后生成的dna分子 答案3 c c a g 5 5 g g t c 3 5 g g t c 3 3 c c a g 5 3 若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32p标记 请分析循环一次后生成的dna分子的特点 循环n次后生成的dna分子中不含放射性的单链占总单链的比例为 4 pcr反应过程的前提条件是 pcr技术利用dna的 原理解决了这个问题 5 在对样品dna进行分析的过程中发现 dna掺杂着一些组蛋白 要去除这些组蛋白可加入的物质是 每个dna分子各有一条链含32p 1 2n dna解旋 热变性 蛋白酶 解析 1 dna聚合酶不能从头开始合成dna 只能从3 端延伸dna链 所以引物就提供了3 端 子链延伸方向为5 3 引物 与b链部分碱基互补 引物 则与a链部分碱基互补 且连接到a链的3 端 故引物 的结构为5 g a oh 2 经过一次循环后 产生的两个dna分子分别含有引物 和引物 3 由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32p标记 所以新合成的子链均含有放射性 一次循环后的两个dna各有一条链含32p 若复制n次 共产生子链2n 2 其中只有dna母链不含32p 则其所占比例为2 2n 2 1 2n 4 dna复制是以两条母链为模板 按照碱基互补配对原则进行的 因此 首先要解旋 使两条母链碱基暴露出来 才能按照碱基互补配对的原则把相应的核苷酸一个个地连接起来 dna分子在80 100 的温度范围内变性 双链解开成单链 当温度慢慢降低时 又能重新结合形成双链 5 本题考查了dna中杂质蛋白质的去除 利用酶的专一性 应加入蛋白酶 植物芳香油的提取1 水蒸气蒸馏法 1 原理 利用将较强的植物芳香油携带出来 形成混合物 冷却后 混合物又重新分出和 2 实验 玫瑰精油的提取 水蒸气 挥发性 油层 水层 2 萃取法植物芳香油易溶于 可采取提取 将粉碎 干燥的植物原料浸泡于中 使溶解在有机溶剂中 再蒸发掉有机溶剂 这种方法必须事先除去有机溶液中的 否则会影响的品质 3 压榨法 1 原理 利用榨出芳香油等 2 实验 橘皮精油的提取 3 实验流程 漂洗 过滤 静置 橘皮油 有机溶剂 萃取法 有机溶剂 芳香油 杂质 芳香油 机械压力 石灰水浸泡 压榨 再次过滤 胡萝卜素的提取4 萃取法根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点 5 实验流程胡萝卜 粉碎 萃取 过滤 胡萝卜素 6 鉴定利用法进行鉴定 干燥 浓缩 纸层析 1 玫瑰精油 橘皮精油 胡萝卜素的性质 提取方法 原理 实验流程比较 2 注意事项 1 水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间 温度不能太高 2 用于萃取的有机溶剂必须事先精制 除去杂质 3 压榨时原料必须要浸透 这样压榨时不会滑脱 出油率高 不堵塞筛眼 4 使用石灰水充分浸泡原料 破坏细胞结构 分解果胶 防止橘皮压榨时滑脱 提高出油率 胡萝卜素是一种常用的食用色素 可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得 流程如下 1 筛选产胡萝卜素的酵母菌r时 可选用 或平板划线法接种 采用平板划线法接种时需先灼烧接种环 其目的是 2 培养酵母菌r时 培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌r的生长提供 和 3 从胡萝卜中提取胡萝卜素时 干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解 萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高 萃取液浓缩前需进行过滤 其目的是 稀释涂布平板法 或稀释混合平板法 灭菌 或防止杂菌污染 碳源 氮源 时间 水浴 滤去不溶物 4 纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素 鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为 解析 1 筛选纯化产胡萝卜素的酵母菌r时 可用平板划线法或稀释涂布平板法 接种时需先灼烧接种环 目的是去除上面附着的杂菌 2 微生物的生长需要碳源 氮源 水 无机盐等 蔗糖可提供碳源 硝酸盐可提供氮源 3 提取胡萝卜素时 干燥过程需要控制好温度和时间 防止胡萝卜素分解 萃取过程中宜采用水浴方式加热 以防止温度过高 过滤的目的是滤去不溶物 4 鉴定过程需要用胡萝卜素标准品作为对照 实验 对照 t突破考疑考技 1 dna粗提取与血红蛋白提取易于混淆 2 纸层析操作时的易错点 1 层析时注意选择干燥的滤纸 为了防止操作时对滤纸的污染 应尽量避免用手直接接触滤纸 可以戴手套进行操作 2 点样时应注意点样斑点不能太大 直径应小于0 5cm 如果用吹风机吹干 温度不宜过高 否则斑点会变黄 3 将点好样的滤纸卷成筒状 卷纸时注意滤纸两边不能相互接触 以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快 溶剂前沿不齐 影响结果 4 层析液不可没及样品原点 以免色素溶解于层析液中 使鉴定失败 5 是否提取到胡萝卜素 通过与标准样品中的 胡萝卜素作对比予以确认 1 2015 广东理综 关于dna的实验 叙述正确的是 a 用兔的成熟红细胞可提取dnab pcr的每个循环一般依次经过变性 延伸 复性三步c dna溶液与二苯胺试剂混合 沸水浴后生成蓝色产物d 用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色 细胞核呈绿色 细胞质呈红色 解析本题考查dna提取 鉴定以及pcr技术的有关知识 兔是哺乳动物 哺乳动物成熟的红细胞无细胞核 故不能用兔的成熟红细胞作为提取dna的实验材料 a项错误 pcr技术的每个循环一般经过变性 复性 延伸三步 b项错误 dna与二苯胺试剂在沸水浴下生成蓝色产物 c项正确 用甲基绿和吡罗红的混合溶液对人的口腔上皮细胞染色时 细胞核呈绿色 细胞质呈红色 d项错误 答案c 2 2016 南京模拟 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 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 3 2016 杭州质检 关于高中生物学实验的基本原理 叙述不正确的是 a 噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统b 提取组织dna是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异c 成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透 过 性d pcr呈指数扩增dna片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板 解析噬菌体是不具有细胞结构的细菌病毒 因为其缺乏独立的代谢系统 必须寄生在细菌细胞中才能生存 提取组织中的dna是利用组织中的各种化合物在溶剂中的溶解度不同进行提取 成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为成熟植物细胞的原生质层具有选择透 过 性 pcr呈指数扩增dna片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板 答案c 4 2015 课标 卷 回答与胡萝卜素有关的问题 1 胡萝卜含有的胡萝卜素中 最主要的是 填 胡萝卜素 胡萝卜素 或 胡萝卜素 该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子 后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症 该疾病称为 胡萝卜素是 填 挥发性 或 非挥发性 物质 2 工业生产上 用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时 填 需要 或 不需要 将新鲜的岩藻干燥 3 现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂 应选用其中的 作为胡萝卜素的萃取剂 不选用另外一种的理由是 胡萝卜素 维生素a 夜盲症 非挥发性 需要 乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶 而乙醇为水溶性有机溶剂 解析胡萝卜素中最主要的组成成分是 胡萝卜素 胡萝卜素在人体内可以转变成维生素a 后者缺乏会引起夜盲症 胡萝卜素是非挥发性物质 2 用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时要进行干燥处理 以利于萃取 3 萃取胡萝卜素的有机溶剂应该能够充分溶解胡萝卜素 并且不与水混溶 乙醇属于水溶性有机溶剂 5 2016 名校示范卷 胡萝卜素分为 三类 它广泛存在于植物各组织器官中 请结合从胡萝卜中提取胡萝卜素的流程示意图回答下面的问题 胡萝卜 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素 1 胡萝卜素易溶于 对提取胡