选修1第五讲DNA和蛋白质技术教材专题5.ppt

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1、选修1高考成功方案 第1步高考成功方案 第2步高考成功方案 第3步第五讲返回返回一、一、DNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定1DNA的粗提取原理的粗提取原理(1)根据根据DNA的溶解性，的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同和蛋白质等其他成分在不同浓度的浓度的NaCl溶液中溶解度不同。如图表示溶液中溶解度不同。如图表示DNA在在NaCl溶液中的溶解度随着溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度变化而变化的曲线。溶液浓度变化而变化的曲线。(2)根据根据DNA ，可用，可用95%的冷酒精析出的冷酒精析出DNA。(3)根据根据DNA对对 的耐受性。的耐受性。不溶于酒精溶液不溶于酒精溶液酶、高温和洗涤剂酶、

2、高温和洗涤剂返回2DNA的提纯的提纯(1)方案一：利用方案一：利用DNA在在 不不同的原理，通过控制同的原理，通过控制NaCl溶液的浓度除去杂质。溶液的浓度除去杂质。(2)方案二：直接在方案二：直接在DNA滤液中加入滤液中加入 ，其中的，其中的 能够分解蛋白质。能够分解蛋白质。(3)方案三：将方案三：将DNA滤液放在滤液放在 的恒温水浴箱中的恒温水浴箱中保温保温1015 min。木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶嫩肉粉嫩肉粉不同浓度的不同浓度的NaCl溶液中溶解度溶液中溶解度6075返回3DNA的鉴定的鉴定(1)所用试剂：所用试剂：。(2)处理方法：将试剂与处理方法：将试剂与DNA溶液混合后溶液混合后 5

3、min。(3)现象：溶液颜色变现象：溶液颜色变 。二苯胺试剂二苯胺试剂沸水加热沸水加热蓝蓝返回二、多聚酶链式反应扩增二、多聚酶链式反应扩增DNA片段片段(1)PCR原理：原理：。DNA的热变性的热变性DNA缓慢缓慢 ，分离的，分离的DNA链又重新结合成双链又重新结合成双链链DNA冷却冷却返回(2)PCR的反应过程：的反应过程：变性：当温度上升到变性：当温度上升到 以上时，双链以上时，双链DNA解聚解聚为为 。复性：温度下降到复性：温度下降到50左右时，两种左右时，两种 通过碱基通过碱基互补配对与两条单链互补配对与两条单链DNA结合。结合。延伸：温度上升到延伸：温度上升到 左右时，溶液中的左右时

4、，溶液中的4种脱氧种脱氧核苷酸核苷酸(A，T，C，G)在在 的作用下，根据的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的碱基互补配对原则合成新的DNA链。链。90单链单链引物引物72DNA聚合酶聚合酶返回PCR反应的结果：反应的结果：DNA聚合酶只能特异地复制聚合酶只能特异地复制 的的DNA序列，使这段固定长度的序列呈序列，使这段固定长度的序列呈 扩增。扩增。处于两个引物之间处于两个引物之间指数指数返回三、血红蛋白的提取和分离实验三、血红蛋白的提取和分离实验1凝胶色谱法的原理凝胶色谱法的原理凝胶色谱法凝胶色谱法(也称分配色谱法也称分配色谱法)是根据是根据将不同分子分离开来，即：将不同分子分离开来，即：

5、的蛋白的蛋白质容易进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度质容易进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度 ；而而 蛋白质不能进入凝胶内部，则移动速蛋白质不能进入凝胶内部，则移动速度度 ，从而使相对分子质量不同的蛋白质得以分离。，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大小大分子大分子较慢较慢相对分子质量较小相对分子质量较小较快较快返回2血红蛋白分离实验操作血红蛋白分离实验操作返回返回考点一考点一DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定考情考情解读解读 本部分在高考中所占的分值不大，近三年来的本部分在高考中所占的分值不大，近三年来的考查有下降的趋势。命题以简答题的形式为主，考考查有

6、下降的趋势。命题以简答题的形式为主，考查点着重于查点着重于DNA粗提取的原理及操作步骤，关于粗提取的原理及操作步骤，关于DNA在不同浓度在不同浓度NaCl溶液中的溶解与析出，溶液中的溶解与析出，DNA的的鉴定，还将是今后高考的热点之一。鉴定，还将是今后高考的热点之一。返回做一题做一题例例1回答下列有关回答下列有关“DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”实验的问题。实验的问题。(1)下列有关下列有关“DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”实验原理的叙述正确实验原理的叙述正确的的是是()ADNA在在NaCl溶液中的溶解度，随溶液中的溶解度，随NaCl溶液浓度的降溶液浓度的降低而减小低而减小B利用利用D

7、NA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的精的物质而得到较纯的DNACDNA是大分子有机物，不溶于水而易溶于有机溶剂是大分子有机物，不溶于水而易溶于有机溶剂D在沸水中，在沸水中，DNA遇二苯胺会出现紫色反应遇二苯胺会出现紫色反应返回(2)由于鸡血较难找到，某学生试图用人血代替，结果没由于鸡血较难找到，某学生试图用人血代替，结果没有成功，其原因最可能是有成功，其原因最可能是()A操作方法不对操作方法不对 B人血含人血含DNA太少太少CNaCl溶液浓度太高溶液浓度太高 D加二苯胺太少加二苯胺太少返回(3)下图为该实验过程中的一些重要操作示意图：

8、下图为该实验过程中的一些重要操作示意图：返回正确的操作顺序是正确的操作顺序是_。上图上图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是是_和和_。上图上图A步骤中所用酒精必须是经过步骤中所用酒精必须是经过_才能使用，才能使用，该步骤的目的是该步骤的目的是_。为鉴定为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴，可滴加加_试剂，沸水浴，如果出现试剂，沸水浴，如果出现_则该丝状则该丝状物的主要成分为物的主要成分为DNA。返回解析解析(1)DNA在在NaCl溶液中的溶溶液中的溶解规律如右图所示。解规律如右图所示。DNA不溶于酒不溶于酒精

9、等有机溶剂，在沸水浴条件下，精等有机溶剂，在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺后呈现蓝色。遇二苯胺后呈现蓝色。(2)由于人属于哺乳动物，成熟的红细胞中不含细胞核、线由于人属于哺乳动物，成熟的红细胞中不含细胞核、线粒体，所以几乎不含粒体，所以几乎不含DNA，很难提取到，很难提取到DNA。返回(3)DNA粗提取的过程为：红细胞加蒸馏水，涨破后过滤粗提取的过程为：红细胞加蒸馏水，涨破后过滤用用2 mol/L NaCl溶解溶解过滤除去不溶杂质过滤除去不溶杂质加蒸馏水，析出加蒸馏水，析出含含DNA的黏稠物的黏稠物过滤过滤黏稠物溶解在黏稠物溶解在2 mol/L NaCl中中过滤过滤溶于溶于95%酒精进一步提纯，

10、所以根据图示及以上分酒精进一步提纯，所以根据图示及以上分析，正确操作顺序为析，正确操作顺序为CBEDA。返回答案答案(1)B(2)B(3)CBEDA加速血细胞的破裂降低加速血细胞的破裂降低NaCl溶液的浓度，使溶液的浓度，使DNA析出充分预冷提取含杂质较少析出充分预冷提取含杂质较少(或较纯净或较纯净)的的DNA(4)二苯胺二苯胺(或甲基绿或甲基绿)蓝色蓝色(绿色绿色)返回链一串链一串1DNA粗提取与鉴定中不同试剂的用途及原理比较粗提取与鉴定中不同试剂的用途及原理比较试剂试剂浓度浓度用途用途原理原理NaCl溶液溶液2 mol/L溶解溶解DNADNA在在NaCl溶液中的溶液中的溶解度随溶液浓度的变

11、溶解度随溶液浓度的变化而改变，溶解度在化而改变，溶解度在2 mol/L时最大、在时最大、在0.14 mol/L时最小时最小0.14mol/L析出析出DNA2 mol/L鉴定时的溶剂鉴定时的溶剂返回试剂试剂浓度浓度用途用途原理原理酒精酒精95%(体积体积分数分数)除去杂除去杂质以提质以提纯纯DNADNA不溶于酒精，但是不溶于酒精，但是细胞中的某些物质则可细胞中的某些物质则可以溶于酒精以溶于酒精二苯二苯胺胺/鉴定剂鉴定剂DNA遇二苯胺遇二苯胺(沸水浴沸水浴)会变蓝色会变蓝色柠檬柠檬酸钠酸钠0.03g/mL抗凝剂抗凝剂除去血液中的钙离子，除去血液中的钙离子，防止血液凝固防止血液凝固返回2实验步骤中实

12、验步骤中2次加入蒸馏水的目的次加入蒸馏水的目的第一次加入是使鸡血细胞吸水涨破，第二次是稀释第一次加入是使鸡血细胞吸水涨破，第二次是稀释NaCl溶液至溶液至0.14 mol/L，从而析出，从而析出DNA。返回3实验中实验中4次过滤的比较次过滤的比较第一次过第一次过滤滤第二次过滤第二次过滤第三次过滤第三次过滤 第四次过滤第四次过滤滤液滤液中中含含DNA的的核物质核物质DNA溶于溶于0.14 mol/L NaCl溶液的杂质溶液的杂质DNA 纱布纱布上上细胞膜、细胞膜、核膜等残核膜等残片片不溶于不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质溶液的杂质DNA不溶于不溶于2 mol/LNaCl溶液的杂质溶液的杂

13、质返回第一次第一次过滤过滤第二次过滤第二次过滤第三次过滤第三次过滤第四次过滤第四次过滤过滤前过滤前加入的加入的物质物质蒸馏水蒸馏水NaCl溶液溶液蒸馏水蒸馏水NaCl溶液溶液过滤的过滤的目的目的去除细去除细胞膜、胞膜、核膜等核膜等杂质杂质去除不溶于去除不溶于2mol/L NaCl的杂质的杂质去除溶于去除溶于0.14 mol/L NaCl溶液溶液的杂质的杂质去除不溶于去除不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质溶液的杂质返回关键一点关键一点(1)鸡血经济且易制得，鸡血中的红细胞、白细胞都具有鸡血经济且易制得，鸡血中的红细胞、白细胞都具有细胞核，含大量细胞核，含大量DNA。(2)甲基绿可将甲基绿可

14、将DNA染成绿色且不需水浴加热，二苯胺鉴染成绿色且不需水浴加热，二苯胺鉴定定DNA属于颜色反应，需要沸水浴加热属于颜色反应，需要沸水浴加热5 min，可使，可使DNA呈蓝色。呈蓝色。(3)二苯胺试剂要现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，二苯胺试剂要现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响鉴定效果。影响鉴定效果。返回通一类通一类1DNA粗提取的实验材料中有三次过滤：粗提取的实验材料中有三次过滤：(1)过滤用蒸过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；馏水稀释过的鸡血细胞液；(2)过滤含黏稠物的过滤含黏稠物的0.14 mol/L NaCl溶液；溶液；(3)过滤溶解有过滤溶解有DNA的的2 mol/L NaCl溶

15、液。以上三次过滤分别为了获得溶液。以上三次过滤分别为了获得()A含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤的滤 液液B含核物质的滤液、滤液中含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含黏稠物、含DNA的的 滤液滤液返回C含核物质的滤液、滤液中含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的黏稠物、纱布上的 DNAD含较纯的含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的的 滤液滤液返回解析：解析：用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤只能得到含膜破裂，释放出核物质，此

16、时过滤只能得到含DNA和其他和其他物质如蛋白质的滤液，这种滤液必须经过实验中其他步骤物质如蛋白质的滤液，这种滤液必须经过实验中其他步骤相继处理，方能得到较纯的相继处理，方能得到较纯的DNA。DNA在在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，成丝状黏稠物，可经过滤留在纱布上。溶液中溶解度最低，成丝状黏稠物，可经过滤留在纱布上。答案：答案：A返回考点二考点二用用PCR技术扩增技术扩增DNA片段片段考情考情解读解读 本部分内容在近几年高中命题中极少出现，本部分内容在近几年高中命题中极少出现，但是但是PCR技术作为前沿科技可能为今后高考提技术作为前沿科技可能为今后高考提供命题的材料和情景出现，预计供命题的材料和情景出现，预计2013年高考可年高考可能与基因工程联系考查其原理及主要的操作要能与基因工程联系考查其原理及主要的操作要领。领。返回做一题做一题例例2PCR(多聚酶链式反应多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制技术是一项在生物体外复制特定的特定的DNA片段的核酸合成技术，下图表示合成过程，请片段的核酸合成技术，下图表示合成过程，请据图分析回答：据图分析回答：返回(1)A过程高温使