【名师金典】高考生物一轮复习(基础知识整理+重难点聚集)专题5 DNA和蛋白质技术课件 新人教选修1

4.细胞内DNA复制和PCR比较
5.PCR技术优点及应用 PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少 量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。 这项技术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，被广泛地应用于遗传疾病的诊断、 刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等各方面。 6.扩增DNA含量的测定方法 （1）稀释：2μL PCR反应液加入98μL蒸馏水，将样品 进行50
（2）对照调零：以蒸馏水作对照，在波长260nm处， 将紫外分光光度计的读数调节至零。
（3）测定：取DNA稀释液100μL至比色杯中，测定 260nm
（4）计算：DNA含量（μg/mL）=50×（260nm的读 数）×
a.理论上DNA扩增呈指数增长，即一条DNA片段循环n次 后数目为2n
b.PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20℃储存。
一、DNA的粗提取与鉴定 1.实验材料的选择： 选用DNA含量相对较高的生物组织， 如鸡血 2.提取原理：DNA与杂质的溶解度不同，DNA与杂质对 酶、高温、洗涤剂的耐受性
3. （1）破碎细胞：动物细胞（以鸡血为例），加入蒸馏水， 同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液。植物细胞（以洋葱为例）， 加入洗涤剂和食盐 ，充分研磨和搅拌，过滤后收集研磨液。 （2）去除杂质：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中 溶解度
当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合 酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是 从子链的5′端向3′
3.PCR
PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、
从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与 反应，并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链会与引物Ⅱ结合， 进行DNA的延伸，这样，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。
3.PCR （1）变性：温度上升到90℃以上，双链DNA在热作用下， 氢键断裂，形成两条单链DNA。 （2）复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补 配对原则与两条单链DNA
（3）延伸：温度上升到 72℃ 左右，在 TaqDNA聚合 酶 的作用下，以 四种脱氧核糖核苷酸 为原料，根据碱基互补 配对原则，合成DNA新链。
DNA的粗提取与鉴定
1.基本原理： （1）DNA在NaCl溶液中的溶解度随氯化钠溶液浓度的变 化而改变，DNA在0.14 mol／L的NaCl （2）DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质则可以 溶于酒精。 （3）DNA
2.方法目的：
3.两次加入蒸馏水的目的 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
的试管中加入4mL的
。混合均匀后，将
试管置于
5 min，待试管
，观察
试管中溶液颜色的变化，这个实验也说明DNA耐
DNA分子能溶于NaCl溶液，在较高浓度和较低浓度时 都可以溶解，而在0.14 mol/L浓度下，溶解度最低，故可在该浓度时 使DNA分子析出而得以粗提取。DNA分子不溶于冷酒精，利用该特 性，可以去除其中的杂质，以进一步纯化DNA。DNA溶液中加入二 苯胺，在水浴加热时，会出现蓝色的颜色反应，所以可用该方法鉴定 DNA
3.如何测定蛋白质的分子量 使用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的分子量时， 可选用一组已知分子量的标准蛋白同时进行电泳，根据已知分 子量的标准蛋白的电泳区带位置，用电泳迁移率和分子量的对
DNA在氯化钠溶液中溶解度有二重性，随着氯 化钠溶液浓度的变化而变化。
（1）请在下列氯化钠溶液中选出能使DNA析出最彻底的
一种Hale Waihona Puke 和溶解度最高的一种。
A.0.14 mol/L B.2 mol/L
C.0.15 mol/L D.0.3 mol/L
（2）DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质却
可以溶于酒精溶液，利用这一原理可以
，可以推
测溶于酒精中的物质可能有
（3）利用DNA与
变蓝色的特性，将该物质
作为鉴定
的试剂。其实验过程要点是向放有
(2)电泳：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 、形状 不同使带电分子产生不同的 迁 移速度 。
2.凝胶色谱法分离蛋白质的实验操作步骤 （1）样品处理：红细胞的 洗涤 血红蛋白的释放分离 血红蛋白溶液 透析 （2） 凝胶色谱操作： 凝胶色谱柱的制作 凝胶色谱
SDS—聚丙烯酰胺凝胶电 泳。
4.PCR扩增的方向：合成DNA方向是从子链的5′端向3′端 延伸。
5. DNA含量的测定 （1）原理：DNA在260nm的紫外线波段有一强烈的吸收 峰，峰值的大小与DNA含量有关。 （2）过程：稀释→对照调零→测定→计算。
三、血红蛋白的提取和分离 1.凝胶色谱法和电泳的原理 (1)凝胶色谱法：不同相对分子质量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，路程 较长，移动速度较慢；相对分子量较大的蛋白质无法进入凝 胶内部的通道，只能在凝胶外移动，路程较短，移动速度较 快
（3）DNA析出：在处理后的滤液中加入 等体积、冷却的酒 精 溶液，析出DNA
（4）DNA的鉴定：加入 二苯胺 试剂，沸水浴，出现浅蓝色。
二、PCR技术：全称是 多聚酶链式反应 1.PCR原理：利用了DNA的热变性原理，通过控制温度来
2.PCR反应的条件：①缓冲液；② DNA模板； ③ 两种引 物； ④四种脱氧核苷酸；⑤Taq DNA聚合酶。
c.通过控制温度来控制双链的解聚和结合，现在的PCR仪
血红蛋白的提取和分离
1.凝胶色谱法 凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法之一。 所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由 多糖类化合物构成的，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有 各种分子的样品溶液缓慢流经时，相对分子质量较大的蛋白质分子 不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短， 移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶 内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分 子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量较小的分子后流出。
（1）A B（2）除去杂质 某些脂类、蛋白质、糖类 或其他大分子物质 （3）二苯胺 DNA DNA 二苯胺试剂 沸水 中水浴加热 冷却后
1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/182022/1/182022/1/182022/1/18
a.抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解； b.降低分子运动，易于形成沉淀析出； c.低温有利于增加DNA分子的柔韧性，减少断裂。
PCR技术
1.PCR原理：利用了DNA的热变性原理，通过控制温度
2.DNA的合成方向 DNA的两条链是反向平行的，通常将DNA的羟基末端称 为3′端，而磷酸基团的末端称为5′端。DNA聚合酶不能从头开 始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链，因此，DNA复制需 要引物。
2.电泳
电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多 重要的生物大分子，如多肽、蛋白质、核酸等都具有可解离基 团，它们在某个特定的pH下会带上正电或负电；在电场的作用 下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极方向移动。
电泳技术就是在电场的作用下，利用待分离样品中各种分 子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分 子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、鉴定或提