高中生物选修一专题五DNA和蛋白质技术知识点
人教版高中生物选修一专题五《DNA和蛋白质技术》知识点归纳
专题五ＤＮＡ和蛋白质技术课题一ＤＮＡ粗提取及鉴定一、提取DNA溶解性原理包括哪些方面？1.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。
①DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点？要使DNA溶解，需要使用什么浓度？要使DNA析出，又需要使用什么浓度？在0.14mol/L时溶解度最小；较高浓度可使DNA溶解；0.14mol/L可使DNA析出。
②在溶解细胞中DNA时，人们通常选用2mol/LNaCl溶液；将DNA分子析出方法是向溶有DNANaCl溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl溶液。
酒精是一种常用有机溶剂，但DNA却不能溶于酒精（特别是95％冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。
2.从理论上分析，预冷乙醇溶液具有以下优点。
一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；二是降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。
3.采用DNA不溶于酒精原理，可以达到什么目？将DNA和蛋白质进一步分离。
4.提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂耐受性原理。
利用该原理时，应选用怎样酶和怎样温度值？蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。
温度值为60～80℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。
补充：DNA变性是指DNA分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。
5.洗涤剂在提取DNA中有何作用？洗涤剂将细胞膜上蛋白质，从而瓦解细胞膜。
6.当鉴定提取出物质是否是DNA时，需要使用什么指示剂进行鉴定？在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。
原理总结：通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA，可以从细胞中提取和提纯DNA；再利用酒精进一步将DNA及蛋白质分离开来，达到提纯目；最后利用二苯胺试剂鉴定提取物质是否是DNA。
二、实验材料选取不同生物组织中DNA含量不同。
在选取材料时，应本着DNA含量高、材料易得、便于提取原则。
DNA和蛋白质技术生物选修一高频考点
DNA和蛋白质技术生物选修一高频考点提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
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DNA和蛋白质技术生物选修一高频考点1、提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
2、DNA溶解性：①DNA在不同浓度的NaCL溶液中溶解度不同。
在0.14moL/L的NaCL溶液中，溶解度最小。
②DNA不溶于酒精。
3、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：因为酶有专一性，蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响。
DNA比较能耐高温。
洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA无影响。
4、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
5、提取DNA的材料一般用鸡血而不用猪血，因为哺乳动物(猪)成熟的红细胞无细胞核，无DNA。
6、破碎鸡血细胞时，可以加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
7、为了纯化提取的DNA，需要将滤液进一步处理。
在滤液中加入NaCL，使其浓度为2mol/L，过滤除去不溶的杂质，再加入蒸馏水，使NaCL浓度为0.14mol/L，析出DNA，过滤除去溶液中的杂质。
8、向溶解了DNA的NaCL溶液中加入体积分数为95%的冷却的酒精溶液，目的是提取含杂质更少的DNA。
9、PCR原理：DNA体外复制10、PCR的条件：①一定的缓冲溶液;②DNA模板;③分别与两条模板链相结合的两种引物;④四种脱氧核苷酸;⑤耐热的DNA聚合酶;⑥控制温度的仪器设备。
11、为什么要引物?因为DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链。
DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
12、PCR三步骤：变性、复性和延伸。
在PCR循环之前，常要进行一次预变性，以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率。
13、PCR的结果：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。
高中生物选修1《专题5 DNA和蛋白质技术》复习课件
• 2.PCR的反应过程 • 一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变 性→复性→延伸三步。学.科.网 zxxk. • 3．PCR技术反应过程中控制不同温度的意义 • (1)90 ℃以上时变性，双链DNA解聚为单链； • (2)50 ℃左右时复性，两种引物与两条单链 DNA结合； • (3)72 ℃左右时延伸，TaqDNA 聚合酶促使 DNA新链的合成。
• 5．玫瑰精油称为“液体黄金”，其提取方法() • A．只能用水蒸气蒸馏法 B．可用蒸馏法和压 榨法 • C．可用蒸馏法和萃取法 D．可用压榨法和萃 取法 • 【答案】 C
• (2009年高考江苏卷)下列关于DNA和蛋 白质提取与分离实验的叙述，正确的有(双 ) •选) 【答案】( BD • A．提取细胞中的DNA和蛋白质都需用 蒸馏水涨破细胞 • B．用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析 出DNA可去除蛋白质 • C．蛋白质提取和分离过程中进行透析可 以去除溶液中的DNA • D．蛋白质和DNA都可以用电泳的方法 进行分离纯化
状物较少，可将混合液放入到冰箱中再冷却几分钟。
1. (改编)在DNA分子的粗提取实验中，两次向 烧杯中加入蒸馏水的作用是( ) A. 稀释血液、冲洗样品 B. 使血细胞破裂、降低NaCl浓度使DNA析出 C. 使血细胞破裂、增大DNA溶解量 D. 使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA 【答案】B
• 2．(2010年青岛模拟)下列关于DNA粗提取 与鉴定的说法正确的是( ) • A．氯化钠的浓度越低，DNA的溶解度越大 • B．人的血液不可代替鸡血进行该实验 • C．柠檬酸钠的主要作用是加速血细胞破裂 • D．利用DNA易溶于酒精的特点可除去DNA 中的部分杂质 • 【答案】 B
• 1．(2008年江苏生物)下列叙述中错误的 是( ) • A．改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶 解而不能使其析出 • B．在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会 呈现蓝色 • C．用电泳法可分离带电性质、分子大小 和形状不同的蛋白质 • D．用透析法可去除蛋白质样品中的小分 子物质
高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题1 DNA的粗提取与鉴定(第1课时)DNA的溶解性基础知识
基础知识：DNA的溶解性1．在向溶解DNA的NaCl溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（）A．加快溶解DNA的速度B．加快溶解杂质的速度C．减少DNA的溶解度，加快DNA析出D．减少杂质的溶解度，加快杂质的析出2．若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。
加入食盐的目的是……（）A．利于DNA的溶解B．分离DNA和蛋白质C．溶解细胞膜D．溶解蛋白质3．能分解植物细胞细胞膜的是（）A．蒸馏水 B.HCl溶液C．酒精 D.洗涤剂4． DNA不溶于（）A．NaCl溶液 B.KCl溶液C．C2H5OH D.MgCl2溶液5． DNA在下列哪一个温度下会变性（）A．20 ℃ B.40 ℃C．60 ℃ D.100 ℃6． DNA在下列浓度的NaCl溶液中，溶解度最低的是（）A．2 mol·L-1 B.0.015 mol·L-1C．0.14 mol·L-1 D.5 mol·L-17．在DNA的粗提取过程中，初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品分别是( )①0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液②2.00 mol/L的NaCl溶液③0.14 mol/L的NaCl溶液④体积分数为95%的酒精溶液A．①③B．②③C．②④ D．③④8．用过滤的方法得到含DNA的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，才可以得到较纯的DNA，这是因为（）A．DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精B．DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精C．DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精D．DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精9．向溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液中不断的加入蒸馏水，在这个过程中DNA和杂质蛋白质等的溶解度变化情况分别是（）A．减少、减少 B. 增大、增大C．先减少后增大、增大 D. 减少、增大10．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/L NaCl 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, 冷却后变蓝参考答案：1．答案： C解析： DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，加蒸馏水的目的是降低NaCl浓度，析出DNA。
高中生物选修一专题五DNA和蛋白质技术知识点
5 ＤＮＡ和蛋白质技术 ＤＮＡ的粗提取与鉴定1.提取生物大分子的基本思路DNA 的粗提取就是利用DNA 与理和化学性质方面的差异，提取DNA ，去除其他成分。
粗提取的原理：1）DNA同。
所以一般选用NaCl溶液充分溶解NaCl 溶液浓度接近L ，使295%,3.提取DNA还可以利用DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。
1）酶具有专一性，2）温度值为60～80而3）植物细胞提取DNA 时，但对DNA 没有影响。
4.DNA DNA 的存在。
5.选用DNA 含量相对高的生物组织提取DNA ，成功的可能性更大。
哺乳动物成熟的6.实验设计过程：1）实验材料的选取：本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。
一是因为其而用动物肝脏2）破碎细胞，获取含DNA 的滤液：3）去除滤液中的杂质：往DNA 滤液中加入NaCl 溶液浓度接近4）DNA 的提纯：将析出的DNA 用95%2-3DNA 。
5）DNA 的鉴定：白色丝状物溶于4mL分钟后观察到DNA7.DNA，所以提取DNADNA5.2 多聚酶链式反应扩增DNA 片段1. PCRDNA片段的技术，其复制过程的复制类似。
需要：1DNA 双链）；2供DNA 复制的模板）；3；4化合成DNA 子链）5）引物（使。
2.为了明确地表示DNA 的方向，通常将DNA 3，5，端。
DNA DNA ，而只能从链，因此DNA 复制需要引物。
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，因此DNA利用了DNAPCR PCR中进行，须提供DNA 模板、DNA 复制在体外反复进行。
一般要经历30升到DNA 解聚为单链。
复性指当温度下降到DNA结合。
延伸指当温度上升到A 、T 、C 、G ）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。
5PCR酶吸血红蛋白的提取和分离1.负责血液中2.溶解度、吸附性质和对3.法。
内部有许多贯穿的通道，当相对分子质量质因此得以分离。
高考生物 专题5 DNA和蛋白质技术基础复习 新人教版选修1
专题5 DNA和蛋白质技术【高考新动向】1、蛋白质的提取和分离2、PCR技术的基本操作和应用【考纲全景透析】一、DNA的粗提取与鉴定1、实验原理：(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。
(2)DNA不溶于酒精溶液。
(3)DNA不被蛋白酶所水解。
(4)DNA在沸水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。
2．DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同3.DNA的析出与鉴定(1)析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液等体积的冷却酒精溶液(体积分数为95%)静置2～3 min，溶液中会出现白色丝状物(此即粗提取的DNA)，用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。
(2)鉴定二、多聚酶链式反应扩增DNA片段1、PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。
原理：DNA的热变性2、PCR反应过程（1）变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链（2）复性：温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合（3）延伸：温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸（A,T,C,G）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。
3、PCR结果：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。
三、血红蛋白的提取和分离实验1、方法及原理相对分子质量的大小分离蛋白质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2、操作程序：（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（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。
3、细胞内DNA复制与PCR技术的比较【热点难点全析】一、DNA 和蛋白质的技术1、比较细胞内DNA 复制与DNA 扩增（PCR ）2.血红蛋白的提取和分离方法(1)凝胶色谱法①含义：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法。
高中生物 专题 DNA和蛋白质技术 课题 DNA的粗提取与鉴定素材2
专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定庖丁巧解牛知识•巧学一、提取DNA的方法1.基本思路利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
2.DNA的理化性质（1）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,此外，DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
利用上述特点可达到分离DNA的目的.(2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。
大多数蛋白质不能忍受60~80 ℃的高温，而DNA在80 ℃以上才会变性。
洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响.要点提示 DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系：当NaCl溶液浓度低于0.14 mol/L时，随浓度的升高，DNA 的溶解度降低；当NaCl溶液浓度高于0.14 mol/L时，随浓度升高，DNA的溶解度升高。
3。
DNA的鉴定DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定Ｄ。
Ａ的试剂.知识拓展蛋白质的溶解度与盐溶液浓度的关系：在中性盐溶液中，低浓度时，蛋白质的溶解度较高即盐溶现象；高浓度时，蛋白质的溶解度较低，并可析出即盐析现象.二、实验设计1。
实验材料的选取一定要选取DNA含量较高的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难.2。
破碎细胞，获取含DNA的滤液以动物细胞为实验材料时,破碎细胞较容易，例如,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
以植物细胞为材料时，充分研磨破坏了细胞壁，洗涤剂中的表面活性剂成分能够与膜蛋白结合从而破坏细胞膜，这些为核DNA的释放提供了通道.3.去除滤液中的杂质根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开。
4.DNA的析出与鉴定难点剖析在DNA的析出步骤中，用玻璃棒搅拌时,注意动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
高三DNA与蛋白质技术知识点
高三DNA与蛋白质技术知识点高三阶段是学生们备战高考的重要时期，各种科目的知识点都需要加强学习。
在生物学科中，DNA与蛋白质技术是重要且复杂的知识点。
本文将从DNA分析、蛋白质分析以及相关实验方法等方面，介绍高三阶段常见的DNA与蛋白质技术知识点。
一、DNA分析1. PCR技术聚合酶链式反应（PCR）是一种用于从少量DNA样本扩增特定DNA序列的技术。
PCR的过程包括三个步骤：变性、退火和延伸。
通过PCR技术，可以在短时间内快速扩增DNA片段，用于基因检测、犯罪学和亲子鉴定等领域。
2. 基因测序技术基因测序是指对DNA序列进行逐个碱基的测定与分析的过程。
常见的基因测序技术有Sanger测序、高通量测序和第三代测序等。
通过基因测序，科学家可以了解到一个物种的基因组信息，并研究基因与特定生物现象之间的关联。
3. 基因芯片技术基因芯片技术是一种可以快速检测大量基因表达水平的方法。
通过将DNA片段固定在芯片表面，实现多样品大规模并行分析。
基因芯片技术在基因组学研究、疾病诊断和药物筛选等领域有着广泛的应用。
二、蛋白质分析1. SDS-PAGE技术聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）是常见的蛋白质分析技术。
通过对蛋白质进行变性和电荷分离，使蛋白质根据其大小与电荷的不同而形成条带，从而进行蛋白质的分离与分析。
SDS-PAGE技术广泛应用于生命科学领域，如蛋白质组分析、克隆表达和纯化等。
2. 质谱技术质谱技术是一种可以测定分子质量和结构的方法。
常见的质谱技术包括质谱仪、MALDI-TOF和ESI-MS等。
质谱技术可以用于鉴定蛋白质结构、研究蛋白质修饰以及蛋白质复杂体的组成等。
3. Western blotting技术Western blotting是一种常用的蛋白质检测和分析方法。
通过将蛋白质经电泳分离后，转移到膜上，然后使用特异性抗体进行检测与分析。
Western blotting技术能够检测特定的蛋白质，并确定其分子量和表达水平。
最新高中生物选修一专题五DNA和蛋白质技术知识点教学教材
5 ＤＮＡ和蛋白质技术5.1 ＤＮＡ的粗提取与鉴定1.提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
DNA的粗提取就是利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
2.DNA粗提取的原理：1）DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。
所以一般选用2mol/L的NaCl溶液充分溶解DNA,使杂质沉淀，再缓慢注入蒸馏水使NaCl溶液浓度接近0.14mol/L，使DNA析出。
2）DNA 不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
所以可用体积分数为95%,预冷的酒精溶液来提纯DNA。
3.提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。
1）酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。
2）温度值为60～80℃时，会使蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。
3）植物细胞提取DNA时，常用洗涤剂瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
4.在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色，可以检测DNA的存在。
5.选用DNA含量相对高的生物组织提取DNA，成功的可能性更大。
哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和细胞器，不适宜用来提取DNA，但适宜用来提取血红蛋白。
6.实验设计过程：1）实验材料的选取：本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。
一是因为其DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长。
2）破碎细胞，获取含DNA的滤液：往鸡血细胞中加一定量的蒸馏水，同时用玻棒搅拌，使细胞吸水胀破释放DNA，过滤取DNA滤液。
3）去除滤液中的杂质：往DNA滤液中加入2mol/L的NaCl溶液，过滤除去不溶的杂质。
再加蒸馏水调节NaCl溶液浓度接近0.14mol/L，析出DNA，过滤去除溶液中的杂质。
4）DNA的提纯：将析出的DNA用2mol/L的NaCl溶液溶解过滤取滤液，加入与滤液体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液，静置2-3分钟，析出白色丝状物即为粗提取的DNA。
高中生物选修一课件：专题5 DNA和蛋白质技术
加入二苯胺试剂4mL，用玻棒搅拌使DNA溶解，沸水 浴5min，观察溶液是否出现浅蓝色。
实验小结
1.共有“三次过滤，两次析出，七次搅拌” 2.加入“两次蒸馏水，三次NaCl溶液，一次酒精”
实验原理拓展介绍
1.DNA的释放 DNA主要在鸡血细胞的细胞核内，正常情况下不会释 放出来，蒸馏水对于鸡血细胞是一种低渗液，水分可 以大量进入血细胞，使之胀破，同时加上玻璃棒快速 搅拌的机械作用，加速血细胞的细胞膜和核膜的破裂。 但释放出来的大量DNA与RNA、蛋白质结合在一起， 即释放的不是纯净的DNA，常称为DNA核蛋白。
酒精溶液，利用这一原理可以_去__除__杂__质___，可以推测溶
于酒精中的可能有_某__些__盐__类__、__蛋__白__质、糖类。
或其他大分子物质
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专题五 DNA和蛋白质技术
课题二 多聚酶链式反应扩增 DNA片段
【课题背景】
在刑事侦破案件中常需要对样品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。 现在PCR技术已广泛应用于遗传病的诊断、刑侦破 案、古生物学、基因克隆和基因测序。
随堂训练
1.在DNA的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸 馏水的作用是( B ) A.稀释血液、冲洗样品 B.使血细胞破裂、降低NaCl浓度使DNA析出 C.使血细胞破裂、增大DNA溶解量 D.使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA
2.实验中NaCl的物质的量浓度为2 mol／L 和0.14 mol／L对DNA有何影响?
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7.DNA在 NaCl溶液中的溶解度有两重性，随着 NaCl溶
高中生物选修1专题五课件：DNA与蛋白质技术
4、 Taq DNA聚合酶的应用
高温解决了打开双链的问题，但是，又导致 DNA聚合酶失活的问题，耐高温的Taq DNA 聚合酶解决了高温导致DNA聚合酶失活的问 题，促成了PCR技术的自动化
5、 缓冲液需要为PCR反应提供的物质
DNA模板，分别与两条模板链相结合的两种引 物，四种脱氧核苷酸，耐热的DNA聚合酶，同 时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行
11、复制的意义 DNA分子通过复制使遗传信息从亲代传给了 后代，从而保持了遗传信息的连续性
12、DNA复制过程中的等量关系
①一条双链DNA分子，复制N次，形成的子代 DNA分子中，含亲代DNA母链的有两个DNA 分子，占子代DNA总数的2/2N；亲代DNA分 子母链两条，占子代DNA中脱氧核苷酸链总 数的2/2 N+1= 1/2N
5、反应
将离心管放入PCR仪上，设置好PCR仪的循 环程序
循环数 第一次 30次 最后一次
变性
94°C， 10min ９4℃， 30s ９4℃， 1min
复性 －
延伸 －
55℃，30s 72℃， 1min
55℃，30s 72℃， 1min
6、注意事项 PCR技术高度灵敏，为了避免外源DNA等因素的 污染而造成干扰实验，PCR操作时要注意做到：
8、细胞内复制和PCR不同点
① PCR过程需要的引物不是RNA，而是人工 合成的DNA单链，其长度通常为20－30个脱 氧核苷酸
② PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是 通过对反应温度的控制来实现的
（五） PCR的反应过程
1、PCR的反应步骤
PCR一般经历三十多次循环，每次循环可以 分为三个基本步骤──变性、复性和延伸 2、循环过程冈崎片断连接起来。形 成一条完整的新的DNA链。新链与旧链构成新的 DNA
最新-2021秋生物选修1课件：专题5 DNA和蛋白质技术 整合提升 精品
不需要 DNA 聚合酶 ③PCR 过程中 DNA 的解旋不依靠解旋酶,而是
通过对反应温度的控制来实现的 ④PCR 过程中,DNA 不需要解旋,直
接以双链 DNA 为模板进行复制
A.③④
B.①②
C.①③
D.②④
解析:PCR 过程与细胞内的 DNA 复制过程相比较,主要有两点不
同:(1)PCR 过程需要的引物是人工合成的单链 DNA 或 RNA,长度纳整合
实验 步骤 材料 选取
细胞 破碎
去除 杂质
鉴定
DNA
鸡血等 DNA 含量较高的生物组织 加入一定量的蒸馏水并用玻璃棒搅拌 (若实验材料是植物细胞,则加洗涤剂和 食盐搅拌) 用不同浓度的 NaCl 溶液处理;用冷酒精 溶液处理;用蛋白酶处理
加入二苯胺,并用沸水浴加热
为 20~30 个核苷酸;(2)PCR 过程中,DNA 解旋不依赖解旋酶,而是通过对
反应温度的控制来实现的。 答案:C
专题整合提升
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专题整合提升
下课
酶
解旋酶 DNA 聚合酶
耐热的 TaqDNA 聚合酶
能量 ATP
高温环境
引物 RNA
添加的两种 DNA 短链充当引物
知识网络构建
专题归纳整合
例题 PCR 过程与细胞内的 DNA 复制过程相比,主要有两点不同,
它们是( )。
①PCR 过程需要的引物是人工合成的单链 DNA 或 RNA ②PCR 过程
血红蛋白
哺乳动物成熟的红细胞
加蒸馏水和 40%体积的甲 苯充分搅拌
透析处理,纯化处理 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳 测定蛋白质的相对分子质 量
知识网络构建
专题归纳整合
二、体内 DNA 复制与 PCR 技术的比较
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高中生物选修一人教版
5ＤＮＡ和蛋白质技术
5.1ＤＮＡ的粗提取与鉴定
1.提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或
化学性质的生物大分子。
DNA的粗提取就是利用 DNA与 RNA、蛋
白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取 DNA，去除其他
成分。
2.DNA粗提取的原理： 1）DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的
NaCl 溶液中的溶解度不同。
所以一般选用2mol/L 的 NaCl 溶液充分溶解 DNA,使杂质沉淀，再缓慢注入蒸馏水使NaCl 溶液浓度接近 0.14mol/L ，使 DNA析出。
2）DNA 不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
所以可用体积分数为95%,预冷的酒精溶液来提纯DNA。
3.提取 DNA还可以利用 DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。
1）酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对 DNA产生影响。
2）温度值为 60～80℃时，会使蛋白质变性沉淀，而 DNA不会变性。
3）植物细胞提取 DNA时，常用洗涤剂瓦解细胞膜，但对 DNA没有影响。
4.在沸水浴条件下， DNA遇二苯胺呈现蓝色，可以检测 DNA的存在。
5.选用 DNA含量相对高的生物组织提取 DNA，成功的可能性更大。
哺乳动物成熟的
红细胞无细胞核和细胞器，不适宜用来提取 DNA，但适宜用来提取血红蛋白。
6.实验设计过程：1）实验材料的选取：本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。
一是因为其 DNA 含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏
细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长。
2）破碎细胞，获取含DNA 的滤液：往鸡血细胞中加一定量的蒸馏水，同棒搅拌，使细胞吸水胀破释放DNA ，过滤取 DNA 滤液。
3）去除滤液中的杂质：往DNA滤液中加入2mol/L的NaCl溶液，过滤除去不溶
的杂质。
再加蒸馏水调节NaCl 溶液浓度接近 0.14mol/L ，析出 DNA，过滤去除溶液中的杂质。
4）DNA的提纯：将析出的 DNA用 2mol/L 的 NaCl 溶液溶解过滤取滤液，加入与滤液体积相等的、预冷的体积分数为 95%的酒精溶液，静置 2-3 分钟，析出白色丝状物即为粗提取的 DNA。
5）DNA的鉴定：白色丝状物溶于5mL2mol/L 的 NaCl 溶液，加入 4mL二苯胺，沸水浴 5 分钟后观察到 DNA溶液呈蓝色。
7.注意事项：在鸡血中要加入柠檬酸钠防止凝固；玻璃容器会吸附DNA ，所以提取过
程使用塑料烧杯；使用尼龙布过滤；加入酒精和用玻棒搅拌时，动作要轻
缓（细胞破裂快速搅拌），沿同一方向搅拌，以免加剧 DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
二苯胺试剂要现用现配等。
5.2多聚酶链式反应扩增DNA片段
1.PCR 又叫多聚酶链式反应，是一种体外迅速扩张DNA 片段的技术，与细胞内DNA 的复制类似。
需要：1）解旋酶（打开DNA 双链）；2）（提供 DNA 复制的模板）；3）四种脱氧核苷酸（合成子链的原料）；4）酶（催化合成 DNA 子链） 5）引物（使 DNA 聚合酶能够从引物的 3，端开核苷酸）。
2.为了明确地表示DNA的方向，通常将DNA的羟基（-OH）末端称为
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DNA 链，因此 DNA 复制需要引物。
当引物与 DNA 母链通过碱基互补配对
，
DNA 聚合酶就能从引物的3 端开始延伸 DNA 链，因此 DNA 的合成方向总的 5，端向 3，端延伸。
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3.PCR 利用了 DNA 的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，现在道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。
相对分子质量不同的使用的 PCR 仪实质上也是一台能够自动调控温度的仪器。
PCR 反应需要在一定的质因此得以分离。
缓冲溶液中进行，须提供 DNA 模板、分别于两条模板链相结合的两种引物，四种 4. 缓冲溶液能在一定范围内抵制外界的酸和碱对溶液
PH的影响，模拟脱氧核苷酸作为原料、耐热的 DNA 聚合酶、同时通过控制温度使 DNA 复制在体环境，维持蛋白质正常的结构与功能。
血红蛋白的提取和分离所用的为
外反复进行。
磷酸缓冲液（ PH为 7.0 ）。
4.PCR 一般要经历 30 多次循环，每次循环分为变性、复性和延伸三步。
变性指当
5. 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
温度上升到 90℃以上时，双链 DNA解聚为单链。
复性指当温度下降到 50℃左右，多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的 PH下，这些基团会带上正负电，
两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
延伸指当温度上升到 72℃左右，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移动。
溶液中的四种脱氧核苷酸（碱基为 A、T、C、G）在 DNA聚合酶的作用下，根据碱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、
形状的不同基互补配对原则合成新的 DNA链。
子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。
5．为避免外源 DNA等因素的污染， PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液 6. 样品的处理及粗分离包括： 1）红细胞的洗涤：洗涤的目的是去除杂蛋白以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。
在微量离心管中添加反应成分时，酶吸2）血红蛋白的释放：加蒸馏水和甲苯，红细胞破裂，释放血红蛋白。
取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。
3）分离血红蛋白溶液：离心分层，取红色透明液体，就是血红蛋白水溶液
6.DNA在 260nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰，可以利用这一特点进行 DNA含量4）透析：把血红蛋白装入透析袋，置于 20mmol/L 磷酸缓冲液（ PH为 7中，除
的测定。
去分子量较小的杂质。
5.3 血红蛋白的提取和分离7. 用缓冲液平衡好的凝胶装填色谱柱时，要尽量紧密，以降低凝胶颗粒之空隙。
1. 血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中 O2和 CO2的运装填凝胶柱时不能有气泡存在，否则会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，输。
血红蛋白由四条肽链组成，每条肽链环绕一个亚铁血红素基团。
效果。
如果洗脱过程中红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。
2. 根据蛋白质分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少，溶解度、吸附性质和对8. 血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步，包括：样品处理、粗分离、纯纯
其他分子的亲和力等，来分离不同种类的蛋白质。
度鉴定。
首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红溶液，
3. 凝胶色谱法也称分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方即样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，
即样品的粗分离；
法。
凝胶实际上是一些微小的多孔球体，内部有许多贯穿的通道，当相对分子质量胶色谱法将相对分子质量较大杂质蛋白除去，即样品的纯化；最后经聚酰胺凝
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，胶电泳进行纯度鉴定。
路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通。