【全优设计】高考生物一轮复习 专题4 DNA和蛋白质技术、植物有效成分的提取课件 新人教选修1

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专题4 DNA和蛋白质技术、 植物有效成分的提取
一、DNA的粗提取与鉴定 1.基本原理 (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可被__二__苯__胺___染成蓝色。






,





;而






较 大的 蛋 白 质 无 法 进 入 凝 胶 内 部 通 道 ,只 能
在 外 部 移 动,路 程 较 短 ,移 动 速 度 较 快 ,
先洗脱下来
2.
即时训练3科学家发现家蝇体内存在一种抗
菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视。

所用试剂:二苯胺试剂。
DNA的鉴定
处理方法:将试剂与DNA溶液混合后沸水 加热5min。
现象:溶液颜色变蓝。
即时训练1关于DNA粗提取的实验材料的选
择,也经过了多次实验效果的比较,最终选择鸡血做实验材料。请回 答下列问题。
(1)鸡血细胞中红细胞
,家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液

细胞数目较多,可以提供丰富的
解析:玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸 气一同蒸馏。实验操作考查提取玫瑰精油的蒸馏装置的连接。水流 的作用是冷却气流,所以与水蒸气方向相反。温度计测量的是气体 的温度,因此要放在支管下沿。加入碎瓷片的目的是防止暴沸。
考点一 DNA的粗提取与鉴定 1.DNA与蛋白质理化性质的区别 (1)溶解度的区别。
NaCl DNA
酒精(体积分数为95%的冷酒精) 不溶
蛋白质 NaCl从2 mol/L逐渐稀释的 某些蛋白质可溶 过程中溶解度逐渐增大
蛋白酶 高温 洗涤剂
DNA
蛋白质
没影响
水解
80 ℃以上才会变性 60~80 ℃ 会变性
没影响
瓦解细胞膜 (破坏膜中的蛋白质分子)
2.DNA的鉴定实验
试管序号 A
B
2.
素 提的 取方 胡法 萝卜从 从 利植 大 用微 物 面生 中 积物 提 养的取 殖发的酵 岩生 藻产 中获得
素 提 流的 取 程实 胡验 萝卜胡 萝 卜 粉胡 碎萝卜干素燥浓萃缩取过滤
即时训练4有人设计了一套实验室蒸馏芳香
油的五个步骤:①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上,在蒸馏烧瓶上塞好带 温度计的橡皮塞;②连接好冷凝管,把冷凝管固定在铁架台上,将冷凝 管进水口的橡皮管的另一端与水龙头相连,将和出水口相接的橡皮 管的另一端放在水槽中;③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度 确定铁圈的高度,放好石棉网;④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片,再用 漏斗向烧瓶中加入原料,塞好带温度计的橡皮塞,并调节温度计高度, 把接收器连接在冷凝管的末端,并伸入接收装置(如锥形瓶)中;⑤检查 气密性。
1
加2 mol/L NaCl溶液5 m 加2 mol/L NaCl溶液5 mL
L
2
不加
加粗提取DNA丝状物并搅拌溶 解
3
加4 mL二苯胺混匀
加4 mL二苯胺混匀
4
沸水浴5 min
沸水浴5 min
实验现象 不变色
变蓝
实验结论 DNA在沸水浴情况下,遇二苯胺会变蓝色
易错提示(1)哺乳动物成熟的红细胞中不含 细胞核,也没有DNA,不适于作DNA提取的材料,但却是提取血红蛋白 的理想材料。(2)实验过程中两次用到蒸馏水,第一次目的是使成熟 的鸡血细胞胀破释放出DNA,第二次目的是稀释NaCl溶液。
考点二 多聚酶链式反应扩增DNA片段 1.细胞内DNA复制与PCR技术的比较
细胞内DNA复制
PCR
不同点 解旋 在解旋酶作用下边解旋边复制 80~100 ℃高温解旋, 双链完全分开
酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶 Taq DNA聚合酶
引物 RNA
DNA或RNA
温度 体内温和条件
高温
相同点
细胞内DNA复制

(2)实验前由老师用血细胞液供同学们做实验材料,而不用鸡全血,主 要原因是 。
(3)在牧区采集牛、羊和马血比较方便,若用该材料按实验要求完成
实验步骤后,结果是
,这是因为这些动物和人类一样,
,但若改用动物肝脏做实验材料,实验能顺利进行,这是因


(4)若选用动物肝脏做实验材料,在提取之前,最好增加
分离该抗菌蛋白可用电泳法,其原理是根据蛋白质分子的

大小及形状不同,在电场中的
不同而实现分离。
答案:电荷(带电情况) 迁移速度
解析:电泳利用了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,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。
四、植物有效成分的提取 1.
答案:(1)1 mol/L NaCl溶液 柠檬酸钠溶液 (2)使DNA核蛋白的溶 解度逐渐降低 (3)蛋白质 (4)向下层DNA溶液中加2.5倍体积、体 积分数为95%的酒精,此时用玻璃棒搅动,在玻璃棒上的成团物即是 DNA (5)用适量的浓硫酸处理提取物,再滴加二苯胺试剂数滴,加热 如有蓝色出现即可证明提取物是DNA

序,使组织细胞更易分离。
答案:(1)含细胞核 红 DNA (2)鸡血细胞中DNA相对含量高 (3) 很难提取到DNA 成熟红细胞中无细胞核 肝细胞有细胞核 (4) 研磨
解析:(1)鸡红细胞中含有成形的细胞核,而且红细胞数量比较多,因而 DNA量也较丰富。(2)鸡的全血包括血浆和血细胞,血浆中无DNA,全 血中除去血浆后即是浓缩的血细胞液,DNA的相对含量提高了。(3) 哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,仅靠白细胞和淋巴细胞中的少 数DNA,在实验中很难提取到。但肝细胞含有细胞核,并且肝组织易 破坏,有利于DNA的提取。(4)若使肝脏组织易分离,将肝脏组织剪碎、 研磨是一种简便易行的方法。
2.过程 获取实验材料

破碎细胞,获取含DNA的滤液

去 除 滤 液 ( 1 ) 方 案 一 :利 用 D N A 在 不 同 浓 度 的 N a C l溶 液 中 溶 解 度 不 同 ,通 过 控 制 N a C l溶 液 的 浓 度 除 去 杂 质 。
中的杂质
( 2 ) 方 案 二 :直 接 在 D N A 滤 液 中 加 入 嫩 肉 粉 ,其 中 的 木 瓜 蛋 白 酶 能 够 分 解 蛋 白 质 。 ( 3 ) 方 案 三 :将 D N A 滤 液 放 在 6 0 ~ 7 5 ℃ 的 恒 温 水 浴 箱 中 保 温 1 0 ~ 1 5 m i n 。
(1)玫瑰精油高温
分解,
溶于水,
溶于有机溶剂,所
以可用
提取,再经
过程即可得到玫瑰精油。
(2)上述实验正确的操作顺序是





(3)冷凝管里水流的方向与水蒸气流向

(4)温度计的水银球应放在
位置,以测量

(5)在蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片,目的是 。
(6)通过蒸馏,得到的是
,若想得到纯净的玫瑰精油需
再加2 mL苯酚充分振荡后静置,待其分层后弃其上层的苯酚。该步
骤的目的是除去

(4)将剩余溶液中的DNA提取出来的方法是: (5)证明提取物确实是DNA分子的方法是:
。 。
解析:(1)在研磨时加入少许石英砂是为了增大摩擦力,加快研磨的速 度。加入1 mol/L NaCl溶液是为了溶解DNA,而加入柠檬酸钠溶液是 为了保护DNA不被破坏。(2)在0.14 mol/L NaCl溶液中,DNA核蛋白 的溶解度最低,所以我们要将1 mol/L NaCl溶液稀释。(3)前一步提取 的是DNA核蛋白,而我们要的是DNA,因此需要把DNA核蛋白进一步 提纯。用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内,用这样的方法 可以去除蛋白质。(4)根据题中所给信息,在DNA溶液中加入2.5倍体 积、体积分数为95%的酒精,DNA黏稠,可用玻璃棒搅成团取出。(5) DNA在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺酸 性溶液反应,能生成蓝色化合物。用此种方法可以鉴定所提取的物 质是否为DNA。
管、试管等。
F.实验步骤:研磨得匀浆→过滤得滤液→滤液稀释6倍→离心处理得 沉淀物→沉淀物再溶解→加苯酚静置后去上清液→提取出DNA→ DNA鉴定。
请阅读以上材料回答下列问题。
(1)研磨时,取10 g花椰菜,加适量的石英砂、其目的是

(3)取沉淀物,置于2 mL 1 mol/L NaCl溶液中,使DNA核蛋白再次溶解,
即时训练2一个由15N标记的DNA分子,放在没
有标记的环境中培养,利用PCR循环5次后标记的DNA分子占总数的 ( )。
A.1/10
B.1/5
C.1/16 答案:C
D.1/25
解析:DNA的复制是半保留复制,其特点是:新形成的DNA双链,一条 是来自亲代DNA分子的母链,另一条是新形成的子链。最初由15N标 记的DNA分子复制后,其标记的两条链就分别进入两个子代DNA分 子中,这样两个子代DNA分子被标记了。以后均是在没有标记的环 境中培养,不论经过多少次复制,最初标记的两条链始终分别存在于 两个DNA分子中,这样经过n次循环后,标记的DNA分子占总数的2/2n, 即1/2n-1。
D.DNA在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺 酸性溶液反应,能生成蓝色化合物。
E.实验材料与器械:柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14 mol/L NaCl溶液、 1 mol/L NaCl溶液、蒸馏水、苯酚、95%酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、 花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸
PCR
①需提供DNA复制的模板 ②四种脱氧核苷酸作原料 ③子链延伸的方向都是从5'端到3'端 ④都要酶的催化
2.PCR反应的原理、过程及结果 (1)PCR原理。 在一定的缓冲溶液中通过控制温度并提供模板和原料,使DNA复制 在体外反复进行。 (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,如下图:
二、多聚酶链式反应扩增DNA片段 变性:当温度上升到___9_0_℃____以上时,双链DNA解聚为___单__链___
↓ 复性:温度下降到_5_0__℃_左右时,两种__引__物__通过碱基互补配对与两条单 链DNA结合
↓ 延伸:温度上升到_7_2_℃__左右时,溶液中的4种脱氧核苷酸(A,T,C,G)在 __D_N__A__聚__合___酶___的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链
【例1】 以下是有关DNA粗提取实验的阅读材料:
A.核酸极不稳定,在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容 易降解。
B.DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很高,但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低;而RNA核蛋白溶于0.14 mol/L NaCl溶液。 C.用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内;在DNA溶液中加入 2.5倍体积、体积分数为95%的酒精,可将DNA分离出来。
三、血红蛋白的提取和分离
含 义 :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法
材料 :凝胶
1.

理 的
:当 蛋 白 质 通 过 凝 胶 时 ,相 对 分 子 质 量 较 小 蛋 白 质 容 易 进 入 凝 胶 内 部 通 道 ,路 程 较 长 ,
•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2022/1/102022/1/102022/1/101/10/2022 •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。2022/1/102022/1/10January 10, 2022 •8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2022/1/102022/1/102022/1/102022/1/10
,首先
,目的是 。
(7)提取玫瑰精油的原理是 。
答案:(1)不易 难 易 水蒸气蒸馏法 分液 (2)③ ① ② ⑤ ④ (3)相反 (4)蒸馏烧瓶支管下沿 蒸馏出蒸汽的 温度 (5)防止暴沸 (6)油水混合物 进行分液
向乳浊液中加入氯化钠 增加水的密度,使之出现明显分层
(7)利用水蒸气将挥发性较强的玫瑰精油携带出来,蒸出的精油与水 的混合物经过分离后得到精油
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