目录,专题,5,DNA,和蛋白质技术,专题5DNA和蛋白质技术,目录,回归教材,夯实基础,知能演练,强化闯关,高频考点,深度剖析,易错辨析,技法提升,目录回归教材夯实基础知能演练强化闯关高频考点深度剖析易,回归教材,夯实基础,基础盘点,蒸馏水,物理和化学,DNA,含量,滤液,回归教材夯实基础基础盘点蒸馏水物理和化学DNA含量滤液,(3),杂质的去除方案,利用,DNA,在不同浓度的,_,溶液中溶解度的不同，通过控制其溶液的浓度去除杂质。,用木瓜蛋白酶去除,_,。,用高温,(60,75,),使,_,变性。,(4)DNA,的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、,_,溶液可使,DNA,析出。,(5)DNA,的鉴定：将析出的,DNA,溶于物质的量浓度为,2 mol/L,的,NaCl,溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴加热，溶,液变蓝。,NaCl,蛋白质,蛋白质,冷却的酒精,(3)杂质的去除方案NaCl蛋白质蛋白质冷却的酒精,二、多聚酶链式反应扩增,DNA,片段,1,PCR,原理,在,80,100,的温度范围内,DNA,发生,_,双螺旋结构解体,在温度缓慢降低后,DNA,发生,_,DNA,单链与,_,通过碱基互补配对结合,耐高温的,DNA,聚合酶从,_,开始延伸,DNA,链。,2,PCR,的条件,缓冲溶液、,DNA,模板、,2,种,_,、,4,种脱氧核苷酸、耐,热的,DNA,聚合酶，同时要控制温度。,变性,复性,引物,引物的,3,端,引物,二、多聚酶链式反应扩增DNA片段变性复性引物引物的3端引物,三、血红蛋白的提取和分离实验,1,常用的分离方法：,_,法、凝胶电泳法等。,2,基本原理,(1),凝胶色谱法的原理：相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程,_,流动,_,；相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程,_,流动,_,。,(2),凝胶电泳法的原理：不同蛋白质的带电性质、,_,、形状和,_,不同,在电场中受到的作用力大小、,_,、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动,_,和运动,_,不同。,凝胶色谱,短,快,长,慢,电量,大小,方向,方向,速度,三、血红蛋白的提取和分离实验凝胶色谱短快长慢电量大小方向方向,3,血红蛋白的提取和分离程序,(1),样品处理,红细胞的洗涤,_,的释放,分离血红蛋白溶液。,(2),粗分离,_,：除去样品中相对分子质量较,_,的杂质。,(3),纯化：一般采用,_,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相对分子质量，即对血红蛋白进行纯度鉴定。,血红蛋白,透析,小,凝胶色谱,3血红蛋白的提取和分离程序血红蛋白透析小凝胶色谱,知识导图,知识导图,高频考点,深度剖析,考点一,DNA,的粗提取与鉴定,考点突破,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,在沸水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。,高频考点深度剖析考点一DNA的粗提取与鉴定考点突破1,2,DNA,与蛋白质在不同,NaCl,溶液中溶解度不同,2 mol/L NaCl,溶液,0.14 mol/L NaCl,溶液,溶解规律,DNA,溶解,析出,蛋白质,部分发生盐析沉淀,溶解,NaCl,溶液从,2 mol/L,降低过程中，溶解度逐渐增大,2DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同2 mol/,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,比较,加入物质,结果,图示,实验组,均加入：,4 mL,二苯胺试剂,2 mol/L NaCl,溶液,5 mL,丝状物,(DNA),溶液逐渐变蓝,对照组,不变蓝,3.DNA的析出与鉴定比较加入物质结果图示实验组均加入：4,特别提醒,本实验用鸡血细胞作实验材料，不能用哺乳动物的成熟红细胞，原因是哺乳动物的成熟红细胞内无细胞核，但它可以作为血红蛋白提取和制备细胞膜的理想材料。,特别提醒,对点突破,1,(2011,高考江苏卷,),在利用鸡血进行,“,DNA,的粗提取与鉴定,”,的实验中，相关叙述正确的是,(,),A,用蒸馏水将,NaCl,溶液浓度调至,0.14 mol/L,，滤去析出物,B,调节,NaCl,溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质,C,将丝状物溶解在,2 mol/L NaCl,溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色,D,用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同,对点突破,解析：选,B,。在物质的量浓度为,0.14 mol/L,的,NaCl,溶液中，,DNA,的溶解度最低，,DNA,存在于析出物中，故不能滤去析出物，,A,项错误；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，进行相应操作，可在实验中去除部分杂质，,B,项正确；进行,DNA,鉴定时，加入二苯胺试剂后再经沸水浴才能出现蓝色，,C,项错误；用菜花作为实验材料时，要加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液，,D,项错误。,解析：选B。在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶,2,在,“,DNA,的粗提取与鉴定,”,实验中，将提取获得的,DNA,的黏稠物,(,还含有许多杂质,),分别处理如下：,第一，放入,0.14 mol/L,的,NaCl,溶液中，搅拌后过滤，得滤液,A,和黏稠物,a,。,第二，放入,2 mol/L,的,NaCl,溶液中，搅拌后过滤，得滤液,B,和黏稠物,b,。,第三，放入冷却的,95%,的酒精溶液中，搅拌后过滤，得滤液,C,和黏稠物,c,。,以上过程获得的滤液和黏稠物中，因含,DNA,少而可以丢弃的是,_,。,2在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将提取获得的DNA的黏,解析：在不同浓度的,NaCl,溶液中，,DNA,的溶解度不同。在,0.14 mol/L,的,NaCl,溶液中,DNA,溶解度最小，,DNA,析出，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物,a,中；在,2 mol/L,的,NaCl,溶液中,DNA,溶解度最大，所以,DNA,溶解，过滤后存在于滤液,B,中；酒精可使,DNA,分子凝集，因此，在冷却的,95%,的酒精溶液中,DNA,凝集，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物,c,中。,答案：,A,、,b,、,C,解析：在不同浓度的NaCl溶液中，DNA的溶解度不同。在0.,考点二,PCR,技术的基本操作和应用,1,PCR,相关技术原理与条件,(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。,(2),引物：是一小段,RNA,或单链,DNA,，它能与,DNA,母链的一段碱基序列互补配对。,(3),扩增方向：,DNA,的合成方向总是从子链的,5,端向,3,端延伸。,(4),解旋：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，即双链,DNA,单链,DNA,。,考点二PCR技术的基本操作和应用1PCR相关技术原理与条件,(5),酶：耐高温的,Taq DNA,聚合酶，高温不会失活。,(6)PCR,的条件：一定的缓冲溶液下才能进行，需提供,DNA,模板、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的,DNA,聚合酶，同时要控制温度。,2,PCR,的过程,(1),变性：,90,以上时，双链,DNA,解聚为单链。,(2),复性：温度下降到,50,左右，两种引物通过碱基互补配对方式与两条单链,DNA,结合。,(3),延伸,:,温度上升到,72,左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在,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,的结果：,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。,(5)酶：耐高温的Taq DNA聚合酶，高温不会失活。,对点突破,3,PCR(,多聚酶链式反应,),技术是一项在生物体外复制特定的,DNA,片段的核酸合成技术，如图表示合成过程。下列说法正确的是,(,双选,)(,),对点突破,A,A,过程高温使,DNA,变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用,B,C,过程要用到的酶在高温下失活，因此在,PCR,扩增时需要再添加,C,如果把模板,DNA,的两条链用,15,N,标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制,“,95,55,72”,温度循环,3,次，则在形成的子代,DNA,中含有,15,N,标记的,DNA,占,50%,D,PCR,中由碱基错配引起的变异属于基因突变,AA过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用,解析：选,AD,。高温所起的作用类似于解旋酶，使双链,DNA,变为单链。,C,过程为,PCR,技术的延伸阶段，当系统温度上升至,72,左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在,DNA,聚合酶的作用下合成新的,DNA,链。,Taq DNA,聚合酶是耐热的，高温下不变性，所以一次性加入即可。,PCR,技术遵循半保留复制的特点，经过三次循环，共产生,2,3,个,DNA,分子，其中有,2,个,DNA,分子含有,15,N,。基因中的碱基对改变属于基因突变。,解析：选AD。高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单,4,PCR,是一种体外快速扩增,DNA,的方法，用于扩增特定的,DNA,片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万份的拷贝。请回答相关问题：,(1)DNA,分子的两条链在碱基关系上表现为,_,，,DNA,的两条链在方向上表现为,_,；通常将,_,的末端称为,5,端；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,_,开始延伸,DNA,链，故,DNA,子链复制的方向是,_,。,(2)PCR,与体内,DNA,复制的不同之处主要表现在温度环境上，在,PCR,中先用,95,高温处理的目的是,_,；而这一过程在细胞内是通过,_,实现的。,(3)PCR,需要模板,DNA,、引物、,_,和,_,等条件，其中引物实质上是一小段,_,。,4PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于扩增特定的DN,解析：,DNA,的两条链在碱基关系上表现为互补配对，在方向上表现为反向平行。通常将含有磷酸基团的一端称为,5,端，,DNA,聚合酶只能从引物的,3,端连接脱氧核苷酸，故子链复制的方向是,5,端到,3,端。在,PCR,技术中，,95,高温处理的目的是使两条链之间的氢键断裂，在细胞内通过解旋酶来实现。,PCR,技术中除需要模板,DNA,、引物、脱氧核苷酸外，还需要耐热的,DNA,聚合酶等条件，其中的引物是一小段,DNA,或,RNA,。,答案：,(1),互补配对反向平行磷酸基团,3,端,5,端到,3,端,(2),使两条链之间的氢键断裂解旋酶,(3),脱氧核苷酸耐热的,DNA,聚合酶,DNA,或,RNA,解析：DNA的两条链在碱基关系上表现为互补配对，在方向上表现,易错警示,对,DNA,粗提取与血红蛋白提取易于混淆,(2013,珠海模拟,),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,例,易错警示例,【,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,【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,【,纠错笔记,】,提取物质,DNA,血红蛋白,提取方法,盐析法,凝胶色谱法、电泳法,提取原理,DNA,在不同浓度的,NaCl,溶液中溶解度不同,DNA,不溶于酒精,但,某些蛋白质则溶于