高三生物一輪復(fù)習(xí) 第5講 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課件 選修1.ppt

第5講dna和蛋白質(zhì)技術(shù) 1 提取原理dna與雜質(zhì)的溶解度不同 dna與雜質(zhì)對(duì)酶 高溫 洗滌劑的不同 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 材料的選取 選用dna含量相對(duì)的生物組織 如雞血 菜花 洋蔥等 2 破碎細(xì)胞 以雞血為例 雞血細(xì)胞液 加 用攪拌 用過濾 收集濾液 3 去除雜質(zhì) 利用dna在不同濃度的中溶解度不同 通過控制的濃度去除雜質(zhì) 4 dna析出 將處理后的溶液過濾 加入與濾液體積相等的 冷卻的 體積分?jǐn)?shù)為95 3 dna的鑒定將dna溶解在2mol l的nacl溶液中 加入4ml的 沸水中加熱5min 溶液變成藍(lán)色 耐受性 較高 蒸餾水 玻璃棒 紗布 nacl溶液 溶液 酒精溶液 二苯胺試劑 1 pcr原理dna的 2 pcr反應(yīng)過程 1 變性 當(dāng)溫度上升到以上時(shí) 雙鏈dna解聚為 2 復(fù)性 溫度下降到時(shí) 兩種通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈dna結(jié)合 3 延伸 溫度上升到時(shí) 溶液中的4種脫氧核苷酸 a t c g 在的作用下 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新dna鏈 熱變性 90 單鏈 50 左右 引物 72 dna聚合酶 1 凝膠色譜法是根據(jù)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì) 2 用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí) 相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)先分離出來 提示 相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)先分離出來 3 電泳法分離蛋白質(zhì)是根據(jù)蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì) 大小及形狀不同 在電場中遷移的速度不同而實(shí)現(xiàn)分離 4 用透析法可以除去樣品中分子量較大的雜質(zhì) 提示 除去的是分子量較小的雜質(zhì) 1 基本原理 1 血細(xì)胞在蒸餾水中易吸水而導(dǎo)致細(xì)胞膜和核膜的破裂 據(jù)此可得含核dna的溶液 2 dna在不同濃度的nacl溶液中溶解度不同 在0 14mol l的nacl溶液中溶解度最低 3 dna不溶于酒精溶液 不被蛋白酶所水解 可被二苯胺染成藍(lán)色 1 pcr原理在一定的緩沖溶液中通過控制溫度并提供模板和原料 使dna復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行 2 pcr反應(yīng)過程 1 變性 當(dāng)溫度上升到90 以上時(shí) 雙鏈dna解聚為單鏈 如下圖 2 復(fù)性 溫度下降至50 左右時(shí) 兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈dna結(jié)合 如下圖 3 延伸 當(dāng)溫度上升至72 左右 溶液中的四種脫氧核苷酸在dna聚合酶的作用下 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的dna鏈 如下圖 3 結(jié)果 1 pcr一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán) 每次循環(huán)都包括變性 復(fù)性 延伸三步 2 兩個(gè)引物之間的固定長度的dna序列呈指數(shù)擴(kuò)增 說明 dna復(fù)制需要引物的原因 dna聚合酶不能從頭開始合成dna 而只能從3 端延伸dna鏈 2 實(shí)驗(yàn)操作程序 1 樣品處理 紅細(xì)胞的洗滌 除去雜蛋白 以利于后續(xù)步驟的分離純化 血紅蛋白的釋放 使紅細(xì)胞破裂 血紅蛋白釋放出來 分離血紅蛋白溶液 經(jīng)過離心使血紅蛋白和其他雜質(zhì)分離開來 便于下一步對(duì)血紅蛋白的純化 2 粗分離 透析 除去樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) 3 純化 一般采用凝膠色譜法對(duì)血紅蛋白進(jìn)行分離和純化 4 純度鑒定 一般用sds 聚丙烯酰胺凝膠電泳法來測定蛋白質(zhì)的分子量 即對(duì)血紅蛋白進(jìn)行純度鑒定 說明 相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí) 相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道 而相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)只能在凝膠外部移動(dòng) 移動(dòng)速度快 因此蛋白質(zhì)分子彼此分離 考向蛋白質(zhì)的提取和分離 1 本考點(diǎn)近三年命題較少 僅有2011年廣東高考t5 2009年廣東高考t38 考查了蛋白質(zhì)提取與分離的原理 2 預(yù)計(jì)2013年高考可能會(huì)將蛋白質(zhì)的提取和分離與其他物質(zhì)的提取和分離進(jìn)行綜合考查 2012 太原模擬 試回答下列 蛋白質(zhì)提取與分離實(shí)驗(yàn) 和 葉綠體中色素提取和分離實(shí)驗(yàn) 的有關(guān)問題 1 為了提取和分離血紅蛋白 首先對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌以去除雜質(zhì)蛋白 洗滌時(shí)應(yīng)使用生理鹽水而不使用蒸餾水的原因是 2 若要去除血清蛋白中的小分子雜質(zhì) 采用圖1裝置 透析液是 一段時(shí)間后 若向燒杯中加入雙縮脲試劑 透析袋內(nèi)溶液是否出現(xiàn)紫色 判斷的依據(jù) 3 色素分離時(shí)采用的層析液是 4 圖2 圖3分別表示電泳法分離蛋白質(zhì)和紙層析法分離葉綠體中色素的結(jié)果 不同蛋白質(zhì)得以分離是因?yàn)?不同色素得以分離是因?yàn)?條帶c呈 色 條帶d表示 色素 解析 1 為了提取和分離血紅蛋白 首先對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌以去除雜質(zhì)蛋白 洗滌時(shí)應(yīng)使用生理鹽水 因?yàn)槭褂谜麴s水會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞吸水破裂 2 若要去除血清蛋白中的小分子雜質(zhì) 可以采用透析的方法 透析液是 磷酸 緩沖液 這樣可以防止蛋白質(zhì)變性 一段時(shí)間后 若向燒杯中加入雙縮脲試劑 透析袋內(nèi)溶液會(huì)出現(xiàn)紫色 因?yàn)殡p縮脲試劑可以透過半透膜 與袋內(nèi)血清蛋白質(zhì)反應(yīng) 生成紫色物質(zhì) 3 色素分離時(shí)采用的層析液是石油醚 因?yàn)樯卦谑兔阎腥芙舛缺容^大 圖2表示電泳法分離蛋白質(zhì)的結(jié)果 其分離的根據(jù)就是不同蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì) 分子大小和形狀不同 導(dǎo)致電泳時(shí)遷移速度不同 圖3表示紙層析法分離葉綠體中色素的結(jié)果 其分離的根據(jù)就是不同色素在層析液中溶解度不同 導(dǎo)致層析時(shí)擴(kuò)散速度不同 根據(jù)色素分離的結(jié)果 最上面的條帶c是葉綠素b 呈黃綠色 最下面的條帶d是胡蘿卜素 答案 1 防止紅細(xì)胞吸水破裂 2 磷酸 緩沖液出現(xiàn)紫色雙縮脲試劑可以透過半透膜 與袋內(nèi)血清蛋白質(zhì)反應(yīng) 生成紫色物質(zhì) 3 石油醚 4 不同蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì) 分子大小和形狀不同 導(dǎo)致電泳時(shí)遷移速度不同不同色素在層析液中溶解度不同 導(dǎo)致層析時(shí)擴(kuò)散速度不同黃綠胡蘿卜素 1 2011 江蘇高考 在利用雞血進(jìn)行 dna的粗提取與鑒定 的實(shí)驗(yàn)中 相關(guān)敘述正確的是 a 用蒸餾水將nacl溶液濃度調(diào)至0 14mol l 濾去析出物b 調(diào)節(jié)nacl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶 都可以去除部分雜質(zhì)c 將絲狀物溶解在2mol lnacl溶液中 加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色d 用菜花替代雞血作為實(shí)驗(yàn)材料 其實(shí)驗(yàn)操作步驟相同 解析 本題考查 dna的粗提取和鑒定 實(shí)驗(yàn)中的操作要點(diǎn)及試劑 材料的選擇等 意在考查考生的實(shí)驗(yàn)分析能力 a項(xiàng) 在0 14mol l的nacl溶液中dna的溶解度最低 dna在析出物中 故析出物不能丟棄 b項(xiàng) 利用dna與rna 蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異 提取dna 去除其他成分 c項(xiàng) dna鑒定時(shí)加入二苯胺試劑后還需經(jīng)沸水浴才能出現(xiàn)藍(lán)色 d項(xiàng) 用菜花作為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)需要加入一定量的洗滌劑和食鹽 進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬脱心?過濾后收集研磨液 答案 b 2 2011 廣東高考 以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述 不正確的是 a 洗滌紅細(xì)胞時(shí) 使用生理鹽水可防止紅細(xì)胞破裂b 豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核 提純時(shí)雜蛋白較少c 血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測d 在凝膠色譜法分離過程中 血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動(dòng)慢 解析 d項(xiàng)考查凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理 相對(duì)分子質(zhì)量越大的通過凝膠色譜柱的速度越快 故d錯(cuò)誤 a正確 生理鹽水為豬體細(xì)胞的等滲溶液 所以在洗滌紅細(xì)胞時(shí) 使用生理鹽水可維持細(xì)胞的正常形態(tài) b正確 哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核與眾多的細(xì)胞器 提純時(shí)雜蛋白較少 c正確 血紅蛋白是有色蛋白 因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過觀察顏色來判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集洗脫液 如果操作都正確 能清楚的看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻 狹窄 平整 隨著洗脫液緩慢流出 這使得血紅蛋白的分離過程非常直觀 簡化了操作 答案 d 3 2012 蘇州模擬 下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實(shí)驗(yàn)裝置 請(qǐng)回答下列問題 1 血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分 其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有 功能 2 甲裝置中 b是血紅蛋白溶液 則a是 乙裝置中 c溶液的作用是 3 甲裝置用于 目的是 用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫 是根據(jù) 分離蛋白質(zhì)的有效方法 4 用乙裝置分離血紅蛋白時(shí) 待 時(shí) 用試管收集流出液 每5ml收集一管 連續(xù)收集 答案 1 運(yùn)輸 2 磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白 3 透析 粗分離 去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)凝膠色譜法相對(duì)分子質(zhì)量的大小 4 紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端 4 2011 南通模擬 下圖是 dna粗提取與鑒定 相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟 請(qǐng)據(jù)圖分析回答 1 雞血細(xì)胞是進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)較好的實(shí)驗(yàn)材料 這是因?yàn)殡u血細(xì)胞核中 材料易得 以及雞血細(xì)胞極易 從雞血細(xì)胞中釋放出核物質(zhì)的處理方法是 2 圖a表示釋放該物質(zhì)后進(jìn)行過濾的過程 過濾后取 進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn) 3 圖b表示的相關(guān)操作過程中 加入2mol lnacl溶液的作用是 4 圖c表示在濾液中加入冷卻的95 的酒精 其目的