人教版高中生物選修1專題5dna和蛋白質(zhì)技術(shù)復(fù)習(xí)教案

選修1專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)復(fù)習(xí)(教案)復(fù)習(xí)要點(diǎn)DNA的粗提取與鑒定PCR技術(shù)血紅蛋白的提取和分離復(fù)習(xí)過程一、DNA的粗提取與鑒定【知識點(diǎn)講解】實(shí)驗(yàn)原理DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同溶解規(guī)律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液DNADNA溶解度N^C]溶解析出00.L4niol/L'液度蛋白質(zhì)NaCl溶液物質(zhì)的量濃度從2mol/L逐漸降低的過程中，溶解度逐漸增大部分發(fā)生鹽析沉淀溶解DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。DNA與二苯胺沸水浴加熱，呈藍(lán)色。操作流程材料的選?。哼x用DNA含量相對較高的生物組織破碎細(xì)胞(以雞血為例)：雞血細(xì)胞一加蒸餾水一用玻璃棒攪拌一用紗布過濾一收集濾液去除雜質(zhì)：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)DNA的析出：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%的酒精溶液DNA的鑒定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺試劑，混合均勻后將試管置于沸水中加熱5min，溶液變成藍(lán)色【例題講解】如圖為菜花DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)流程圖。據(jù)圖回答下列問題：萊花洗禪切成小換萊花洗禪切成小換TOC\o"1-5"\h\z（1）選擇菜花作為提取DNA的實(shí)驗(yàn)材料的原因是。（2）研磨前，向研缽中加入石英砂的目的是—，加入的物質(zhì)a是。（3）研磨液過濾后，應(yīng)向?yàn)V液中加入2mol/L的NaCl溶液，目的是；也可以向?yàn)V液中加入嫩肉粉，目的是。（4）鑒定DNA所用的化學(xué)試劑為，鑒定實(shí)驗(yàn)中，A、B兩支試管屬于對照組的是，對照組試管中加入的物質(zhì)有。【答案】（1）菜花中的DNA含量相對較高（2）使研磨充分洗滌劑和食鹽（3）溶解DNA，析出不溶的雜質(zhì)分解蛋白質(zhì)（4）二苯胺ANaCL溶液和二苯胺試劑【解析】（1）原則上含DNA的生物材料都可以作為提取DNA的實(shí)驗(yàn)材料，只是選用DNA含量相對較高的生物組織，實(shí)驗(yàn)成功的可能性更大。菜花中DNA含量相對較高，可以作為提取DNA的材料。（2）向研缽中加入石英砂是為了使研磨更充分。在本實(shí)驗(yàn)中同時(shí)向研缽中加入一定量的洗滌劑和食鹽，洗滌劑可以瓦解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。（3）在含有DNA的濾液中，加入2mol/L的NaCL溶液，可以使DNA溶解、析出不溶的雜質(zhì)；嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，能分解濾液中的蛋白質(zhì)。（4）鑒定DNA的原理是在沸水浴條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色，因此鑒定DNA所用的化學(xué)試劑為二苯胺。B試管中呈現(xiàn)藍(lán)色，說明含有DNA，所以屬于對照組的是A試管；對照組試管中加入的物質(zhì)有NaCl溶液和二苯胺試劑，目的是排除NaCl溶液對二苯胺顯色的影響?！咀兪接?xùn)練】“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中，操作正確的是（）取制備好的雞血細(xì)胞液5?10mL注入燒杯中，迅速加入物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液20mL，同時(shí)用玻璃棒沿同一方向快速攪拌5min,可使血細(xì)胞破裂，釋放出DNA整個(gè)DNA提取過程中，兩次加蒸餾水的目的都是為了降低溶液中NaCl的濃度，使DNA分子的溶解度達(dá)到最低，析出DNA分子整個(gè)DNA提取操作中，兩次加入2mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA盡可能多地溶解在NaCl溶液中DNA鑒定操作中，只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4mL的二苯胺試劑，即可出現(xiàn)藍(lán)色【答案】C【解析】取制備好的雞血細(xì)胞液注入燒杯中，迅速加入蒸餾水并用玻璃棒沿同一方向攪拌，使血細(xì)胞破裂,將DNA釋放出來；整個(gè)DNA提取過程中，使用兩次蒸餾水，第一次是使血細(xì)胞吸水漲破，釋放DNA，第二次是用來稀釋NaCl溶液，使DNA析出；在DNA鑒定操作中，DNA遇二苯胺試劑呈藍(lán)色需在沸水浴條件下完成?！痉椒c(diǎn)撥】本實(shí)驗(yàn)不能用哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核?？蛇x用雞血細(xì)胞作材料。實(shí)驗(yàn)中兩次使用蒸餾水，第一次的目的是使成熟的雞血細(xì)胞漲破放出DNA，第二次的目的是稀釋NaCl溶液，使DNA從溶液中析出。二、PCR技術(shù)【知識點(diǎn)講解】原理DNA熱變性原理，即：加恐，發(fā)擺直剤構(gòu)解休?DNADNA'按慢靜知，井舅的DM*毬又31新站合條件在一定的緩沖溶液中提供DNA模板，分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物，四種脫氧核苷酸，耐熱的DNA聚合酶，同時(shí)控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。過程變性：當(dāng)溫度上升到90°C以上時(shí)，雙鏈DNA解旋為單鏈。復(fù)性：溫度下降到55C左右時(shí)，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合。延伸：溫度上升到72C左右時(shí)，溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、C、G)在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈。4?結(jié)果兩引物間固定長度的DNA序列呈指數(shù)擴(kuò)增(即2?。【例題講解】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()用蒸餾水將NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度調(diào)至0.14mol/L,濾去析出物調(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)將絲狀物溶解在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色用植物替代雞血作為實(shí)驗(yàn)材料，其實(shí)驗(yàn)操作步驟相同【答案】B【解析】DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，用蒸餾水將NaCl溶液物質(zhì)的量濃度調(diào)至0.14mol/L，可使DNA析出，A錯(cuò)誤；DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液的溶解度不同,DNA在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中的溶解度較大，調(diào)節(jié)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度至2mol/L，過濾可除去不溶于其中的雜質(zhì)，此外，依據(jù)酶的專一性，直接加入木瓜蛋白酶也可水解蛋白質(zhì)，去除部分雜質(zhì)，B正確；在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺試劑呈藍(lán)色，C錯(cuò)誤；如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜，D錯(cuò)誤?！咀兪接?xùn)練】多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。PCR過程一般經(jīng)歷30多次下述循環(huán)：95°C條件下使模板DNA變性、解鏈-55C條件下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合）一72C條件下引物鏈延伸（形成新的脫氧核苷酸鏈）。下列有關(guān)PCR過程的敘述，不正確的是（）變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，也可利用解旋酶實(shí)現(xiàn)復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補(bǔ)配對原則完成的延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、4種核糖核苷酸PCR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，其所需要酶的最適溫度較高【答案】C【解析】PCR—般要經(jīng)歷30多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為變性、復(fù)性和延伸三步。從第二輪循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng)，并且由引物I延伸而成的DNA單鏈會與引物II結(jié)合，進(jìn)行DNA的延伸。DNA變性（90?95C）：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA。復(fù)性（55?65C）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈。延伸（70?75C）：在TaqDNA聚合酶（在72C左右活性最高）的作用下，以dNTP（三磷酸脫氧核糖核苷酸的縮寫）為原料，從引物的5’端向3’端延伸，合成與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈。三、血紅蛋白的提取和分離【知識點(diǎn)講解】方法及原理（1）常用方法方法原理凝膠色譜法根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)電泳法各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身大小、形狀的不冋2）凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理項(xiàng)目相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)凝膠內(nèi)部不能進(jìn)入能進(jìn)入經(jīng)過路程較短較長洗脫次序先流出后流出提取和分離過程（1）樣品處理：紅細(xì)胞的洗滌一血紅蛋白的釋放一分離血紅蛋白溶液一透析（2）粗分離：用透析法除去血紅蛋白溶液中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)純化：用凝膠色譜法分離相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)純度鑒定：一般用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳方法來測定蛋白質(zhì)的純度【方法點(diǎn)撥】血紅蛋白的提取與分離實(shí)驗(yàn)的易錯(cuò)點(diǎn)紅細(xì)胞的洗滌：洗滌次數(shù)不能過少，否則無法除去血漿蛋白；要低速、短時(shí)離心，否則會使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。凝膠的預(yù)處理：用沸水浴法不但節(jié)約時(shí)間，而且除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣。③色譜柱的裝填：裝填時(shí)盡量緊密，減小顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。④色譜柱成功的標(biāo)志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng)?！纠}講解】下列關(guān)于蛋白質(zhì)的純化方法的敘述，錯(cuò)誤的是()純化主要是根據(jù)蛋白質(zhì)以及蛋白質(zhì)與其他物質(zhì)之間的理化性質(zhì)的差異進(jìn)行的透析法可去除小分子化合物雜質(zhì)，原理是不同分子所攜帶凈電荷不同通過控制離心速率，可使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)沉降分層，從而分離不同的蛋白質(zhì)不同的物質(zhì)在同一電場中的移動(dòng)速度不同，因此可用電泳法分離蛋白質(zhì)【答案】B【解析】蛋白質(zhì)的純化主要是根據(jù)蛋白質(zhì)以及蛋白質(zhì)與其他物質(zhì)之間的理化性質(zhì)的差異進(jìn)行的，A項(xiàng)正確；透析法分離純化蛋白質(zhì)是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的分子大，不能透過半透膜，B項(xiàng)錯(cuò)誤；通過控制離心速率，可使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)沉降分層，從而分離不同的蛋白質(zhì)，C項(xiàng)正確；根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)的差異及分子大小，可通過電泳分離蛋白質(zhì)，D項(xiàng)正確?！咀兪接?xùn)練】以下關(guān)于血紅蛋白提取和分離的過程及原理敘述正確的是()紅細(xì)胞洗滌過程中要加入5倍體積的蒸餾水，重復(fù)洗滌三次將血紅蛋白溶液放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液透析12小時(shí)凝膠裝填在色譜柱內(nèi)要均勻，不能有氣泡存在蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí)，相對分子質(zhì)量較大的移動(dòng)速度慢【答案】C【解析】紅細(xì)胞洗滌過程中要加入5倍體積的蒸生理鹽水，重復(fù)洗滌三次，A錯(cuò)。將1ml血紅蛋白溶液裝入透析袋，放在300ml的20mmol/L磷酸緩沖液(PH=7)透析12小時(shí)，B錯(cuò)。凝膠裝填在色譜柱內(nèi)要均勻，不能有氣泡存在，C正確。蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí)，相對分子質(zhì)量較大的移動(dòng)速度快，D錯(cuò)?！練w納提升】分離DNA、PCR技術(shù)、分離蛋白質(zhì)三者的不同點(diǎn)分