选修一 专题5 DNA和蛋白质技术.ppt

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1、一、DNA的粗提取与鉴定1．提取原理：DNA与杂质的不同，DNA与杂质对酶、高温、洗涤剂的耐受性不同。2．实验设计(1)材料的选取：选用DNA含量相对的生物组织，如鸡血、菜花、洋葱等。(2)破碎细胞(以鸡血为例)：鸡血细胞，加蒸馏水，用玻璃棒搅拌，用过滤，收集滤液。(3)去除杂质：利用DNA在不同浓度的溶液中溶解度不同，通过控制溶液的浓度去除杂质。溶解度较高纱布NaClNaCl(4)DNA析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的(体积分数为95%)使DNA析出。3．DNA的鉴定：DNA溶解在2mol/L的NaCl溶

2、液中，加入4ml的，沸水中加热5min，溶液变成。酒精溶液二苯胺试剂蓝色二、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单链与引物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。变性复性引物的3‘端2．PCR的条件缓冲溶液、、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。3．PCR的反应过程(1)变性：90℃以上时，双链DNA解旋为。(2)复性：温度下降到左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。(3

3、)延伸：温度上升到左右，溶液中四种脱氧核苷酸在的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。DNA模板55℃72℃DNA聚合酶单链4．PCR反应的结果DNA聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的序列，使这段固定长度的序列呈指数扩增。三、分离蛋白质的常用方法和原理1．凝胶色谱法(1)概念：凝胶色谱法也称分配色谱法，是根据分离蛋白质的有效方法。(2)原理：的蛋白质容易进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；而大分子不能进入凝胶内部，则移动速度较快，从而使相对分子质量不同的蛋白质得以分离。DNA相对分子质量的大小相对分子质量较小2

4、．实验操作(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→透析。(2)凝胶色谱的制作：凝胶色谱柱的制作→凝胶色谱柱的装填→样品的加入和洗脱。(3)蛋白质纯度的鉴定原理(SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳)利用了待分离样品中各种蛋白质的差异以及蛋白质本身的大小、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蛋白质的分离。带电性质考点一DNA、蛋白质的提取与分离命题解读本部分在高考中所占的分值不大，近三年来的考查有下降的趋势。命题以简答题的形式为主，DNA的粗提取和鉴定是近年来高考对本部分考查的重点，预计在20

5、12年高考仍将有所体现。[示例1]现代生物已向两个方面发展，宏观研究的水平为生态系统水平，微观研究的水平为分子水平，对于分子的研究，其物质的提取和分离显得尤为重要。下面是物质提取和分离的相关问题，请回答：(一)DNA分子的提取和分离(1)在提取菜花细胞中的DNA时，采用的是研磨法，为什么不能像用鸡血那样，用蒸馏水使其破裂？_________________。(2)在提取实验过程中用到两种浓度的NaCl溶液，说明其作用：①2mol/LNaCl溶液：_______________________________；②0.14mol/L

6、NaCl溶液：______________________________。(3)在整个操作过程中，每100mL血液中加入3g柠檬酸钠的作用是：____________________________________________。(4)鉴定DNA所用的试剂：________。(二)血红蛋白的提取和分离(1)在血红蛋白的提取和分离过程中：粗分离、纯化和纯度鉴定时，都会用到缓冲溶液，其作用是________________。(2)在洗脱过程中，对洗脱液的流速要求稳定的目的是：___________________________

7、______________________(三)不同的化学物质，其理化特性不同，提取方法也有所差异，如胡萝卜素不溶于水，易溶于_____，因此可以用____方法进行提取。[解析](一)(1)DNA分子提取中理想的材料为富含DNA的细胞，动物中鸡血细胞核，放入蒸馏水中会使细胞涨破释放出DNA，而植物细胞含有细胞壁不能因吸水而涨破。(2)实验过程中两次用到NaCl溶液，初次为2mol/L的NaCl溶液，用于溶解DNA，而0.14mol/L的NaCl溶液会使DNA析出。(3)为了防止凝血现象的发生应加入柠檬酸钠。(4)鉴定DNA所用

8、的试剂为二苯胺试剂。(二)(1)为保持蛋白质的生理活性，防止变性从而用缓冲液保持pH的恒定。(2)洗脱液的液速变化过快，导致分离纯化不充分。(三)胡萝卜素的化学性质比较稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂。因此可以用有机溶剂作萃取剂，以萃取的方法来提取。[答案](一)