專題5DNA和蛋白質技術

高頻考點突破專題5DNA和蛋白質技術基礎自主梳理命題視角剖析即時達標訓練基礎自主梳理一、血紅蛋白的提取和分離1．凝膠色譜法：也稱____________，是根據相對分子質量的大小分離蛋白質的有效方法。2．電泳(1)概念：電泳是指__________在電場的作用下發生遷移的過程。(2)特點：電泳利用待分離樣品中各種分子________的差異以及分子本身的大小、____的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離。分配色譜法帶電粒子帶電性質形狀二、PCR技術擴增DNA片段1．PCR技術(1)PCR：_______________的簡稱，是一種體外迅速擴增____________的技術。(2)擴增方向：總是從子鏈的5′端向__端延伸。(3)引物特點：是一小段______或DNA，能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對，用于PCR的引物長度通常為________個核苷酸。(4)原理：DNA復制原理。(5)條件：DNA模板、分別與兩條模板鏈相結合的兩種________，四種脫氧核苷酸、耐熱的_______________，同時控制溫度。多聚酶鏈式反應DNA片段3′RNA20～30引物DNA聚合酶2．過程(1)變性：當溫度上升到________以上時，雙鏈DNA解旋為單鏈。(2)復性：溫度下降為50℃左右時，兩種______通過堿基互補配對與_______________結合。(3)延伸：當溫度上升到72℃左右時，四種脫氧核苷酸在___________的作用下，根據_____________原則合成新的DNA鏈。3．結果：DNA聚合酶只能特異性地復制處于___________________序列，使這段固定長度的序列呈_______擴增。90℃引物兩條單鏈DNADNA聚合酶堿基互補配對兩個引物之間的DNA指數高頻考點突破考點一DNA的粗提取與鑒定1．基本原理(1)血細胞在蒸餾水中易吸水而導致細胞膜和核膜的破裂，據此可得含核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；可被二苯胺染成藍色。2．方法目的方法目的溶于NaCl溶液中并稀釋(1)NaCl溶液物質的量濃度為2mol/L時，DNA溶解，而部分蛋白質發生鹽析而生成沉淀，通過過濾可除去部分蛋白質及不溶于NaCl溶液的雜質(2)當NaCl溶液稀釋至0.14mol/L時，DNA析出，過濾可除去溶于NaCl溶液的部分蛋白質和其他雜質加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白質加入冷卻酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白質加入二苯胺，并沸水浴鑒定DNA(1)實驗過程中兩次用到蒸餾水，第一次目的是使成熟的雞血細胞漲破釋放出DNA，第二次目的是稀釋NaCl溶液，使DNA從溶液中析出。(2)預冷的酒精溶液具有以下優點①抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解。②降低分子運動易于形成沉淀析出。③低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。【易誤警示】本實驗用雞血細胞作實驗材料，不能用哺乳動物的成熟紅細胞，原因是哺乳動物的成熟紅細胞內無細胞核，但它可以作為血紅蛋白提取和制備細胞膜的理想材料。即時應用(隨學隨練，輕松奪冠)1．在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，將提取獲得的DNA的黏稠物(還含有許多雜質)分別處理如下：第一，放入0.14mol/L的NaCl溶液中，攪拌后過濾，得濾液A和黏稠物a。第二，放入2mol/L的NaCl溶液中，攪拌后過濾，得濾液B和黏稠物b。第三，放入冷卻的95%的酒精溶液中，攪拌后過濾，得濾液C和黏稠物c。以上過程獲得的濾液和黏稠物中，因含DNA少而可以丟棄的是____________________________________。考點二比較細胞內DNA復制與體外DNA擴增(PCR)【拓展深化】

①引物是指能夠與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的一小段DNA或RNA。②DNA聚合酶只能特異地復制處于兩個引物之間的DNA序列，使這段固定長度的序列呈指數擴增。即時應用(隨學隨練，輕松奪冠)2．PCR利用了DNA熱變性的原理，PCR儀實際上也是一種能自動調控溫度的儀器。對PCR過程中“溫度的控制”的下列說法錯誤的是()A．酶促反應需要高的溫度，是為了確保模板的單鏈B．延伸的溫度必須大于復性溫度，而小于變性溫度C．DNA聚合酶不能熱變性，要用耐高溫的聚合酶D．DNA解旋酶不能熱變性，為了確保模板是單鏈考點三血紅蛋白的提取和分離1．方法及原理方法原理凝膠色譜法根據相對分子質量的大小分離蛋白質電泳法各種分子帶電性質的差異以及分子本身大小、形狀的不同來分離蛋白質。2.實驗操作程序(1)樣品處理①紅細胞的洗滌：除去雜蛋白，以利于后續步驟的分離純化；②血紅蛋白的釋放：使紅細胞破裂，血紅蛋白釋放出來；③分離血紅蛋白溶液：經過離心使血紅蛋白和其他雜質分離開來，便于下一步對血紅蛋白的純化。(2)粗分離——透析：除去樣品中相對分子質量較小的雜質。(3)純化：一般采用凝膠色譜法對血紅蛋白進行分離和純化。(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的分子量，即對血紅蛋白進行純度鑒定。【易誤警示】相對分子質量不同的蛋白質通過凝膠時，相對分子質量較小的蛋白質容易進入凝膠內部的通道，而相對分子質量較大的蛋白質只能在凝膠外部移動，因此蛋白質分子彼此分離。命題視角剖析視角1緊扣教材重點PCR原理及過程 PCR是一種體外迅速擴增DNA片段的方法，用于放大特定的DNA片段，數小時內可使目的基因片段擴增到數百萬個拷貝的分子生物學技術。PCR需要模板DNA、引物、脫氧核糖核苷酸和DNA聚合酶等條件。下圖為模板DNA分子及2種引物，請回答相關問題：例1(1)PCR的全稱是________。PCR與體內DNA復制的不同之處主要表現在溫度環境的不同，在PCR中先用95℃高溫處理的目的是_________________________________；而這一過程中在細胞內是通過________實現的。(2)在PCR技術中所需要的引物實質上是一種______________________。請在圖中繪出引物結合的位置。(3)若將1個DNA分子拷貝10次，則需要在緩沖液中至少加入________個引物。(4)DNA子鏈復制的方向是________________，這是由于__________________________________。【嘗試解答】(1)多聚酶鏈式反應使DNA變性(使DNA的兩條鏈解開)解旋酶的催化(2)單鏈DNA或RNA分子，見右圖(3)(211－2)(4)5′到3′DNA聚合酶只能從引物的3′端拼接單個脫氧核苷酸分子視角2洞察高考熱點DNA的粗提取 (2010年高考江蘇卷)某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關探究活動，具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。DNA粗提取：第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。例2(3)根據實驗結果，得出結論并分析。①結論1：與20℃相比，相同實驗材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量較多。結論2：________。②針對結論1，請提出合理的解釋：________________________________________________________________________。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度，依據氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎上繼續操作的步驟是：________，然后用體積分數為95%的冷酒精溶液使DNA析出。視角3突破易錯疑點對DNA粗提取與血紅蛋白提取易于混淆提取物質DNA血紅蛋白提取方法鹽析法凝膠色譜法、電泳法提取原理①DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同②DNA不溶于酒精，但某些蛋白質則溶于酒精①根據相對分子質量的大小②各種分子帶電性質差異步驟①溶解在2mol/L的NaCl溶液中②加水稀釋至0.14mol/LNaCl溶液使DNA析出過濾③加入冷卻酒精析出①樣品處理②粗提取③純化④純度鑒定自我挑戰(2011年江蘇高三調研)下列關于DNA和血紅蛋白的提取與分離實驗的敘述中，正確的有(多選)()A．提取動物細胞中的DNA和蛋白質可以采用蒸餾水脹破細胞的方法B．采用不同濃度的NaCl溶液反復溶解與析出DNA的方法可去除蛋白質等雜質C．蛋白質純化過程中采用透析法可去除溶液中的小分子雜質D．血紅蛋白只能采用凝膠色譜法純化，DNA則可采用電泳、鹽析等方法純化【嘗試解答】__ABC__【解析】將動物細胞放在蒸餾水中，由于滲透吸水，可使細胞膜破裂，從而釋放出細胞中的蛋白質和DNA，因此A選項