2012高三生物复习课件（导与练）人教版：生物选修1 专题3DNA和蛋白质技术.ppt

1、返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业选修1返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业专题3DNA和蛋白质技术返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业 DNA的粗提取与鉴定【例1】关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验装置如图(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血。主要原因是鸡血细胞液中_含量较高。(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水20 mL的目的是_，返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业通过图B所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入

2、2 molL1 NaCl溶液的目的是_。图C所示实验中加蒸馏水的目的是_。(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加_溶液，结果丝状物被染成绿色。解析：(1)鸡血细胞中含较多的DNA，而血浆中不含DNA，因此，实验材料应用鸡血细胞液而不用鸡全血。(2)要明确区别两次加蒸馏水的目的，第一次目的是让鸡血细胞吸水涨破，放出DNA，第二次加蒸馏水是为了降低NaCl溶液的浓度，使溶解于2 molL1 NaCl溶液中的DNA析出。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(3)本题考查DNA的鉴定，可以加二苯胺沸水浴变蓝色，也可加甲基绿使DNA变绿色，本题干无沸水浴这一条件，且结果是丝状物变绿色，

3、所以使用的试剂为甲基绿。答案：(1)DNA(2)使血细胞吸水涨破，放出DNA 使滤液中的DNA溶于盐溶液 使DNA析出(3)甲基绿多聚酶链式反应扩增DNA片段【例2】2008年5月20日，民政部制订汶川大地震遇难人员遗体处理意见时指出，无法确认遇难者身份的，由公安部门提取可供DNA检验的检材以返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业便事后身份辨认。事后的遗体辨认可借助于DNA杂交技术，即从遗体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取DNA，然后借助DNA杂交技术对遗体进行确认。请回答下列问题：(1)为了确保辨认的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，这需要借助PCR技术。使用PCR技术的具

4、体实验操作顺序是：按配方准备好各组分_离心使反应液集中在离心管底部设计好PCR仪的循环程序进行PCR反应。在该操作过程中应特别注意的问题是_。(2)如表所示为分别从死者遗体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体上的同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基互补配对情况进行判断，A、B、C三组DNA中不是同一人的是_。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(3)为什么从死者体细胞与死者家属提供的其生前生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对？_。解析：从遗体细胞和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴共热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体

5、，在温度降低时，两份样本中的DNA单链通过氢键连接在一起，若不是来自同一个体，则两份样本中的DNA单链在一定程度上不能互补，DNA杂交技术就是通过这一过程对面目全非的死者进行辨认的。A组B组C组遗体中的DNA碱基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC家属提供的DNA碱基序列TGACTGCCAACCGAATAGCACGGTAAGACG返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业答案：(1)用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分 PCR实验使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌(2)B、C(3)人体所有体细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，其细胞核

6、中均含有相同的遗传物质血红蛋白的提取和分离【例3】红细胞含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带氧气或二氧化碳，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题：返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(1)以上所述的过程即是样品处理，它包括_、_、分离血红蛋白溶液。(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的粗分离。透析的目的是_。透析的原理是_。(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是_。血红蛋白有什么特点？_。返回目录课前导学要点

7、突破考向示例课时作业这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？_。解析：蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠。透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液，透析袋一般是用硝酸纤维素(又称玻璃纸)制成的，能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。血红蛋白因含血红素而呈现红色，在凝胶色谱分离时，可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。答案：(1)红细胞的洗涤 血红蛋白的释放(2)去除样品中相对分子质量较小的杂质 透析袋能使小分子自由进出，而大分

8、子则保留在袋内返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(3)通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去 血红蛋白呈现红色，在凝胶色谱分离时，可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液 使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业 DNA的粗提取与鉴定【考例1】下列叙述中错误的是()A改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出B在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色C用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质D用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业解析：DNA在NaCl溶液中的溶解度是随着

9、NaCl溶液浓度的变化而变化。在0.14 mol/L NaCl溶液中DNA的溶解度最小，低于或高于0.14 mol/L，DNA的溶解度会增大。在DNA粗提取实验中就是先把核物质溶解在2 mol/L NaCl溶液中，然后逐渐加水，稀释至0.14 mol/L时，使DNA析出。答案：A。多聚酶链式反应扩增DNA片段【考例2】玉米能够利用较低浓度二氧化碳的性状是由单基因控制的，研究人员计划用基因工程方法将此基因转入小麦细胞中。基因工程操作中需要通过PCR技术获得大量的目的基因，使用PCR技术的具体实验操作顺序是：按配方准备好各组分用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分离心使反应液集中在离心管底部设计

10、好PCR仪的循环操作程序进返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业行PCR反应(1)PCR技术能够对控制利用较低浓度的二氧化碳性状的单基因进行扩增，依据的原理是_。(2)实验室中有失去标签的无色透明液体，它们可能是PCR技术产物、丙种球蛋白溶液(一种抗体)、大肠杆菌超标的自来水。如何快速鉴别它们？_。(3)用PCR技术扩增玉米的相关基因和基因在细胞内的复制时需要的条件完全相同吗？请简述之。_。解析：该题考查PCR技术扩增基因的原理、步骤、注意问题等，PCR技术扩增基因从本质上来说是利用了DNA分子复制的原理，但在所需条件等方面又不同于细胞内DNA的复制。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业

11、答案：(1)DNA的复制(2)向3支试管中加入冷却的酒精溶液，搅拌，出现丝状物的试管则为PCR技术产物；用双缩脲试剂检验显紫色的是丙种球蛋白溶液(3)不完全相同。PCR技术不同于细胞内DNA复制的方面：PCR反应是通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。PCR反应不需要解旋酶、连接酶。PCR反应只能特异性的复制处于两条引物之间的DNA序列 d血红蛋白的提取和分离【考例3】中国生物化学与分子生物学学会、蛋白质组学专业委员会主办的第六届中国蛋白质组学大会，于2008年9月在乌鲁木齐市召开。此次大会的召开，表明我国蛋白质研究已经进入世界先进行列。对蛋白质的研究和应用，首先需要获得高纯度的蛋白质。请回

12、答下列问题：返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步：_、_、_和纯度鉴定。(2)如果要从红细胞中分离出血红蛋白，实验前取新鲜血液时，要先在采血容器中预先加入柠檬酸钠，这样做的目的是_。(3)血红蛋白的提取又可以细分为：红细胞的洗涤、_、分离血红蛋白溶液和_。其中分离血红蛋白溶液时需要用到_(仪器)分出下层红色透明液体。(4)装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡必须重新装。这是因为_。解析：柠檬酸钠是一种抗凝剂，能够防止血液凝固。凝胶色谱柱中如果产生了气泡，气泡就会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。返回目录课前导学要点突破

13、考向示例课时作业答案：(1)样品处理 粗分离 纯化(2)防止血液凝固(3)血红蛋白的释放 透析 分液漏斗(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业1在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是()A在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小BDNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色CDNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精D质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用解析：进一步提取含杂质较少的DNA，可依据DNA在体积分数为95%的冷却酒精溶液中溶解度极

14、低的原理予以分离。C返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业2已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示。下列叙述正确的是()A将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内B若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快C返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业C将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子丙也存在于沉淀中D若五种物质为蛋白质，用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最近解析：透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透

15、膜，相对分子质量大的物质不能透过，乙保留在袋内，甲则不一定；凝胶色谱柱分离时，相对分子质量小的物质路程长、移动慢；离心时相对分子质量大的物质先沉淀，戊沉淀，则乙、丁、丙均已沉淀；电泳分离时，电荷量相差越大的物质相距越远。3下列有关蛋白质提取和分离的说法，错误的是()A透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性D返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业B采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来C离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离D蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动解析：电泳法分离物质的原理是在电场中，带电物质能向与自身所带电荷相反的方向

16、移动，移动的速度和距离取决于物质所带电荷的量及相对分子质量。4PCR一般要经过三十多次循环，从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，由引物延伸而成的DNA单链做模板时将()A仍与引物结合进行DNA子链的延伸B无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链D返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业C同时与引物和引物结合进行子链延伸D与引物结合进行DNA子链的延伸解析：PCR扩增中，从第二轮循环开始由引物延伸而成的DNA单链做模板时将与引物结合进行DNA子链的延伸；由引物延伸而成的DNA单链做模板时将与引物结合进行DNA子链的延伸。5(多选题)关于红细胞的洗涤过程的叙述不正确的是()A低速

17、长时间离心，如500 r/min,12 min，以保证达到很好的分离效果B离心后用胶头吸管吸出下层透明的红色血浆C将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的蒸馏水D直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净ABC返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业解析：红细胞洗涤过程中，应做低速短时间离心，以避免白细胞、淋巴细胞等一同沉淀，影响血红蛋白的提纯；离心后血浆在上层，并呈现为黄色；洗涤红细胞时应用生理盐水而不用蒸馏水，否则，将导致红细胞破裂影响实验结果。因此A、B、C均错误。6下列是有关血红蛋白提取和分离的相关操作，其中正确的是()A可采集猪血作为实验材料B用蒸馏水重复洗涤红细胞C血红蛋

18、白释放后应低速短时间离心D洗脱液接近色谱柱底端时开始收集流出液解析：为防止细胞吸水涨破，洗涤时要用生理盐水；释放出血红蛋白A返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业后，以2 000 r/min的高速离心；在分离时，要等到红色蛋白质接近色谱柱底端时开始收集流出液。7实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：试管序号AB1加2 mol/L NaCl溶液5 mL加2 mol/L NaCl溶液5 mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4 mL二苯胺，混匀加4 mL二苯胺，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实现现象实验结论返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(1)根据上图，完成表格空白处的实验内容。(2

19、)对B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？_。(3)在沸水中加热的目的是_，同时说明DNA对高温有较强的_。(4)A试管在实验中的作用是_。(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与_有关。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业解析：A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min，加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。答案：(1)实验现象：A.溶液不变蓝 B溶液逐渐变蓝实验结论：DNA在沸水浴的条件下遇二苯胺会被染成蓝色(2)溶液颜色基本不变(不呈浅蓝色)(3)加快颜色反应速度 耐受性

20、(4)对照(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少8(2010年江苏卷)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20、另一组置于20 条件下保存24 h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管,分别加入等量的2 mo

21、l/L NaCl溶液溶解上述絮状返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。(注：“”越多表示蓝色越深)分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是_。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(3)根据实验结果，得出结论并分析。材料保存温度花菜辣椒蒜黄20 20 返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业结论1：与20 相比，相同实验材料在20 条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液