2012高考生物世纪金榜二轮复习精品课件：专题八 生物技术实践2.ppt

1、一、酶在食品制造和洗涤等方面的应用1.纤维素酶与果胶酶2.加酶洗衣粉（1）概念：指含酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。（2）洗涤原理二、植物的组织培养1.影响植物组织培养的因素（1）内因：材料的种类、年龄、保存时间长短等2.植物组织培养与花药培养技术的比较三、DNA和蛋白质技术1.DNA的粗提取和鉴定方法（1）材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织。（2）破碎细胞的方法动物的红细胞：吸水破裂。植物细胞：加入洗涤剂、食盐后研磨。（3）除去杂质的方法方法一：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过调节NaCl溶液的浓度除去溶于和不溶于NaC

2、l溶液中的杂质。方法二：利用DNA对酶的耐受性，直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10 min15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质，而不会破坏DNA。方法三：利用DNA对高温的耐受性，将滤液放在60 75 的恒温水浴箱中保温10 min15 min，使蛋白质变性沉淀而DNA分子还未变性。（4）DNA的析出：向处理后的滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的95%的酒精溶液，静置2 min3 min，溶液中会出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。（5）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。2.DNA复制和PCR扩增的区别3.血红蛋白的提取和分离（1）凝胶色谱法

3、的原理影响DNA提取的因素对生物材料研磨不充分或加入蒸馏水量不够，导致核物质没有充分释放出来。在破碎细胞或溶解DNA时搅拌过猛，使DNA分子断裂，不易提取。实验中最好使用塑料器皿，因为DNA易吸附在玻璃器皿上，容易造成损失。巧用PCR原理分析其反应过程【典例】（2011江苏高考）请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如图所示）。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_。在第_轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术的关键步骤

4、之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。第1组：_；第2组：_。(3)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为_。(4)用限制酶EcoRV、Mbo单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如图(1 kb 即1 000个碱基对)，请画出质粒上EcoRV、Mbo的切割位点。【标准解答】解答本题首先要明确两点：PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都包括变性、复性、延伸三步。两个引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。然后结合问题作答。（1）从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占

5、的比例为15/16。在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。（2）某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理，原因引物I和引物局部发生碱基互补配对而失效。引物自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效。(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上。（4）由图可知，单独用限制酶EcoRV切割质粒，形成一个片段，说明在质粒上只有一个EcoRV切割位点；当用限制酶Mbo单独切割质粒时，形成两个片段，说明在质粒上有两个Mbo切割位点；当两者联合切割同一质粒时，形成三个片段，说明两种限制酶的切割位点不同，且EcoRV酶切位点距Mbo的两个酶切位点是5

6、.5kb和6kb。答案：(1)15/16 三(2)引物和引物局部发生碱基互补配对而失效引物自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上(4)如图拓展提升PCR反应的原理、过程及结果（1）PCR原理在一定的缓冲溶液中通过控制温度并提供模板和原料，使DNA复制在体外反复进行。（2）PCR反应过程变性：当温度上升到90 以上时，双链DNA解聚为单链，如图：复性：当温度下降到50 左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，如图：延伸：当温度上升到72 左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则

7、合成新的DNA链，如图：（3）结果PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都要包括变性、复性、延伸三步。两个引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。1.PCR 技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了乙肝病毒，你认为可以用 PCR 扩增血液中的（）A.白细胞 DNAB.病毒蛋白质C.血浆抗体D.病毒 DNA【解析】选D。PCR技术是DNA多聚酶链式反应技术，乙肝病毒是DNA 病毒，可扩增病毒的 DNA，以此检测分析病人是否感染了病毒。2.样品DNA经PCR技术（多聚酶链式反应）扩增，可以克隆出大量DNA分子。其原理是利用DNA半保留复制，在试管

8、中进行DNA的人工复制（如图）。在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体。(1)图中A过程表示_。(2)某样品DNA中共含有3 000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）(G+C)=1/2，现在要得到1 000个拷贝（即与样本相同的DNA），至少要向试管中加入_个腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传规律的，因此人类可以利用PCR技术合成的DNA 进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本的DNA用限制性核酸内切酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离

9、，再使用特别的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光下，便会显示由DNA探针凝聚于一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。限制性核酸内切酶能将DNA样品切成特定的小片段，这主要体现了酶的_。A.专一性B.高效性C.多样性D.作用条件温和双胞胎或多胞胎的“基因身份证明”是否一定完全相同？_，原因是_。如图为某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA指纹图谱示意图，请推测该小孩真正生物学上的父亲是_。【解析】（1）95的高温主要用于打开DNA双链中的氢键，相当于解旋酶所起的作用。（2）DNA中共含有3 000个碱基对，碱基数量满足

10、：（A+T）(G+C)=1/2，则DNA中A=T=1 000，C=G=2 000，要得到1 000个拷贝至少要向试管中加入腺嘌呤脱氧核苷酸个数为（1 000-1）1 000=999 000。（3）限制性核酸内切酶能将DNA样品切成特定的小片段，而不是切成脱氧核糖核苷酸，说明酶具有专一性。双胞胎或多胞胎的“基因身份证明”不一定完全相同，原因是双胞胎或多胞胎可能存在异卵双生或异卵多生，如果是异卵双生或异卵多生的双胞胎或多胞胎，其遗传物质不一定相同。孩子的DNA一半来自父亲，一半来自母亲，由图可推知B是他生物学上的父亲。答案：（1）DNA解旋（变性）（2）999 000（3）A 不一定如果是异卵双生

11、或异卵多生的双胞胎或多胞胎，其遗传物质不一定相同 B3.如图表示在生物体外获取DNA(或目的基因)的两种方式。图一表示经PCR技术扩增获取DNA的过程。图二表示反转录形成DNA的过程。请据图分析回答：(1)图一中的DNA聚合酶的化学本质是_，它与人体内的DNA聚合酶相比具有_特性。(2)图一A中的DNA解旋过程在人体内可由_催化完成。C过程复制方式的特点是_，该过程需要_和能量等基本条件。(3)图二E中的碱基互补配对方式与图一C中的不同之处是_。假设图一中的一个模板DNA分子中有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个，若通过PCR技术共消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6 200个，则该模板

12、DNA在PCR扩增仪中已经复制了_次。【解析】（1）DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，人体内的DNA聚合酶的最适催化温度是37，而由图可知PCR技术扩增过程中DNA聚合酶所需要的温度较高，因此，PCR技术扩增过程中DNA聚合酶具有热稳定性。（2）人体内DNA解旋过程是在解旋酶的作用下完成的。DNA复制的特点是半保留复制，过程中需要模板、原料、酶等条件。（3）图二中E过程为反转录过程，碱基互补配对方式为UA，而图一中C过程为DNA分子复制过程，碱基互补配对方式为TA。DNA分子中有800个碱基对，其中腺嘌呤600个，则胞嘧啶脱氧核苷酸200个，因此有（2n-1）200=6 200，则n=5，即DNA在PCR扩增仪中已经复制了5次。答案：(1)蛋白质热稳定(或耐高温)(2)解旋酶半保留复制模板、原料、酶(3)E中是U-A，C中是T-A 5