高三生物一輪復習 第5講 DNA和蛋白質技術課件 選修1.ppt

第5講dna和蛋白質技術 1 提取原理dna與雜質的溶解度不同 dna與雜質對酶 高溫 洗滌劑的不同 2 實驗設計 1 材料的選取 選用dna含量相對的生物組織 如雞血 菜花 洋蔥等 2 破碎細胞 以雞血為例 雞血細胞液 加 用攪拌 用過濾 收集濾液 3 去除雜質 利用dna在不同濃度的中溶解度不同 通過控制的濃度去除雜質 4 dna析出 將處理后的溶液過濾 加入與濾液體積相等的 冷卻的 體積分數(shù)為95 3 dna的鑒定將dna溶解在2mol l的nacl溶液中 加入4ml的 沸水中加熱5min 溶液變成藍色 耐受性 較高 蒸餾水 玻璃棒 紗布 nacl溶液 溶液 酒精溶液 二苯胺試劑 1 pcr原理dna的 2 pcr反應過程 1 變性 當溫度上升到以上時 雙鏈dna解聚為 2 復性 溫度下降到時 兩種通過堿基互補配對與兩條單鏈dna結合 3 延伸 溫度上升到時 溶液中的4種脫氧核苷酸 a t c g 在的作用下 根據(jù)堿基互補配對原則合成新dna鏈 熱變性 90 單鏈 50 左右 引物 72 dna聚合酶 1 凝膠色譜法是根據(jù)蛋白質相對分子質量的大小分離蛋白質 2 用凝膠色譜法分離蛋白質時 相對分子質量小的蛋白質先分離出來 提示 相對分子質量大的蛋白質先分離出來 3 電泳法分離蛋白質是根據(jù)蛋白質的帶電性質 大小及形狀不同 在電場中遷移的速度不同而實現(xiàn)分離 4 用透析法可以除去樣品中分子量較大的雜質 提示 除去的是分子量較小的雜質 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(jù)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 1 pcr原理在一定的緩沖溶液中通過控制溫度并提供模板和原料 使dna復制在體外反復進行 2 pcr反應過程 1 變性 當溫度上升到90 以上時 雙鏈dna解聚為單鏈 如下圖 2 復性 溫度下降至50 左右時 兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈dna結合 如下圖 3 延伸 當溫度上升至72 左右 溶液中的四種脫氧核苷酸在dna聚合酶的作用下 根據(jù)堿基互補配對原則合成新的dna鏈 如下圖 3 結果 1 pcr一般要經歷三十多次循環(huán) 每次循環(huán)都包括變性 復性 延伸三步 2 兩個引物之間的固定長度的dna序列呈指數(shù)擴增 說明 dna復制需要引物的原因 dna聚合酶不能從頭開始合成dna 而只能從3 端延伸dna鏈 2 實驗操作程序 1 樣品處理 紅細胞的洗滌 除去雜蛋白 以利于后續(xù)步驟的分離純化 血紅蛋白的釋放 使紅細胞破裂 血紅蛋白釋放出來 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 說明 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 移動速度快 因此蛋白質分子彼此分離 考向蛋白質的提取和分離 1 本考點近三年命題較少 僅有2011年廣東高考t5 2009年廣東高考t38 考查了蛋白質提取與分離的原理 2 預計2013年高考可能會將蛋白質的提取和分離與其他物質的提取和分離進行綜合考查 2012 太原模擬 試回答下列 蛋白質提取與分離實驗 和 葉綠體中色素提取和分離實驗 的有關問題 1 為了提取和分離血紅蛋白 首先對紅細胞進行洗滌以去除雜質蛋白 洗滌時應使用生理鹽水而不使用蒸餾水的原因是 2 若要去除血清蛋白中的小分子雜質 采用圖1裝置 透析液是 一段時間后 若向燒杯中加入雙縮脲試劑 透析袋內溶液是否出現(xiàn)紫色 判斷的依據(jù) 3 色素分離時采用的層析液是 4 圖2 圖3分別表示電泳法分離蛋白質和紙層析法分離葉綠體中色素的結果 不同蛋白質得以分離是因為 不同色素得以分離是因為 條帶c呈 色 條帶d表示 色素 解析 1 為了提取和分離血紅蛋白 首先對紅細胞進行洗滌以去除雜質蛋白 洗滌時應使用生理鹽水 因為使用蒸餾水會導致紅細胞吸水破裂 2 若要去除血清蛋白中的小分子雜質 可以采用透析的方法 透析液是 磷酸 緩沖液 這樣可以防止蛋白質變性 一段時間后 若向燒杯中加入雙縮脲試劑 透析袋內溶液會出現(xiàn)紫色 因為雙縮脲試劑可以透過半透膜 與袋內血清蛋白質反應 生成紫色物質 3 色素分離時采用的層析液是石油醚 因為色素在石油醚中溶解度比較大 圖2表示電泳法分離蛋白質的結果 其分離的根據(jù)就是不同蛋白質所帶電荷性質 分子大小和形狀不同 導致電泳時遷移速度不同 圖3表示紙層析法分離葉綠體中色素的結果 其分離的根據(jù)就是不同色素在層析液中溶解度不同 導致層析時擴散速度不同 根據(jù)色素分離的結果 最上面的條帶c是葉綠素b 呈黃綠色 最下面的條帶d是胡蘿卜素 答案 1 防止紅細胞吸水破裂 2 磷酸 緩沖液出現(xiàn)紫色雙縮脲試劑可以透過半透膜 與袋內血清蛋白質反應 生成紫色物質 3 石油醚 4 不同蛋白質所帶電荷性質 分子大小和形狀不同 導致電泳時遷移速度不同不同色素在層析液中溶解度不同 導致層析時擴散速度不同黃綠胡蘿卜素 1 2011 江蘇高考 在利用雞血進行 dna的粗提取與鑒定 的實驗中 相關敘述正確的是 a 用蒸餾水將nacl溶液濃度調至0 14mol l 濾去析出物b 調節(jié)nacl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶 都可以去除部分雜質c 將絲狀物溶解在2mol lnacl溶液中 加入二苯胺試劑即呈藍色d 用菜花替代雞血作為實驗材料 其實驗操作步驟相同 解析 本題考查 dna的粗提取和鑒定 實驗中的操作要點及試劑 材料的選擇等 意在考查考生的實驗分析能力 a項 在0 14mol l的nacl溶液中dna的溶解度最低 dna在析出物中 故析出物不能丟棄 b項 利用dna與rna 蛋白質和脂質等在物理和化學性質方面的差異 提取dna 去除其他成分 c項 dna鑒定時加入二苯胺試劑后還需經沸水浴才能出現(xiàn)藍色 d項 用菜花作為實驗材料時需要加入一定量的洗滌劑和食鹽 進行充分攪拌和研磨 過濾后收集研磨液 答案 b 2 2011 廣東高考 以下關于豬血紅蛋白提純的描述 不正確的是 a 洗滌紅細胞時 使用生理鹽水可防止紅細胞破裂b 豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核 提純時雜蛋白較少c 血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測d 在凝膠色譜法分離過程中 血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢 解析 d項考查凝膠色譜法分離蛋白質的原理 相對分子質量越大的通過凝膠色譜柱的速度越快 故d錯誤 a正確 生理鹽水為豬體細胞的等滲溶液 所以在洗滌紅細胞時 使用生理鹽水可維持細胞的正常形態(tài) b正確 哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核與眾多的細胞器 提純時雜蛋白較少 c正確 血紅蛋白是有色蛋白 因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什么時候應該收集洗脫液 如果操作都正確 能清楚的看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻 狹窄 平整 隨著洗脫液緩慢流出 這使得血紅蛋白的分離過程非常直觀 簡化了操作 答案 d 3 2012 蘇州模擬 下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實驗裝置 請回答下列問題 1 血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分 其在紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質具有 功能 2 甲裝置中 b是血紅蛋白溶液 則a是 乙裝置中 c溶液的作用是 3 甲裝置用于 目的是 用乙裝置分離蛋白質的方法叫 是根據(jù) 分離蛋白質的有效方法 4 用乙裝置分離血紅蛋白時 待 時 用試管收集流出液 每5ml收集一管 連續(xù)收集 答案 1 運輸 2 磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白 3 透析 粗分離 去除樣品中分子量較小的雜質凝膠色譜法相對分子質量的大小 4 紅色的蛋白質接近色譜柱底端 4 2011 南通模擬 下圖是 dna粗提取與鑒定 相關實驗步驟 請據(jù)圖分析回答 1 雞血細胞是進行該實驗較好的實驗材料 這是因為雞血細胞核中 材料易得 以及雞血細胞極易 從雞血細胞中釋放出核物質的處理方法是 2 圖a表示釋放該物質后進行過濾的過程 過濾后取 進行下一步實驗 3 圖b表示的相關操作過程中 加入2mol lnacl溶液的作用是 4 圖c表示在濾液中加入冷卻的95 的酒精 其目的