高二蘇教版生物選修一課件章末整合提升第四章生物化學與分子生物學技術實踐VIP

章末整合提升第四章

生物化學與分子生物學技術實踐知識系統(tǒng)構建規(guī)律方法整合內容索引熱點考題集訓知識系統(tǒng)構建法醫(yī)農(nóng)業(yè)技術萃取必背要語1.分離與測定生物成分中蛋白質的技術包括離心沉降法、薄膜透析法、凝膠色譜法和電泳法等。2.離心沉降法是通過控制離心速度，使分子大小、密度不同的蛋白質發(fā)生沉降分層，從而達到分離出不同種類蛋白質的目的。3.薄膜透析法是利用蛋白質分子不能透過半透膜的特性，使蛋白質與其他小分子化合物分離開。4.凝膠色譜法是根據(jù)蛋白質分子量的大小差異對其進行有效分離的方法。5.芳香油揮發(fā)性強、易溶于有機溶劑，因此可以采用蒸餾法、萃取法、壓榨法等進行提取。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法。對于不適于蒸餾的原料可以采用萃取法。6.PCR擴增過程中要進行無菌操作，避免污染，且向離心管中加入模板DNA、引物和4種脫氧核苷酸以及TaqDNA聚合酶。7.變性是在94℃高溫下使模板雙鏈DNA解旋。8.退火是將反應體系溫度降至55℃，使引物與模板DNA鏈配對。9.延伸是將反應體系溫度回升至72℃左右，在TaqDNA聚合酶作用下，使引物鏈延伸，形成互補的DNA雙鏈。10.DNA分子的測定：DNA分子＋二苯胺試劑

藍色物質。規(guī)律方法整合整合一蛋白質的分離與純化1.薄膜透析法(1)破碎細胞方法：研磨與超聲波結合的方法。(2)血紅蛋白的釋放：使紅細胞破裂釋放血紅蛋白。(3)透析目的：除去樣品中的小分子雜質。原理：透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內。2.離心沉降法離心沉降法也是純化蛋白質的一種方法，它通過控制離心速率，使得分子大小、密度不同的蛋白質發(fā)生沉降分層，從而達到分離出不同種類蛋白質的目的。3.醋酸纖維薄膜電泳法(1)原理：不同的物質在同一電場中的泳動速度不同。(2)影響因素：泳動速度主要取決于帶電顆粒的性質，即顆粒的大小、形狀和所帶凈電荷的多少。一般來說，帶電顆粒直徑越小，越接近于球形，所帶凈電荷越多，則在電場中的泳動速度越快；反之，則越慢。此外，電場強度、溶液的pH等因素對泳動速度也有影響。(3)優(yōu)點：簡單、快速、分離清晰、靈敏度高、樣品用量少、沒有吸附現(xiàn)象、電泳后區(qū)帶界限清晰等優(yōu)點。4.凝膠色譜法根據(jù)蛋白質分子量的大小差異對其進行有效分離的方法。(1)相對分子量不同的蛋白質通過凝膠時，相對分子量較小的蛋白質容易進入凝膠內部的通道，路程較長，移動速度較慢。(2)相對分子量較大的蛋白質無法進入凝膠內部的通道，只能在凝膠外部移動，路程較短，移動速度較快。相對分子質量不同的蛋白質分子因此得以分離。例1試回答下列“蛋白質提取與分離實驗”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

。答案防止紅細胞吸水破裂(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？并說明判斷的依據(jù)：_____________________________________________

。(磷酸)緩沖液蛋白反應，生成紫色物質出現(xiàn)紫色。雙縮脲試劑可以透過半透膜，與袋內血清答案(3)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_____

。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色素在層析液中溶解度不同，導致層析時擴散速度不同不同答案整合二提取芳香油的方法1.植物芳香油的提取方法有蒸餾法、壓榨法和萃取法等。2.水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來。例2下列關于植物芳香油提取方法的敘述，正確的是A.提取植物芳香油利用蒸餾法出油率最高B.出油率的高低完全取決于采用的方法C.各種芳香油的提取都適合用蒸餾法D.提取植物芳香油具體采用哪種方法要根據(jù)原料的特點來決定答案解析解析植物芳香油的提取方法有蒸餾法、壓榨法、萃取法等，具體采用哪種方法，要根據(jù)植物原料的特性來決定。揮發(fā)性強，并在蒸餾過程中有效成分不被破壞的宜用蒸餾法提?。粨]發(fā)性較差的，受熱時有效成分易分解的宜用萃取法；原料易焦糊的宜用壓榨法提取。出油率的高低不僅與提取方法有關，而且與實驗過程的操作、原料的處理等方面有關，因此A、B項錯誤。水蒸氣蒸餾法，由于設備簡單，操作容易，是提取植物芳香油的常用方法，但不是所有芳香油的提取都適合用此法，因此C項錯誤。整合三PCR技術1.PCR的原理(1)變性：當溫度上升到94℃時，雙鏈DNA解旋為單鏈(如下圖)。(2)退火：系統(tǒng)溫度下降至55℃左右時，兩種引物通過堿基互補配對原則與兩條單鏈DNA結合(如下圖)。(3)延伸：當系統(tǒng)溫度上升至72℃左右時，溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、G、C)在TaqDNA聚合酶的作用下，依據(jù)堿基互補配對原則合成新的DNA鏈(如圖)。2.PCR反應的結果(1)PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都可以分為變性、退火、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。3.特別說明(1)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。PCR中，引物長度通常為15～40個核苷酸。(2)DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。(3)當PCR反應體系的溫度由變性后冷卻到55℃左右時，引物與模板可結合，一般不需考慮解開的兩個DNA模板鏈的重新結合。(4)在進行PCR擴增后，若以一個DNA片段為模板，經(jīng)n次循環(huán)后DNA數(shù)為2n；若以N個DNA片段為模板，經(jīng)n次循環(huán)后DNA總數(shù)為N·2n。例3下圖a、b、c均為PCR擴增的DNA片段，下列有關說法正確的是答案解析A.片段a、b、c的長度均相同B.片段a、b只是第一次循環(huán)的產(chǎn)物C.片段c最早出現(xiàn)在第二次循環(huán)的產(chǎn)物中D.經(jīng)過30次循環(huán)后，片段c的數(shù)量為230解析圖中片段a、b只有一種引物，

是由原始DNA鏈為模板復制而來，其長度比片段c長，A項不正確；由于原始模板在每次循環(huán)中均可作為模板，則每次循環(huán)都能產(chǎn)生圖中片段a、b，B項不正確；由于第一次循環(huán)的產(chǎn)物只有一種引物，而圖中片段c有兩種引物，則最早出現(xiàn)在第二次循環(huán)，C項正確；經(jīng)過30次循環(huán)后，得到的DNA片段總數(shù)為230，這包括圖中的片段a、b，故D項不正確。熱點考題集訓解析抽提蛋白質的基本原理是根據(jù)蛋白質的物理性質，加入不同的試劑后，使蛋白質溶于試劑中而抽提蛋白質。強酸、強堿都會使蛋白質變性而沉淀。1.細胞破碎后，各種蛋白質就會釋放出來，再根據(jù)蛋白質的不同特性進行抽提。下列關于蛋白質抽提的措施中，不正確的是A.酸性蛋白質可用偏堿性溶液抽提B.水溶性蛋白質可用透析液(中性緩沖液)抽提C.脂溶性蛋白質可用有機溶劑抽提D.堿性蛋白質可用強酸性溶液抽提√答案解析1234567891012345678910解析透析膜能使小分子自由出入，大分子不能通過，具有半透性，但不具有選擇性，生物膜上因有特異性載體而具有選擇透過性。透析過程中小分子可自由出入，因此，可用于更換樣品的緩沖液。B、C、D項都正確，A項錯誤。2.下列有關透析的敘述，錯誤的是A.用于透析的薄膜要具有選擇透過性B.透析膜是一種半透膜C.透析能使小分子自由出入，而將大分子保留在袋內D.透析膜可用于更換樣品的緩沖液√答案解析解析帶電粒子在電場中遷移的速率是帶電粒子帶電性質、帶電量、粒子大小、粒子形狀共同作用的結果。3.如圖是人血清蛋白在以醋酸纖維薄膜為支持物，pH為8.6的巴比妥緩沖液中電泳分離結果示意圖，由此圖不能得出的結論是A.在pH為8.6的巴比妥緩沖液中γ、β、α2、

α1和清蛋白都帶負電荷B.在pH為8.6的巴比妥緩沖液中電泳時，

γ、β、α2、α1和清蛋白遷移速率不同C.β球蛋白的相對分子質量一定比α球蛋白的相對分子質量大D.在pH為8.6的巴比妥緩沖液中γ球蛋白遷移速率最慢，清蛋白遷移速率最快√答案解析123456789104.PCR過程與細胞內的DNA復制過程相比，主要有兩點不同，它們是①PCR過程需要的引物一般是人工合成的單鏈DNA

②PCR過程不需要DNA聚合酶

③PCR過程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應溫度的控制來實現(xiàn)的④PCR過程中，DNA不需要解旋，直接以雙鏈DNA為模板進行復制A.③④

B.①②

C.①③

D.②④解析√答案12345678910解析PCR過程與細胞內的DNA復制過程相比較，主要有兩點不同：(1)PCR過程需要的引物一般是人工合成的單鏈DNA，長度通常為15～40個核苷酸。(2)PCR過程中，DNA解旋不依賴解旋酶，而是通過對反應溫度的控制來實現(xiàn)的。123456789105.將經(jīng)處理破裂后的紅細胞混合液以2000r/min的速度離心10min后，離心管中的溶液分為四層，從上到下的順序依次是A.血紅蛋白層、甲苯層、脂溶性物質層、雜質層B.甲苯層、雜質層、血紅蛋白層、脂溶性物質層C.脂溶性物質層、血紅蛋白層、甲苯層、雜質層D.甲苯層、脂溶性物質層、血紅蛋白層、雜質層解析√答案12345678910解析混合液經(jīng)離心后，按密度大小排列，在離心管中從上到下的順序依次是：第1層為無色透明的甲苯層；第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質層；第3層為紅色透明液體，這是血紅蛋白的水溶液；第4層為暗紅色沉淀物，主要是紅細胞破碎物沉淀。123456789106.下列關于DNA聚合酶催化合成DNA子鏈的說法中，正確的是A.以DNA為模板，使DNA子鏈從5′端延伸到3′端的一種酶B.TaqDNA聚合酶必須在每次高溫變性處理后再添加C.DNA聚合酶能特異性地復制整個DNA的全部序列D.TaqDNA聚合酶是從深海中的某種菌體內發(fā)現(xiàn)的解析√答案12345678910解析DNA聚合酶不能從頭開始催化合成DNA，引物的5′端與母鏈發(fā)生堿基互補配對，然后從引物的3′端延伸子鏈，所以，整條子鏈的合成是從5′端延伸到3′端；TaqDNA聚合酶能耐高溫，所以在反應體系中可反復利用，無需另外再添加；PCR擴增的是引物之間的固定長度的DNA序列；TaqDNA聚合酶是1966年從美國黃石公園的一個熱泉內的某種菌體內發(fā)現(xiàn)的。123456789107.在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關于這三種方法的敘述錯誤的是A.蒸餾法和萃取法都需要水浴加熱B.壓榨法適用于易焦糊原料的提取，如柑橘、檸檬等C.萃取法適用范圍較廣，一般原料顆粒小、萃取溫度高、時間長，萃取

效果好D.蒸餾法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油解析√答案解析蒸餾法適用于提取揮發(fā)性強的芳香油，其操作過程中不需要水浴加熱，萃取法需要水浴加熱。123456789108.下列關于玫瑰精油和橘皮精油提取的過程，敘述正確的是A.玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸餾、壓榨和萃取的方法提取B.在水蒸氣蒸餾出的玫瑰乳濁液中加入無水Na2SO4的目的是除水C.新鮮的橘皮中含有大量的果蠟、果膠等，為了提高出油率，需用CaCO3

水溶液浸泡D.玫瑰精油和橘皮精油都有很強的揮發(fā)性，易溶于有機溶劑，其成分都

是萜類化合物的衍生物√答案123456789109.下圖是玫瑰油提取的水蒸氣蒸餾裝置圖和胡蘿卜素提取的裝置圖，請據(jù)圖分析，并比較回答下面有關問題：12345678910(1)從裝置上看，A裝置多了

、連接管、

；B裝置增加了

，目的是

。解析兩裝置相比，A裝置多了溫度計、連接管及接收瓶，B裝置則增加了水浴鍋。12345678910溫度計接收瓶(錐形瓶)水浴鍋避免因明火加熱可能導致的燃燒、爆炸答案解析(2)A裝置中提取物最后存在于

，B裝置提取物存在于

。解析

提取物存在于A中的接收瓶，B中的燒瓶中。12345678910答案解析接收瓶(錐形瓶)燒瓶(3)兩個裝置的差別是由于提取物的方法不同，歸根到底是由于提取物的分子結構不同、理化性質不同。A裝置中提取物一般具有

，B裝置中提取物在石油醚等有機溶劑中有較高的

。揮發(fā)性溶解度答案解析12345678910解析A裝置中的提取物應具較強的揮發(fā)性，B裝置中的提取物應在有機溶劑中有較高的溶解度。10.H