生物專題DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)導(dǎo)學(xué)案高三復(fù)習(xí)

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載課題：生物選修1專題5DN解口蛋白質(zhì)技術(shù)導(dǎo)學(xué)案【知識(shí)梳理】(一)DNA勺粗提取與鑒定.實(shí)驗(yàn)原理提取生物大分子的基本思路是。對(duì)于DNA的粗提取而言，就是要利用 與 、等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA去除其他成分。DNA勺溶解性DN用口蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的 溶液中溶解度不同，利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使 充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。DN心溶于 溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。DNA寸酶、高溫和洗滌劑的耐受性蛋白酶能水解，但是對(duì) 沒(méi)有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oC的高溫，而

2、DNA在 才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解，但對(duì)DN酸有影響。DNA勺鑒定在 條件下， DNA禺會(huì)被染成 色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)材料的選取凡是含有 的生物材料都可以考慮，但是使用 的生物組織，成功的可能性更大。(2)破碎細(xì)胞，獲取含 DNA的濾液破碎動(dòng)物細(xì)胞：如在雞血細(xì)胞液中加入一定量的, 同時(shí)用 攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可。破碎植物細(xì)胞(如洋蔥)，需在切碎的洋蔥中加入一定的 和,進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過(guò)濾后收集研磨液。加入蒸儲(chǔ)水作用：蒸儲(chǔ)水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種 液體，使血細(xì)胞,再加上攪拌的機(jī)械作用，加速了雞血細(xì)胞的破裂 (細(xì)胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA

3、加入洗滌劑的作用是：洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解,有利于 的釋放；加入食鹽的作用是：溶解。如果研磨不充分， 會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的 釋放不完全， 提取的DNAS變,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到、用二苯胺鑒定不顯示 等。(3)去除濾液中的雜質(zhì)方案一：利用 DNA在不同濃度NaCl溶液中 不同，通過(guò)控制 去除雜質(zhì)。方案二：根據(jù)酶的專一性，利用木瓜蛋白酶分解,而不分解;方案三：利用 DN府口蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使 變性，與 分離。DNA勺析出與鑒定DNA勺析出：將處理后的溶液過(guò)濾 ，加入與濾液體積相等、冷卻的,靜置23min,溶液中會(huì)出現(xiàn),這就是粗提取的DNADNA勺鑒定：將白色絲狀物用 的 NaC

4、l溶液再溶解，加入 4ml的,混合均勻后，在條件下，溶液被染成色。歡迎下載學(xué)習(xí)好資料.注意事項(xiàng)(1)以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，需要加入檸檬酸鈉防止(2)要提取洋蔥等的 DNA寸，加入洗滌劑后，動(dòng)作要,否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利 于后續(xù)步驟地操作。(3)加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要,以免,導(dǎo)致DN后子不能形成絮狀沉淀。(4)二苯胺試劑要,否則會(huì)影響鑒定的效果。(5)當(dāng)NaCl溶液濃度低于 0.14mol/L時(shí)，隨濃度的升高，DNA勺溶解度;當(dāng) NaCl溶液濃 度高于0.14mol/L時(shí)，隨濃度升高，DNA的溶解度。(二)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNM斷POFOC(1 )細(xì)析：(2)細(xì)析：:解旋酶、AT

5、P, DNAB條鏈打開，形成兩條 DNAII鏈。:在 DNA鏈3端與DN版向配對(duì)結(jié)合。:DNAM合酶與模板鏈結(jié)合，標(biāo)志著單鏈合成開始。:DNAm合酶從引物3端開始，將配對(duì)的脫氧核甘酸連接起來(lái)。(3) DN6子復(fù)制的人工控制在DNA勺復(fù)制過(guò)程中，復(fù)制的前提是。在體外可通過(guò)控制 來(lái)實(shí)現(xiàn)。解開螺旋：在 C范圍內(nèi)，DNAOIBI打開，形成兩條 DNAII鏈，稱為?；謴?fù)螺旋：在 C左右時(shí)，兩條DNAII鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱為。復(fù)制條件： (相當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的核基質(zhì))；模板；分別與兩條模板鏈相結(jié)合的;四種脫氧核甘酸；酶反應(yīng)場(chǎng)所： (自動(dòng)溫度周期性調(diào)節(jié))。PCR的反應(yīng)過(guò)程(1)每次循環(huán)的三個(gè)步驟：變性：在 C

6、時(shí) DNA軍旋復(fù)性：在 C時(shí)引物與 DNA|i鏈結(jié)合延伸：在 C時(shí)合成DNA子鏈(兩個(gè)引物間的序列)(2)實(shí)驗(yàn)操作配制PC阪應(yīng)體系移6放a設(shè)怖CF的工作參數(shù) 擴(kuò)增飛)操作提示為避免外源 DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)中使用的、以及蒸儲(chǔ)水等在使用前必須進(jìn)行。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在 C儲(chǔ)存。使用前，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。在微量離心管中添加反應(yīng)成分時(shí)，移液管上的槍頭要?；靹蚝箅x心處理，使反應(yīng)液集中在離心管底部。（三）血紅蛋白的粗提取和分離1.實(shí)驗(yàn)原理蛋白質(zhì)的分離和提取的原理：根據(jù)蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的、所帶電荷的、和等等，可以用來(lái)分離不

7、同蛋白質(zhì)。（1）凝膠色譜法（也稱）概念：根據(jù)被分離蛋白質(zhì)的,利用具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠的分子篩作用，來(lái)分離蛋白質(zhì)的有效方法。原理：凝膠實(shí)際上是一些由 構(gòu)成的多孔球體，當(dāng)不同的蛋白質(zhì)通過(guò)凝膠時(shí)，的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程,移動(dòng)速度,而的蛋白質(zhì)無(wú)法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在 移動(dòng)，路程,移動(dòng)速度,相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)因此得以分離。（2）緩沖溶液概念：在一定的范圍內(nèi)，能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液 發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用，具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。作用：能夠抵制 對(duì)溶液的 的影響，維持基本不變。緩沖溶液的配制：通常由 種緩沖劑溶解于水中配制而成。調(diào)節(jié)緩沖劑的 就

8、可以制得使用的緩沖液。（3）電泳概念：指 在 作用下發(fā)生遷移的過(guò)程。原理：許多重要的生物大分子，如、等都具有,在下，這些基團(tuán)會(huì)帶上。在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷 的電極移動(dòng)。作用：電泳利用了待分離樣品中各種分子 以及分子本身的、的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。方法分類： 電泳；電泳蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于 以及 等因素。測(cè)定蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量通常用2.實(shí)驗(yàn)操作蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步： 、和。（1）樣品（哺乳動(dòng)物的血液）處理和粗分離紅細(xì)胞的洗滌：目的：去除;方法：離心血紅蛋白的釋放：加 （低滲溶液，使紅細(xì)胞吸水漲破）和 （溶解細(xì)

9、胞膜），置于磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢?0分鐘（加速細(xì)胞破裂），細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。分離血紅蛋白溶液：將攪拌好混合液轉(zhuǎn)移到離心管內(nèi)，以 2000r/min的速度離心10 min ，試管中的溶 液從上往下分為4層：學(xué)習(xí)好資料歡迎下載第1層(最上層)：的甲苯層第2層(中上層)：的沉淀層，色薄層固體第3層(中下層)：的水溶液層，的液體第4層(最下層)：其它雜質(zhì)的 沉淀層將試管中的液體用 過(guò)濾、除去,于 中靜置片刻后，分離出下層的。粗分離：即 。將裝有血紅蛋白溶液的透析袋放入pH為7.0的磷酸緩沖液中，透析 12h,以(2)純化一一凝膠色譜操作通過(guò)凝膠色譜柱將 除去。制作。裝填。因?yàn)楦傻哪z和用緩沖液平

10、衡好的凝膠的體積差別很大，所以裝柱前需要根據(jù)色譜柱的內(nèi)體積計(jì)算。在裝填凝膠柱時(shí)，不得有 存在。樣品的加入和洗脫(3)純度鑒定：判斷 的蛋白質(zhì)是否達(dá)到要求，需要進(jìn)行蛋白質(zhì)純度的鑒定。在鑒定的方法中，使用最多的是.操作提示(1)紅細(xì)胞的洗滌：、與 十分重要。_過(guò)少，無(wú)法除去血漿蛋白；過(guò)高和 過(guò)長(zhǎng)會(huì)使等一同沉淀，達(dá)不到分離效果。(2)色譜柱填料的處理： 商品凝膠使用前需直接放在 中膨脹，可以將加入其中的用 加熱，加速膨脹。(3)凝膠色譜柱的裝填：在裝填凝膠柱時(shí)，不得有氣泡存在。氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的,降低。(4)蛋白質(zhì)的分離：如果紅色區(qū)帶 地移動(dòng)，說(shuō)明色譜柱制作成功。.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)(1)觀

11、察血液樣品離心后是否分層。如果分層不明顯， 可能是的原因。此外，離心速度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀，也得不到 的紅細(xì)胞，影響后續(xù)。(2)如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地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；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說(shuō)明分離的效果不好，這與有關(guān)。課題：生物選修1專題5DN街口蛋白質(zhì)技術(shù)導(dǎo)學(xué)案答案【知識(shí)梳理】(一)DNA勺粗提取與鑒定1.化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子歡迎下載學(xué)習(xí)好資料DNARN蜃白質(zhì)和脂質(zhì)(1) NaClDNA酒精(2)蛋白質(zhì)DNA80C以上細(xì)胞膜(3)沸水浴二苯胺藍(lán)(1) DN

12、ADNAT量相對(duì)較高(2)蒸儲(chǔ)水玻璃棒洗滌劑食鹽低滲吸水脹裂細(xì)胞膜DNADNADNA少絲狀沉淀物藍(lán)色(3)去除濾液中的雜質(zhì)溶解度NaCl溶液的濃度蛋白質(zhì)DNA蛋白質(zhì)DNA(4)酒精溶液白色絲狀物2mol/L二苯胺試劑沸水浴藍(lán)_(1)血液凝固(2)輕緩、柔和(3)輕緩DNA分子的斷裂(4)現(xiàn)配現(xiàn)用(5)降低升高(二)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNM斷條件組分作用一模板DNA的兩條單鏈提供復(fù)制的模板原料四種脫氧核甘酸合成DNA?鏈的原料酶解旋酶DNAM合酶打開DNAZ鏈催化合成DNA子鏈能量ATP為解螺旋和合成子鏈供能引物RNA為DNA聚合酶提供合成的3端起點(diǎn)(2)解旋引物結(jié)合DNAM合酶結(jié)合子鏈合成(3

13、)雙鏈的解開溫度80100變性50復(fù)性緩沖液DNA兩種引物耐熱的 DNA聚合PCR儀2. (1) 95 5572(2)離心管PCR儀DNA(3)微量離心管槍頭緩沖液高壓滅菌20更換(三)血紅蛋白的粗提取和分離.形狀和大小性質(zhì)和多少溶解度吸附性質(zhì)對(duì)其他分子的親和力 (1)分配色譜法相對(duì)分子質(zhì)量的大小多糖類化合物相對(duì)分子質(zhì)量較小較長(zhǎng)較慢歡迎下載學(xué)習(xí)好資料相對(duì)分子質(zhì)量較大凝膠外部較短較快(2) pH外界的酸和堿pHpH12使用比例在不同pH范圍內(nèi)(3)帶電粒子電場(chǎng)多肽核酸可解離的基團(tuán)一定的pH正電或負(fù)電相反帶電性質(zhì)的差異大小形狀遷移速度瓊脂糖凝膠聚丙稀酰胺凝膠所帶凈電荷的多少分子的大小十二烷基硫酸鈉(SD9 一聚丙稀酰胺凝膠電泳.樣品處理粗分離純化純度鑒定(1)雜蛋白低速短時(shí)間蒸儲(chǔ)水甲