2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一 第3講 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）

2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）物理

化學(xué)

化學(xué)

物理

RNA

蛋白質(zhì)

脂質(zhì)

物理

化學(xué)

物理化學(xué)化學(xué)物理RNA蛋白質(zhì)脂質(zhì)物理化學(xué)NaCl溶液

DNA

雜質(zhì)

雜質(zhì)

DNA

蛋白質(zhì)

DNA

蛋白質(zhì)

DNA

蛋白酶

60～80℃

80℃

60～80℃

細(xì)胞核

DNA

NaCl溶液DNA雜質(zhì)雜質(zhì)DNA蛋白質(zhì)DNA蛋DNA

DNA

DNADNA蒸餾水

過濾

洗滌劑

食鹽

充分?jǐn)嚢韬脱心?/p>

蒸餾水過濾洗滌劑食鹽充分?jǐn)嚢韬脱心aCl

嫩肉粉

60～75℃

10～15

冷卻

酒精

白色絲狀物

NaCl嫩肉粉60～75℃10～15冷卻酒精白色項(xiàng)目兩支20mL的試管1號2號實(shí)驗(yàn)步驟加入2mol/L的NaCl溶液

5mL

5mL加入絲狀物(DNA)√用玻璃棒攪拌絲狀物溶解加入二苯胺試劑

4mL

4mL沸水浴加熱

5min

5min觀察現(xiàn)象不變藍(lán)變藍(lán)項(xiàng)目兩支20mL的試管1號2號加入2mol/L的NaCl問題探究1：在DNA的提取過程中，DNA的哪種理化性質(zhì)是提取、提純的重要依據(jù)？提示：DNA在不同濃度NaCl溶液中的溶解度。問題探究1：在DNA的提取過程中，DNA的哪種理化性質(zhì)是提取熱變

80℃～100℃

冷卻

熱變80℃～100℃冷卻90℃

單鏈

50℃左右

引物

72℃左右

DNA聚合酶

90℃單鏈50℃左右引物72℃左右DNA聚合酶三、血紅蛋白的提取與分離相對分子質(zhì)量的大小

相對分子

質(zhì)量較小

凝膠內(nèi)部的通道

較長

較慢

相對分子質(zhì)量較大

在凝膠外部

較短

較快

多孔

多糖

三、血紅蛋白的提取與分離相對分子質(zhì)量的大小相對分子質(zhì)量較酸

堿

pH

pH

緩沖溶液

pH

酸堿pHpH緩沖溶液pH電場

蛋白質(zhì)

電場

帶電性質(zhì)

大小、形狀

遷移速度

瓊脂糖凝膠

聚丙烯酰胺

電場蛋白質(zhì)電場帶電性質(zhì)大小、形狀遷移速度瓊脂糖凝問題探究2：人和哺乳動物的紅細(xì)胞為什么是提取血紅蛋白的理想材料？提示：人的哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核，也沒有DNA，不適于作DNA提取的材料，但卻是提取血紅蛋白的理想材料。問題探究2：人和哺乳動物的紅細(xì)胞為什么是提取血紅蛋白的理想材1．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過程可表示為圖中 (

)【解析】該方法中大分子蛋白質(zhì)不進(jìn)入凝膠內(nèi)部最先流出，小分子進(jìn)入凝膠內(nèi)部路徑長后流出?！敬鸢浮?/p>

B1．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)2．下列關(guān)于DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)和血紅蛋白的提取實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是 (

)A．前者選擇雞血細(xì)胞作為材料較好，后者選擇哺乳動物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料較好B．樣品預(yù)處理時，前者靜置1天處理除去上清液；后者需要加入清水，反復(fù)低速短時間離心洗滌，至上清液無黃色C．在DNA粗提取實(shí)驗(yàn)中，往2mol/L氯化鈉溶液中加入蒸餾水析出DNA時，應(yīng)該緩慢加入，直到出現(xiàn)黏稠物為止D．洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽等2．下列關(guān)于DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)和血紅蛋白的提取實(shí)驗(yàn)，敘述正確【解析】雞血細(xì)胞有細(xì)胞核，適于提取DNA；哺乳動物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，適用于提取血紅蛋白。提取血紅蛋白的實(shí)驗(yàn)中，洗滌紅細(xì)胞時，不能加清水，應(yīng)該加入生理鹽水，否則細(xì)胞提早釋放出血紅蛋白與雜質(zhì)混合，加大提取難度。DNA初次析出時，加蒸餾水至黏稠物不再增加為止。洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜質(zhì)蛋白，以利于血紅蛋白的分離和純化?！敬鸢浮?/p>

A【解析】雞血細(xì)胞有細(xì)胞核，適于提取DNA；哺乳動物成熟紅細(xì)3．標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大步，這三大步需要的溫度依次是 (

)A．95℃、55℃、72℃

B．72℃、50℃、92℃C．50℃、92℃、72℃ D．80℃、50℃、72℃【解析】當(dāng)溫度上升到90℃以上(90℃～95℃)時，雙鏈DNA解旋為單鏈，稱為變性；當(dāng)溫度下降到50℃左右(40℃～60℃)時，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，稱為復(fù)性；當(dāng)溫度上升到72℃(70℃～75℃)時，溶液中的四種脫氧核苷酸在TaqDNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈，稱為延伸。【答案】

A3．標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大步，這三大步4．現(xiàn)代生物已向兩個方面發(fā)展，宏觀研究的水平為生態(tài)系統(tǒng)水平，微觀研究的水平為分子水平，對于分子的研究，其物質(zhì)的提取和分離顯得尤為重要。下面是物質(zhì)提取和分離的相關(guān)問題，請回答：(一)DNA分子的提取和分離(1)在提取菜花細(xì)胞中的DNA時，采用的是研磨法，為什么不能像用雞血那樣，用蒸餾水使其破裂？_____________。(2)在提取實(shí)驗(yàn)過程中用到兩種濃度的NaCl溶液，說明其作用：①2mol/LNaCl溶液：________________________；②0.14mol/LNaCl溶液：______________________。

4．現(xiàn)代生物已向兩個方面發(fā)展，宏觀研究的水平為生態(tài)系統(tǒng)水平，(3)在整個操作過程中，每100mL血液中加入3g檸檬酸鈉的作用是：____________________________________。(4)鑒定DNA所用的試劑：________。(二)血紅蛋白的提取和分離(1)在血紅蛋白的提取和分離過程中：粗分離、純化和純度鑒定時，都會用到緩沖溶液，其作用是________。(2)在洗脫過程中，對洗脫液的流速要求穩(wěn)定的目的是：________________________________________________(三)不同的化學(xué)物質(zhì)，其理化特性不同，提取方法也有所差異，如胡蘿卜素不溶于水，易溶于________，因此可以用________方法進(jìn)行提取。(3)在整個操作過程中，每100mL血液中加入3g檸檬酸【解析】

(一)(1)DNA分子提取中理想的材料為富含DNA的細(xì)胞，動物中雞血細(xì)胞核，放入蒸餾水中會使細(xì)胞漲破釋放出DNA，而植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁不能因吸水而漲破。(2)實(shí)驗(yàn)過程中兩次用到NaCl溶液，初次為2mol/L的NaCl溶液，用于溶解DNA，而0.14mol/L的NaCl溶液會使DNA析出。(3)為了防止凝血現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)加入檸檬酸鈉。(4)鑒定DNA所用的試劑為二苯胺試劑。(二)(1)為保持蛋白質(zhì)的生理活性，防止變性從而用緩沖液保持pH的恒定。(2)洗脫液的液速變化過快，導(dǎo)致分離純化不充分。【解析】(一)(1)DNA分子提取中理想的材料為富含DNA(三)胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。因此可以用有機(jī)溶劑作萃取劑，以萃取的方法來提取?！敬鸢浮?/p>

(一)(1)植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，不會吸水漲破，只有通過研磨，才能釋放出DNA。(2)①溶解DNA分子，過濾并除去不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)②使DNA分子析出，過濾并除去溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)(3)防止出現(xiàn)凝血(4)二苯胺試劑(二)(1)維持血紅蛋白環(huán)境中pH的穩(wěn)定(2)維持洗脫液加在色譜柱上的壓力穩(wěn)定(三)有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑萃取(三)胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。1.原理、方法和目的基本原理方法目的DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低溶于NaCl溶液中并稀釋①NaCl溶液為2mol/L時，DNA溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析而生成沉淀，通過過濾可除去部分蛋白質(zhì)及不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)②當(dāng)NaCl溶液稀釋至0.14mol/L時，DNA析出，過濾可除去溶于NaCl中的部分蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)1.原理、方法和目的基本原理方法目的DNA在不同濃度的NaC基本原理方法目的DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白質(zhì)DNA不溶于酒精溶液加入冷卻酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白質(zhì)DNA可被二苯胺染成藍(lán)色加入二苯胺，并沸水浴鑒定DNA基本原理方法目的DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)步驟：提取血細(xì)胞核物質(zhì)(蒸餾水漲破)→溶解(2mol/L的NaCl)→過濾(除雜質(zhì))→析出(滴蒸餾水，降NaCl濃度至0.14mol/L)→過濾→再溶解(2mol/L的NaCl)→過濾→進(jìn)一步提純(體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻酒精)→鑒定。3．實(shí)驗(yàn)步驟(2)鑒定(2)鑒定2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）【解析】

本題考查DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的基本知識。洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜，但對DNA在NaCl溶液中的溶解度無影響，故A錯誤；DNA絲狀物需先溶解在適宜濃度的NaCl溶液中，然后加入二苯胺試劑，混合均勻后沸水浴，待冷卻后溶液變藍(lán)，故B錯誤；常溫下菜花勻漿中有些水解酶可能會使DNA水解而影響DNA的提取，故C正確；用玻璃棒朝一個方向緩慢攪拌可減輕對DNA分子的破壞，有利于DNA分子的提取，故D錯誤?！敬鸢浮?/p>

C【解析】本題考查DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的基本知識。洗滌劑能1.實(shí)驗(yàn)步驟中3次加入NaCl溶液的濃度和作用：濃度均為2mol/L，作用均為溶解DNA。2．實(shí)驗(yàn)步驟中2次加入蒸餾水的目的：第一次加入是使雞血細(xì)胞吸水漲破，第二次是稀釋NaCl溶液至0.14mol/L，從而析出DNA。1.實(shí)驗(yàn)步驟中3次加入NaCl溶液的濃度和作用：濃度均為23．實(shí)驗(yàn)中4次過濾的比較第一次過濾第二次過濾第三次過濾第四次過濾濾液中含DNA的核物質(zhì)DNA溶于0.14mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)DNA紗布上細(xì)胞膜、核膜等殘片溶于2mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)DNA不溶于2mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)過濾前加入的物質(zhì)蒸餾水NaCl溶液蒸餾水NaCl溶液過濾的目的去除細(xì)胞膜、核膜等雜質(zhì)去除不溶于2mol/LNaCl的雜質(zhì)去除溶于0.14mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)去除不溶于2mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)3．實(shí)驗(yàn)中4次過濾的比較第一次過濾第二次過濾第三次過濾第四次4.其他注意事項(xiàng)(1)甲基綠可將DNA染成綠色且不需水浴加熱，二苯胺鑒定DNA屬于顏色反應(yīng)，需要沸水浴加熱5min，可使DNA呈藍(lán)色。(2)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則二苯胺會變成淺藍(lán)色，影響鑒定效果。(3)DNA進(jìn)一步提純(第四次過濾的濾液)時要選用預(yù)冷的95%的酒精，作用如下：①抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；②降低分子運(yùn)動，易于形成沉淀析出；③低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。

4.其他注意事項(xiàng)1．(2012·蚌埠期末)在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對樣品處理過程中的分析正確的是 (

)A．洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽B．洗滌時離心速度過低，時間過短，白細(xì)胞等會沉淀，達(dá)不到分離的效果C．洗滌過程選用0.1%的生理鹽水D．透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)【解析】

透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)和更換樣品的緩沖液?！敬鸢浮?/p>

D1．(2012·蚌埠期末)在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對樣品2．(2012·南京質(zhì)檢)下列有關(guān)蛋白質(zhì)提取和分離的說法，錯誤的是 (

)A．透析法分離蛋白質(zhì)的原理是利用蛋白質(zhì)不能通過半透膜的特性B．采用透析法使蛋白質(zhì)與其他小分子化合物分離開來C．離心沉降法通過控制離心速率使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)分離D．蛋白質(zhì)在電場中可以向與其自身所帶電荷相同的電極方向移動【解析】

帶電離子或分子在電場中向著與其所帶電荷相反的電極移動?！敬鸢浮?/p>

D2．(2012·南京質(zhì)檢)下列有關(guān)蛋白質(zhì)提取和分離的說法，錯3．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。DNA粗提取：第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。3．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如第二步：先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液，再加入20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的2moL/LNaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表。(注：“＋”越多表示藍(lán)色越深)材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋第二步：先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液，再加入20分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題：(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱是____________________。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少________。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。①結(jié)論1：與20℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2：______________________________________。②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________。分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題：(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是：_________________________________________。然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相【解析】本題考查DNA的粗提取和鑒定的相關(guān)知識，分析題意可知自變量是材料不同和材料保存溫度不同，因變量是DNA提取量不同。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭t是探究不同保存溫度和不同材料對DNA提取量的影響?！敬鸢浮?/p>

(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響(2)DNA斷裂(3)①等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多②低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解速率慢(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液【解析】本題考查DNA的粗提取和鑒定的相關(guān)知識，分析題意可1.PCR的反應(yīng)過程(1)變性：當(dāng)溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解旋為單鏈，如下圖：1.PCR的反應(yīng)過程(2)復(fù)性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，如下圖：(3)延伸：溫度上升到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(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈，如下圖：(2)復(fù)性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與2．PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA復(fù)制的比較DNA復(fù)制

PCR擴(kuò)增技術(shù)場所主要在細(xì)胞核內(nèi)生物體外原理堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對酶

DNA聚合酶、解旋酶耐熱的DNA聚合酶(Taq酶)條件模板、ATP、引物鏈(RNA)、常溫模板、ATP、引物鏈(DNA及RNA片段)、溫度變化(90～95℃→55～60℃→70～75℃)原料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸特點(diǎn)形成的是整個DNA分子，一個細(xì)胞周期只復(fù)制一次短時間內(nèi)形成大量目的基因DNA片段，呈指數(shù)增長——2n2．PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA復(fù)制的比較DNA復(fù)制PCR擴(kuò)增2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）(1)PCR的全稱是________。PCR與體內(nèi)DNA復(fù)制的不同之處主要表現(xiàn)在溫度環(huán)境的不同，在PCR技術(shù)中先用95℃高溫處理的目的是________，而這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過________實(shí)現(xiàn)的。(2)在PCR技術(shù)中所需要的引物實(shí)質(zhì)上是一種________。請在圖中繪出引物結(jié)合的位置。(3)若將1個DNA分子拷貝10次，則需要在緩沖液中至少加入________個引物。(4)DNA子鏈復(fù)制的方向是________，這是由于____________________________。(1)PCR的全稱是________。PCR與體內(nèi)DNA復(fù)制【解析】

本題考查考生對PCR技術(shù)的理解，屬于知識識記和理解層次的考查。PCR技術(shù)又稱多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在PCR技術(shù)中，用95℃高溫處理的目的是使DNA分子中的氫鍵斷裂，兩條鏈解開，即使DNA分子變性。引物是一種單鏈DNA或RNA分子，它能與解開的DNA母鏈的3′端結(jié)合，為DNA聚合酶提供吸附位點(diǎn)，使DNA聚合酶從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸，從而決定了DNA子鏈復(fù)制的方向是從5′端到3′端。在DNA分子擴(kuò)增時，需要2種引物，由于新合成的子鏈都需要引物作為復(fù)制的起點(diǎn)，故所需的引物數(shù)目等于新合成的DNA子鏈數(shù)目，即2×210－2＝211－2(個)?！窘馕觥勘绢}考查考生對PCR技術(shù)的理解，屬于知識識記和理解【答案】

(1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)使DNA變性(使DNA的兩條鏈解開)解旋酶的催化(2)單鏈DNA或RNA分子如圖所示(3)211－2

(4)從5′端到3′端DNA聚合酶只能從引物的3′端開始連接單個脫氧核苷酸分子【答案】(1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)使DNA變性(使DNA的兩條1．(2012·湖北聯(lián)考)下列關(guān)于PCR的描述，不正確的是(

)A．PCR技術(shù)的原理是DNA的半保留復(fù)制B．是一個酶促反應(yīng)，需耐高溫的解旋酶和聚合酶C．一個DNA片段經(jīng)PCR擴(kuò)增，可形成2n個DNA片段(n表示循環(huán)次數(shù))D．PCR利用了DNA的熱變性來控制解旋與重螺旋1．(2012·湖北聯(lián)考)下列關(guān)于PCR的描述，不正確的是【解析】

PCR以極少數(shù)的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原料，在引物的作用下使DNA聚合酶從引物的3′端連接脫氧核苷酸，短時間內(nèi)迅速復(fù)制百萬份DNA拷貝。PCR利用DNA在不同溫度下變性解聚或復(fù)性的特性來解旋并結(jié)合引物，不需要解旋酶來解旋?！敬鸢浮?/p>

B【解析】PCR以極少數(shù)的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原2．(2012·湘潭一模)下列有關(guān)PCR實(shí)驗(yàn)操作的敘述，不正確的是 (

)A．在微量離心管中添加各種試劑時，只需一個槍頭B．離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底，提高反應(yīng)效果C．用手輕彈離心管管壁的目的是使反應(yīng)液充分混合D．離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)，防止液體外溢【解析】

添加各種試劑時需要用到微量離心管，每吸取一種試劑后，都需更換離心管槍頭?！敬鸢浮?/p>

A2．(2012·湘潭一模)下列有關(guān)PCR實(shí)驗(yàn)操作的敘述，不正3．PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，如圖表示合成過程，請據(jù)圖分析回答：3．PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成(1)A過程高溫使DNA變性解旋，對該過程的原理敘述，正確的是(

)A．該過程用耐高溫的解旋酶破壞氫鍵B．該過程用限制酶破壞磷酸二酯鍵C．該過程不需要解旋酶的作用D．該過程與人體細(xì)胞的過程完全相同(1)A過程高溫使DNA變性解旋，對該過程的原理敘述，正確的(2)C過程要用到的酶是________，這種酶在高溫下仍保持活性，因此在PCR擴(kuò)增時可以加入________次，________(需要、不需要)再添加。PCR反應(yīng)除提供酶外，還需要滿足的基本條件有_____________________________________。(3)如果把模板DNA的兩條鏈用15N標(biāo)記，游離的脫氧核苷酸不做標(biāo)記，控制“95℃～55℃～72℃”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有15N標(biāo)記的DNA占________。(2)C過程要用到的酶是________，這種酶在高溫下仍保【解析】

本題考查PCR的過程和條件。在熟知細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過程和PCR過程異同點(diǎn)的前提下，會運(yùn)用DNA復(fù)制的有關(guān)原理是解答本題的關(guān)鍵。(1)高溫所起的作用類似于解旋酶，使雙鏈DNA變?yōu)閱捂?，因此A過程不需要解旋酶的參與。(2)C過程為PCR技術(shù)的延伸階段，當(dāng)系統(tǒng)溫度上升至72℃左右時，溶液中的四種脫氧核苷酸在Taq

DNA聚合酶的作用下合成新的DNA鏈。Taq

DNA聚合酶是耐熱的，高溫下不變性，所以一次性加入即可。(3)PCR技術(shù)遵循半保留復(fù)制的特點(diǎn)。經(jīng)過3次循環(huán)，共產(chǎn)生23個DNA分子，其中有2個DNA分子含有15N標(biāo)記。【解析】本題考查PCR的過程和條件。在熟知細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制【答案】

(1)C

(2)TaqDNA聚合酶一不需要DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸，同時通過控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行(3)25%【答案】(1)C(2)TaqDNA聚合酶一不需要1.蛋白質(zhì)分離的依據(jù)蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分子的親和力等，可以用來提取和分離不同種類的蛋白質(zhì)。

1.蛋白質(zhì)分離的依據(jù)2．方法及原理(1)凝膠色譜法原理蛋白質(zhì)比較相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)部不能進(jìn)入能進(jìn)入運(yùn)動方式垂直向下垂直向下和無規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動經(jīng)過路程較短較長洗脫次序先流出后流出2．方法及原理蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)部凝膠色譜柱的直徑大小不影響分離效果，但直徑過大造成洗脫液體積大，樣品稀釋度大；凝膠色譜柱的高度與分離度有關(guān)。凝膠色譜柱的直徑大小不影響分離效果，但直徑過大造成洗脫液體積(2)凝膠電泳法原理凝膠電泳法的原理是不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在電場中的運(yùn)動方向和運(yùn)動速度不同。如下表：決定運(yùn)動方向形成庫侖力形成阻力決定運(yùn)動速率電荷性質(zhì)√電荷量

√

√分子形狀

√

√分子大小

√

√(2)凝膠電泳法原理決定運(yùn)形成形成決定運(yùn)電荷性質(zhì)√電荷量√3.實(shí)驗(yàn)操作流程3.實(shí)驗(yàn)操作流程2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有________功能。我們通常選用豬、牛、羊等動物的血液，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進(jìn)行離心，收集血紅蛋白溶液。其中加入檸檬酸鈉的目的是______________________。(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______________________。(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅(3)甲裝置用于________，目的是____________。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫________，是根據(jù)________分離蛋白質(zhì)的有效方法。在操作中加樣(下圖)的正確順序是________。(4)最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行__________。(3)甲裝置用于________，目的是__________【解析】

血紅蛋白的提取與分離過程中，在使紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白后，先進(jìn)行透析去除小分子雜質(zhì)，然后再利用凝膠色譜法利用分子大小的差異對血紅蛋白分子進(jìn)行分離?！敬鸢浮?/p>

(1)運(yùn)輸防止血液凝固(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(zhì)凝膠色譜法相對分子質(zhì)量的大小④①②③

(4)純度鑒定【解析】血紅蛋白的提取與分離過程中，在使紅細(xì)胞破裂釋放出血1.紅細(xì)胞洗滌過程中，洗滌三次后，上清液仍有黃色，可增加洗滌次數(shù)，否則無法除去血漿蛋白；離心時轉(zhuǎn)速要低，時間要短，否則白細(xì)胞等會一同沉淀，達(dá)不到分離效果。2.血紅蛋白釋放過程中，蒸餾水的作用是漲破紅細(xì)胞，甲苯的作用主要是溶解細(xì)胞膜。1.紅細(xì)胞洗滌過程中，洗滌三次后，上清液仍有黃色，可增加洗3.為了加快干凝膠的膨脹，可將加入洗脫液的濕凝膠用沸水浴加熱，逐漸升溫至接近沸騰，通常只需1～2h。這種方法不但節(jié)約時間，而且可以除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣。4．滴加樣品時，吸管管口要貼著管壁環(huán)繞移動，防止破壞凝膠面。3.為了加快干凝膠的膨脹，可將加入洗脫液的濕凝膠用沸水浴加1．分離血紅蛋白時，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，以2000r/min的速度離心10min后，可以明顯看到試管中的溶液分為4層。下列描述中，正確的是

(

)A．第1層為無色透明的甲苯層B．第2層為紅色透明層，含血紅蛋白C．第4層為白色薄層固體，是脂溶性沉淀物D．第3層為暗紅色沉淀物，含破裂的細(xì)胞1．分離血紅蛋白時，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，以200【解析】采集的血樣先經(jīng)處理分離出紅細(xì)胞，然后在蒸餾水和甲苯的作用下，使紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。分離血紅蛋白時，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，以2000r/min速度離心10min后，可以明顯看到試管中的溶液分為4層：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(zhì)的沉淀層；第3層是紅色透明液體，是血紅蛋白的水溶液；第4層是雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。將試管中的液體用濾紙過濾，除去脂溶性雜質(zhì)沉淀層，于分液漏斗靜置片刻后，分出下層的紅色透明液體即血紅蛋白水溶液?！敬鸢浮?/p>

A【解析】采集的血樣先經(jīng)處理分離出紅細(xì)胞，然后在蒸餾水和甲苯2．(2011·廣東卷)以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是

(

)A．洗滌紅細(xì)胞時，使用生理鹽水可防止紅細(xì)胞破裂B．豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)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2．(2011·廣東卷)以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述，不正確【解析】

D項(xiàng)考查凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理，相對分子質(zhì)量越大的通過凝膠色譜柱的速度越快，故D錯誤。A正確，洗滌的目的是去除雜蛋白以利于后續(xù)步驟的分離純化，加入的是生理鹽水，緩慢攪拌10min，低速短時間離心，重復(fù)洗滌三次，直至上清液不再呈現(xiàn)黃色，表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。B正確，哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核與眾多的細(xì)胞器，提純時雜蛋白較少。C正確，血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜法分離過程中可以通過觀察顏色來判斷什么時候應(yīng)該收集洗脫液(如果操作都正確，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)，這使得血紅蛋白的分離過程非常直觀，簡化了操作。【答案】

D【解析】D項(xiàng)考查凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理，相對分子質(zhì)量越3．蛋白質(zhì)的肽鏈之間可通過二硫鍵維持穩(wěn)定。已知不同的多肽產(chǎn)物可因相對分子質(zhì)量不同而以電泳方式分離。下列左圖是一個分析蛋白質(zhì)的電泳結(jié)果圖，“－”代表沒加還原劑，“＋”代表加有還原劑，還原劑可打斷二硫鍵，“M”代表某些已知相對分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)或多肽，M右側(cè)的數(shù)字代表這些蛋白質(zhì)或多肽的相對分子質(zhì)量。右圖中的“－”代表二硫鍵。根據(jù)左側(cè)結(jié)果，下圖中最能代表該蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的是(

)3．蛋白質(zhì)的肽鏈之間可通過二硫鍵維持穩(wěn)定。已知不同的多肽產(chǎn)物2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）【解析】本題考查蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識，中等難度。根據(jù)電泳結(jié)果圖和題意分析，左圖是一個分析細(xì)菌蛋白的電泳結(jié)果圖，由于“－”代表沒加還原劑，可見所分析的細(xì)菌蛋白為一條相對分子質(zhì)量約為130的多肽，加還原劑打斷二硫鍵后，由左圖“＋”可知，所分析細(xì)菌蛋白的這條多肽已被分解為相對分子質(zhì)量約為30與50的多肽，由于多肽鏈總相對分子質(zhì)量約為130，可推知經(jīng)二硫鍵打斷后的多肽應(yīng)是2條相對分子質(zhì)量為50的多肽，l條相對分子質(zhì)量為30的多肽，即選C?！敬鸢浮?/p>

C【解析】本題考查蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識，中等難度。根據(jù)電泳結(jié)“血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)”中的注意事項(xiàng)1．紅細(xì)胞的洗滌：洗滌次數(shù)不能過少，否則無法除去血漿蛋白；要低速、短時離心，否則會使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。2．凝膠的預(yù)處理：用沸水浴法不但節(jié)約時間，而且能除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的氣泡。3．色譜柱的裝填：裝填時盡量緊密，減小顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。4．色譜柱成功的標(biāo)志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動。“血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)”中的注意事項(xiàng)2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）(3)裝填凝膠色譜柱時，要注意色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡，凝膠色譜柱必須重新裝填。這是因?yàn)開_______________________________________________?！窘馕觥?/p>

檸檬酸鈉是一種抗凝劑，能夠防止血液凝固。凝膠色譜柱中如果產(chǎn)生了氣泡，氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果。【答案】

(1)防止血液凝固(2)血紅蛋白的釋放透析分液漏斗(3)氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果(3)裝填凝膠色譜柱時，要注意色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，一旦發(fā)課時作業(yè)(四十)課時作業(yè)(四十)2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）物理

化學(xué)

化學(xué)

物理

RNA

蛋白質(zhì)

脂質(zhì)

物理

化學(xué)

物理化學(xué)化學(xué)物理RNA蛋白質(zhì)脂質(zhì)物理化學(xué)NaCl溶液

DNA

雜質(zhì)

雜質(zhì)

DNA

蛋白質(zhì)

DNA

蛋白質(zhì)

DNA

蛋白酶

60～80℃

80℃

60～80℃

細(xì)胞核

DNA

NaCl溶液DNA雜質(zhì)雜質(zhì)DNA蛋白質(zhì)DNA蛋DNA

DNA

DNADNA蒸餾水

過濾

洗滌劑

食鹽

充分?jǐn)嚢韬脱心?/p>

蒸餾水過濾洗滌劑食鹽充分?jǐn)嚢韬脱心aCl

嫩肉粉

60～75℃

10～15

冷卻

酒精

白色絲狀物

NaCl嫩肉粉60～75℃10～15冷卻酒精白色項(xiàng)目兩支20mL的試管1號2號實(shí)驗(yàn)步驟加入2mol/L的NaCl溶液

5mL

5mL加入絲狀物(DNA)√用玻璃棒攪拌絲狀物溶解加入二苯胺試劑

4mL

4mL沸水浴加熱

5min

5min觀察現(xiàn)象不變藍(lán)變藍(lán)項(xiàng)目兩支20mL的試管1號2號加入2mol/L的NaCl問題探究1：在DNA的提取過程中，DNA的哪種理化性質(zhì)是提取、提純的重要依據(jù)？提示：DNA在不同濃度NaCl溶液中的溶解度。問題探究1：在DNA的提取過程中，DNA的哪種理化性質(zhì)是提取熱變

80℃～100℃

冷卻

熱變80℃～100℃冷卻90℃

單鏈

50℃左右

引物

72℃左右

DNA聚合酶

90℃單鏈50℃左右引物72℃左右DNA聚合酶三、血紅蛋白的提取與分離相對分子質(zhì)量的大小

相對分子

質(zhì)量較小

凝膠內(nèi)部的通道

較長

較慢

相對分子質(zhì)量較大

在凝膠外部

較短

較快

多孔

多糖

三、血紅蛋白的提取與分離相對分子質(zhì)量的大小相對分子質(zhì)量較酸

堿

pH

pH

緩沖溶液

pH

酸堿pHpH緩沖溶液pH電場

蛋白質(zhì)

電場

帶電性質(zhì)

大小、形狀

遷移速度

瓊脂糖凝膠

聚丙烯酰胺

電場蛋白質(zhì)電場帶電性質(zhì)大小、形狀遷移速度瓊脂糖凝問題探究2：人和哺乳動物的紅細(xì)胞為什么是提取血紅蛋白的理想材料？提示：人的哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核，也沒有DNA，不適于作DNA提取的材料，但卻是提取血紅蛋白的理想材料。問題探究2：人和哺乳動物的紅細(xì)胞為什么是提取血紅蛋白的理想材1．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過程可表示為圖中 (

)【解析】該方法中大分子蛋白質(zhì)不進(jìn)入凝膠內(nèi)部最先流出，小分子進(jìn)入凝膠內(nèi)部路徑長后流出。【答案】

B1．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)2．下列關(guān)于DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)和血紅蛋白的提取實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是 (

)A．前者選擇雞血細(xì)胞作為材料較好，后者選擇哺乳動物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料較好B．樣品預(yù)處理時，前者靜置1天處理除去上清液；后者需要加入清水，反復(fù)低速短時間離心洗滌，至上清液無黃色C．在DNA粗提取實(shí)驗(yàn)中，往2mol/L氯化鈉溶液中加入蒸餾水析出DNA時，應(yīng)該緩慢加入，直到出現(xiàn)黏稠物為止D．洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽等2．下列關(guān)于DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)和血紅蛋白的提取實(shí)驗(yàn)，敘述正確【解析】雞血細(xì)胞有細(xì)胞核，適于提取DNA；哺乳動物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，適用于提取血紅蛋白。提取血紅蛋白的實(shí)驗(yàn)中，洗滌紅細(xì)胞時，不能加清水，應(yīng)該加入生理鹽水，否則細(xì)胞提早釋放出血紅蛋白與雜質(zhì)混合，加大提取難度。DNA初次析出時，加蒸餾水至黏稠物不再增加為止。洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜質(zhì)蛋白，以利于血紅蛋白的分離和純化?！敬鸢浮?/p>

A【解析】雞血細(xì)胞有細(xì)胞核，適于提取DNA；哺乳動物成熟紅細(xì)3．標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大步，這三大步需要的溫度依次是 (

)A．95℃、55℃、72℃

B．72℃、50℃、92℃C．50℃、92℃、72℃ D．80℃、50℃、72℃【解析】當(dāng)溫度上升到90℃以上(90℃～95℃)時，雙鏈DNA解旋為單鏈，稱為變性；當(dāng)溫度下降到50℃左右(40℃～60℃)時，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，稱為復(fù)性；當(dāng)溫度上升到72℃(70℃～75℃)時，溶液中的四種脫氧核苷酸在TaqDNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈，稱為延伸。【答案】

A3．標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大步，這三大步4．現(xiàn)代生物已向兩個方面發(fā)展，宏觀研究的水平為生態(tài)系統(tǒng)水平，微觀研究的水平為分子水平，對于分子的研究，其物質(zhì)的提取和分離顯得尤為重要。下面是物質(zhì)提取和分離的相關(guān)問題，請回答：(一)DNA分子的提取和分離(1)在提取菜花細(xì)胞中的DNA時，采用的是研磨法，為什么不能像用雞血那樣，用蒸餾水使其破裂？_____________。(2)在提取實(shí)驗(yàn)過程中用到兩種濃度的NaCl溶液，說明其作用：①2mol/LNaCl溶液：________________________；②0.14mol/LNaCl溶液：______________________。

4．現(xiàn)代生物已向兩個方面發(fā)展，宏觀研究的水平為生態(tài)系統(tǒng)水平，(3)在整個操作過程中，每100mL血液中加入3g檸檬酸鈉的作用是：____________________________________。(4)鑒定DNA所用的試劑：________。(二)血紅蛋白的提取和分離(1)在血紅蛋白的提取和分離過程中：粗分離、純化和純度鑒定時，都會用到緩沖溶液，其作用是________。(2)在洗脫過程中，對洗脫液的流速要求穩(wěn)定的目的是：________________________________________________(三)不同的化學(xué)物質(zhì)，其理化特性不同，提取方法也有所差異，如胡蘿卜素不溶于水，易溶于________，因此可以用________方法進(jìn)行提取。(3)在整個操作過程中，每100mL血液中加入3g檸檬酸【解析】

(一)(1)DNA分子提取中理想的材料為富含DNA的細(xì)胞，動物中雞血細(xì)胞核，放入蒸餾水中會使細(xì)胞漲破釋放出DNA，而植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁不能因吸水而漲破。(2)實(shí)驗(yàn)過程中兩次用到NaCl溶液，初次為2mol/L的NaCl溶液，用于溶解DNA，而0.14mol/L的NaCl溶液會使DNA析出。(3)為了防止凝血現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)加入檸檬酸鈉。(4)鑒定DNA所用的試劑為二苯胺試劑。(二)(1)為保持蛋白質(zhì)的生理活性，防止變性從而用緩沖液保持pH的恒定。(2)洗脫液的液速變化過快，導(dǎo)致分離純化不充分?！窘馕觥?一)(1)DNA分子提取中理想的材料為富含DNA(三)胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。因此可以用有機(jī)溶劑作萃取劑，以萃取的方法來提取?！敬鸢浮?/p>

(一)(1)植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，不會吸水漲破，只有通過研磨，才能釋放出DNA。(2)①溶解DNA分子，過濾并除去不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)②使DNA分子析出，過濾并除去溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)(3)防止出現(xiàn)凝血(4)二苯胺試劑(二)(1)維持血紅蛋白環(huán)境中pH的穩(wěn)定(2)維持洗脫液加在色譜柱上的壓力穩(wěn)定(三)有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑萃取(三)胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。1.原理、方法和目的基本原理方法目的DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低溶于NaCl溶液中并稀釋①NaCl溶液為2mol/L時，DNA溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析而生成沉淀，通過過濾可除去部分蛋白質(zhì)及不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)②當(dāng)NaCl溶液稀釋至0.14mol/L時，DNA析出，過濾可除去溶于NaCl中的部分蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)1.原理、方法和目的基本原理方法目的DNA在不同濃度的NaC基本原理方法目的DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白質(zhì)DNA不溶于酒精溶液加入冷卻酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白質(zhì)DNA可被二苯胺染成藍(lán)色加入二苯胺，并沸水浴鑒定DNA基本原理方法目的DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)步驟：提取血細(xì)胞核物質(zhì)(蒸餾水漲破)→溶解(2mol/L的NaCl)→過濾(除雜質(zhì))→析出(滴蒸餾水，降NaCl濃度至0.14mol/L)→過濾→再溶解(2mol/L的NaCl)→過濾→進(jìn)一步提純(體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻酒精)→鑒定。3．實(shí)驗(yàn)步驟(2)鑒定(2)鑒定2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）【解析】

本題考查DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的基本知識。洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜，但對DNA在NaCl溶液中的溶解度無影響，故A錯誤；DNA絲狀物需先溶解在適宜濃度的NaCl溶液中，然后加入二苯胺試劑，混合均勻后沸水浴，待冷卻后溶液變藍(lán)，故B錯誤；常溫下菜花勻漿中有些水解酶可能會使DNA水解而影響DNA的提取，故C正確；用玻璃棒朝一個方向緩慢攪拌可減輕對DNA分子的破壞，有利于DNA分子的提取，故D錯誤?！敬鸢浮?/p>

C【解析】本題考查DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的基本知識。洗滌劑能1.實(shí)驗(yàn)步驟中3次加入NaCl溶液的濃度和作用：濃度均為2mol/L，作用均為溶解DNA。2．實(shí)驗(yàn)步驟中2次加入蒸餾水的目的：第一次加入是使雞血細(xì)胞吸水漲破，第二次是稀釋NaCl溶液至0.14mol/L，從而析出DNA。1.實(shí)驗(yàn)步驟中3次加入NaCl溶液的濃度和作用：濃度均為23．實(shí)驗(yàn)中4次過濾的比較第一次過濾第二次過濾第三次過濾第四次過濾濾液中含DNA的核物質(zhì)DNA溶于0.14mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)DNA紗布上細(xì)胞膜、核膜等殘片溶于2mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)DNA不溶于2mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)過濾前加入的物質(zhì)蒸餾水NaCl溶液蒸餾水NaCl溶液過濾的目的去除細(xì)胞膜、核膜等雜質(zhì)去除不溶于2mol/LNaCl的雜質(zhì)去除溶于0.14mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)去除不溶于2mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)3．實(shí)驗(yàn)中4次過濾的比較第一次過濾第二次過濾第三次過濾第四次4.其他注意事項(xiàng)(1)甲基綠可將DNA染成綠色且不需水浴加熱，二苯胺鑒定DNA屬于顏色反應(yīng)，需要沸水浴加熱5min，可使DNA呈藍(lán)色。(2)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則二苯胺會變成淺藍(lán)色，影響鑒定效果。(3)DNA進(jìn)一步提純(第四次過濾的濾液)時要選用預(yù)冷的95%的酒精，作用如下：①抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；②降低分子運(yùn)動，易于形成沉淀析出；③低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。

4.其他注意事項(xiàng)1．(2012·蚌埠期末)在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對樣品處理過程中的分析正確的是 (

)A．洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽B．洗滌時離心速度過低，時間過短，白細(xì)胞等會沉淀，達(dá)不到分離的效果C．洗滌過程選用0.1%的生理鹽水D．透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)【解析】

透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)和更換樣品的緩沖液?！敬鸢浮?/p>

D1．(2012·蚌埠期末)在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對樣品2．(2012·南京質(zhì)檢)下列有關(guān)蛋白質(zhì)提取和分離的說法，錯誤的是 (

)A．透析法分離蛋白質(zhì)的原理是利用蛋白質(zhì)不能通過半透膜的特性B．采用透析法使蛋白質(zhì)與其他小分子化合物分離開來C．離心沉降法通過控制離心速率使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)分離D．蛋白質(zhì)在電場中可以向與其自身所帶電荷相同的電極方向移動【解析】

帶電離子或分子在電場中向著與其所帶電荷相反的電極移動?！敬鸢浮?/p>

D2．(2012·南京質(zhì)檢)下列有關(guān)蛋白質(zhì)提取和分離的說法，錯3．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。3．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如第二步：先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液，再加入20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的2moL/LNaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表。(注：“＋”越多表示藍(lán)色越深)材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋第二步：先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液，再加入20分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題：(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱是____________________。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少________。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。①結(jié)論1：與20℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2：______________________________________。②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________。分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題：(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是：_________________________________________。然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相【解析】本題考查DNA的粗提取和鑒定的相關(guān)知識，分析題意可知自變量是材料不同和材料保存溫度不同，因變量是DNA提取量不同。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭t是探究不同保存溫度和不同材料對DNA提取量的影響。【答案】

(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響(2)DNA斷裂(3)①等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多②低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解速率慢(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液【解析】本題考查DNA的粗提取和鑒定的相關(guān)知識，分析題意可1.PCR的反應(yīng)過程(1)變性：當(dāng)溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解旋為單鏈，如下圖：1.PCR的反應(yīng)過程(2)復(fù)性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，如下圖：(3)延伸：溫度上升到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(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈，如下圖：(2)復(fù)性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與2．PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA復(fù)制的比較DNA復(fù)制

PCR擴(kuò)增技術(shù)場所主要在細(xì)胞核內(nèi)生物體外原理堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對酶

DNA聚合酶、解旋酶耐熱的DNA聚合酶(Taq酶)條件模板、ATP、引物鏈(RNA)、常溫模板、ATP、引物鏈(DNA及RNA片段)、溫度變化(90～95℃→55～60℃→70～75℃)原料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸特點(diǎn)形成的是整個DNA分子，一個細(xì)胞周期只復(fù)制一次短時間內(nèi)形成大量目的基因DNA片段，呈指數(shù)增長——2n2．PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA復(fù)制的比較DNA復(fù)制PCR擴(kuò)增2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）(1)PCR的全稱是________。PCR與體內(nèi)DNA復(fù)制的不同之處主要表現(xiàn)在溫度環(huán)境的不同，在PCR技術(shù)中先用95℃高溫處理的目的是________，而這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過________實(shí)現(xiàn)的。(2)在PCR技術(shù)中所需要的引物實(shí)質(zhì)上是一種________。請在圖中繪出引物結(jié)合的位置。(3)若將1個DNA分子拷貝10次，則需要在緩沖液中至少加入________個引物。(4)DNA子鏈復(fù)制的方向是________，這是由于____________________________。(1)PCR的全稱是________。PCR與體內(nèi)DNA復(fù)制【解析】

本題考查考生對PCR技術(shù)的理解，屬于知識識記和理解層次的考查。PCR技術(shù)又稱多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在PCR技術(shù)中，用95℃高溫處理的目的是使DNA分子中的氫鍵斷裂，兩條鏈解開，即使DNA分子變性。引物是一種單鏈DNA或RNA分子，它能與解開的DNA母鏈的3′端結(jié)合，為DNA聚合酶提供吸附位點(diǎn)，使DNA聚合酶從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸，從而決定了DNA子鏈復(fù)制的方向是從5′端到3′端。在DNA分子擴(kuò)增時，需要2種引物，由于新合成的子鏈都需要引物作為復(fù)制的起點(diǎn)，故所需的引物數(shù)目等于新合成的DNA子鏈數(shù)目，即2×210－2＝211－2(個)?！窘馕觥勘绢}考查考生對PCR技術(shù)的理解，屬于知識識記和理解【答案】

(1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)使DNA變性(使DNA的兩條鏈解開)解旋酶的催化(2)單鏈DNA或RNA分子如圖所示(3)211－2

(4)從5′端到3′端DNA聚合酶只能從引物的3′端開始連接單個脫氧核苷酸分子【答案】(1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)使DNA變性(使DNA的兩條1．(2012·湖北聯(lián)考)下列關(guān)于PCR的描述，不正確的是(

)A．PCR技術(shù)的原理是DNA的半保留復(fù)制B．是一個酶促反應(yīng)，需耐高溫的解旋酶和聚合酶C．一個DNA片段經(jīng)PCR擴(kuò)增，可形成2n個DNA片段(n表示循環(huán)次數(shù))D．PCR利用了DNA的熱變性來控制解旋與重螺旋1．(2012·湖北聯(lián)考)下列關(guān)于PCR的描述，不正確的是【解析】

PCR以極少數(shù)的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原料，在引物的作用下使DNA聚合酶從引物的3′端連接脫氧核苷酸，短時間內(nèi)迅速復(fù)制百萬份DNA拷貝。PCR利用DNA在不同溫度下變性解聚或復(fù)性的特性來解旋并結(jié)合引物，不需要解旋酶來解旋?！敬鸢浮?/p>

B【解析】PCR以極少數(shù)的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原2．(2012·湘潭一模)下列有關(guān)PCR實(shí)驗(yàn)操作的敘述，不正確的是 (

)A．在微量離心管中添加各種試劑時，只需一個槍頭B．離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底，提高反應(yīng)效果C．用手輕彈離心管管壁的目的是使反應(yīng)液充分混合D．離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)，防止液體外溢【解析】

添加各種試劑時需要用到微量離心管，每吸取一種試劑后，都需更換離心管槍頭。【答案】

A2．(2012·湘潭一模)下列有關(guān)PCR實(shí)驗(yàn)操作的敘述，不正3．PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，如圖表示合成過程，請據(jù)圖分析回答：3．PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成(1)A過程高溫使DNA變性解旋，對該過程的原理敘述，正確的是(

)A．該過程用耐高溫的解旋酶破壞氫鍵B．該過程用限制酶破壞磷酸二酯鍵C．該過程不需要解旋酶的作用D．該過程與人體細(xì)胞的過程完全相同(1)A過程高溫使DNA變性解旋，對該過程的原理敘述，正確的(2)C過程要用到的酶是________，這種酶在高溫下仍保持活性，因此在PCR擴(kuò)增時可以加入________次，________(需要、不需要)再添加。PCR反應(yīng)除提供酶外，還需要滿足的基本條件有_____________________________________。(3)如果把模板DNA的兩條鏈用15N標(biāo)記，游離的脫氧核苷酸不做標(biāo)記，控制“95℃～55℃～72℃”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有15N標(biāo)記的DNA占________。(2)C過程要用到的酶是________，這種酶在高溫下仍?！窘馕觥?/p>

本題考查PCR的過程和條件。在熟知細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過程和PCR過程異同點(diǎn)的前提下，會運(yùn)用DNA復(fù)制的有關(guān)原理是解答本題的關(guān)鍵。(1)高溫所起的作用類似于解旋酶，使雙鏈DNA變?yōu)閱捂?，因此A過程不需要解旋酶的參與。(2)C過程為PCR技術(shù)的延伸階段，當(dāng)系統(tǒng)溫度上升至72℃左右時，溶液中的四種脫氧核苷酸在Taq

DNA聚合酶的作用下合成新的DNA鏈。Taq

DNA聚合酶是耐熱的，高溫下不變性，所以一次性加入即可。(3)PCR技術(shù)遵循半保留復(fù)制的特點(diǎn)。經(jīng)過3次循環(huán)，共產(chǎn)生23個DNA分子，其中有2個DNA分子含有15N標(biāo)記。【解析】本題考查PCR的過程和條件。在熟知細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制【答案】

(1)C

(2)TaqDNA聚合酶一不需要DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸，同時通過控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行(3)25%【答案】(1)C(2)TaqDNA聚合酶一不需要1.蛋白質(zhì)分離的依據(jù)蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分子的親和力等，可以用來提取和分離不同種類的蛋白質(zhì)。

1.蛋白質(zhì)分離的依據(jù)2．方法及原理(1)凝膠色譜法原理蛋白質(zhì)比較相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)部不能進(jìn)入能進(jìn)入運(yùn)動方式垂直向下垂直向下和無規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動經(jīng)過路程較短較長洗脫次序先流出后流出2．方法及原理蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)部凝膠色譜柱的直徑大小不影響分離效果，但直徑過大造成洗脫液體積大，樣品稀釋度大；凝膠色譜柱的高度與分離度有關(guān)。凝膠色譜柱的直徑大小不影響分離效果，但直徑過大造成洗脫液體積(2)凝膠電泳法原理凝膠電泳法的原理是不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在電場中的運(yùn)動方向和運(yùn)動速度不同。如下表：決定運(yùn)動方向形成庫侖力形成阻力決定運(yùn)動速率電荷性質(zhì)√電荷量

√

√分子形狀

√

√分子大小

√

√(2)凝膠電泳法原理決定運(yùn)形成形成決定運(yùn)電荷性質(zhì)√電荷量√3.實(shí)驗(yàn)操作流程3.實(shí)驗(yàn)操作流程2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：選修一第3講DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（人教版）(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有________功能。我們通常選用豬、牛、羊等動物的血液，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進(jìn)行離心，收集血紅蛋白溶液。其中加入檸檬酸鈉的目的是______________________。(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______________________。(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅(3)甲裝置用于________，目的是____________。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫________，是根據(jù)________分離蛋白質(zhì)的有效方法。在操作中加樣(下圖)的正確順序是________。(4)最后經(jīng)S