高考生物復(fù)習(xí)生物技術(shù)實踐第41講生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用

第41講生物技術(shù)在其它方面應(yīng)用備考·最新考綱1.PCR技術(shù)基本操作和應(yīng)用2.蛋白質(zhì)提取和分離3.試驗：DNA粗提取與判定4.從生物材料中提取一些特定成份第1頁考點一PCR技術(shù)與血紅蛋白提取和分離[自主梳理]1.PCR技術(shù)(1)PCR原理：

原理，即：DNA復(fù)制冷卻第2頁(2)PCR反應(yīng)過程過程說明圖解當(dāng)溫度上升到

以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈復(fù)性溫度下降到左右，兩種引物經(jīng)過與兩條單鏈DNA結(jié)合72℃左右時，最大活性，可使DNA新鏈由5′端向3′端延伸變性90℃50℃堿基互補(bǔ)配對延伸TaqDNA聚合酶第3頁(3)結(jié)果：

上述三步反應(yīng)完成后，一個DNA分子就變成了個DNA分子

，伴隨重復(fù)次數(shù)增多，DNA分子就以2n形式增加。PCR反應(yīng)過程都是在

中完成。PCR擴(kuò)增儀兩第4頁2.血紅蛋白提取和分離(1)蛋白質(zhì)分離原理依據(jù)蛋白質(zhì)各種特征差異，如分子

和大小，所帶電荷性質(zhì)和多少、

、吸咐性質(zhì)和對其它分子

等，能夠來提取和分離不一樣種類蛋白質(zhì)。形狀溶解度親和力第5頁(2)血紅蛋白提取和分離過程①

。②粗分離：采取透析方法，除去樣品中相對分子質(zhì)量較小雜質(zhì)。樣品處理第6頁③純化與純度判定凝膠色譜法速度移動不一樣大第7頁[深度思索]1.相對分子質(zhì)量不一樣蛋白質(zhì)在凝膠中行進(jìn)過程可表示為①～④中哪一個？提醒②，分子質(zhì)量較大者先洗脫出來，分子質(zhì)量較小者后洗脫出來。第8頁2.如圖所表示裝置可用于血紅蛋白提取、分離哪種過程？其原理是什么？燒杯內(nèi)a溶液是蒸餾水嗎？提醒該裝置為透析裝置,因為透析袋是用硝酸纖維素制成,小分子可自由進(jìn)出,而大分子保留在袋內(nèi),故可用于除去小分子雜質(zhì)。燒杯中a溶液應(yīng)為20mmol·L－1磷酸緩沖液，不可使用蒸餾水。第9頁[跟進(jìn)題組]1.PCR技術(shù)是一項在生物體外復(fù)制特定DNA片段核酸合成技術(shù)，如圖表示合成過程，請據(jù)圖分析回答：(1)A過程高溫使DNA變性解旋,對該過程原理敘述,正確是(

)A.該過程用耐高溫解旋酶破壞氫鍵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作用D.該過程與人體細(xì)胞過程完全相同第10頁(2)C過程要用到酶是________，這種酶在高溫下仍保持活性，所以在PCR擴(kuò)增時能夠加入________次，________(需要、不需要)再添加。PCR反應(yīng)除提供酶外，還需要滿足基本條件有________________。(3)假如把模板DNA兩條鏈用15N標(biāo)識，游離脫氧核苷酸不做標(biāo)識，控制“95℃～55℃～72℃”溫度循環(huán)3次，則在形成子代DNA中含有15N標(biāo)識DNA占________。第11頁解析(1)高溫所起作用類似于解旋酶，使雙鏈DNA變?yōu)閱捂湥訟過程不需要解旋酶參加。(2)C過程為PCR技術(shù)延伸階段，當(dāng)系統(tǒng)溫度上升至72℃左右時，溶液中四種脫氧核苷酸在TaqDNA聚合酶作用下合成新DNA鏈。TaqDNA聚合酶是耐熱，高溫下不變性，所以一次性加入即可。(3)PCR技術(shù)遵照半保留復(fù)制特點。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)識。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)合兩種引物、四種脫氧核苷酸，同時經(jīng)過控制溫度使DNA復(fù)制在體外重復(fù)進(jìn)行(3)25%第12頁2.血紅蛋白是人和其它脊椎動物紅細(xì)胞主要組成成份，負(fù)責(zé)血液中O2和部分CO2運(yùn)輸。請依據(jù)血紅蛋白提取和分離過程回答下列問題。第13頁(1)將上述試驗流程補(bǔ)充完整：A為________，B為________。(2)洗滌紅細(xì)胞目標(biāo)是去除________；紅細(xì)胞洗滌潔凈標(biāo)志是________。釋放血紅蛋白過程中起作用試劑是______________。(3)在B過程中加入物質(zhì)量濃度為20mmoL/L磷酸緩沖液(pH為7.0)目標(biāo)是________。在蛋白質(zhì)分離過程中，假如紅色區(qū)帶________，說明色譜柱制作成功。第14頁解析A為血紅蛋白釋放，B為樣品加入和洗脫。在B過程中加入物質(zhì)量濃度為20mmoL/L磷酸緩沖液(pH為7.0)目標(biāo)是模擬生物體內(nèi)生理環(huán)境(保持體外pH和體內(nèi)一致、保持蛋白質(zhì)正常結(jié)構(gòu)等)。答案

(1)血紅蛋白釋放樣品加入和洗脫(2)雜蛋白(血漿蛋白)離心后上清液中沒有黃色蒸餾水和甲苯(3)模擬生物體內(nèi)生理環(huán)境(保持體外pH和體內(nèi)一致、保持蛋白質(zhì)正常結(jié)構(gòu)等合理答案均可)均勻一致地移動第15頁1.細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制與PCR擴(kuò)增DNA比較比較項目細(xì)胞內(nèi)復(fù)制DNAPCR擴(kuò)增DNA解旋在解旋酶作用下，細(xì)胞提供能量，部分雙鏈解開加熱至90℃以上時，雙鏈全部解開，不需要解旋酶引物一小段RNA能夠是RNA或單鏈DNA分子片段特點邊解旋邊復(fù)制體外快速擴(kuò)增TaqDNA聚合酶不需要(只需DNA聚合酶)需要循環(huán)次數(shù)受生物體本身控制30屢次相同點二者都需要模板、四種脫氧核苷酸，且都需要在一定緩沖液中進(jìn)行，都是半保留復(fù)制第16頁2.PCR擴(kuò)增條件模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合引物、四種脫氧核苷酸、耐熱DNA聚合酶，同時需要控制溫度使DNA復(fù)制在體外重復(fù)進(jìn)行。3.“血紅蛋白提取和分離試驗”中注意事項(1)紅細(xì)胞洗滌：洗滌次數(shù)不能過少，不然無法除去血漿蛋白；要低速、短時離心,不然會使白細(xì)胞等一同沉淀,達(dá)不到分離效果。(2)凝膠預(yù)處理：用沸水浴法不但節(jié)約時間，而且除去凝膠中可能帶有微生物，排除膠粒內(nèi)空氣。(3)色譜柱裝填：裝填時盡可能緊密，減小顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。(4)色譜柱成功標(biāo)志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動。第17頁4.血紅蛋白提取和分離過程第18頁考點二DNA粗提取與判定[自主梳理]1.試驗原理0.14NaCl二苯胺試劑第19頁2.操作流程DNA蒸餾水不一樣濃度NaCl第20頁酒精藍(lán)色第21頁[跟進(jìn)題組]題組DNA粗提取與判定1.(·江蘇卷，16)以下關(guān)于“DNA粗提取與判定”試驗敘述，錯誤是(

)A.酵母菌和菜花均可作為提取DNA材料B.DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水C.向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，可見玻棒上有白色絮狀物D.DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán)第22頁解析理論上只要含有DNA生物組織均可作為該試驗材料，故A項正確。DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水，故B項正確。向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，可使?xì)胞破裂，釋放DNA，但不會觀察到玻璃棒上有白色絮狀物，故C項錯誤。DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán)，故D項正確。答案

C第23頁2.以下關(guān)于DNA粗提取與判定試驗敘述，正確是(

)

試劑操作作用A檸檬酸鈉溶液與雞血混合預(yù)防血液凝固B蒸餾水與雞血細(xì)胞混合保持細(xì)胞形狀C蒸餾水加入到溶解有DNANaCl溶液中析出蛋白質(zhì)D冷卻酒精加入到過濾后含DNANaCl溶液中產(chǎn)生特定顏色反應(yīng)第24頁解析蒸餾水與雞血混合目標(biāo)是使紅細(xì)胞吸水漲破，流出其DNA；將蒸餾水加入到溶解有DNANaCl溶液中，其目標(biāo)是降低DNA溶解度，初步析出DNA；加入冷卻酒精目標(biāo)是深入析出DNA。答案A第25頁1.DNA和蛋白質(zhì)在不一樣NaCl溶液中溶解度比較

2(mol·L－1)NaCl溶液0.14(mol·L－1)NaCl溶液溶解規(guī)律DNA溶解析出蛋白質(zhì)部分發(fā)生鹽析沉淀溶解NaCl溶液濃度從2(mol·L－1)降低過程中，溶解度逐步增大第26頁2.DNA粗提取與判定中不一樣試劑用途及原理比較試劑濃度用途主要原理或用途蒸餾水(2次)

NaCl溶液(4次)2(mol·L－1)溶解DNA0.14(mol·L－1)析出DNA2(mol·L－1)溶解濾取DNA黏稠物2(mol·L－1)判定時溶劑DNA在NaCl溶液中溶解度隨溶液濃度改變而改變，在0.14/(mol·L－1)NaCl溶液中DNA溶解度最小，而在2/(mol·L－1)NaCl溶液中溶解度最大①加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸水漲破；②加到含DNA2(mol·L－1)NaCl溶液中，使NaCl溶液物質(zhì)量濃度下降到0.14(mol·L－1)，使DNA析出第27頁3.DNA粗提取中包括3次用紗布“過濾”①過濾血細(xì)胞破裂液，得到含細(xì)胞核物質(zhì)濾液；②濾取0.14(mol·L－1)NaCl溶液中析出DNA(黏稠物)；③過濾溶有DNA2(mol·L－1)NaCl溶液酒精95%(體積分?jǐn)?shù))除去雜質(zhì)以提純DNADNA不溶于酒精，不過細(xì)胞中一些物質(zhì)則能夠溶于酒精二苯胺

判定劑DNA遇二苯胺(沸水浴)會變藍(lán)色檸檬酸鈉0.03g/mL抗凝劑除去血液中鈣離子，預(yù)防血液凝固第28頁考點三植物有效成份提取[自主梳理]1.玫瑰精油提取水蒸氣蒸餾水蒸氣水氣蒸餾水蒸氣蒸餾NaCl無水Na2SO4第29頁2.橘皮精油提取壓榨法機(jī)械加壓壓榨靜置第30頁3.胡蘿卜素提取石油醚萃取干燥過濾紙層析第31頁[解讀](1)圖甲、圖乙分別為何種裝置？(2)圖甲裝置可分左、中、右三部分，其作用有何不一樣？圖中a、b哪一個是進(jìn)水口？哪一個為出水口？這與蒸氣流方向相反？加熱時為何常向液體中加入幾片碎石或瓷片？第32頁(3)圖乙安裝及拆除次序怎樣？為何常采取水浴加熱？在燒瓶口安裝冷凝回流裝置目標(biāo)是什么？提醒(1)圖甲為水蒸氣蒸餾裝置，圖乙為萃取裝置(2)整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，左邊部分經(jīng)過加熱進(jìn)行蒸餾，中部將蒸餾物冷凝，右邊部分用來接收。圖中a為出水口，b為進(jìn)水口，這與蒸氣流方向相反；加熱時向液體中加入幾片碎石或瓷片目標(biāo)是“防暴沸”。(3)安裝次序是由下而上，拆除時相反。采取水浴加熱原因：有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱輕易引發(fā)燃燒、爆炸。在燒瓶口安裝冷凝回流裝置目標(biāo)是預(yù)防加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)。第33頁[跟進(jìn)題組]1.(·長春質(zhì)檢)玫瑰在人們生活中含有各種用途。某同學(xué)進(jìn)行玫瑰組織培養(yǎng)和玫瑰精油提取試驗，請回答：(1)在進(jìn)行玫瑰組織培養(yǎng)時,能夠選取生長旺盛嫩枝作_____,并要進(jìn)行____處理。(2)玫瑰組織培養(yǎng)接種操作前，用體積分?jǐn)?shù)為70%________將工作臺擦拭一遍。接種后，還要經(jīng)過________、________和栽培才能得到開花玫瑰。(3)某同學(xué)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油，簡便易行是________(填“水中”、“水上”或“水氣”)蒸餾方法。蒸餾過程中需要監(jiān)控蒸氣溫度和時間，原因是_____________________。第34頁(4)對初步接收到乳濁液進(jìn)行以下處理：試劑A是_______，裝置B是________，試劑C________，其作用是___________。答案

(1)外植體消毒(2)酒精培養(yǎng)移栽(3)水中假如溫度太高，時間太短，產(chǎn)品質(zhì)量就比較差(4)NaCl分液漏斗無水Na2SO4除去玫瑰精油中水分第35頁2.(·全國卷Ⅱ，39)回答與胡蘿卜素相關(guān)問題：(1)胡蘿卜含有胡蘿卜素中，最主要是__________(填“α－胡蘿卜素”“β－胡蘿卜素”或“γ－胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內(nèi)能夠轉(zhuǎn)變成兩分子________________，后者缺乏會引發(fā)人在弱光下視物不清病癥，該疾病稱為________，胡蘿卜素是____________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。(2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，________(填“需要”或“不需要”)將新鮮巖藻干燥。(3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選取其中____________作為胡蘿卜素萃取劑，不選取另外一個理由是__________________________________________。第36頁答案(1)β－胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發(fā)性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇屬于水溶性有機(jī)溶劑(其它答案合理也可)第37頁(1)植物芳香油提取成功關(guān)鍵點①水蒸氣蒸餾要適當(dāng)延長蒸餾時間，溫度不能太高。②用于萃取有機(jī)溶劑必須事先精制，除去雜質(zhì)。③壓榨時原料必須要浸透，這么壓榨時不會滑脫，出油率高，不堵塞篩眼；使用石灰水充分浸泡原料目標(biāo)是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，預(yù)防橘皮壓榨時滑脫，提升出油率。(2)影響萃取原因：①主要原因：萃取劑性質(zhì)和使用量。②次要原因：原料顆粒大小、緊密程度、含水量、萃取溫度、萃取時間等。總之，溶解越充分，效果就越好。第38頁(3)水蒸氣蒸餾法特點①水中蒸餾設(shè)備簡單、成本低、易操作,而水上蒸餾和水氣蒸餾時間短，出油率高。②水中蒸餾對于柑橘和檸檬等原料不適用。因為水中蒸餾會造成原料焦糊和有效成份水解。③水蒸氣蒸餾法只適合用于含有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發(fā)生反應(yīng)，且難溶或不溶于水成份提取。第39頁易錯易混防范清零[易錯清零]易錯點1不清楚PCR技術(shù)中“引物”及其作用點撥

PCR技術(shù)中引物及其作用(1)含義：引物是一小段單鏈DNA或RNA分子。(2)作用：為DNA聚合酶提供延伸子鏈3′端起點。(3)種類：擴(kuò)增一個DNA分子需要2種引物—引物Ⅰ、引物Ⅱ(4)與DNA母鏈關(guān)系：兩種引物分別與DNA母鏈3′端經(jīng)過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合。第40頁易錯點2不清楚血紅蛋白提取與分離中歷次“除雜質(zhì)”或“分離”原理點撥

(1)凝膠色譜法：相對分子質(zhì)量較大分子先流出，分子質(zhì)量較小后流出，依此可對血紅蛋白進(jìn)行分離和純化(2)透析法：利用透析袋只允許小分子透出原理，去除小分子雜質(zhì)，透析可實現(xiàn)對血紅蛋白“粗分離”(3)電泳法：利用分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)差異以及分子本身大小、形狀不一樣，使帶電分子產(chǎn)生不一樣遷移速率，從而實現(xiàn)樣品中各種分子分離。即第41頁易錯點3不清楚血紅蛋白釋放時蒸餾水和甲苯作用點撥紅細(xì)胞中依次加入蒸餾水和甲苯作用：加入蒸餾水目標(biāo)是使紅細(xì)胞吸水漲破；甲苯溶解細(xì)胞膜，從而使血紅蛋白釋放出來。第42頁易錯點4對血紅蛋白純化與純度判定結(jié)果分析不到位點撥下列圖圖1為SDS凝膠電泳結(jié)果，圖2為凝膠色譜分離結(jié)果。第43頁針