高三生物复习课件：专题3 dna和蛋白质技术(人教版选修1)

选修选修1 1 生物技术实践 专题专题3 3 DNADNA和蛋白质技术和蛋白质技术 1 1、 DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定 【例【例1 1】 关于关于“DNA“DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”的实验装臵如图的实验装臵如图 (1)(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血。主要原因是鸡血细实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血。主要原因是鸡血细胞液中胞液中_含量较高。含量较高。 (2)(2)在图在图A A所示的实验步骤中加蒸馏水所示的实验步骤中加蒸馏水20 mL20 mL的目的是的目的是_， 通过图通过图B B所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入2 mol·L2 mol·L1 NaCl1 NaCl溶液的目的是溶液的目的是_。 图图C C所示实验中加蒸馏水的目的是所示实验中加蒸馏水的目的是_。 (3)(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNADNA，可滴加，可滴加_溶液，溶液，结果丝状物被染成绿色。结果丝状物被染成绿色。 解析：解析：(1)(1)鸡血细胞中含较多的鸡血细胞中含较多的DNADNA，而血浆中不含，而血浆中不含DNADNA，因此，实，因此，实验材料应用鸡血细胞液而不用鸡全血。验材料应用鸡血细胞液而不用鸡全血。 (2)(2)要明确区别两次加蒸馏水的目的，第一次目的是让鸡血细胞吸要明确区别两次加蒸馏水的目的，第一次目的是让鸡血细胞吸水涨破，放出水涨破，放出DNADNA，第二次加蒸馏水是为了降低，第二次加蒸馏水是为了降低NaClNaCl溶液的浓度，使溶解溶液的浓度，使溶解于于2 mol·L2 mol·L1 NaCl1 NaCl溶液中的溶液中的DNADNA析出。析出。 (3)(3)本题考查本题考查DNADNA的鉴定，可以加二苯胺沸水浴变蓝色，也可加甲基的鉴定，可以加二苯胺沸水浴变蓝色，也可加甲基绿使绿使DNADNA变绿色，本题干无沸水浴这一条件，且结果是丝状物变绿色，所变绿色，本题干无沸水浴这一条件，且结果是丝状物变绿色，所以使用的试剂为甲基绿。以使用的试剂为甲基绿。 答案：答案：(1)DNA(1)DNA (2)(2)使血细胞吸水涨破，放出使血细胞吸水涨破，放出DNADNA 使滤液中的使滤液中的DNADNA溶于盐溶液溶于盐溶液 使使DNADNA析出析出 (3)(3)甲基绿甲基绿 2 2、 多聚酶链式反应扩增多聚酶链式反应扩增DNADNA片段片段 【例【例2 2】 20082008年年5 5月月2020日，民政部制订汶川大地震遇难人员遗体处日，民政部制订汶川大地震遇难人员遗体处理意见时指出，无法确认遇难者身份的，由公安部门提取可供理意见时指出，无法确认遇难者身份的，由公安部门提取可供DNADNA检验的检验的检材以检材以 演 示 文 稿 1 2 3 后 等 唯宝网http:/www.vbao100.com/Wiki/Index/index.html唯宝网 夕屰夻 便事后身份辨认。事后的遗体辨认可借助于便事后身份辨认。事后的遗体辨认可借助于DNADNA杂交技术，即从遗杂交技术，即从遗体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取DNADNA，然后借助，然后借助DNADNA杂交技术对遗体进行确认。请回答下列问题：杂交技术对遗体进行确认。请回答下列问题： (1)(1)为了确保辨认的准确性，需要克隆出较多的为了确保辨认的准确性，需要克隆出较多的DNADNA样品，这需要借样品，这需要借助助PCRPCR技术。使用技术。使用PCRPCR技术的具体实验操作顺序是：按配方准备好各组分技术的具体实验操作顺序是：按配方准备好各组分_ 离心使反应液集中在离心管底部离心使反应液集中在离心管底部设计好设计好PCRPCR仪的循环程序仪的循环程序进进行行PCRPCR反应。在该操作过程中应特别注意的问题是反应。在该操作过程中应特别注意的问题是_。 (2)(2)如表所示为分别从死者遗体和死者生前的生活用品中提取的三如表所示为分别从死者遗体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体上的同一区段条相同染色体上的同一区段DNADNA单链的碱基序列，根据碱基互补配对情况单链的碱基序列，根据碱基互补配对情况进行判断，进行判断，A A、B B、C C三组三组DNADNA中不是同一人的是中不是同一人的是_。 (3)(3)为什么从死者体细胞与死者家属提供的其生前生活用品中分别为什么从死者体细胞与死者家属提供的其生前生活用品中分别提取的提取的DNADNA可以完全互补配对？可以完全互补配对？_。 解析：从遗体细胞和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提解析：从遗体细胞和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取取DNADNA，在一定温度下，水浴共热，使，在一定温度下，水浴共热，使DNADNA氢键断裂，双链打开。若两份氢键断裂，双链打开。若两份DNADNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本中的样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本中的DNADNA单链通过氢键单链通过氢键连接在一起，若不是来自同一个体，则两份样本中的连接在一起，若不是来自同一个体，则两份样本中的DNADNA单链在一定程度单链在一定程度上不能互补，上不能互补，DNADNA杂交技术就是通过这一过程对面目全非的死者进行辨认杂交技术就是通过这一过程对面目全非的死者进行辨认的。的。 A A组组 B B组组 C C组组 遗体中的遗体中的DNADNA碱基序列碱基序列 ACTGACGGTACTGACGGTT T GGCTTATCGGGCTTATCGA A GCAATCGTGGCAATCGTGC C 家属提供家属提供的的DNADNA碱基序列碱基序列 TGACTGCCATGACTGCCAA A CCGAATAGCCCGAATAGCA A CGGTAAGACCGGTAAGACG G 答案：答案：(1)(1)用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分 PCRPCR实验实验使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌灭菌 (2)B(2)B、C C (3)(3)人体所有体细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，其细胞核中人体所有体细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，其细胞核中均含有相同的遗传物质均含有相同的遗传物质 3 3、血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离 【例【例3 3】 红细胞含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红红细胞含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带氧气或二氧化碳，我们可以选用蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带氧气或二氧化碳，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题：请回答下列有关问题： (1)(1)以上所述的过程即是样品处理，它包括以上所述的过程即是样品处理，它包括_、_、分离血红蛋白溶液。分离血红蛋白溶液。 (2)(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的粗分离。粗分离。 透析的目的是透析的目的是_。 透析的原理是透析的原理是_。 (3)(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDSSDS聚丙烯酰聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。胺凝胶电泳进行纯度鉴定。 样品纯化的目的是样品纯化的目的是_。 血红蛋白有什么特点？血红蛋白有什么特点？_。 这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？_。 解析：蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯解析：蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬化和纯度鉴定。为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠。透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的酸钠。透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液，透析袋一般是用硝酸纤维素缓冲液，透析袋一般是用硝酸纤维素( (又称玻璃纸又称玻璃纸) )制成的，能使小分子自制成的，能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。血红蛋白因含血红素而呈现红色，在凝由进出，而将大分子保留在袋内。血红蛋白因含血红素而呈现红色，在凝胶色谱分离时胶色谱分离时，可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，使血可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。 答案：答案：(1)(1)红细胞的洗涤红细胞的洗涤 血红蛋白的释放血红蛋白的释放 (2)(2)去除样品中相对分子质量较小的杂质去除样品中相对分子质量较小的杂质 透析袋能使小分子自透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内由进出，而大分子则保留在袋内 (3)(3)通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去 血红血红蛋白呈现红色，在凝胶色谱分离时，可以通过观察颜色来判断什么时候蛋白呈现红色，在凝胶色谱分离时，可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液应该收集洗脱液 使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作作 DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定 【考例【考例1 1】 下列叙述中错误的是下列叙述中错误的是( ( ) ) A A改变改变NaClNaCl溶液的浓度只能使溶液的浓度只能使DNADNA溶解而不能使其析出溶解而不能使其析出 B B在沸水浴中，在沸水浴中，DNADNA