选修1-第4讲DNA和蛋白质技术和植物有效成分的提取.

菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破第4讲DNA和蛋白质技术和植物有效成分的提取菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破[目标导航]1.PCR技术的基本操作和应用2.蛋白质的提取和分离3.从生物材料中提取某些特定成分菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破考点一DNA的粗提取与鉴定1.提取原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中不同。①在NaCl溶液浓度为mol/L时，DNA的溶解度最小。②DNA不溶于，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。溶解度0.14酒精菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破2．主要步骤：选取实验材料―→破碎细胞，获取含的滤液―→去除滤液中的杂质―→DNA的。3．DNA的鉴定：DNA＋二苯胺――――→蓝色。DNA析出与鉴定沸水浴菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破(1)本实验不能用哺乳动物成熟红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核。可选用鸡血细胞作材料。(2)实验中两次使用蒸馏水，第一次的目的是使成熟的鸡血细胞涨破放出DNA，第二次的目的是稀释NaCl溶液，使DNA从溶液中析出。菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破考点二PCR技术1.PCR原理：①反应场所：在一定的中。②反应条件：提供模板，分别与两条模板链相结合的两种，四种脱氧核苷酸，耐热的。③过程的控制：控制使DNA复制在体外反复进行。缓冲溶液DNA引物DNA聚合酶温度菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破2．PCR过程：PCR一般要经历多次循环，每次循环可以分为、和三步。3．PCR结果：两引物间固定长度的DNA序列呈扩增(即2n)。30变性复性延伸指数菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破归纳总结比较细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR)项目DNA复制PCR扩增场所细胞内细胞外能量ATP提供能量不需ATP提供能量酶解旋酶、DNA聚合酶耐高温的TaqDNA聚合酶不同点是否有转录伴有转录，产生引物无转录，需加入两种引物菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破特点边解旋边复制，半保留复制体外迅速扩增循环次数受生物体自身控制30多次缓冲液不需要需要人为控制不同点设备无严格控制温度变化的温控设备菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破原料四种脱氧核苷酸复制原理严格遵循碱基互补配对原则模板DNA为模板相同点引物都需要与模板相结合的引物菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破考点三血红蛋白的提取和分离1.常用的分离方法：法、凝胶电泳法等。2．纯度鉴定：一般用方法来测定蛋白质的相对分子质量。该方法电泳时蛋白质分子的迁移率主要取决于。凝胶色谱SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳蛋白质分子的大小菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破归纳总结分离DNA和蛋白质的比较：比较项目分离DNA分离蛋白质实验原理DNA与蛋白质在不同浓度NaCl溶液中及在酒精溶液中的溶解性差异依据相对分子质量的大小或带电性质差异分离蛋白质菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破实验过程选材→破碎细胞释放DNA→除杂→DNA析出→DNA鉴定样品处理→粗分离→纯化(凝胶色谱法)→纯度鉴定(电泳法)实验结果获得较纯净的DNA相对分子质量不同的蛋白质得以分离实验意义用于DNA分子的研究用于蛋白质的研究与应用菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破考点四植物芳香油和胡萝卜素的提取1.植物有效成分的提取的三种方法比较提取方法蒸馏法有机溶剂实验原理利用将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过，压榨出果皮中的芳香油使芳香油在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油水蒸气压榨法萃取法水蒸气机械加压溶解菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破方法步骤①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘芳香油、柠檬芳香油等原料易焦糊芳香油的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破2.增加植物有效成分的提取量的关键措施(1)蒸馏法提取植物芳香油：①提取量主要取决于植物材料中芳香油的。②由于植物芳香油易挥发，因此用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时应选择植物材料(干燥后植物芳香油挥发)。(2)压榨法提取植物芳香油：植物材料中的果胶、果蜡会影响压榨和出油率，压榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果胶、果蜡，以提高出油率。含量新鲜的菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破(3)萃取法提取植物有效成分：①原料的颗粒大小会影响萃取的效果，因此通常采用粉碎的方法处理植物材料，以提高萃取效率。②含水量会影响萃取的效果，因此通常采用干燥的方法处理植物材料，以提高萃取效率。菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破1．(2014·江苏高考)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误．．的是()A．酵母和菜花均可作为提取DNA的材料B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水C．向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物D．DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破【解析】酵母菌和菜花细胞的细胞核都含有DNA，可作为提取DNA的材料；DNA能溶解在不同浓度的NaCl溶液中，且溶解度随着NaCl浓度的变化而改变，在利用渗透作用原理向生物材料中加入蒸馏水时，一方面促使细胞吸水涨破，另一方面释放出的DNA也就溶解在蒸馏水中；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，目的是加快细胞吸水涨破，释放其中的DNA；而DNA则溶解在蒸馏水中，因此玻璃棒上不可能有白色絮状物；DNA溶液与二苯胺试剂经沸水浴加热会变蓝。【答案】C菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破2．以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破【解析】猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，是提纯血红蛋白的理想材料。提纯血红蛋白分四步：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，其中洗涤红细胞时，要用生理盐水反复洗涤，既要将红细胞洗涤干净，又要不破坏红细胞，然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快；血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况，并据此判断分离效果。故D不正确。【答案】D菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破3．(2015·天津市蓟县一中高三月考)有关PCR技术的说法，不正确的是()A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术B．PCR技术的原理是DNA双链复制C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列D．PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破【解析】PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术；PCR技术的原理是DNA双链复制；利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列；PCR扩增中通过高温解开双链DNA。【答案】D菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破4．对于下面提取装置，说法正确的是()菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破A．该装置左侧部分主要是萃取，中部是冷凝，右侧部分主要是收集B．2、3处可以互换，效果一样C．本装置为萃取装置或者蒸馏装置皆可D．使用该装置时，温度计水银球位置有要求【解析】该装置左侧部分主要是蒸馏，为蒸馏装置；2为出水口，3为进水口，若二者互换，会导致冷凝管下部温度升高，影响实验结果。【答案】D菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破5．(2015·青岛二中高三阶段性测试)下列属于PCR技术的条件的是()①单链的脱氧核苷酸序列引物②目的基因所在的DNA片段③脱氧核苷酸④核糖核苷酸⑤DNA连接酶⑥DNA聚合酶⑦DNA限制性内切酶A．①②③⑤B．①②③⑥C．①②③⑤⑦D．①②④⑤⑦菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破【解析】PCR技术是目的基因扩增技术，所以要有目的基因片段，还要有单链的核苷酸引物片段、脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶。PCR(多聚酶链式反应)是利用DNA在体外95℃时解旋，55℃时引物与单链按碱基互补配对结合，再调温度至72℃左右DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5′－3′)的方向合成互补链。由PCR技术制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在95℃，55℃，72℃之间很好的控制。所以B选项正确。【答案】B菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破6．(2015·银川模拟)红细胞中含有大量血红蛋白，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。下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是()菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破A．血红蛋白提取和分离一般按照样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定的顺序进行B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液C．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质D．可经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破【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。提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。【答案】B菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破7．某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于－20℃条件下保存24h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破第二步：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破DNA检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如表。材料保存温度花菜辣椒蒜黄20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋(注：“＋”越多表示蓝色越深)菜单高考总复习·生物演实战.高效训练切脉搏.核心突破分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是_____________________。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________。(3)根据实验结果，