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高二生物选修一专题五课时1DNA的粗提取与鉴定知识目标：1.DNA的物理化学性质，尤其是DNA的溶解性；二苯胺法鉴定DNA的方法和原理。学习重点：DNA的粗提取和鉴定方法。学习难点：DNA的粗提取和鉴定方法。基础知识：1．提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是。对于DNA的粗提取而言，就是要利用、等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。2、原理：（1）实验．DNA的溶解性：思考1：DNA在氯化钠溶液中的溶解度有什么特点？对此有什么应用？思考2：利用什么原理进一步将DNA与蛋白质分离开？（2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解，但对没有影响。大多数蛋白质不能忍受℃的高温，而DNA在℃以上才会变性。能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。（3）细胞在中易吸水而导致细胞膜和细胞核膜的破裂，据此可得到含有核DNA的溶液。（4）DNA的鉴定：思考：依据什么原理来鉴定DNA？实验设计：（一）实验材料：鸡血细胞液思考：生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，他们能否选用牛、羊、马血做实验材料？为什么？（二）实验步骤：1．制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为0．1g/mL的溶液，离心处理；2．提取鸡血细胞的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；思考：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？3．溶解细胞核内的DNA：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；4．析出含DNA的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；思考：此时加入蒸馏水的目的是什么？5．滤取含DNA的黏稠物：过滤；思考：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？6．将DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；7．过滤含有DNA的氯化钠溶液：过滤；思考：这一步骤的目的是什么？8．提取含杂质较少的DNA：加入冷却的95%的酒精，搅拌；9．DNA的鉴定：取两支识管，各加入0．015mol/L的氯化钠溶液5mL，一支加入提取的DNA，两支各加入4mL的二苯胺识剂。混合均匀后置于沸水中加热。思考：为什么要设置对照组？实验中能观察到什么现象？三、尝试解题例1．本实验中有三次过滤：⑴过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液⑵过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液⑶过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液以上三次过滤分别为了获得（）A、含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液B、含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、含DNA的滤液C、含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、纱布上的DNAD、含较纯的DNA滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液2.下列关于DNA粗提取与鉴定的说法正确的是（）A．洗涤剂能瓦解细胞膜，同时也能控制DNA在NaCl溶液中的溶解度B在探究洗涤剂对植物细胞DNA提取的影响实验中，需要控制的变量是洗涤剂和植物细胞C．常温下，DNA遇二苯胺被染成蓝色D．将滤液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温10～15分钟能去除滤液中的杂质，其原理是利用了DNA和蛋白质对高温耐受性的不同3．下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验原理的叙述正确的是（）A．DNA在NaCl溶液中的溶解度，随NaCl溶液浓度的降低而减小B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNAC．DNA是大分子有机物，不溶于水而溶于某些有机溶剂D．在沸水中，DNA遇二苯胺会出现紫色反应4．下列DNA粗提取的实验操作中，经离心或过滤后取上清液或滤液的有（多选）（）A．在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠，混合均匀后离心B．在盛有血细胞的塑料烧杯中加蒸馏水，快速搅拌后过滤C．在2mol／L的氯化钠溶液中放入丝状物，轻轻搅拌后过滤D．在溶有DNA的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤5．（多选）下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述．正确的是：识剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl中析出DNA丝状物D冷却的酒精加入到过滤后DNA的NaCl中产生特定的颜色反应6．在进行DNA粗提取实验时，为得到含DNA的黏稠物，某同学进行了如下操作：①在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸，经离心后，除去血浆留下血细胞备用。②取5―10ml血细胞放入50ml的塑料烧杯中，并立即注入20ml0.015mol／L的氯化钠溶液，快速搅拌5分钟后经滤纸过滤，取得其滤液。③滤液中加入40ml2mol／L的氯化钠溶液，并用玻璃棒沿一个方向快速搅拌1分钟。④上述溶液中缓缓加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，直到溶液中出现丝状物为止，再进行过滤而得到含DNA的黏稠物。实验结果是：所得到的含DNA的黏稠物极少，导致下一步识验无法进行。（1）指出并改正上述实验操作中的错误：(2)要进一步提取DNA时，需加入冷却的酒精，其作用是和。(3)能否用牛血或牛肝代替鸡血做实验？为什么？专题5课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段知识目标：1、了解PCR技术的基本操作2、理解PCR的原理3、讨论PCR的应用学习重点：PCR的原理和PCR的基本操作学习难点：PCR的原理一、基础知识：PCR技术扩增DNA的过程，与细胞内DNA复制过程类似：1．细胞内DNA复制条件分析：条件组分作用模板DNA的两条单链提供复制的模板原料四种脱氧核苷酸合成DNA子链的原料酶解旋酶DNA聚合酶打开DNA双螺旋催化合成DNA子链能量ATP为解螺旋和合成子链供能引物RNA为DNA聚合酶提供合成的3’端起点2．细胞内DNA复制过程的解析：解旋：解旋酶、ATP，DNA两条链打开，形成两条DNA单链。引物结合：在DNA单链3’端与DNA反向配对结合。DNA聚合酶结合：DNA聚合酶与模板链结合，标志着单链合成开始。子链合成：DNA聚合酶从引物3’端开始，将配对的脱氧核苷酸连接起来。后续加工：DNA聚合酶I将引物切去，并合成空缺处的DNA单链，再由DNA连接酶将不连续的DNA子链连接起来（半不连续合成。先导链，滞后链）子链合成特点：DNA的合成方向总是。［思考］DNA分子能准确复制的原因有哪些？。3．DNA分子复制的人工控制解开螺旋：在℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。恢复螺旋：在℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。复制条件：。反应场所：（自动温度周期性调节）。［思考］缓冲液相当细胞内的什么成分？（核基质）4．PCR的反应过程变性：在℃时DNA解旋复性：在℃时引物与DNA单链结合延伸：在℃时合成DNA子链（两个引物间的序列）二．实验操作（1）PCR反应体系：缓冲液、，、、两种RNA引物，水（2）实验操作步骤①按照PCR反应体系配方配制反应液；②将PCR反应体系50μL用微量移液器转移到微量离心管（0.5mL）中；③将微量离心管放到PCR仪中；④设置PCR仪的工作参数。⑤DNA在PCR仪中大量扩增。2．水浴法：将微型离心管依次在℃、℃、℃的恒温水浴锅中循环处理相应时间。3．实验注意事项（1）避免外源DNA污染：所用仪器、缓冲液、蒸馏水等使用前高压灭菌。（2）缓冲液和酶分装成小份，－20℃低温保存。（3）每添加一种反应成分，更换一个移液器的枪头。（4）混匀后离心处理，使反应液集中在离心管底部。三、尝试解题1、实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是（）①酶②游离的脱氧核苷酸③ATP④DNA分子⑤mRNA⑥tRNA⑦适宜的温度⑧适宜的酸碱度A、①②③④⑤⑥B、②③④⑤⑥⑦C、②③④⑤⑦⑧D、①②③④⑦⑧2、一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，利用PCR循环5次后标记的DNA分子总数的（）A、1/10B、1/5C、1/16D、1/253、DNA分子经PCR反应循环一次后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与（）A模板母链相同B非模板母链相同C两条模板母链相同D两条模板母链都不相同4.假设PCR反应中，只有一个DNA的片段作为模板，请计算在30次循环后，反应物中大约有多少这样的DNA片段（）A、215B、230C、260D、2315.DNA的合成方向总是（）延伸。A、从DNA分子的左端向右端B、从DNA分子的右端向左端C、从子链的5，端向3，端D、从子链的3，端向5，端6.要使PCR反应在体外的条件下顺利地进行，需要严格的控制（）A氧气的浓度B酸碱度C温度D大气的湿度7．DNA分子复制时，解旋的两条链中（）A、仅一条作为复制模板B、两条链作为模板并复制出两个不同的DNA分子C、两条链作为模板并复制出两个相同的DNA分子D、两条链作为模板，各自合成一条子链，然后两条母链重新结合为原来的双螺旋分子，两条新链结合成一个全新的DNA分子8.下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构A、①③④②⑤B、①④②⑤③C、①③⑤④②D、③①④②⑤专题5课题3血红蛋白的提取和分离知识目标：尝识从血液中提取和分离血红蛋白，了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理学习重点：凝胶色谱法的原理和方法学习难点：样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填【基础知识】一、凝胶色谱法1、概念：也称做；是根据分离蛋白质的有效方法。2、原理：（1）由构成的凝胶，内部有许多贯穿的的。（2）当不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程，移动速度，而相对分子质量的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路程，移动速度，从而使不同的蛋白质分子得以分离。二、缓冲溶液1、作用：在一定范围内，抵制的对溶液pH的影响，维持pH。2、配制：由种缓冲剂溶解于中配制而成，通过调节缓冲剂的就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。三、电泳1、概念：指在电场的作用下发生的过程。2、原理：在一定的下，、等生物大分子的可解离基团会带上或，在的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷的电极移动。3、作用：电泳利用了待分离样品中各种分子的差异及分子本身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中的分离。4、方法：常用的电泳方法有和。测定蛋白质分子量时通常使用。四、实验操作1、样品处理：通过、、等操作收集血红蛋白溶液。(1)红细胞的洗涤：目的是。分离时采取，直至上清液中没有，表明红细胞已洗涤干净。(2)血红蛋白的释放：在和的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。(3)分离血红蛋白溶液：把离心后，将识管中的液体用过滤、除去，于中静置片刻后，分离出下层的。2、粗分离：即透析(1)方法：将血红蛋白溶液装入，将放入一定量适宜浓度的中，透析。(2)目的：将的杂质除去。(3)原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子物质保留在袋内。3、纯化：通过凝胶色谱柱将相对分子质量较大的杂质蛋白除去。操作如下：(1)凝胶色谱柱的制作。(2)凝胶色谱柱的装填①材料：本实验使用的是。②方法：凝胶用充分溶胀后。配成，一次性倒人色谱柱内。不能有存在；不能发生流干露出凝胶颗粒的现象。(3)样品的加入和洗脱①a、准备：加样前，打开流出口，使柱内凝胶面上的缓慢下降到与平齐，关闭出口。b、加样：用小心地将1mL透析后的样品加到的顶端，注意不要破坏。c、加样后：打开下端出口，使样品渗入内。②洗脱：加入，打开下端出口，进行。4、纯度鉴定：在鉴定的方法中，使用最多的是。五、操作提示1、红细胞的洗涤：、与十分重要。过少，无法除去血浆蛋白；过高和过长会使等一同沉淀，达不到分离效果2、色谱柱填料的处理：商品凝胶使用前需直接放在中膨胀，可以将加入其中的用加热，加速膨胀。3、凝胶色谱柱的装填：在装填凝胶柱时，不得有气泡存在。气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的，降低。4、蛋白质的分离：如果红色区带地移动，说明色谱柱制作成功。讨论：一、人们用鸡的红细胞提取DNA，而用人成熟的红细胞提取血红蛋白的原因是什么?二、洗涤红细胞时为什么不能用蒸馏水代替生理盐水?三、在血红蛋白释放过程中。加入蒸馏水和甲苯的