高考生物一轮复习 专题四 DNA、蛋白质技术和植物有效成分的提取课件 新人教版选修1
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【全优设计】高考生物一轮复习 专题4 DNA和蛋白质技术、植物有效成分的提取课件 新人教选修1
专题4 DNA和蛋白质技术、 植物有效成分的提取
一、DNA的粗提取与鉴定 1.基本原理 (1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度__最__低__; (2)DNA_不___溶于酒精溶液; (3)DNA不被蛋白酶所水解; (4)DNA可被__二__苯__胺___染成蓝色。
移
动
速
度
较
慢
,
后
洗
脱
下
来
;而
相
对
分
子
质
量
较 大的 蛋 白 质 无 法 进 入 凝 胶 内 部 通 道 ,只 能
在 外 部 移 动,路 程 较 短 ,移 动 速 度 较 快 ,
先洗脱下来
2.
即时训练3科学家发现家蝇体内存在一种抗
菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视。
↓
所用试剂:二苯胺试剂。
DNA的鉴定
处理方法:将试剂与DNA溶液混合后沸水 加热5min。
现象:溶液颜色变蓝。
即时训练1关于DNA粗提取的实验材料的选
择,也经过了多次实验效果的比较,最终选择鸡血做实验材料。请回 答下列问题。
(1)鸡血细胞中红细胞
,家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液
中
细胞数目较多,可以提供丰富的
解析:玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸 气一同蒸馏。实验操作考查提取玫瑰精油的蒸馏装置的连接。水流 的作用是冷却气流,所以与水蒸气方向相反。温度计测量的是气体 的温度,因此要放在支管下沿。加入碎瓷片的目的是防止暴沸。
考点一 DNA的粗提取与鉴定 1.DNA与蛋白质理化性质的区别 (1)溶解度的区别。
一、DNA的粗提取与鉴定 1.基本原理 (1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度__最__低__; (2)DNA_不___溶于酒精溶液; (3)DNA不被蛋白酶所水解; (4)DNA可被__二__苯__胺___染成蓝色。
移
动
速
度
较
慢
,
后
洗
脱
下
来
;而
相
对
分
子
质
量
较 大的 蛋 白 质 无 法 进 入 凝 胶 内 部 通 道 ,只 能
在 外 部 移 动,路 程 较 短 ,移 动 速 度 较 快 ,
先洗脱下来
2.
即时训练3科学家发现家蝇体内存在一种抗
菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视。
↓
所用试剂:二苯胺试剂。
DNA的鉴定
处理方法:将试剂与DNA溶液混合后沸水 加热5min。
现象:溶液颜色变蓝。
即时训练1关于DNA粗提取的实验材料的选
择,也经过了多次实验效果的比较,最终选择鸡血做实验材料。请回 答下列问题。
(1)鸡血细胞中红细胞
,家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液
中
细胞数目较多,可以提供丰富的
解析:玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸 气一同蒸馏。实验操作考查提取玫瑰精油的蒸馏装置的连接。水流 的作用是冷却气流,所以与水蒸气方向相反。温度计测量的是气体 的温度,因此要放在支管下沿。加入碎瓷片的目的是防止暴沸。
考点一 DNA的粗提取与鉴定 1.DNA与蛋白质理化性质的区别 (1)溶解度的区别。
高考生物一轮复习 第四讲 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取课时跟踪检测 新人教版选修1
高考生物一轮复习第四讲 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取课时跟踪检测新人教版选修1(限时：20分钟满分：60分)一、选择题(每小题6分，共30分)1．下列是有关血红蛋白提取和分离的相关操作，其中正确的是( )A．可采集猪血作为实验材料B．用蒸馏水重复洗涤红细胞C．血红蛋白释放后应低速短时间离心D．洗脱液接近色谱柱底端时开始收集流出液解析：为防止细胞吸水涨破，洗涤时要用生理盐水；释放出血红蛋白后，以2 000 r/min 的高速离心；在分离时，要等到红色蛋白质接近色谱柱底端时开始收集流出液。
答案：A2．对“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是( )A．利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白质不溶于酒精溶液，可将DNA与蛋白质分离B．利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离C．在溶有DNA的2 mol/L氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，取滤液进行以后的实验D．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA 与蛋白质分离解析：利用DNA不溶于酒精溶液，蛋白质溶于酒精溶液的特点，可将DNA与蛋白质分离；高温能使蛋白质、DNA变性，蛋白质在60～80℃可变性，而DNA在80℃以上也会变性，所以高温对DNA有影响；在溶有DNA的2 mol/L氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，得到DNA黏稠物，用DNA黏稠物进行以后的实验；在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的专一性作用，可将DNA与蛋白质分离。
答案：D3．有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，不．正确的是( )A．可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质C．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂D．整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构解析：可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度。
高考生物一轮复习 专题四 DNA、蛋白质技术和植物有效成分的提取课时作业 新人教版选修1
DNA、蛋白质技术和植物有效成分的提取1．下图为鸡血细胞中DNA的粗提取和鉴定实验过程中的部分操作示意图，请据图分析，回答下列问题：(1)图中正确的实验操作顺序是________(用序号与箭头表示)。
(2)步骤③中加入蒸馏水的目的是________；步骤⑤中加入蒸馏水后DNA析出，该操作的原理是__________________________。
(3)步骤①中所用酒精最佳是经过________后再使用，该步骤的目的是____________________________。
(4)DNA可用________试剂鉴定，沸水浴后的颜色反应为________。
(5)由于鸡血较难找到，某学生试图用人血代替，结果没有成功，其原因最可能是____________________________。
【解析】(1)DNA的粗提取和鉴定步骤是：加入蒸馏水，破碎细胞→过滤，获取含DNA 的滤液→去除滤液中杂质→DNA的析出→鉴定，所以正确的操作顺序是③→②→⑤→④→①。
(2)步骤③中加入蒸馏水的目的是加速血细胞的破裂；当NaCl溶液浓度大于0.14 mol/L 时，DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而减小，因此步骤⑤中加入蒸馏水后DNA析出。
(3)步骤①中所用酒精最佳是经过充分预冷后再使用，该步骤的目的是利用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DNA。
(4)DNA可用二苯胺试剂鉴定，沸水浴后的颜色反应为蓝色。
(5)人是哺乳动物，哺乳动物血液中的红细胞没有细胞核和细胞器，因此用人血代替鸡血来进行该实验难以取得成功。
【答案】(1)③→②→⑤→④→①(2)加速血细胞的破裂DNA在NaCl溶液中的溶解度，随NaCl溶液浓度的降低而减小(3)充分预冷提取含杂质较少(或较纯净)的DNA(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DNA)(4)二苯胺蓝色(5)人血含DNA太少(成熟的红细胞没有细胞核)2．近十年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。
高三生物一轮复习人教版课件选修1第4讲DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取
2．细胞内DNA复制与PCR技术
细胞内DNA复制 在DNA解旋酶作用下， 解旋 边解旋边复制 不同 点 PCR 80～100 ℃高温解旋，双 链完全分开 Taq DNA聚合酶 DNA或RNA
酶
引物
DNA解旋酶、DNA聚合 酶
RNA
温度
循环 相同 点
体内温和条件
受生物自身控制
高温
30多次
①需提供DNA复制的模板；②四种脱氧核苷酸为原料； ③子链延伸的方向都是从5′端到3′端
选修一
生物技术实践专题
第四讲 DNA和蛋白质技术与植物 有效成分的提取
考点·全线突破 考点一 DNA的粗提取与分离 [关键点击] 1．DNA与蛋白质在NaCl溶液中溶解度
2 mol/L 0.14 mol/L NaCl溶液 NaCl溶液 溶解规律 在酒精溶 液中的溶 解性 析出 NaCl溶液从2 mol/L降低 过程中，溶解 度逐渐增大 对高温 的耐受 性
(3)3次使用纱布的作用：①过滤血细胞破裂液，提取细胞
核物质 (DNA在滤液中 ) ；②过滤 0.14 mol/L NaCl溶液，滤出 DNA(DNA在黏稠物中)；③过滤溶有DNA的2 mol/L NaCl 溶液(DNA在滤液中)。 (4)3次使用NaCl溶液的作用：①2 mol/L NaCl溶液，溶解 提取细胞核物质；②0.14 mol/L NaCl溶液，使DNA析出；③ 2 mol/L NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物。
D N A
蛋 白 质
溶解
析出
80 ℃以 上才会 变性
不能忍 受60 ℃ ～80 ℃ 的高温
部分发生 盐析沉淀
溶解
溶解
2.鉴定方法
(1)DNA与二苯胺在沸水浴条件下反应呈蓝色； (2)蛋白质与双缩脲试剂常温下反应呈紫色。 3．DNA粗提取实验材料和方法的选择 (1)不同生物的组织中DNA含量不同 在选取材料时，应本着 DNA 含量高、材料易得、便于提 取的原则。
高考生物一轮复习 第四讲 DNA和蛋白质技术与植物有效
选修1 第四讲 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取一、选择题(每小题5分，共40分)1．下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是 ( ) A．利用DNA溶于酒精，而蛋白质不溶于酒精，可将DNA与蛋白质分离B．利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离C．在溶有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，取滤液进行以后的实验D．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离2．下列有关蛋白质提取和分离的说法，错误的是 ( ) A．透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性B．采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来C．离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离D．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动3．提取玫瑰精油的过程中，油水混合物中要加入氯化钠，不属于其目的的是 ( ) A．增大玫瑰油的溶解度B．盐析，使玫瑰油和水分开C．利于玫瑰油的纯化D．利于玫瑰液的回收4．PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，下列有关PCR过程的叙述，不．正确的是( )A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和四种核糖核苷酸D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高5．在蛋白质的提取和分离实验中，下列对样品处理过程中，正确的是 ( ) A．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐B．洗涤时离心速度过小，时间过短，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果C．洗涤过程选用0.1%的生理盐水D．透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质6．下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的是 ( )A．提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B．用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C．蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNAD．只有蛋白质可以用电泳的方法进行分离纯化7．PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程。
高考生物一轮总复习 第34讲 DNA和蛋白质技术及植物有效成分的提取课件 新人教版选修1
骤7：向步骤6过滤后的__________中，加入等体积
的冷却的__________，静置2～3
min，溶液中会出现
__________色丝状物，这就是粗提取的DNA。
(5)步骤7：DNA遇__________试剂，沸水浴5min，冷却
后，溶液呈__________色。
第十二页，共32页。
第三十一页，共32页。
答案： (1)冷凝管 降温，防止加热使有机溶剂挥发 (2)烧瓶 石油醚 粉碎 干燥 (3)避免使用明火加热引起燃烧、爆炸 (4)长
第三十二页，共32页。
第34讲 DNA和蛋白质技术(jìshù)及植 物有效成分的提取
第一页，共32页。
第二页，共32页。
考点一 DNA和蛋白质技术 一、DNA的粗提取和鉴定 1．基本原理
第三页，共32页。
2．DNA与蛋白质在NaCl溶液中溶解度比较
第四页，共32页。
3.实验流程
第五页，共32页。
第六页，共32页。
第十五页，共32页。
(2)复性： 温度下降到50 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两 条DNA单链结合。
第十六页，共32页。
(3)延伸： 温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、 T、C、G)在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则 合成新的DNA双链。
第十七页，共32页。
2．PCR扩增技术和DNA复制的比较
(3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是 ____________________________。
(4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该________。
第三十页，共32页。
解析：图示装置为萃取装置，其中⑤为冷凝管，其作 用在于降温，以防止加热使有机溶剂挥发；④是烧瓶，其 内装有萃取剂；胡萝卜素的适宜萃取剂是石油醚；为防止 有机溶剂明火加热时引起燃烧、爆炸，萃取时有必要采用 水浴加热，而不用明火加热。
的冷却的__________，静置2～3
min，溶液中会出现
__________色丝状物，这就是粗提取的DNA。
(5)步骤7：DNA遇__________试剂，沸水浴5min，冷却
后，溶液呈__________色。
第十二页，共32页。
第三十一页，共32页。
答案： (1)冷凝管 降温，防止加热使有机溶剂挥发 (2)烧瓶 石油醚 粉碎 干燥 (3)避免使用明火加热引起燃烧、爆炸 (4)长
第三十二页，共32页。
第34讲 DNA和蛋白质技术(jìshù)及植 物有效成分的提取
第一页，共32页。
第二页，共32页。
考点一 DNA和蛋白质技术 一、DNA的粗提取和鉴定 1．基本原理
第三页，共32页。
2．DNA与蛋白质在NaCl溶液中溶解度比较
第四页，共32页。
3.实验流程
第五页，共32页。
第六页，共32页。
第十五页，共32页。
(2)复性： 温度下降到50 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两 条DNA单链结合。
第十六页，共32页。
(3)延伸： 温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、 T、C、G)在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则 合成新的DNA双链。
第十七页，共32页。
2．PCR扩增技术和DNA复制的比较
(3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是 ____________________________。
(4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该________。
第三十页，共32页。
解析：图示装置为萃取装置，其中⑤为冷凝管，其作 用在于降温，以防止加热使有机溶剂挥发；④是烧瓶，其 内装有萃取剂；胡萝卜素的适宜萃取剂是石油醚；为防止 有机溶剂明火加热时引起燃烧、爆炸，萃取时有必要采用 水浴加热，而不用明火加热。
高考一轮生物复习课件(人教版)选修I专题四 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取
第16页
选修一 专题四
高考调研
高三生物（新课标版）
4．解旋：利用了 DNA 的热变性原理，通过控制温 度来控制双链的解聚与结合。
5．酶：耐高温的 Taq－DNA 聚合酶，高温不会失活。 6．PCR 的条件：一定的缓冲溶液下才能进行，需提 供 DNA 模板、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的 DNA 聚合酶，同时要控制温度。
第14页
选修一 专题四
高考调研
高三生物（新课标版）
知识点二 PCR 技术的基本操作和应用 准确识记
第15页
选修一 专题四
高考调研
高三生物（新课标版）
一、PCR 相关技术原理与条件 1．PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速 扩增 DNA 片段的技术。 2．引物：是一小段 RNA 单链或单链 DNA，它能与 DNA 母链的一段碱基序列互补配对。 3．扩增方向：DNA 的合成方向总是从子链的 5′端 向 3′端延伸。
挥发性强
水、过滤
分水解等
的芳香油
问题
第41页
选修一 专题四
高考调研
高三生物（新课标版）
石灰水 通过机 浸泡、 械加压， 漂洗、 压榨出 压榨、 压榨法 果皮中 过滤、 的芳香 静置、
油 再次过 滤
适用于 柑橘、 柠檬等 易焦糊 原料的 提取
生产成 本低， 分离较 易保持 为困难， 原料原 出油率 有的结 相对较 构和功 低
高考调研
高三生物（新课标版）
知识点四 从生物材料中提取某些特定成分 准确识记
第34页
选修一 专题四
高考调研
高三生物（新课标版）
一、植物芳香油的基本知识 1．成分：组成较复杂，主要包括萜类化合物及其衍 生物。 2．特点：具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂。 3．应用：玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能 使人产生愉悦感；橘皮精油的主要成分是柠檬烯，具诱 人的橘香味，是食品、化妆品和香水配料的优质原料。
新课标高考生物总复习课件：选修1-第4讲DNA、蛋白质技术和植物有效成分的提取
2.(2014· 江苏高考)下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”的 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 2 mol/L NaCl 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
B
—————————[考向预测练2]—————————
4.有关 PCR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 【答案】 D
橘皮油再次过滤 静置
3．胡萝卜素的提取 (1)胡萝卜素性质： 不溶于 水，微溶于乙醇，易溶于 石油 醚等有机溶剂。 (2)提取方法及流程： ①方法： 萃取 法， 石油醚 最适宜作萃取剂。 ②实验流程： 胡萝卜→粉碎→干燥 →萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。 (3)鉴定方法： 纸层析 法。
考点一 实验流程
————————[考向预测练1]—————————
5．某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验 中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋 白提取、分离流程图”如下：
请回答下列有关问题： (1)样品处理中红细胞的洗涤要用____________反复冲 洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的 缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是 ____________。
【答案】
C
考点二 PCR 过程 1．变性：
PCR 技术
当温度上升到 90 ℃以上时，双链 DNA 解聚为单链。
2．复性： 温度下降到 50 ℃左右， 两种引物通过碱基互补配对与两 条单链 DNA 结合。
高考生物一轮复习 第四讲 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取课件 新人教版选修1
第八页，共10页。
答案：(1)磷酸基团 3′端 (2)耐高温的 Taq DNA 聚合酶 选择培养基 (3)变性、复性和延伸 32
(4)
第九页，共10页。
• 谢谢(xiè xie)观看
第十页，共10页。
第四讲 DNA 和蛋白质技术与植物有效成分的提取 基础知识要打牢 [教材知识问题化梳理] 一、1.0.14 mol/L NaCl 酒精 二苯胺 2.DNA 蒸馏水 不同浓度的 NaCl 溶液 酒精 蓝色 二、1.热变性 冷却 2.(1)变性 90℃ (2)复性 55℃左右 引物 (3)延 伸 DNA 聚合酶 三、1.相对分子质量的大小 带电性质 大小、形状 2.透析 用 SDS—聚 丙烯酰胺凝胶电泳 四、1.(1)水蒸气蒸馏 水蒸气蒸馏 NaCl 无水 Na2SO4 (2)压榨 压榨 过滤 2．(1)水 石油醚 (2)石油醚 干燥 过滤 (3)纸层析
第四页，提取动物细胞中的 DNA 和蛋白质可以用蒸馏水涨破细胞，
但是如果用植物细胞来提取 DNA，那么用蒸馏水就无法涨破细胞，所 以应根据细胞的结构特点选择不同的方法破碎细胞(常用的有研磨法、 超声波法、酶解法等)。透析法可以将蛋白质与其他小分子化合物如无 机盐、单糖、双糖、氨基酸等分离，但是不能将蛋白质与 DNA 分开。 蛋白质和 DNA 都是大分子物质，皆可以用电泳的方法进行分离纯化。 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随 NaCl 溶液浓度的不同而变化，当 NaCl 的物质的量浓度为 0.14 mol/L 时，DNA 的溶解度最低，利用这一原理， 可以使溶解在 NaCl 溶液中的 DNA 析出。
第六页，共10页。
4．选 B 在烘干胡萝卜颗粒时要控制好温度和时间，温度太 高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解；在浓缩干燥前， 要将萃取液进行过滤，除去不溶物；将滤液用蒸馏装置进 行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素液；在萃 取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有 机溶剂挥发。
答案：(1)磷酸基团 3′端 (2)耐高温的 Taq DNA 聚合酶 选择培养基 (3)变性、复性和延伸 32
(4)
第九页，共10页。
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第十页，共10页。
第四讲 DNA 和蛋白质技术与植物有效成分的提取 基础知识要打牢 [教材知识问题化梳理] 一、1.0.14 mol/L NaCl 酒精 二苯胺 2.DNA 蒸馏水 不同浓度的 NaCl 溶液 酒精 蓝色 二、1.热变性 冷却 2.(1)变性 90℃ (2)复性 55℃左右 引物 (3)延 伸 DNA 聚合酶 三、1.相对分子质量的大小 带电性质 大小、形状 2.透析 用 SDS—聚 丙烯酰胺凝胶电泳 四、1.(1)水蒸气蒸馏 水蒸气蒸馏 NaCl 无水 Na2SO4 (2)压榨 压榨 过滤 2．(1)水 石油醚 (2)石油醚 干燥 过滤 (3)纸层析
第四页，提取动物细胞中的 DNA 和蛋白质可以用蒸馏水涨破细胞，
但是如果用植物细胞来提取 DNA，那么用蒸馏水就无法涨破细胞，所 以应根据细胞的结构特点选择不同的方法破碎细胞(常用的有研磨法、 超声波法、酶解法等)。透析法可以将蛋白质与其他小分子化合物如无 机盐、单糖、双糖、氨基酸等分离，但是不能将蛋白质与 DNA 分开。 蛋白质和 DNA 都是大分子物质，皆可以用电泳的方法进行分离纯化。 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随 NaCl 溶液浓度的不同而变化，当 NaCl 的物质的量浓度为 0.14 mol/L 时，DNA 的溶解度最低，利用这一原理， 可以使溶解在 NaCl 溶液中的 DNA 析出。
第六页，共10页。
4．选 B 在烘干胡萝卜颗粒时要控制好温度和时间，温度太 高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解；在浓缩干燥前， 要将萃取液进行过滤，除去不溶物；将滤液用蒸馏装置进 行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素液；在萃 取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有 机溶剂挥发。
高考生物一轮复习 第4课时 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取课件 新人教版选修1
第十七页，共71页。
考点二 PCR技术的基本操作和应用 核心突破
1.PCR相关技术原理与条件 (1)PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速(xùn sù)扩增 DNA片段的技术。 (2)引物：是一小段RNA单链或单链DNA，它能与DNA母链的一段 碱基序列互补配对。 (3)扩增方向：DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
第二十二页，共71页。
3.结果 (1)PCR一般要经历(jīnglì)三十多次循环，每次循环都包括变性、复 性、延伸三步。 (2)两引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。
第二十三页，共71页。
•知能拓展 • 1.DNA聚合酶的特性，只从DNA的3′端开始延伸DNA链，而不能 从头合成(héchéng)，故DNA复制需引物。 • 2.子链的延伸从引物3′端开始，所以DNA的合成(héchéng)方向是 子链的5′端→3′端。
第三十页，共71页。
考点Hale Waihona Puke 血红蛋白的提取和分离 •核心突破
1.方法及原理
方法
原理
凝胶色谱法 根据相对分子质量的大小分离蛋白质
电泳法
各种分子带电性质的差异以及分子本身大小 、形状的不同
第三十一页，共71页。
2.实验操作程序 (1)样品处理： ①红细胞的洗涤：除去血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化 ； ②血红蛋白的释放：使红细胞破裂(pòliè)，血红蛋白释放出来； ③分离血红蛋白溶液：经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来，便 于下一步对血红蛋白的纯化。
第二十六页，共71页。
4.(2012·深圳调研)PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体 外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程， 请据图分析回答：
考点二 PCR技术的基本操作和应用 核心突破
1.PCR相关技术原理与条件 (1)PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速(xùn sù)扩增 DNA片段的技术。 (2)引物：是一小段RNA单链或单链DNA，它能与DNA母链的一段 碱基序列互补配对。 (3)扩增方向：DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
第二十二页，共71页。
3.结果 (1)PCR一般要经历(jīnglì)三十多次循环，每次循环都包括变性、复 性、延伸三步。 (2)两引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。
第二十三页，共71页。
•知能拓展 • 1.DNA聚合酶的特性，只从DNA的3′端开始延伸DNA链，而不能 从头合成(héchéng)，故DNA复制需引物。 • 2.子链的延伸从引物3′端开始，所以DNA的合成(héchéng)方向是 子链的5′端→3′端。
第三十页，共71页。
考点Hale Waihona Puke 血红蛋白的提取和分离 •核心突破
1.方法及原理
方法
原理
凝胶色谱法 根据相对分子质量的大小分离蛋白质
电泳法
各种分子带电性质的差异以及分子本身大小 、形状的不同
第三十一页，共71页。
2.实验操作程序 (1)样品处理： ①红细胞的洗涤：除去血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化 ； ②血红蛋白的释放：使红细胞破裂(pòliè)，血红蛋白释放出来； ③分离血红蛋白溶液：经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来，便 于下一步对血红蛋白的纯化。
第二十六页，共71页。
4.(2012·深圳调研)PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体 外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程， 请据图分析回答：
高考生物一轮专项复习专题四DNA蛋白质技术与植物有效成分提取课件新人教选修
[跟踪演练]
1．下表有关“DNA 粗提取和鉴定”的相关操作中所选取的试剂，
错误的是( )
相关操作
选取的试剂
A 破碎鸡血细胞
蒸馏水
B 溶解核内 DNA 2 mol/L NaCl 溶液
C 提取杂质较少的 DNA 冷却的 95%的酒精
D DNA 的鉴定
双缩脲试剂
【解析】 鸡血细胞没有细胞壁，在蒸馏水中，会因吸水膨胀而
破裂，释放出细胞内容物，A 正确；可以利用 DNA 在氯化钠溶液中 的溶解度不同，将 DNA 分子溶解或析出，B 正确； DNA 不溶于酒精， 因此可以用 95%的冷酒精提取杂质较少的 DNA ，C 正确； DNA 的 鉴定需要用二苯胺试剂，D 错误。
【答案】 D
2．(2016·成都七中)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( )
盐藻是一种单细胞真核藻类，是迄今为止发现的最耐盐的真核生
物之一，盐藻中富含天然胡萝卜素。根据所学内容回答下列问题：
(1)胡萝卜素是一种__橘__黄____色的___脂_____溶性化合物，是自然界
中最普遍存在的天然色素。
(2)从盐藻中提取胡萝卜素的方法，是将盐藻养殖 7～10 天后的藻
液经气浮法与三氯化铁溶液混合制得藻糊，藻糊直接进入__萃__取____提 纯工序制备胡萝卜素晶体及浓缩液浸膏产品，萃取剂采用__有__机____溶 剂，原因是_胡__萝__卜__素__易__溶__于__有__机__溶__剂_。萃取过程为密闭式，无需打开
NaCl
无水 Na2SO4
2．提取橘皮精油的实验 (1)方法：一般采用__压__榨____法。 (2)实验流程
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(2)结果
① PCR 一 般 要 经 历 __三__十____ 多 次 循 环 ， 每 次 循 环 可 以 分 为 __变__性____、复性和__延__伸____三步。
②两引物间固定长度的 DNA 序列呈_指__数__式___扩增(即__2_n_____)。
3．血红蛋白的提取和分离实验 (1)常用的分离方法：凝__胶__色__谱__法、凝胶电泳法等。 (2)基本原理 ①凝胶色谱法：也称_分__配__色__谱_，法是根据_相__对__分__子__量__的__大__小_____分 离蛋白质的有效方法。
设备
无
严格控制温度变化的温控设备
原料 相 复制原 同理 点 模板
引物
四种脱氧核苷酸
严格遵循碱基互补配对原则
DNA 为模板
都需要与模板相结合的引物
3.血红蛋白的提取和分离 (1)凝胶色谱法
蛋白质 比较项目
相对分子质量大
相对分子质量小
移动位置 凝胶颗粒外部 凝胶颗粒内部
移动路程
短
长
移动速度
快
慢
洗脱次序
项目
DNA 复制
PCR
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
是否有 不 转录
伴有转录，产生引物
无转录，需加入两种引物
同 特点 边解旋边复制，半保留复制
体外迅速扩增
点 循环次 数
受生物体自身控制
三十多次
缓冲溶 液
不需要
需要人为控制
NaCl
无水 Na2SO4
2．提取橘皮精油的实验 (1)方法：一般采用__压__榨____法。 (2)实验流程
压榨
过滤
3．胡萝卜素的提取 (1)胡萝卜素性质：_不__溶__于___水，微溶于乙醇，易__溶__于____石油醚等 有机溶剂。
(2)提取方法及流程 ①方法：__萃__取____法，石__油__醚____最适宜作萃取剂。 ②实验流程： 胡萝卜→粉碎→__干__燥____→萃取→__过__滤____→浓缩→胡萝卜素。 (3)鉴定方法：_纸__层__析___法。
2．判断下列有关 PCR 技术叙述的正误。 (1)PCR 呈指数扩增 DNA 片段是因为上一轮反应的产物可作为下 轮反应的模板( √ ) (2)PCR 中加入的引物有两种，其作用是使 DNA 聚合酶能够从引 物的 5′端开始连接脱氧核苷酸( × )
3．判断下列有关血红蛋白提取与分离叙述的正误。 (1)蛋白质和 DNA 都可以用电泳的方法进行分离纯化( √ ) (2)电泳法纯化蛋白质时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其相对 分子质量越大，电泳速度越快( × )
考纲内容 1．DNA 和蛋白质技术 2．植物有效成分的提取 命题规律 1．DNA 粗提取与蛋白质的分离 2．玫瑰精油、橘皮精油、胡萝卜素等的提取 命题趋势 主要考查 DNA 的提取的方法。常以生产实际相联系或以实验结 合 和蛋白质技术 1．DNA 的粗提取和鉴定 (1)基本原理
②电泳：利用待分离样品中各种分子带__电__性__质__的差异以及分子本 身的大小、__形__状____的不同，使带电分子产生不同的迁移速度。
(3)血红蛋白的分离过程
血红蛋白
透析 较小
凝胶色谱
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
二、植物有效成分的提取 1．提取玫瑰精油实验 (1)方法：水_蒸__气__蒸__馏_法。 (2)实验流程
先
后
(2)主要实验步骤及意义
[易误警示] 琼脂糖凝胶电泳和 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳辨析 易误点 1 从载体上看，利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝 胶电泳，利用 SDS—聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是 SDS—聚丙烯酰胺 凝胶电泳。 易误点 2 从依据上看，利用了分子带电性质差异和分子大小的 是琼脂糖凝胶电泳，仅利用了分子大小的是 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电 泳。 易误点 3 从优点上看，琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快， 样品不需处理，电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好；SDS—聚丙烯 酰胺凝胶电泳消除了净电荷对迁移率的影响，使电泳迁移率完全取决 于分子的大小。
[能力排查·试一试] 一、理解能力
1．判断下列有关 DNA 的粗提取与鉴定叙述的正误。 (1)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加 DNA 在 NaCI 溶液中的溶解度 ( ×) (2)DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随 NaCI 溶液浓度的增大而增大 (× ) (3)DNA 粗提取和鉴定实验中，加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热 ( √) (4)向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物 (× )
(1)加清水时，玫瑰花瓣与清水的质量比是多少？ (2)加入 NaCl 和无水 Na2SO4 的作用各是什么？ 答案 (1)1：4 (2)加入 NaCI 是使油水分层，加入 Na2SO4 是除去分离的油层中的 水分。
考点一 DNA 和蛋白质技术
[核心知识]
1．DNA 与蛋白质在物理化学性质方面的差异
比较项目
DNA
蛋白质
溶 解 性
2 mol/L NaCl 溶液中 0.14 mol/L NaCl 溶液
中 酒精溶液中
溶解 析出 析出
析出 溶解 溶解
蛋白质
无影响
水解
耐
受 性
高温
80 ℃以上变性
不能忍受 60～80 ℃的 高温
鉴定方法
在沸水浴条件下与二苯 与双缩脲试剂反应呈紫
胺反应呈蓝色
色
2.比较细胞内 DNA 复制与体外 DNA 扩增(PCR)
0.14 mol/L NaCl
酒精
二苯胺染成蓝色
(2)操作过程
相对较高
蒸馏水
NaCl 溶液浓度
沸水浴加热
95%的酒精
2．多聚酶链式反应扩增 DNA 片段
(1)PCR 原理：在一定的缓冲溶液中提供D__N_A__模__板_，分别与两条模 板链相结合的两种__引__物____，四种脱氧核苷酸，耐热的D__N_A__聚__合_。酶同 时控制温度使 DNA 复制在体外反复进行。
4．判断下列有关植物有效成分提取叙述的正误。 (1)萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是防止有机溶剂挥发
( √) (2)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发
掉，剩余的就是芳香油( × ) (3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应选择较高的温度以便于充
分干燥( × )
二、识图析图 玫瑰油提取的实验流程示意图：
① PCR 一 般 要 经 历 __三__十____ 多 次 循 环 ， 每 次 循 环 可 以 分 为 __变__性____、复性和__延__伸____三步。
②两引物间固定长度的 DNA 序列呈_指__数__式___扩增(即__2_n_____)。
3．血红蛋白的提取和分离实验 (1)常用的分离方法：凝__胶__色__谱__法、凝胶电泳法等。 (2)基本原理 ①凝胶色谱法：也称_分__配__色__谱_，法是根据_相__对__分__子__量__的__大__小_____分 离蛋白质的有效方法。
设备
无
严格控制温度变化的温控设备
原料 相 复制原 同理 点 模板
引物
四种脱氧核苷酸
严格遵循碱基互补配对原则
DNA 为模板
都需要与模板相结合的引物
3.血红蛋白的提取和分离 (1)凝胶色谱法
蛋白质 比较项目
相对分子质量大
相对分子质量小
移动位置 凝胶颗粒外部 凝胶颗粒内部
移动路程
短
长
移动速度
快
慢
洗脱次序
项目
DNA 复制
PCR
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
是否有 不 转录
伴有转录，产生引物
无转录，需加入两种引物
同 特点 边解旋边复制，半保留复制
体外迅速扩增
点 循环次 数
受生物体自身控制
三十多次
缓冲溶 液
不需要
需要人为控制
NaCl
无水 Na2SO4
2．提取橘皮精油的实验 (1)方法：一般采用__压__榨____法。 (2)实验流程
压榨
过滤
3．胡萝卜素的提取 (1)胡萝卜素性质：_不__溶__于___水，微溶于乙醇，易__溶__于____石油醚等 有机溶剂。
(2)提取方法及流程 ①方法：__萃__取____法，石__油__醚____最适宜作萃取剂。 ②实验流程： 胡萝卜→粉碎→__干__燥____→萃取→__过__滤____→浓缩→胡萝卜素。 (3)鉴定方法：_纸__层__析___法。
2．判断下列有关 PCR 技术叙述的正误。 (1)PCR 呈指数扩增 DNA 片段是因为上一轮反应的产物可作为下 轮反应的模板( √ ) (2)PCR 中加入的引物有两种，其作用是使 DNA 聚合酶能够从引 物的 5′端开始连接脱氧核苷酸( × )
3．判断下列有关血红蛋白提取与分离叙述的正误。 (1)蛋白质和 DNA 都可以用电泳的方法进行分离纯化( √ ) (2)电泳法纯化蛋白质时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其相对 分子质量越大，电泳速度越快( × )
考纲内容 1．DNA 和蛋白质技术 2．植物有效成分的提取 命题规律 1．DNA 粗提取与蛋白质的分离 2．玫瑰精油、橘皮精油、胡萝卜素等的提取 命题趋势 主要考查 DNA 的提取的方法。常以生产实际相联系或以实验结 合 和蛋白质技术 1．DNA 的粗提取和鉴定 (1)基本原理
②电泳：利用待分离样品中各种分子带__电__性__质__的差异以及分子本 身的大小、__形__状____的不同，使带电分子产生不同的迁移速度。
(3)血红蛋白的分离过程
血红蛋白
透析 较小
凝胶色谱
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
二、植物有效成分的提取 1．提取玫瑰精油实验 (1)方法：水_蒸__气__蒸__馏_法。 (2)实验流程
先
后
(2)主要实验步骤及意义
[易误警示] 琼脂糖凝胶电泳和 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳辨析 易误点 1 从载体上看，利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝 胶电泳，利用 SDS—聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是 SDS—聚丙烯酰胺 凝胶电泳。 易误点 2 从依据上看，利用了分子带电性质差异和分子大小的 是琼脂糖凝胶电泳，仅利用了分子大小的是 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电 泳。 易误点 3 从优点上看，琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快， 样品不需处理，电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好；SDS—聚丙烯 酰胺凝胶电泳消除了净电荷对迁移率的影响，使电泳迁移率完全取决 于分子的大小。
[能力排查·试一试] 一、理解能力
1．判断下列有关 DNA 的粗提取与鉴定叙述的正误。 (1)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加 DNA 在 NaCI 溶液中的溶解度 ( ×) (2)DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随 NaCI 溶液浓度的增大而增大 (× ) (3)DNA 粗提取和鉴定实验中，加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热 ( √) (4)向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物 (× )
(1)加清水时，玫瑰花瓣与清水的质量比是多少？ (2)加入 NaCl 和无水 Na2SO4 的作用各是什么？ 答案 (1)1：4 (2)加入 NaCI 是使油水分层，加入 Na2SO4 是除去分离的油层中的 水分。
考点一 DNA 和蛋白质技术
[核心知识]
1．DNA 与蛋白质在物理化学性质方面的差异
比较项目
DNA
蛋白质
溶 解 性
2 mol/L NaCl 溶液中 0.14 mol/L NaCl 溶液
中 酒精溶液中
溶解 析出 析出
析出 溶解 溶解
蛋白质
无影响
水解
耐
受 性
高温
80 ℃以上变性
不能忍受 60～80 ℃的 高温
鉴定方法
在沸水浴条件下与二苯 与双缩脲试剂反应呈紫
胺反应呈蓝色
色
2.比较细胞内 DNA 复制与体外 DNA 扩增(PCR)
0.14 mol/L NaCl
酒精
二苯胺染成蓝色
(2)操作过程
相对较高
蒸馏水
NaCl 溶液浓度
沸水浴加热
95%的酒精
2．多聚酶链式反应扩增 DNA 片段
(1)PCR 原理：在一定的缓冲溶液中提供D__N_A__模__板_，分别与两条模 板链相结合的两种__引__物____，四种脱氧核苷酸，耐热的D__N_A__聚__合_。酶同 时控制温度使 DNA 复制在体外反复进行。
4．判断下列有关植物有效成分提取叙述的正误。 (1)萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是防止有机溶剂挥发
( √) (2)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发
掉，剩余的就是芳香油( × ) (3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应选择较高的温度以便于充
分干燥( × )
二、识图析图 玫瑰油提取的实验流程示意图：