高中生物选修一专题五DNA和蛋白质技术知识点
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高中生物选修一人教版5DNA和蛋白质技术5.1DNA的粗提取与鉴定1.提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
DNA的粗提取就是利用 DNA与 RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取 DNA,去除其他成分。
2.DNA粗提取的原理: 1)DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCl 溶液中的溶解度不同。
所以一般选用2mol/L 的 NaCl 溶液充分溶解 DNA,使杂质沉淀,再缓慢注入蒸馏水使NaCl 溶液浓度接近 0.14mol/L ,使 DNA析出。
2)DNA 不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
所以可用体积分数为95%,预冷的酒精溶液来提纯DNA。
3.提取 DNA还可以利用 DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。
1)酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质而不会对 DNA产生影响。
2)温度值为 60~80℃时,会使蛋白质变性沉淀,而 DNA不会变性。
3)植物细胞提取 DNA时,常用洗涤剂瓦解细胞膜,但对 DNA没有影响。
4.在沸水浴条件下, DNA遇二苯胺呈现蓝色,可以检测 DNA的存在。
5.选用 DNA含量相对高的生物组织提取 DNA,成功的可能性更大。
哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和细胞器,不适宜用来提取 DNA,但适宜用来提取血红蛋白。
6.实验设计过程:1)实验材料的选取:本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。
一是因为其 DNA 含量丰富,材料易得;二是鸡血细胞极易吸水胀破,而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心,对设备要求较高,操作繁琐,历时较长。
2)破碎细胞,获取含DNA 的滤液:往鸡血细胞中加一定量的蒸馏水,同棒搅拌,使细胞吸水胀破释放DNA ,过滤取 DNA 滤液。
3)去除滤液中的杂质:往DNA滤液中加入2mol/L的NaCl溶液,过滤除去不溶的杂质。
再加蒸馏水调节NaCl 溶液浓度接近 0.14mol/L ,析出 DNA,过滤去除溶液中的杂质。
专题五DNA和蛋白质技术课题一DNA的粗提取与鉴定一、提取DNA的溶解性原理包括哪些方面?1.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精。
①DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点?要使DNA溶解,需要使用什么浓度?要使DNA析出,又需要使用什么浓度?在0.14mol/L时溶解度最小;较高浓度可使DNA溶解;0.14mol/L可使DNA析出。
②在溶解细胞中的DNA时,人们通常选用2mol/LNaCl溶液;将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水,以稀释NaCl溶液。
酒精是一种常用有机溶剂,但DNA却不能溶于酒精(特别是95%冷却酒精),但细胞中蛋白质可溶于酒精。
2.从理论上分析,预冷的乙醇溶液具有以下优点。
一是抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解;二是降低分子运动,易于形成沉淀析出;三是低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。
3.采用DNA不溶于酒精的原理,可以达到什么目的?将DNA和蛋白质进一步分离。
4.提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。
利用该原理时,应选用怎样的酶和怎样的温度值?蛋白酶,因为酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。
温度值为60~80℃,因为该温度值蛋白质变性沉淀,而DNA不会变性。
补充:DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋,其温度在80℃以上,如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。
5.洗涤剂在提取DNA中有何作用?洗涤剂将细胞膜上的蛋白质,从而瓦解细胞膜。
6.当鉴定提取出的物质是否是DNA时,需要使用什么指示剂进行鉴定?在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺呈现蓝色。
原理总结:通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA,可以从细胞中提取和提纯DNA;再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来,达到提纯的目的;最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。
二、实验材料的选取不同生物的组织中DNA含量不同。
DNA和蛋白质技术生物选修一高考考点总结灵活运用这是学好学活生物的关键,认识的目的全在于应用。
灵活运用知识才能记得牢,学了才真正有用。
下面是小偏整理的DNA和蛋白质技术生物选修一高考考点总结,感谢您的每一次阅读。
DNA和蛋白质技术生物选修一高考考点总结1、不同浓度的NaCl溶液中DNA和蛋白质的溶解度差异2、DNA不溶于【酒精】溶液。
3、在【沸水浴】中DNA遇【二苯胺】会出现【蓝色】反应,二苯胺试剂要【现配现用】。
4、DNA粗提取实验通常选用【鸡血】作为实验材料,不选用【哺乳动物成熟红细胞】——哺乳动物成熟红细胞无【细胞核和细胞器】,不含【DNA】5、使用植物细胞作为实验材料,则要加入【洗涤剂】和【食盐】然后进行搅拌和充分研磨,收集研磨液——洗涤剂的作用是【瓦解细胞膜,从而释放DNA】。
6、沉淀DNA时用【冷酒精】——体积分数为【95%】的【4℃】冷酒精可抑制核酸水解酶的活性,防止DNA降解,降低分子运动,使DNA易形成【沉淀】析出,低温还有利于增加DNA分子的柔韧性,减少断裂。
7、DNA粗提取实验中三次过滤8、DNA合成的方向总是从子链的【5’端】向【3’端】延伸9、PCR的反应条件:一定的缓冲液、DNA模板、分别与两条模板链相结合的【引物】、四种脱氧核苷酸、【耐热的DNA聚合酶】以及能严格控制温度变化的温控设备10、凝胶色谱法:大分子蛋白质路程【较短】,移动【快】,小分子蛋白质路程【较长】,移动【慢】11、电泳:常见的电泳有【琼脂糖凝胶电泳】和【SDS—聚丙烯酰胺电泳】;SDS—聚丙烯酰胺电泳中SDS所带负电荷量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,使电泳迁移率完全取决于【分子的大小】12、蛋白质的提取和分离一般分四步:【样品处理】、【粗分离(透析)】、【纯化(凝胶色谱操作)】和【纯度鉴定】13、透析:除去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】综合归纳教师授课尤其是新授课,一般是分块的,但各块各知识点之间有内在的本质的联系,各年级生物知识是连贯的,是一个整体。
《DNA 复制和蛋白质合成》知识清单一、DNA 复制1、概念DNA 复制是指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。
这是细胞分裂和遗传信息传递的关键步骤。
2、发生时期DNA 复制主要发生在细胞分裂的间期,包括有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
3、场所真核生物中,DNA 复制主要在细胞核中进行,线粒体和叶绿体中也有少量 DNA 进行复制。
原核生物的 DNA 复制则主要在拟核区域进行。
4、过程(1)解旋:在解旋酶的作用下,DNA 双螺旋的两条链解开,暴露出碱基。
(2)引物合成:一小段 RNA 引物在引物酶的作用下合成,为DNA 聚合酶提供起始结合位点。
(3)合成子链:DNA 聚合酶以解开的两条母链为模板,按照碱基互补配对原则,将游离的脱氧核苷酸连接到引物或正在合成的子链上。
(4)延伸:新合成的子链不断延伸。
(5)终止:当复制到达特定的位置,DNA 聚合酶停止工作,复制结束。
5、特点(1)半保留复制:新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来DNA 分子中的一条链。
(2)边解旋边复制:DNA 复制时,双螺旋结构一边解开,一边进行新链的合成。
(3)多点复制:真核生物的 DNA 分子较大,通常从多个起点同时开始复制。
6、条件(1)模板:亲代 DNA 的两条链。
(2)原料:四种游离的脱氧核苷酸。
(3)酶:解旋酶、DNA 聚合酶等。
(4)能量:由细胞提供的 ATP。
7、意义DNA 复制保证了遗传信息在亲子代之间的连续性和稳定性,使物种得以延续和进化。
二、蛋白质合成1、概念蛋白质合成是指在细胞内,以 mRNA 为模板,合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。
2、场所核糖体是蛋白质合成的场所。
在真核生物中,核糖体有的游离在细胞质中,有的附着在内质网上;原核生物中,核糖体则游离在细胞质中。
3、过程(1)转录:在细胞核中,以 DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成 RNA 的过程。
RNA 包括 mRNA、tRNA 和 rRNA 等。
高中生物选修一重点知识总结高中生物选修一重点知识总结DNA和蛋白质技术1、提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
2、DNA溶解性:①DNA在不同浓度的NaCL溶液中溶解度不同。
在0.14moL/L的NaCL溶液中,溶解度最小。
②DNA不溶于酒精。
3、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性:因为酶有专一性,蛋白酶能水解蛋白质,但对DNA没有影响。
DNA比较能耐高温。
洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA无影响。
4、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
5、提取DNA的材料一般用鸡血而不用猪血,因为哺乳动物(猪)成熟的红细胞无细胞核,无DNA。
6、破碎鸡血细胞时,可以加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。
7、为了纯化提取的DNA,需要将滤液进一步处理。
在滤液中加入NaCL,使其浓度为2mol/L,过滤除去不溶的杂质,再加入蒸馏水,使NaCL浓度为0.14mol/L,析出DNA,过滤除去溶液中的杂质。
8、向溶解了DNA的NaCL溶液中加入体积分数为95%的冷却的酒精溶液,目的`是提取含杂质更少的DNA。
9、PCR原理:DNA体外复制10、PCR的条件:①一定的缓冲溶液;②DNA模板;③分别与两条模板链相结合的两种引物;④四种脱氧核苷酸;⑤耐热的DNA聚合酶;⑥控制温度的仪器设备。
12、PCR三步骤:变性、复性和延伸。
在PCR循环之前,常要进行一次预变性,以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率。
13、PCR的结果:特异地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增。
14、DNA在260nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰。
15、蛋白质分离的方法:凝胶色谱法和电泳。
16、凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
相对分子质量较小的蛋白质,移动速度慢,后洗脱出来;相对分子质量较大的蛋白质,移动速度快,先洗脱出来。
5 DNA和蛋白质技术 DNA的粗提取与鉴定1.提取生物大分子的基本思路DNA 的粗提取就是利用DNA 与理和化学性质方面的差异,提取DNA ,去除其他成分。
粗提取的原理:1)DNA同。
所以一般选用NaCl溶液充分溶解NaCl 溶液浓度接近L ,使295%,3.提取DNA还可以利用DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。
1)酶具有专一性,2)温度值为60~80而3)植物细胞提取DNA 时,但对DNA 没有影响。
4.DNA DNA 的存在。
5.选用DNA 含量相对高的生物组织提取DNA ,成功的可能性更大。
哺乳动物成熟的6.实验设计过程:1)实验材料的选取:本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。
一是因为其而用动物肝脏2)破碎细胞,获取含DNA 的滤液:3)去除滤液中的杂质:往DNA 滤液中加入NaCl 溶液浓度接近4)DNA 的提纯:将析出的DNA 用95%2-3DNA 。
5)DNA 的鉴定:白色丝状物溶于4mL分钟后观察到DNA7.DNA,所以提取DNADNA5.2 多聚酶链式反应扩增DNA 片段1. PCRDNA片段的技术,其复制过程的复制类似。
需要:1DNA 双链);2供DNA 复制的模板);3;4化合成DNA 子链)5)引物(使。
2.为了明确地表示DNA 的方向,通常将DNA 3,5,端。
DNA DNA ,而只能从链,因此DNA 复制需要引物。
当引物与DNA 母链通过碱基互补配对结合后,DNA 聚合酶就能从引物的3,端开始延伸DNA 链,因此DNA利用了DNAPCR PCR中进行,须提供DNA 模板、DNA 复制在体外反复进行。
一般要经历30升到DNA 解聚为单链。
复性指当温度下降到DNA结合。
延伸指当温度上升到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 链。
5PCR酶吸血红蛋白的提取和分离1.负责血液中2.溶解度、吸附性质和对3.法。
内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量质因此得以分离。
专题5 DNA和蛋白质技术【高考新动向】1、蛋白质的提取和分离2、PCR技术的基本操作和应用【考纲全景透析】一、DNA的粗提取与鉴定1、实验原理:(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在沸水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。
2.DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同3.DNA的析出与鉴定(1)析出:将处理后的溶液过滤,加入与滤液等体积的冷却酒精溶液(体积分数为95%)静置2~3 min,溶液中会出现白色丝状物(此即粗提取的DNA),用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。
(2)鉴定二、多聚酶链式反应扩增DNA片段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。
原理:DNA的热变性2、PCR反应过程(1)变性: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℃左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合(3)延伸:温度上升到72℃左右时,溶液中的4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链。
3、PCR结果:DNA聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增。
三、血红蛋白的提取和分离实验1、方法及原理相对分子质量的大小分离蛋白质种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同来分离蛋白2、操作程序:(1)样品处理:红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液(2)粗分离——透析:除去样品中相对分子质量较小的杂质。
(3)纯化:一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。
(4)纯度鉴定:一般用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法来测定蛋白质的分子量,即对血红蛋白进行纯度鉴定。
3、细胞内DNA复制与PCR技术的比较【热点难点全析】一、DNA 和蛋白质的技术1、比较细胞内DNA 复制与DNA 扩增(PCR )2.血红蛋白的提取和分离方法(1)凝胶色谱法①含义:根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法。
5 DNA和蛋白质技术
5.1 DNA的粗提取与鉴定
1.提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
DNA的粗提取就是利用DNA与RNA、蛋
白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其
他成分。
2.DNA粗提取的原理:1)DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的
NaCl溶液中的溶解度不同。
所以一般选用2mol/L的NaCl溶液充分溶解DNA,使杂质沉淀,再缓慢注入蒸馏水使NaCl溶液浓度接近0.14mol/L,使DNA析出。
2)DNA 不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
所以可用体积分数为95%,预冷的酒精溶液来提纯DNA。
3.提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。
1)酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。
2)温度值为60~80℃时,会使蛋白质变性沉淀,而DNA不会变性。
3)植物细胞提取DNA时,常用洗涤剂瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
4.在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺呈现蓝色,可以检测DNA的存在。
5.选用DNA含量相对高的生物组织提取DNA,成功的可能性更大。
哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和细胞器,不适宜用来提取DNA,但适宜用来提取血红蛋白。
6.实验设计过程:1)实验材料的选取:本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。
一是因为其DNA含量丰富,材料易得;二是鸡血细胞极易吸水胀破,而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心,对设备要求较高,操作繁琐,历时较长。
2)破碎细胞,获取含DNA的滤液:往鸡血细胞中加一定量的蒸馏水,同时用玻棒搅拌,使细胞吸水胀破释放DNA,过滤取DNA滤液。
3)去除滤液中的杂质:往DNA滤液中加入2mol/L的NaCl溶液,过滤除去不溶的杂质。
再加蒸馏水调节NaCl溶液浓度接近0.14mol/L,析出DNA,过滤去除溶液中的杂质。
4)DNA的提纯:将析出的DNA用2mol/L的NaCl溶液溶解过滤取滤液,加入与滤液体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液,静置2-3分钟,析出白色丝状物即为粗提取的DNA。
5)DNA的鉴定:白色丝状物溶于5mL2mol/L的NaCl溶液,加入4mL二苯胺,沸水浴5分钟后观察到DNA溶液呈蓝色。
7.注意事项:在鸡血中要加入柠檬酸钠防止凝固;玻璃容器会吸附DNA,所以提
取过程使用塑料烧杯;使用尼龙布过滤;加入酒精和用玻棒搅拌时,动作要轻缓(细胞破裂快速搅拌),沿同一方向搅拌,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
二苯胺试剂要现用现配等。
5.2多聚酶链式反应扩增DNA片段
1. PCR又叫多聚酶链式反应,是一种体外迅速扩张DNA片段的技术,其复制过程与细胞内DNA的复制类似。
需要:1)解旋酶(打开DNA双链);2)DNA母链(提供DNA复制的模板);3)四种脱氧核苷酸(合成子链的原料);4)DNA聚合酶(催化合成DNA子链)5)引物(使DNA聚合酶能够从引物的3,端开始连接脱氧核苷酸)。
2.为了明确地表示DNA的方向,通常将DNA的羟基(-OH)末端称为3,端,而磷酸基团的末端称为5,端。
DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3,端延伸DNA链,因此DNA复制需要引物。
当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶就能从引物的3,端开始延伸DNA链,因此DNA的合成方向总是从子链的5,端向3,端延伸。
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3.PCR利用了DNA
使用的PCR
PCR
反应需要在一定的
DNA
DNA
复制在体
外反复进行。
4.PCR一般要经历30
温度上升到
DNA解聚为单链。
复性指当温度下降到
DNA结合。
延伸指当温度上升到
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链。
5PCR
酶吸
6.DNA在
可以利用这一特点进行
的测定。
5.3 血红蛋白的提取和分离
1.负责血液中
2.溶解度、
吸附性质和对
3.
法。
内部有许多贯穿的通道,
当相对分子质量
质因此得以分离。
4.
20mmol/L
PH为
7.0)。
5.许多重要的生物大分子,
如
在一定的PH下,
在电场的作用下,
电泳利用了
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
6.
样品的处理及粗分离包括:1
2
3
4)透析:把血红蛋白装入透析袋,置于20mmol/L磷酸缓冲液(PH为7.0
)中,除
7.用缓冲液平衡好的凝胶装填色谱柱时,
降低分离
8.血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步,包括:样品处理、粗分离、纯化和纯
度鉴定。
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,
再经过透析去除分子量较小的杂质,
然后通过凝
即样品的纯化;
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