2016-2017学年成才之路·人教版生物·选修1·专题5 DNA和蛋白质技术 课件、课时作业、综合测试 (8份打包)

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名称 2016-2017学年成才之路·人教版生物·选修1·专题5 DNA和蛋白质技术 课件、课时作业、综合测试 (8份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2016-10-05 10:00:19

文档简介

专题五 课题1
一、选择题
1.在DNA的粗提取实验过程中,对DNA提取量影响较小的是
导学号 06350382(  )
A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,放出DNA等核物质
B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C.要析出DNA黏稠物时,要缓缓加入蒸馏水,直至黏稠物不再增多
D.要用冷酒精沉淀DNA,甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
[答案] B
[解析] DNA粗提取实验中,玻璃棒的搅拌方向是影响DNA量的最小因素。
2.提取含杂质较少的DNA所用的溶液是导学号 06350383(  )
A.NaCl溶液
B.冷却的体积分数为90%酒精的溶液
C.加热的体积分数为90%酒精的溶液
D.冷却的体积分数为95%酒精的溶液
[答案] D
[解析] 含杂质较少的DNA提取所用的溶液为冷却的体积分数为95%的酒精。
3.如果在除杂中选择方案一,初步析出DNA所用药品的浓度和名称是
导学号 06350384(  )
A.0.1g·L-1的柠檬酸钠溶液
B.2mol·L-1的NaCl溶液
C.0.14mol·L-1的NaCl溶液
D.体积分数为95%的溶液
[答案] C
[解析] 方案一中初步析出DNA所用药品及浓度为0.14mol·L-1的NaCl溶液。
4.鉴定DNA的试剂是导学号 06350385(  )
A.斐林试剂      B.苏丹Ⅲ染液
C.双缩脲试剂 D.二苯胺试剂
[答案] D
[解析] 鉴定DNA的试剂为二苯胺试剂。
5.能分解细胞膜的是导学号 06350386(  )
A.蒸馏水 B.HCl溶液
C.酒精 D.洗涤剂
[答案] D
[解析] 洗涤剂可以分解细胞膜。
6.在除去杂质时选择方案三(见教材),将滤液放要60~70℃的恒温水浴箱中保温10~15min的原因是导学号 06350387(  )
A.使DNA变性
B.使蛋白质变性
C.使DNA和蛋白质变性
D.分解蛋白质
[答案] B
[解析] 方案三中题示处理的目的是使蛋白质变性。
二、非选择题
7.如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。导学号 06350388
(1)图中实验材料A可以是________等,研磨前加入的B应该是________。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C后,再向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是________,再过滤到滤液D,向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________________________________________。
(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的4种溶液中,经搅拌后过滤,获得如表所示的4种滤液,含DNA最少的是滤液________。
1
B液中
搅拌研磨后过滤
滤液E
2
2mol/L的NaCl溶液
搅拌后过滤
滤液F
3
0.14mol/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液G
4
冷却的95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液H
(4)DNA鉴定的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)洋葱(菜花等) 洗涤剂和食盐
(2)使DNA溶解 使DNA(溶解度下降而沉淀)析出
(3)H
(4)在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色
[解析] 本题考查了“DNA的粗提取与鉴定”的原理及分析。(1)用洋葱、菜花等破碎细胞时,加入一定量的洗涤剂和食盐,洗涤剂可以溶解细胞膜,有利于DNA的释放,食盐主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。(2)在含有DNA的滤液中,加入2mol/L的NaCl溶液,可以使DNA溶解而杂质析出;在滤液D中加入蒸馏水,当NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA溶解度最小而析出。(3)在滤液E中只是除去了部分杂质,则含DNA较多;在滤液F中,除去了较多的蛋白质等,则含DNA最多;在滤液G中,因DNA析出,则含DNA较少;在滤液H中,因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精,则含DNA最少。(4)DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。
一、选择题
1.某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验,操作错误的是
导学号 06350389(  )
A.加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨
B.用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNA
C.加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌
D.加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热
[答案] A
2.若选择的实验材料为植物细胞,破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入食盐的目的是导学号 06350390(  )
A.促进DNA的溶解 B.分离DNA和蛋白质
C.溶解细胞膜 D.溶解蛋白质
[答案] A
[解析] 该实验中加入食盐的目的是促进DNA的溶解。
3.蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来,下列药品可达到上述同一目的的是导学号 06350391(  )
A.蒸馏水 B.NaCl溶液
C.NaOH溶液 D.盐酸
[答案] B
[解析] NaCl溶液可以使蛋白质水解并使染色质中的DNA分离出来。
4.以血液为实验材料进行DNA的粗提取实验中,加入柠檬酸钠的目的是
导学号 06350392(  )
A.防止血液凝固 B.加快DNA析出
C.加快DNA溶解 D.加速凝血
[答案] A
[解析] 柠檬酸钠可以防止血液凝固。
5.(2014·江苏质检)在高中生物学实验中多次用到酒精,下列关于酒精使用的叙述,正确的是导学号 06350393(  )
A.DNA粗提取实验中,用体积分数为95%的冷酒精提纯DNA
B.体积分数为95%的酒精常用作医用和实验室的消毒
C.在脂肪鉴定实验中,可用体积分数为50%的酒精溶液固定脂肪滴
D.用体积分数为70%的酒精提取绿叶中色素,实验现象不受影响
[答案] A
[解析] 由于DNA不溶于95%冷酒精,而蛋白质等杂质可溶,因此DNA粗提取实验中可利用此原理来提纯DNA,A项正确;医用和实验室消毒的酒精浓度为75%,B项错误;在脂肪鉴定实验中,可用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,C项错误;提取绿叶中色素时应用无水乙醇,因为色素不溶于水,因此用体积分数为70%的酒精一定会影响实验现象,故D项错误。
二、非选择题
6.请根据下列有关实验及结果,回答问题:导学号 06350394
在DNA的粗提取与鉴定实验中,为得到含DNA的黏稠物,某同学进行了如下操作,最后所得含DNA黏稠物极少,导致下一步实验无法进行,请指出该同学实验操作中的几处错误并改正。
①在新鲜的家鸽血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆,留下血细胞备用。
②取5mL~10mL血细胞放入50mL的烧杯中,并立即注入20mL物质的量浓度为0.015mol/L的NaCl溶液,快速搅拌5min后经滤纸过滤,取其滤液。
③向滤液中加入40mL物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液,并用玻璃棒沿一个方向搅拌1min。
④向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,得到含DNA的黏稠物。
请帮该同学指出错误并加以改正:
(1)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[答案] (1)第②步中“并立即注入20mL物质的量浓度为0.015mol/L的NaCl溶液快速搅拌”应改为“缓慢贴壁加入蒸馏水,并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌。”
(2)第②步中的“滤纸”应改为“纱布”
(3)第④步中“直到溶液中出现丝状物为止”应改为“直到溶液中丝状物不再增加为止”
[解析] 本题考查DNA的粗提取与鉴定实验的相关知识,红细胞的破裂需在清水中进行;第一次过滤,是除去细胞碎片;DNA在滤液中,因此不能用滤纸过滤;丝状物出现时才刚刚开始析出DNA,应让DNA完全析出。
课件48张PPT。成才之路 · 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修1 DNA和蛋白质技术专题五●教学目标
本专题的三个课题均依照课程标准制定的具体内容标准编排,其对应关系如下。
本专题的学习中,学生需了解提取生物大分子的基本思路和方法,尝试DNA和蛋白质的提取,学生应当理解PCR扩增DNA片段的原理,尝试PCR技术的基本操作和应用。●内容提要
本专题分三个课题:“DNA的粗提取与鉴定”、“多聚酶链式反应扩增DNA片段”和“血红蛋白的提取和分离”。生物体的基本组成都有核酸和蛋白质,核酸是遗传信息的携带者,生命活动的控制者;蛋白质是生命活动的主要承担者,生命活动的体现者。本专题将两大生命物质化抽象为具体,利用三个探究性实验,定性或定量地探究了从生物体内直接提取DNA和血红蛋白。在这三个课题中渗透了探究实验设计的原则和要求,渗透了物质提取、分离、纯化的一些基本技术。做好这些课题,会提高学生的动手操作能力。
●要点聚焦
本专题是高考命题的重点内容之一。该专题内容是教材中操作最复杂,要求最严格的生物技术实践内容之一,与必修教材的基础知识联系密切,命题会以选择题、简答题的形式出现,或者与其他题目交融在一起,以综合题的形式出现。
●学法建议
该专题以有关DNA和蛋白质的相关知识为基础,以探究实验的原则为背景,以培养学生的实验思想、动手能力为主线,对生命的两大基本物质从实验层面上作了一些探索。学习时应先回顾相关基础知识,然后预习相关课题,并根据课题所需,广泛查阅搜索相关资料,真正做到了解实验原理、熟悉操作步骤后,再动手操作具体实验步骤。课题1 DNA的粗提取与鉴定专题五1.了解DNA的物理和化学性质。(重点)
2.尝试粗提取植物或动物组织中的DNA。
3.理解DNA粗提取与DNA鉴定的原理。(重、难点)一、提取生物大分子的基本思路
1.基本思路:选择用一定____________方法分离具有______________________的生物大分子。
2.提取DNA的方法
(1)概念:利用DNA与________、________和________等在物理和化学性质方面的________,提取DNA,去除其他成分。物理或化学 不同物理或化学性质 RNA 蛋白质 脂质 差异 (2)原理
①分离
DNA和________等其他成分在不同浓度的________溶液中溶解度不同,利用这一特点选择适当的__________就能使DNA充分溶解,而使________沉淀,或者相反,以达到分离目的。
②提纯
a.DNA不溶于_________,但是某些________则可溶于其中。
b.________能水解蛋白质,但是对________没有影响。蛋白质 NaCl NaCl浓度 蛋白质 酒精溶液 蛋白质 蛋白酶 DNA
c.大多数蛋白质不能忍受________的高温而发生变性,而DNA在________以上才会变性。
利用以上原理可以将DNA与蛋白质进一步分离。
③鉴定
在沸水浴的条件下,DNA被二苯胺染成蓝色。
(3)________能够瓦解细胞膜,但对________没有影响。60~80℃80℃洗涤剂DNA二、实验设计
1.实验材料的选取:凡是含有________的生物材料都可以考虑,但是选用含___________________的生物组织,成功的可能性更大。
2.破碎细胞,获取含DNA的滤液:在鸡血细胞液中加入一定量的________,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用________溶解细胞膜。如果以洋葱做实验材料,先将洋葱切碎,然后加入一定的________和________,进行充分搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。DNADNA含量相对较高蒸馏水洗涤剂洗涤剂食盐
3.去除滤液中的杂质
(1)方案一:通过控制__________的浓度去除杂质。
(2)方案二:直接向滤液中加入________,反应10~15min,添加物中的___________能够分解蛋白质。
(3)方案三:将滤液放在________的恒温水浴箱中保温10~15min,注意严格控制温度范围。NaCl溶液嫩肉粉木瓜蛋白酶60~80℃
4.DNA的析出与鉴定:将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的________,静置,溶液中会出现____________,这就是粗提取的DNA。
取两支试管,各加入物质的量浓度为________的NaCl溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中。向两支试管中各加入4mL____________,置于________中加热5min,待试管冷却后,看溶解有DNA的溶液是否变________色。酒精溶液白色丝状物mol/L二苯胺试剂沸水蓝根据下图分析,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0.14 mol/L时DNA溶解度最小。较高(或较低)浓度可使DNA溶解;0.14 mol/L可使DNA析出。教材P55“旁栏思考题”
1.蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀破,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。
2.洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。
3.研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
4.可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
5.用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
教材P56“旁栏思考题”
方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。1.DNA的溶解性DNA粗提取的原理 2.DNA与蛋白质对蛋白酶、高温、洗涤剂的耐受性的区别
温馨提示:①利用DNA随NaCl溶液浓度的不同而溶解度不同作为原理可粗提取DNA。
②利用DNA不溶于酒精,而细胞内的其他许多物质则溶于酒精作为原理可进一步提纯DNA。 向溶有DNA的2mol/L的氯化钠溶液中不断加入蒸馏水,在这个过程中DNA和杂质蛋白质溶解度变化情况分别是(  )
A.减小,减小       B.增大,增大
C.先减小后增大,增大 D.减小,增大
[解析] 加入蒸馏水后,DNA溶解度随着氯化钠溶液的浓度降低而减小,至0.14mol/L时达到最小,继续加入蒸馏水,DNA溶解度增大。蛋白质等杂质随着氯化钠溶液的浓度降低而增大。答案为C。
[答案] C导学号 06350378图中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是(  )
[答案] C
[解析] DNA在NaCl溶液中的溶解度,是随着NaCl的浓度的变化而改变的,当NaCl的物质的量为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。导学号 063503791.方法步骤(以鸡血细胞为例) DNA的粗提取与鉴定实验的过程分析 (2)实验步骤温馨提示:①获取材料时,选取含DNA多的材料,如鸟类的红细胞,不用哺乳动物的红细胞(无细胞核)。
②盛放鸡血细胞的容器最好用塑料容器,玻璃容器容易吸附DNA。
③在以植物细胞为原料获取DNA时,要使用洗涤剂和食盐,洗涤剂的作用是瓦解细胞壁,释放DNA;食盐的作用是溶解DNA。
④在提取DNA时,用玻璃棒搅拌含有悬浮物的溶液时,不要直插烧杯底部,而且搅拌要轻缓,以便获得较完整的DNA分子。
⑤二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定结果。 在DNA粗提取与鉴定实验中,将第二次过滤获得的纱布上含有的DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下:
上述操作正确的是(  )
A.①② B.①②③
C.①③ D.②③ 导学号 06350380
[解析] 第二次过滤后纱布上的是粗提取的DNA,此DNA还含有杂质,因此将其溶于2mol/L的NaCl溶液中,再进行过滤,以除去不溶于2mol/L的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的95%酒精即可析出DNA。然后挑出DNA进行鉴定。答案为C。
[答案] CDNA的粗提取中,加入与滤液体积相等的、冷却的A溶液,静置2min~3min,溶液中会出现白色丝状物。上面的A溶液是指(  )
A.0.9%的NaCl溶液
B.0.14mol/L的NaCl溶液
C.质量分数15%的HCl
D.体积分数为95%的酒精溶液
[答案] D
[解析] DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液,故滤液与体积分数为95%的冷却的酒精溶液混合后,就会得到白色的丝状物。导学号 063503811.实验操作步骤中三次过滤的比较2.DNA粗提取与鉴定的原理、方法、目的
3.实验操作的关键及注意事项
1.选用鸡血做实验材料(不能用哺乳动物成熟红细胞)
(1)鸡血经济且易制得,鸡血中的红细胞、白细胞都具有细胞核,含大量DNA。
(2)制备鸡血细胞液时,离心后要除去上清液。因为血液分两部分,一部分是血浆,一部分是血细胞。离心后除去的是血浆。2.实验中两次加入蒸馏水的作用不同
(1)第一次加蒸馏水的目的是为了使外界溶液浓度低于血细胞内的浓度,使血细胞胀破,释放出DNA。
(2)第二次加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液的浓度,使DNA的溶解度达到最低点,尽量析出溶液中的DNA。
3.实验中共有三次过滤
过滤时,使用的纱布层数与获取滤液或黏稠物有关。第一、第三次要获取滤液,使用1~2层纱布;第二次要获取黏稠物,应使用多层纱布。
4.实验中有六次搅拌
除最后一次搅拌外,前五次搅拌都应朝一个方向,并且在析出DNA、DNA再溶解和提取过程中,各步搅拌都要轻缓,玻璃棒不要直插烧杯底部,防止DNA分子断裂。
5.实验中出现的丝状物
实验中出现的丝状物是DNA,但它的直径比DNA分子的直径大许多倍。实际上丝状物中的每一根“丝”,都是由许多DNA分子聚集在一起形成的,所以丝状物的直径大小并不表示一个DNA分子直径的大小。特别提示:①为防止血液凝固,可在鸡血中加入柠檬酸钠。
②沉淀DNA时必须用冷酒精。实验前必须准备好大量95%的酒精,并在冰箱中(5℃以下)至少存放24h。
③为减少DNA的损耗,所有过滤过程一般均使用纱布过滤,而非滤纸过滤。
④每次搅拌都要轻而充分。
⑤DNA的鉴定试剂一般用二苯胺,而在观察细胞中DNA分布时则用到的是甲基绿作为DNA的染色剂。[答案] 溶解度 酒精 洗涤剂 蓝色专题五 课题2
一、选择题
1.引物的作用是导学号 06350399(  )
A.打开DNA双链
B.催化合成DNA子链
C.使DNA能够从引物的3′端开始复制
D.提供模板
[答案] C
[解析] 引物的作用是使DNA开始从3′端开始复制。
2.DNA复制过程的前提是导学号 06350400(  )
A.获得引物      B.催化合成DNA子链
C.解旋 D.4种脱氧核糖核苷酸
[答案] C
[解析] DNA复制的前提是先解旋。
3.DNA合成方向是导学号 06350401(  )
A.从子链的3′端向5′端延伸
B.从引物的5′端开始延伸
C.从子链的5′端向3′端延伸
D.以上皆可
[答案] C
[解析] DNA合成方向是从子链的5′端向3′端延伸。
4.PCR过程中DNA复性所需的温度条件为导学号 06350402(  )
A.90℃以上 B.72℃左右
C.80℃以上 D.50℃左右
[答案] D
[解析] PCR过程中DNA的复性所需温度条件为50℃左右。
5.PCR操作中,从第二轮循环开始扩增的DNA片段导学号 06350403(  )
A.固定长度 B.一端固定
C.都不固定 D.不能确定
[答案] D
二、非选择题
6.(1)PCR每次循环都可分为________、________和________________三步。
(2)________的发现和使用大大增加了PCR的效率,使PCR技术趋向________。
(3)PCR通过控制________来控制双链的________与________。
(4)PCR反应需要在一定的缓冲溶液中提供________分别与两条模板链结合的________、________种脱氧核苷酸、________的DNA聚合酶。
(5)从第二轮循环开始,DNA聚合酶只能特异地复制________的DNA序列,使这段________的序列呈指数扩增。导学号 06350404
[答案] (1)变性 复性 延伸
(2)Taq聚合酶 自动化 (3)温度 解聚 结合
(4)DNA模板 两种引物 四 耐热
(5)处于两个引物之间 固定长度
一、选择题
1.PCR具体操作时用导学号 06350405(  )
A.微量离心管 B.微量移液管
C.玻璃试管 D.塑料瓶
[答案] C
[解析] PCR具体操作时用玻璃试管。
2.从第二次循环开始,复制DNA片段呈哪种方式扩增导学号 06350406(  )
A.直线 B.指数
C.对数 D.不变
[答案] B
[解析] 从第二次循环开始,DNA片段的复制以指数形式扩增。
3.DNA的羟基(-OH)末端称为导学号 06350407(  )
A.3′端 B.5′端
C.1′端 D.2′端
[答案] A
[解析] DNA的羟基末端称为3′端。
4.PCR利用了DNA的什么原理,来控制DNA的解聚与结合导学号 06350408(  )
A.特异性 B.稳定性
C.热变性 D.多样性
[答案] C
[解析] PCR利用了DNA的热变性原理来控制DNA的解聚与结合。
5.有关PCR反应的叙述中正确的是导学号 06350409(  )
A.PCR反应所需要的引物只是RNA
B.PCR反应所需要的材料是核糖核苷酸
C.PCR反应所需要的酶在60℃会变性
D.PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行
[答案] D
6.下图中是哪次循环的产物导学号 06350410(  )
A.第一次循环 B.第二次循环
C.第三次循环 D.第四次循环
[答案] A
二、非选择题
7.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。
导学号 06350411
(1)加热使DNA双链打开,这一步是打开________键,称为________。
(2)当温度降低时,引物与模板________端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成两个DNA分子,此过程中原料是________,遵循的原则是________。
(3)PCR技术的必要条件,除了模板、原料、ATP、酶以外,至少还需要三个条件,即:液体环境、适宜的________和________,前者由PCR仪自动调控,后者则靠________来维持。
(4)DNA的复制需要引物,其主要原因是(  )
A.可加快DNA复制速度
B.引物可与DNA母链通过碱基互补配对结合
C.引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA链
D.DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链
[答案] (1)氢 变性
(2)3′ 四种脱氧核苷酸 碱基互补配对原则
(3)温度 酸碱度 缓冲液
(4)D
课件38张PPT。成才之路 · 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修1 DNA和蛋白质技术专题五课题2 多聚酶链式反应
扩增DNA片段专题五1.理解PCR的原理和反应过程。(重、难点)
2.尝试PCR技术的基本操作。
3.说出PCR技术的应用。一、PCR扩增的原理及条件
1.概念:PCR即__________________,是一种________迅速__________的技术。它能以极少量的________为模板,在短时间内复制出上百万份的________。体外扩增DNADNA多聚酶链式反应拷贝
2.原理
(1)DNA的热变性:在__________的温度范围内,DNA___________结构解体,________分开,这个过程称为________。当温度缓慢________后,两条彼此________的DNA链又会重新结合成________。
(2)子链的合成:①需要______________;②合成方向总是从子链的______________。80~100℃ 双螺旋结构双链变性降低分离双链DNA聚合酶5′端到3′端
3.条件
(1)________模板。
(2)分别与模板DNA相结合的两种________。
(3)A、T、G、C四种_____________。
(4)________DNA聚合酶。
(5)需要稳定的________和能严格控制________的温控设备。DNA引物脱氧核苷酸耐热的缓冲液温度
二、PCR反应过程
PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为________、________和________三步。
从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链会与________结合,进行DNA的延伸,这样,DNA聚合酶只能特异地复制处于________之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈________扩增。变性复性延伸引物Ⅱ两个引物指数DNA分子能准确复制的原因是什么?
DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。一、PCR反应与体内DNA复制的比较PCR扩增反应与体内DNA复制的比较 二、PCR的反应过程
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,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,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链。
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。从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链会与引物Ⅱ结合,进行DNA的延伸,这样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。如下图所示: PCR过程与细胞内DNA复制过程相比,主要有两点不同,它们是(  )
①PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA
②PCR过程不需要DNA聚合酶
③PCR过程中,DNA的解旋不依靠解旋酶,而是通过对反应温度的控制来实现的
④PCR过程中,DNA不需要解旋,直接以双链DNA为模板进行复制
A.③④      B.①②
C.①③ D.②④导学号 06350395
[解析] PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较,主要有两点不同:(1)PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA,长度通常为20~30个核苷酸。(2)PCR过程中,DNA解旋不依靠解旋酶,而是通过对反应温度的控制来实现的。答案为C
[答案] C下列操作过程的叙述中错误的是(  )
A.PCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌
B.PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在-20℃储存
C.PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后,迅速融化
D.在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的吸液枪头都必须更换
[答案] C导学号 06350396
[解析] 为了防止外源DNA等因素的污染,PCR反应中所用的微量离心管、枪头、缓冲液及蒸馏水等,在使用前要进行高压灭菌;还要将所用的缓冲液和酶分装成小份;并且使用一次性吸液枪头,故A、B、D项都正确。在使用前,将PCR所需试剂从冰箱内拿出来,放在冰块上缓慢融化,则C项错误。答案为C。(1)理论上DNA呈指数方式扩增。若开始只有一个DNA提供模板,则循环n次后有2n个;若开始有N0个DNA提供模板,则循环n次后获得的子代DNA数目为N0·2n个。
(2)DNA含量的测定:
DNA在260nn的紫外线波段有一强烈的吸收峰,峰值的大小与DNA含量有关。可以利用DNA的这一特点进行DNA含量的测定,具体方法如下:PCR扩增的计算与DNA含量的测定
温馨提示:PCR扩增过程中的易错点
①PCR过程中无解旋酶,破坏氢键需要升高温度才能打开氢键,但此时的温度还不能破坏磷酸二酯键,因此,热变性后是DNA单链,并未分解成单体。
②复性时只是在引物和DNA单链之间形成氢键,两条单链之间并未形成氢键,因此复性后,无双链DNA分子形成。 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列问题:
(1)DNA的两条链是反向平行的,通常将________的末端称为5′端,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________开始延伸DNA链。
(2)PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的问题。到20世纪80年代,科学家从一种Taq细菌中分离到________,它的发现和应用解决了上述问题;要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,所用的培养基叫________。 导学号 06350397
(3)PCR的每次循环可以分为三步:______________。假设在PCR反应中,只有一个DNA片段作为模板,请计算在5次循环后,反应物中大约有________个这样的DNA片段。
(4)简述PCR技术的主要应用。_________________________(要求3项以上)。 [解析] (1)DNA聚合酶作用时必须要有一个引物,它只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3′羟基上,与DNA母链结合的RNA引物就提供这个羟基。(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)DNA复制的两条链均作为模板,进行半保留复制,所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25=32个。(4)PCR技术可以对DNA分子进行扩增,所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。
[答案] (1)磷酸基团 3′端
(2)耐高温的TaqDNA聚合酶 选择培养基
(3)变性、复性和延伸 32
(4)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步,这三大步需要的温度依次是(  )
A.92℃、50℃、72℃ B.72℃、50℃、92℃
C.50℃、92℃、72℃ D.80℃、50℃、72℃
[答案] A导学号 06350398
[解析] 当温度上升到90℃(90℃~96℃)以上时,双链DNA解聚为单链,称之为变性;当温度下降到50℃(40℃~60℃)左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合;当温度上升到72℃(70℃~75℃)时,溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在TaqDNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链,称为延伸。
实验操作的注意事项
1.PCR所用的缓冲液实验前应分装成小份,并在-20℃储存。使用前,将缓冲液从冰箱中取出,放在冰块上缓慢融化,备用。
2.PCR所用的缓冲液配制一定要严格,或者直接购买专用扩增缓冲液。
3.为避免外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的微量离心管、吸液枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。
4.在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头必须更换。
5.PCR实验中应注意各种反应成分的用量,用量不当、漏加成分、PCR程序设置不当等,均有可能导致DNA片段扩增的失败。
6.PCR扩增的是位于两种引物之间的DNA片段,合理设计引物是PCR成功的关键。
特别提示:①PCR扩增过程中要进行无菌操作,避免污染。
②在操作中离心约10s,目的是使反应液集中在离心管底部,提高反应效果。[答案] 变性 复性 延伸 呈指数扩增专题五 课题3
一、选择题
1.凝胶色谱法是根据(  )分离蛋白质的有效方法。导学号 06350416(  )
A.分子的大小      B.相对分子质量的大小
C.带电荷的多少 D.溶解度
[答案] B
[解析] 凝胶色谱法分离蛋白质依据的是蛋白质相对分子质量的大小。
2.缓冲液的作用是:在一定范围内,抵制外界的影响来维持(  )基本不变
导学号 06350417(  )
A.温度 B.pH
C.渗透压 D.氧气浓度
[答案] B
[解析] 缓冲液可维持溶液在一定范围内的pH稳定。
3.电泳是指带电粒子在电场的作用下向着与其所带电荷(  )的电极移动
导学号 06350418(  )
A.相同 B.相反
C.相对 D.相向
[答案] B
[解析] 电泳时,离子移动的方向应与其所带电荷相反。
4.在蛋白质的提取和分离中,关于对样品处理过程中,分析无误的是
导学号 06350419(  )
A.洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐
B.洗涤时离心速度过低,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
[答案] D
[解析] 在蛋白质的提取和分离中,透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。
5.下列操作正确的是导学号 06350420(  )
A.分离红细胞时采用低速长时间离心
B.红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水即可
C.加样之前不需要调整缓冲液的液面
D.透析时要用20mmol/L的磷酸缓冲液,透析12h
[答案] D
二、非选择题
6.红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的,血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2,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,请回答下列有关问题:导学号 06350421
(1)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步:________、________、________和________。
(2)实验前取新鲜的血液,切记要在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
②以上所述的过程即是样品处理,它包括________、________、收集血红蛋白溶液。
③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。
①透析的目的是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②透析的原理是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)纯度鉴定时最常用的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
①样品纯化的目的是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②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?___________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定
(2)①防止血液的凝固 ②红细胞的洗涤 血红蛋白的释放
(3)①除去相对分子质量较小的杂质 ②透析袋能使小分子物质自由进出,而大分子物质被保留在袋内
(4)①通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去 ②血红蛋白呈现红色 在用凝胶色谱法分离时可以通过观察颜色来判断什么时期应该收集洗脱液;同时通过观察颜色使血红蛋白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作
[解析] 本题主要考查蛋白质提取和分离的相关知识,具体分析如下:
一、选择题
1.为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入下列哪一种抗凝血剂
导学号 06350422(  )
A.NaCl B.甲苯
C.蒸馏水 D.柠檬酸钠
[答案] D
[解析] 柠檬酸钠是血液常用的凝固剂。
2.将搅拌好的混合液转移到离心管中,离心后,可以明显看到试管中的溶液分为4层,其中第3层是导学号 06350423(  )
A.无色透明的甲苯层
B.脂溶性物质的沉淀层
C.血红蛋白的水溶液
D.其他杂质的暗红色沉淀物
[答案] C
[解析] 混合液离心后的第3层为血红蛋白的水溶液。
3.红细胞的洗涤过程错误的是导学号 06350424(  )
A.低速短时间离心,如500r/min离心2min
B.离心后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆
C.将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的蒸馏水
D.直至上清液中没有黄色,表明红细胞已洗涤干净
[答案] C
4.在装填凝胶柱时,不得有气泡存在的原因是导学号 06350425(  )
A.气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
B.气泡阻碍蛋白质的运动
C.气泡能与蛋白质发生化学反应
D.气泡会在装填凝胶的时候,使凝胶不紧密
[答案] A
[解析] 装填凝胶柱时,若有气泡存在,则气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。
二、非选择题
5.如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置,请据图回答下列问题。
导学号 06350426
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,它在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。
(2)甲装置中,B是血红蛋白溶液,则A是________;乙装置中,C溶液的作用是________________________________________________________________________。
(3)甲装置用于________,目的是____________________________________________。用乙装置分离蛋白质的方法叫________。
(4)用乙装置分离血红蛋白时,待________时,用试管收集流出液,每5mL收集一管,连续收集。
[答案] (1)运输
(2)磷酸缓冲溶液 洗脱血红蛋白
(3)透析(粗分离) 去除样品中相对分子质量较小的杂质 凝胶色谱法
(4)红色的蛋白质接近色谱柱的底端
[解析] 用透析法(如图甲)对血红蛋白进行粗分离,将血红蛋白溶液装入透析袋中,可以除去样品中分子较小的杂质。血红蛋白的纯化采用凝胶色谱法(如图乙),血红蛋白相对分子质量较大,无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路径较短,移动速度较快,可以收集到红色的蛋白质。
课件38张PPT。成才之路 · 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修1 DNA和蛋白质技术专题五课题3 血红蛋白的提取与分离专题五1.掌握提取生物大分子的基本过程和方法。(重点)
2.理解凝胶色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。(重、难点)
3.尝试对血液中的血红蛋白进行提取和分离。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
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。分配色谱法 相对分子质量大小 相对分子质量 较小 较大 较慢 较大 凝胶外部 短 快 相对分子质量
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。外界酸和碱相对稳定1~2水使用比例
三、电泳
1.概念:指________在电场的作用下发生的________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。带电粒子迁移pH多肽核酸正电负电电场相反
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______________________________。带电性质大小形状迁移速度各种分子琼脂糖凝胶电泳 聚丙烯酰胺凝胺电泳 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 四、实验操作
蛋白质的提取和分离一般分为四步:________、________、________和__________。
1.样品处理
(1)红细胞的洗涤:目的是____________。采用__________离心,吸取血浆后加________洗涤,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。样品处理 粗分离 纯化纯度鉴定去除杂蛋白低速短时间生理盐水黄色蒸馏水甲苯
(3)分离血红蛋白溶液:把混合液离心后,将试管中的液体用滤纸过滤,除去_____________,于分液漏斗中静置片刻后,分离出下层的_____________。
(4)透析:透析袋能使小分子自由进出,而将大分子物质保留在袋内。脂溶性沉淀层红色透明液体2.凝胶色谱操作
(1)凝胶色谱柱的制作:准备材料→加工橡皮塞→安装色谱柱。
(2)凝胶色谱柱的装填。
(3)样品的加入和洗脱。其基本过程是调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。至此,血红蛋白即可得到粗分离。
3.纯度鉴定:在鉴定的方法中,使用最多的是_________________________。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 五、操作提示
1.红细胞的洗涤:_________、__________与__________十分重要。洗涤次数过少,无法除去________;离心速度_____和时间_____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,可以将加入其中的湿凝胶用____________,加速膨胀。
3.凝胶色谱柱的装填:在装填凝胶柱时,不能有________存在。因其能搅乱洗脱液中蛋白质的________,降低分离效果。
4.蛋白质的分离:如果________________________,说明色谱柱制作成功。洗涤次数离心速度离心时间血浆蛋白过高过长白细胞洗脱液 沸水浴加热气泡洗脱次序红色区带均匀一致地移动 红细胞破碎后混合液中含有什么成分?
红细胞破碎混合液中不仅含有血红蛋白,而且还含有细胞破碎物、脂质、甲苯等。教材P70“旁栏思考题”
凝胶实际上是一些微小的多孔球体,小球体内部有许多贯穿的通道。相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部,只能分布在颗粒之间,通过的路程较短,移动速度较快;相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道,通过的路程较长,移动速度较慢。因此,样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出,相对分子质量中等的分子后流出,相对分子质量最小的分子最后流出,从而使各种相对分子质量不同的分子得以分离。
如果凝胶装填得不够紧密、均匀,就会在色谱柱内形成无效的空隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过,搅乱洗脱液的流动次序,从而影响分离的效果。(一)依据蛋白质的特性的差异
蛋白质的理化性质(如形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等)千差万别,由此可提取和分离各种蛋白质。血红蛋白提取和分离的方法
(二)蛋白质的分离方法:凝胶色谱法
1.概念:凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。
2.原理:大多数凝胶由糖类化合物构成的小球体,内部有许多贯穿的通道,当不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长移动速度较慢;而相对分子量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。
(三)缓冲溶液
1.作用:在一定范围内,缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变。
2.配制:通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。(四)电泳
1.概念:带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
2.原理:许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定pH下,这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。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,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。 电泳利用了除哪些性质外使样品中各种分子分离(  )
A.带电性质差异   B.分子的大小
C.分子的形状 D.分子的变性温度
[解析] 电泳是指带电粒子在电场作用下发生迁移的过程,带电性质不同、分子的大小和形状不同都会影响带电粒子在电场中的迁移速度。
[答案] D导学号 06350412利用凝胶色谱法,什么样的蛋白质先洗脱出来(  )
A.相对分子质量大的 B.溶解度高的
C.相对分子质量小的 D.所带电荷多的
[答案] A
[解析] 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能进入凝胶内部通道,路程较长,移动速度较慢;相对分子质量大的蛋白质,路程较短,移动速度较快,首先洗脱出来。导学号 06350413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的实验操作 (二)凝胶色谱操作的主要步骤
3.纯度鉴定——SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
判断纯化的蛋白质是否达到要求,需要进行蛋白质纯度的鉴定。鉴定的方法中,使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。4.结果分析与评价 蛋白质提取和分离分为哪几步(  )
A.样品处理、凝胶色谱操作、SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
B.样品处理、凝胶色谱操作、纯化
C.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定
D.样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定
[解析] 蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。A中凝胶色谱操作及SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术。
[答案] C导学号 06350414相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程,可表示为下图中哪一个(  )
[答案] B导学号 06350415
[解析] 本题考查对凝胶色谱法分离蛋白质原理的理解,蛋白质相对分子质量越大,越容易通过凝胶间隙而先被洗脱,蛋白质相对分子质量越小则易进入凝胶内部而后被洗脱。一、蛋白质分子在凝胶中的运动情况分析
特别提示:凝胶色谱的原理是相对分子质量小的蛋白质进入凝胶孔道,路程长,移动速度慢;而相对分子质量大的蛋白质在凝胶外部移动,路程短,移动快,这种现象又称分子筛效应。二、样品处理、分离与纯化的目的不同[答案] 较慢 较快 pH 带电性质 凝胶色谱法课件22张PPT。成才之路·生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 ·选修1
DNA和蛋白质技术专题五1.1.1 集合的概念专题整合归纳专题五1.1.1 集合的概念知 识 网 络知 识 总 结高 考 体 验 分离DNA、PCR技术、分离蛋白质三者比较导学号 06350427
[解析] 本题考查学生对教材实验的掌握。酵母菌和菜花细胞均为真核细胞,理论上均可作为提取DNA的材料;DNA既溶于2mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水,在2mol/L NaCl溶液中溶解度最大,在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度最小;向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,是为了加速细胞膜和核膜破裂,此时玻棒上没有白色絮状物;鉴定DNA的原理是DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝。
[答案] C
2.(2015·广东,3)关于DNA的实验,叙述正确的是(  )
A.用兔的成熟红细胞可提取DNA
B.PCR的每个循环一般依次经过变性-延伸-复性三步
C.DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴后生成蓝色产物
D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色,细胞质呈红色导学号 06350428
[解析] 成熟的哺乳动物的红细胞没有细胞核和众多细胞器,不含DNA,不适于提取DNA,A错;PCR每个循环依次为变性、复性、延伸三步,B错误;DNA与二苯胺试剂混合,在沸水浴条件下呈蓝色,可以用来鉴定DNA,C正确;用甲基绿吡罗红试剂对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色,细胞质呈红色。
[答案] C3.(2015·江苏,25)图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述正确的是(  )导学号 06350429A.图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同
B.图1中完成过滤之后保留滤液
C.图2中完成过滤之后弃去滤液
D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
[解析] 图1加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破,图2加入蒸馏水的目的是稀释NaCl溶液,A错误;图1中加入蒸馏水后,DNA存在于滤液中,B正确;图2中加入蒸馏水后,NaCl溶液浓度降低,DNA析出,所以弃去滤液,C正确;嫩肉粉主要成分是蛋白酶,鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉可将蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,除去蛋白质,D正确。
[答案] BCD4.(2015·山东,35)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步
骤如下:导学号 06350430
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用________作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是________。从功能上讲,这种培养基属于________。
(2)培养微生物L前,宜采用________方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越________。
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的________确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括________、________、离子吸附法及交联法等。[解析] (1)已知乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源,培养基中琼脂的作用是凝固剂,从功能上讲,这种培养基属于选择培养基。(2)为了避免杂菌污染,在培养微生物前,对接种环等接种工具应采用灼烧灭菌。(3)用电泳法纯化乳糖酶时,若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越小,电泳速度越快。(4)固定化酶的应用价值与酶的活性(或活力)有关,因此用化学结合法固定化乳糖酶时,可通过检测固定化乳糖酶的活性(或活力)来确定其应用价值。酶的固定化方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。
[答案] (1)乳糖 凝固剂 选择培养基
(2)灼烧
(3)小
(4)(酶)活性[或(酶)活力] 包埋法 物理吸附法(注:两空可颠倒)专题五综合检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(1-30每题1.5分,31-33每题1分,共48分)
1.(2014·南京)下列关于“DNA粗提取与鉴定实验的叙述,正确的是
导学号 06350431(  )
A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中变蓝
C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取
D.用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
[答案] C
[解析] 洗涤剂可瓦解植物细胞膜,利于释放DNA,但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度,A项错误;DNA与二苯胺试剂在沸水浴条件下变成蓝色,B项错误;用玻璃棒缓慢搅拌滤液可使DNA分子充分溶解,可提高DNA的获得量,D项错误;菜花匀浆中含有多种酶,可影响到DNA的提取,C项正确。
2.(2014·广州)以下关于猪血红蛋白提纯的描述,不正确的是导学号 06350432(  )
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
[答案] D
[解析] 考查实验技术和原理。凝胶色谱法分离的原理是大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分子的后流出,分子最小的最后流出,所以血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动得快。
3.(2014·郑州)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的试验中,相关的叙述正确的是导学号 06350433(  )
A.用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L,滤去析出物
B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质
C.将丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色
D.用菜花替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同
[答案] B
[解析] 本题考查DNA的粗提取与鉴定实验。在实验中,先用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA,除去不溶的一些杂质;再将溶液稀释为0.14mol/L的NaCl溶液,此时DNA沉淀析出,而其它的杂质却溶解在0.14mol/L的NaCl溶液中,通过过滤,把比较纯净的DNA沉淀分离出来,再溶解,就得到了比较纯的DNA溶液,以用于后续实验,A项错误;加入二苯胺试剂后,需要将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,观察溶液中颜色变化,C项错误;菜花细胞有细胞壁,试验步骤不相同,D项错误。
4.选用红细胞作分离蛋白质的实验材料,有何好处导学号 06350434(  )
A.血红蛋白是有色蛋白  B.红细胞无细胞核
C.红细胞蛋白质含量高 D.红细胞DNA含量高
[答案] A
5.许多生物大分子具有的可解离的基团,在下列哪种条件下,会带上正电或负电
导学号 06350435(  )
A.一定温度 B.一定pH
C.一定压强 D.一定容器
[答案] B
6.缓冲溶液的作用是导学号 06350436(  )
A.维持pH基本不变 B.使pH升高
C.使pH降低 D.改变溶液pH
[答案] A
7.提取出的含杂质少的DNA应是导学号 06350437(  )
A.白色块状 B.黄色丝状
C.黄色块状 D.白色丝状
[答案] D
[解析] 提取出的含杂质少的DNA应是白色丝状。
8.将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时,第2层是导学号 06350438(  )
A.甲苯 B.血红蛋白水溶液
C.脂溶性物质的沉淀层 D.其他杂质的沉淀
[答案] C
[解析] 混合液的第2层为脂溶性物质的沉淀层。
9.DNA变性后理化性质有下述变化,其中正确的是导学号 06350439(  )
A.对260nm紫外线吸收减少 B.溶液黏度下降
C.磷酸二酯键断裂 D.核苷酸断裂
[答案] B
[解析] DNA变性后在理化性质上应表现为溶液黏度下降。
10.凝胶色谱操作正确的是导学号 06350440(  )
A.将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴
B.将橡皮塞下部用刀切出凹穴
C.插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面
D.将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片
[答案] A
[解析] 凝胶色谱操作过程中可用刀在橡皮塞的上部切出锅底的凹穴。
11.关于高中生物学实验的基本原理,叙述不正确的是导学号 06350441(  )
A.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统
B.提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异
C.成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透过性
D.PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应模板
[答案] C
12.对“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述,正确的是导学号 06350442(  )
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2mol/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
[答案] D
[解析] 利用DNA不溶于酒精溶液,蛋白质溶于酒精溶液,可将DNA与蛋白质分离;利用高温能使蛋白质、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;利用DNA在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度最小的特点,可将DNA与杂质分离;在DNA滤液中加入嫩肉粉,通过木瓜蛋白酶专一性作用,可将DNA与蛋白质分离。
13.在DNA的粗提取过程中,初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品分别是
导学号 06350443(  )
①0.1g/mL的柠檬酸钠溶液 ②2.00mol/L的NaCl溶液
③0.14mol/L的NaCl溶液 ④体积分数为95%的冷酒精溶液
A.①③ B.②③
C.②④ D.③④
[答案] D
[解析] 在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中,DNA析出而蛋白质溶解;冷却的体积分数为95%的酒精溶液能使DNA析出。
14.在进行DNA的粗提取实验中,若选择的是植物细胞,在破碎细胞时,加入一定量的洗涤剂和食盐,则加入洗涤剂与食盐的目的分别是导学号 06350444(  )
①有利于DNA溶解 ②分离DNA和蛋白质
③溶解蛋白质 ④溶解细胞膜
A.①② B.④①
C.②③ D.④②
[答案] B
[解析] 洗涤剂是一种离子去垢剂,可以溶解细胞膜,有利于细胞内含物(DNA)的释放,食盐的主要成分是NaCl,可以加速核蛋白解聚,游离出DNA分子,并使DNA分子充分溶解于NaCl溶液中。
15.如图表示DNA变性和复性示意图,下列相关说法正确的是导学号 06350445(  )
A.向右的过程为加热(80~100℃)变性的过程
B.向左的过程是DNA双链迅速致冷复性
C.变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同
D.图中DNA片段共有4个游离的磷酸基、4个3′端
[答案] A
[解析] 向左为缓慢冷却复性;变性是在90℃以上时,DNA双链解旋为单链,这一过程在生物体内需解旋酶;图中DNA片段有两个游离磷酸基,2个3′端。
16.PCR一般要经过三十次循环,从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时将导学号 06350446(  )
A.仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸
B.与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸
C.同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链延伸
D.无需与引物结合,在酶的作用下从头合成子链
[答案] B
[解析] 此题考查学生对PCR反应中的变性、复性、延伸的实质能否真正理解。当由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时,此单链引物端为5′端,因此与它互补的子链应从另一端开始合成,即由引物Ⅱ结合延伸DNA的子链。
17.关于DNA片段PCR扩增实验的描述中不正确的是导学号 06350447(  )
A.加入的TaqDNA聚合酶耐高温
B.不同大小DNA在电场中迁移速率不同
C.此过程需要DNA连接酶
D.扩增区域由两种引物来决定
[答案] C
[解析] PCR扩增实验是在较高温度下进行的,故需要耐高温的Taq DNA聚合酶,但不需要DNA连接酶,A项正确,C项错误。因为不同大小的DNA带有不同数量的电荷,所以在电场中迁移速率不同,B项正确。PCR扩增需要两种引物,分别与DNA的两条模板链互补,则D项正确。
18.下列叙述中错误的是导学号 06350448(  )
A.改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出
B.在沸水浴中,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
C.用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质
D.用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质
[答案] A
[解析] 在不同浓度的氯化钠溶液中DNA的溶解度不同。在物质的量浓度为0.14mol/L的氯化钠溶液中DNA溶解度最小。
19.下列说法错误的是导学号 06350449(  )
A.在一定范围内,缓冲溶液能够抵抗外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变
B.缓冲溶液通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成
C.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
D.透析袋能使大分子自由进出,而将小分子保留在袋内
[答案] D
[解析] 透析袋一般用硝酸纤维素制成,又称玻璃纸。透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内。
20.下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述中,错误的有
导学号 06350450(  )
A.提取动物细胞中的DNA和蛋白质可以采用蒸馏水胀破细胞的方法
B.采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质
C.蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的小分子杂质
D.血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化,DNA则可采用电泳、盐析等方法纯化
[答案] D
[解析] 提取动物细胞中的DNA和蛋白质可以采用蒸馏水胀破细胞的方法,因为蒸馏水相当于低渗溶液;高盐溶液溶解DNA,能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质,用低盐溶液使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中不能溶解的杂质,因此采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质;透析袋可允许小分子自由进出,而大分子则保留在袋内,因此通过透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质;血红蛋白能采用凝胶色谱法纯化,也可采用电泳法纯化。
21.下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验,叙述正确的是
导学号 06350451(  )
A.前者选择鸡血细胞作材料较好;后者选择哺乳动物成熟的红细胞做实验材料较好
B.样品预处理时,前者静置1 d除去上清液即可;后者要加入清水反复低速短时间离心洗涤,至上清液无黄色即可
C.DNA粗提取实验中,向质量浓度为2 mol/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时,应缓慢加入,直到出现黏稠物为止
D.血红蛋白的提取和分离实验的原理是在电场中带电颗粒迁移的速度不同
[答案] A
[解析] 鸡血细胞有细胞核,哺乳动物成熟红细胞无细胞核和各种细胞器,故前者适于提取DNA,后者适于提取血红蛋白;提取血红蛋白的实验中,洗涤红细胞时,不能加清水,而应加入生理盐水,否则细胞提早破裂释放出血红蛋白与杂质混合,会加大提取难度;DNA初次析出时,加清水至黏稠物不再增加时为止;血红蛋白提取和分离的原理是透析和凝胶色谱柱中相对分子质量大小不同的蛋白质迁移速率不同而实现分离。
22.蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是
导学号 06350452(  )
A.根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性,可将样品中各种不同的蛋白质分离
B.根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等,可通过电泳分离蛋白质
C.根据蛋白质相对分子质量的大小,可通过凝胶色谱法分离蛋白质
D.根据蛋白质的分子大小、密度不同,可通过离心沉降法分离蛋白质
[答案] A
[解析] 蛋白质分子不能透过半透膜,而溶液中的小分子物质则可以透过半透膜,因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离。
23.细胞破碎后,各种蛋白质就会被释放出来,再根据蛋白质的不同特性进行提取。下列关于蛋白质提取的措施中,不正确的是导学号 06350453(  )
A.酸性蛋白质可用稀碱性溶液提取
B.水溶性蛋白质可用透析液(中性缓冲液)提取
C.脂溶性蛋白质可用有机溶剂提取
D.碱性蛋白质可用强酸性溶液提取
[答案] D
[解析] 提取蛋白质的基本原理是根据蛋白质的物理性质,加入不同的试剂,使蛋白质溶于试剂中而提取蛋白质。强酸、强碱都会使蛋白质变性而沉淀。
24.下列试剂可用于血红蛋白释放的是导学号 06350454(  )
①生理盐水 ②甲苯
③磷酸缓冲液 ④蒸馏水
⑤柠檬酸钠
A.②④ B.①④
C.④⑤ D.①③
[答案] A
[解析] 在蒸馏水中红细胞吸水胀破,甲苯作为有机溶剂能够溶解细胞膜,加速细胞的破裂。
25.凝胶色谱分离法分离蛋白质时,凝胶的种类较多,但其作用的共同点是
导学号 06350455(  )
A.改变蛋白质分子通过凝胶的路径
B.吸附一部分蛋白质,从而影响蛋白质分子的移动速度
C.将酶或细胞固定在凝胶中
D.与蛋白质分子进行化学反应,从而影响其移动速度
[答案] A
[解析] 凝胶的种类很多,但每一种凝胶内部都有通道,相对分子质量小的蛋白质分子容易进入通道,移动距离变长,移动速度减慢,而相对分子质量大的分子不能进入通道,其移动距离短,移动速度快,因此可把相对分子质量不同的蛋白质分开。
26.下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置,下列有关叙述不正确的是导学号 06350456(  )
A.首先用图甲装置对滤液进行处理,其目的是去除相对分子质量较小的杂质
B.图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较小的蛋白质
C.用图乙装置分离血红蛋白时,待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每管收集5mL,连续收集
D.图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷,在电场的作用下向一极移动
[答案] B
[解析] 用图甲装置对滤液进行处理,其目的是去除相对分子质量较小的杂质。图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程。蛋白质的相对分子质量较大,被排阻在凝胶颗粒的外面,在颗粒之间迅速通过。
27.根据血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱示意图分析,所带负电荷最多的球蛋白是
导学号 06350457(  )
A.α1-球蛋白 B.α2-球蛋白
C.β-球蛋白 D.γ-球蛋白
[答案] A
[解析] 根据电泳的原理进行分析。带电粒子在电场中向与其电性相反的电极泳动的现象称为电泳,因此,移动越慢的,所带负电荷就越少(点样是在负极)。
28.下列关于蛋白质提取和分离实验中样品处理步骤的描述,正确的是
导学号 06350458(  )
A.红细胞的洗涤:加入蒸馏水,缓慢搅拌,低速短时间离心
B.血红蛋白的释放,加入生理盐水和甲苯,置于磁力搅拌器上充分搅拌
C.分离血红蛋白:将搅拌好的混合液离心,过滤后,用分液漏斗分离
D.透析:将血红蛋白溶液装入透析袋,然后置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h
[答案] C
[解析] 红细胞洗涤步骤中应加入生理盐水而不是蒸馏水,血红蛋白释放中加入蒸馏水,透析时缓冲液pH应为7.0而不是4.0。
29.在血红蛋白的整个提取过程中,不断用磷酸缓冲液处理的目的是
导学号 06350459(  )
A.防止血红蛋白被氧化
B.血红蛋白是一种两性物质,需要酸中和
C.磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
D.让血红蛋白处在稳定pH范围内,维持其结构和功能
[答案] D
[解析] 利用磷酸缓冲液模拟细胞内的pH环境,保证血红蛋白的正常结构和功能,便于分离观察(红色)和研究(活性)。
30.凝胶柱制作的顺序一般是导学号 06350460(  )
①橡皮塞打孔 ②挖凹穴
③装玻璃管 ④盖尼龙网
⑤盖尼龙纱 ⑥将橡皮塞插入玻璃管
⑦接尼龙管、装螺旋夹 ⑧柱顶安装带玻璃管的橡皮塞
A.①→③→④→⑤→⑥→⑧→⑦→②
B.①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧
C.①→②→③→④→⑥→⑤→⑧→⑦
D.①→②→③→⑦→⑥→⑤→⑧→④
[答案] B
[解析] 凝胶柱制作的一般流程是:选择玻璃管→选择合适的橡皮塞→打孔→挖凹穴→安装玻璃管→盖尼龙网→盖尼龙纱→将像皮塞插入玻璃管→接尼龙管→装螺旋夹→柱顶安装玻璃管的橡皮塞。
31.用凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量大的蛋白质导学号 06350461(  )
A.路程较长,移动速度较慢
B.路程较长,移动速度较快
C.路程较短,移动速度较慢
D.路程较短,移动速度较快
[答案] D
[解析] 凝胶颗粒内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。
32.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环;95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是
导学号 06350462(  )
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成
C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、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
[答案] D
[解析] PCR技术实际上就是DNA的复制,因此用的原料是脱氧核苷酸。
33.对含血红蛋白的样品透析和洗脱均用到磷酸缓冲液。磷酸缓冲液的pH依次为
导学号 06350463(  )
A.5.0、8.0 B.8.0、5.0
C.7.0、8.0 D.7.0、7.0
[答案] D
[解析] 红细胞内的pH一般为7.0,为了不破坏所提取血红蛋白的分子结构,对含血红蛋白的样品透析和洗脱用到的磷酸缓冲液pH均为7.0(中性)。
二、非选择题(共52分)
34.(14分)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验:导学号 06350464
(1)该实验依据的原理是(  )
A.DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的不同而不同
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净的DNA
C.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遇二苯胺会出现蓝色反应
(2)实验的正确操作步骤是(  )
A.制备鸡血细胞―→提取细胞核物质―→溶解核内的DNA―→析出并滤取DNA黏稠物―→DNA的再溶解―→提取较纯净的DNA―→鉴定DNA
B.制备鸡血细胞液―→提取细胞核物质―→溶解并析出DNA―→DNA的再溶解―→提取较纯净的DNA―→鉴定DNA
C.制备鸡血细胞液―→溶解DNA―→提取细胞核中DNA―→DNA的再溶解―→提取较纯净的DNA―→DNA的鉴定
D.制备鸡血细胞的细胞核物质提取液―→溶解并析出DNA―→提取较纯净的DNA―→DNA的鉴定
(3)实验过程中第一次所用NaCl溶液的浓度是________;第二次所用NaCl溶液的浓度是________。所用酒精最好是________,其体积分数为________。
(4)鉴定DNA的方法是,向溶有DNA丝状物的试管中加入________mL的________试剂,混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,冷却后可观察到溶液呈________;也可取少许DNA丝状物置于载玻片上,滴一滴________溶液,片刻后用水冲洗,可见丝状物被染成________。
[答案] (1)ABD (2)A
(3)2mol/L 2mol/L 冷酒精 95%
(4)4 二苯胺 浅蓝色 甲基绿 蓝绿色
35.(12分)下列是有关血红蛋白的提取与分离的问题,请回答下列问题。
导学号 06350465
(1)人们用鸡的红细胞提取DNA,用人的红细胞提取血红蛋白,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)凝胶色谱法是根据________分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一些________________________________________________________________________。
(3)蛋白质的提取和分离实验中,首先要用________(填写溶液名称)洗涤红细胞,其目的是去除________。
(4)在________和甲苯的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白。用________法可分离出血红蛋白。
(5)取血红蛋白溶液装入透析袋,再将透析袋放入pH为7.0的________中,透析12h。
[答案] (1)鸡红细胞具有细胞核,含有DNA,适合用于提取DNA;人红细胞无细胞核,且血红蛋白含量丰富,适合用于提取血红蛋白
(2)相对分子质量的大小 微小的多孔球体
(3)生理盐水 杂蛋白
(4)蒸馏水 离心
(5)(磷酸)缓冲液
[解析] (1)鸡的红细胞有细胞核,含DNA丰富;人的红细胞无细胞核,含血红蛋白丰富。(2)凝胶色谱法的凝胶是多孔球体,蛋白质分子小的能通过凝胶颗粒内部而滞留,蛋白质分子大的排阻在外,迅速通过。(3)蛋白质的提取和分离实验中,首先要用生理盐水洗涤红细胞,去除杂蛋白。(4)红细胞吸水胀破后,离心分离出血红蛋白。(5)透析时要将透析袋放入pH为7.0的磷酸缓冲液中。
36.(12分)分析回答下列有关生物技术实践的问题:导学号 06350466
PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年,PCR仪问世,并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。如图是PCR技术示意图,请回答下列问题:
(1)标准的PCR过程一般分为________、________、________三大步骤。
(2)引物是此过程中必须加入的物质,从化学本质上说,引物是一小段________。
(3)将双链DNA__________________,使之变性,从而导致__________________。
(4)引物延伸需提供________作为原料。
[答案] (1)变性 复性 延伸 (2)单链DNA或RNA
(3)加热到90℃以上 双链DNA解聚为两条单链
(4)四种脱氧核苷酸
[解析] 本题考查的主要是PCR技术的扩增原理和过程,属识记层面的考查。
(1)PCR一般分三步:变性、复性和延伸。
(2)引物从化学本质上说是一小段单链DNA或RNA。
(3)用热变性原理使DNA变性。
(4)引物延伸需提供四种脱氧核苷酸。
37.(14分)(2014·湖北联考)DNA复制过程也可在细胞外进行,以获得大量相同的DNA片段,该项技术称之为PCR技术,又称多聚酶链式反应,请分析回答:
导学号 06350467
(1)PCR技术过程的三个步骤:________、________、________。
(2)PCR技术中当温度降低至55℃时,________原则保证引物与模板末端特异性结合。升温至72℃,在________的作用下,从子链的________方向延伸。
(3)PCR技术能在几小时内将极微量的DNA片段特异性地扩增上百万倍,从而解决了样品中DNA含量低,难以分离的难题。试举两例,说明PCR技术的应用。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[答案] (1)变性 复性 延伸
(2)碱基互补配对 耐高温的DNA聚合酶(或Taq DNA聚合酶) 5′→3′
(3)刑侦案件;亲子鉴定;疑难疾病的诊断;基因序列分析等(任选两例)
[解析] (1)PCR技术过程包括变性、复性和延伸。(2)碱基互补配对原则保证引物与模板末端特异性结合;在升温至72℃时,在Taq DNA聚合酶的作用下,从子链的5′→3′方向延伸。