高考生物复习生物技术实践第41讲生物技术在其他方面的应用全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖PP.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,41,讲生物技术在其它方面应用,备考,最新考纲,1.PCR,技术基本操作和应用,2.,蛋白质提取和分离,3.,试验：,DNA,粗提取与判定,4.,从生物材料中提取一些特定成份,第1页,考点一,PCR,技术与血红蛋白提取和分离,自主梳理,1,.,PCR,技术,(1)PCR,原理：,原理，即：,DNA,复制,冷却,第2页,(2)PCR,反应过程,过程,说明,图解,当温度上升到,以上时，双链,DNA,解聚为单链,复性,温度下降到 左右，两种引物经过 与两条单链DNA结合,72,左右时，,最大活性，可使,DNA,新链由,5,端向,3,端延伸,变性,90,50,碱基互补配对,延伸,TaqDNA,聚合酶,第3页,(3),结果：,上述三步反应完成后，一个,DNA,分子就变成了,个,DNA,分子,，伴随重复次数增多，,DNA,分子就以,2,n,形式增加。,PCR,反应过程都是在,中完成。,PCR,扩增仪,两,第4页,2,.,血红蛋白提取和分离,(1),蛋白质分离原理,依据蛋白质各种特征差异，如分子,和大小，所带电荷性质和多少、,、吸咐性质和对其它分子,等，能够来提取和分离不一样种类蛋白质。,形状,溶解度,亲和力,第5页,(2),血红蛋白提取和分离过程,。,粗分离：采取透析方法，除去样品中相对分子质量较小杂质。,样品处理,第6页,纯化与纯度判定,凝胶色谱法,速度移动不一样,大,第7页,深度思索,1.,相对分子质量不一样蛋白质在凝胶中行进过程可表示为,中哪一个？,提醒,，分子质量较大者先洗脱出来，分子质量较小者后洗脱出来。,第8页,2.,如图所表示装置可用于血红蛋白提取、分离哪种过程？其原理是什么？烧杯内,a,溶液是蒸馏水吗？,提醒,该装置为透析装置,因为透析袋是用硝酸纤维素制成,小分子可自由进出,而大分子保留在袋内,故可用于除去小分子杂质。烧杯中,a,溶液应为,20 mmolL,1,磷酸缓冲液，不可使用蒸馏水。,第9页,跟进题组,1.PCR,技术是一项在生物体外复制特定,DNA,片段核酸合成技术，如图表示合成过程，请据图分析回答：,(1)A,过程高温使,DNA,变性解旋,对该过程原理叙述,正确是,(,),A.,该过程用耐高温解旋酶破坏氢键,B.,该过程用限制酶破坏磷酸二酯键,C.,该过程不需要解旋酶作用,D.,该过程与人体细胞过程完全相同,第10页,(2)C,过程要用到酶是,_,，这种酶在高温下仍保持活性，所以在,PCR,扩增时能够加入,_,次，,_(,需要、不需要,),再添加。,PCR,反应除提供酶外，还需要满足基本条件有,_,。,(3),假如把模板,DNA,两条链用,15,N,标识，游离脱氧核苷酸不做标识，控制,“,95,55,72,”,温度循环,3,次，则在形成子代,DNA,中含有,15,N,标识,DNA,占,_,。,第11页,解析,(1),高温所起作用类似于解旋酶，使双链,DNA,变为单链，所以,A,过程不需要解旋酶参加。,(2)C,过程为,PCR,技术延伸阶段，当系统温度上升至,72,左右时，溶液中四种脱氧核苷酸在,Taq,DNA,聚合酶作用下合成新,DNA,链。,Taq,DNA,聚合酶是耐热，高温下不变性，所以一次性加入即可。,(3)PCR,技术遵照半保留复制特点。经过,3,次循环，共产生,2,3,个,DNA,分子，其中有,2,个,DNA,分子含有,15,N,标识。,答案,(1)C,(2),Taq,DNA,聚合酶一不需要,DNA,模板、分别与两条模板链相结合两种引物、四种脱氧核苷酸，同时经过控制温度使,DNA,复制在体外重复进行,(3)25%,第12页,2.,血红蛋白是人和其它脊椎动物红细胞主要组成成份，负责血液中,O,2,和部分,CO,2,运输。请依据血红蛋白提取和分离过程回答下列问题。,第13页,(1),将上述试验流程补充完整：,A,为,_,，,B,为,_,。,(2),洗涤红细胞目标是去除,_,；红细胞洗涤洁净标志是,_,。释放血红蛋白过程中起作用试剂是,_,。,(3),在,B,过程中加入物质量浓度为,20 mmoL/L,磷酸缓冲液,(pH,为,7.0),目标是,_,。在蛋白质分离过程中，假如红色区带,_,，说明色谱柱制作成功。,第14页,解析,A,为血红蛋白释放，,B,为样品加入和洗脱。在,B,过程中加入物质量浓度为,20 mmoL/L,磷酸缓冲液,(pH,为,7.0),目标是模拟生物体内生理环境,(,保持体外,pH,和体内一致、保持蛋白质正常结构等,),。,答案,(1),血红蛋白释放样品加入和洗脱,(2),杂蛋白,(,血浆蛋白,),离心后上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯,(3),模拟生物体内生理环境,(,保持体外,pH,和体内一致、保持蛋白质正常结构等合理答案均可,),均匀一致地移动,第15页,1,.,细胞内,DNA,复制与,PCR,扩增,DNA,比较,比较项目,细胞内复制,DNA,PCR,扩增,DNA,解旋,在解旋酶作用下，细胞提供能量，部分双链解开,加热至,90,以上时，双链全部解开，不需要解旋酶,引物,一小段,RNA,能够是RNA或单链DNA分子片段,特点,边解旋边复制,体外快速扩增,Taq,DNA,聚合酶,不需要,(,只需,DNA,聚合酶,),需要,循环次数,受生物体本身控制,30屡次,相同点,二者都需要模板、四种脱氧核苷酸，且都需要在一定缓冲液中进行，都是半保留复制,第16页,2,.,PCR,扩增条件,模板、分别与两条模板链相结合引物、四种脱氧核苷酸、耐热,DNA,聚合酶，同时需要控制温度使,DNA,复制在体外重复进行。,3,.,“,血红蛋白提取和分离试验,”,中注意事项,(1),红细胞洗涤：洗涤次数不能过少，不然无法除去血浆蛋白；,要低速、短时离心,不然会使白细胞等一同沉淀,达不到分离效果。,(2),凝胶预处理：用沸水浴法不但节约时间，而且除去凝胶中可能带有微生物，排除胶粒内空气。,(3),色谱柱装填：装填时尽可能紧密，减小颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。,(4),色谱柱成功标志：红色区带均匀一致地移动。,第17页,4,.,血红蛋白提取和分离过程,第18页,考点二,DNA,粗提取与判定,自主梳理,1,.,试验原理,0.14,NaCl,二苯胺,试剂,第19页,2,.,操作流程,DNA,蒸馏水,不一样浓度,NaCl,第20页,酒精,蓝色,第21页,跟进题组,题组,DNA,粗提取与判定,1.,(,江苏卷，,16),以下关于,“DNA,粗提取与判定,”,试验叙述，错误是,(,),A.,酵母菌和菜花均可作为提取,DNA,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,第22页,解析,理论上只要含有,DNA,生物组织均可作为该试验材料，故,A,项正确。,DNA,既溶于,2 mol/L NaCl,溶液也溶于蒸馏水，故,B,项正确。向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可使细胞破裂，释放,DNA,，但不会观察到玻璃棒上有白色絮状物，故,C,项错误。,DNA,溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝，故,D,项正确。,答案,C,第23页,2.,以下关于,DNA,粗提取与判定试验叙述，正确是,(,),试剂,操作,作用,A,柠檬酸钠溶液,与鸡血混合,预防血液凝固,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DNANaCl溶液中,析出蛋白质,D,冷却酒精,加入到过滤后含DNANaCl溶液中,产生特定颜色反应,第24页,解析,蒸馏水与鸡血混合目标是使红细胞吸水涨破，流出其,DNA,；将蒸馏水加入到溶解有,DNA,NaCl,溶液中，其目标是降低,DNA,溶解度，初步析出,DNA,；加入冷却酒精目标是深入析出,DNA,。,答案,A,第25页,1.,DNA,和蛋白质在不一样,NaCl,溶液中溶解度比较,2(molL,1,)NaCl,溶液,0.14(molL,1,)NaCl,溶液,溶解规律,DNA,溶解,析出,蛋白质,部分发生盐析沉淀,溶解,NaCl溶液浓度从2(molL1)降低过程中，溶解度逐步增大,第26页,2.,DNA,粗提取与判定中不一样试剂用途及原理比较,试剂,浓度,用途,主要原理或用途,蒸馏水,(2,次,),NaCl,溶液,(4,次,),2(molL,1,),溶解,DNA,0.14(molL,1,),析出,DNA,2(molL,1,),溶解滤取DNA黏稠物,2(molL,1,),判定时溶剂,DNA,在,NaCl,溶液中溶解度随溶液浓度改变而改变，在,0.14/(molL,1,),NaCl,溶液中,DNA,溶解度最小，而在,2/(molL,1,)NaCl,溶液中溶解度最大,加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；,加到含,DNA,2(molL,1,),NaCl,溶液中，使,NaCl,溶液物质量浓度下降到,0.14(molL,1,),，使,DNA,析出,第27页,3.,DNA,粗提取中包括,3,次用纱布,“,过滤,”,过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质滤液；,滤取,0.14(molL,1,),NaCl,溶液中析出,DNA(,黏稠物,),；,过滤溶有,DNA,2(molL,1,),NaCl,溶液,酒精,95%(,体积分数,),除去杂质以提纯,DNA,DNA不溶于酒精，不过细胞中一些物质则能够溶于酒精,二苯胺,判定剂,DNA,遇二苯胺,(,沸水浴,),会变蓝色,柠檬酸钠,0.03g/mL,抗凝剂,除去血液中钙离子，预防血液凝固,第28页,考点三植物有效成份提取,自主梳理,1,.,玫瑰精油提取,水蒸气蒸馏,水蒸气,水气蒸馏,水蒸气蒸馏,NaCl,无水,Na,2,SO,4,第29页,2,.,橘皮精油提取,压榨法,机械加压,压榨,静置,第30页,3.,胡萝卜素提取,石油醚,萃取,干燥,过滤,纸层析,第31页,解读,(1),图甲、图乙分别为何种装置？,(2),图甲装置可分左、中、右三部分，其作用有何不一样？图中,a,、,b,哪一个是进水口？哪一个为出水口？这与蒸气流方向相反？加热时为何常向液体中加入几片碎石或瓷片？,第32页,(3),图乙安装及拆除次序怎样？为何常采取水浴加热？在烧瓶口安装冷凝回流装置目标是什么？,提醒,(1),图甲为水蒸气蒸馏装置，图乙为萃取装置,(2),整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，左边部分经过加热进行蒸馏，中部将蒸馏物冷凝，右边部分用来接收。图中,a,为出水口，,b,为进水口，这与蒸气流方向相反；加热时向液体中加入几片碎石或瓷片目标是,“,防暴沸,”,。,(3),安装次序是由下而上，拆除时相反。采取水浴加热原因：有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热轻易引发燃烧、爆炸。在烧瓶口安装冷凝回流装置目标是预防加热时有机溶剂挥发。,第33页,跟进题组,1.,(,长春质检,),玫瑰在人们生活中含有各种用途。某同学进行玫瑰组织培养和玫瑰精油提取试验，请回答：,(1),在进行玫瑰组织培养时,能够选取生长旺盛嫩枝作,_,并要进行,_,处理。,(2),玫瑰组织培养接种操作前，用体积分数为,70%,_,将工作台擦拭一遍。接种后，还要经过,_,、,_,和栽培才能得到开花玫瑰。,(3),某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，简便易行是,_(,填,“,水中,”,、,“,水上,”,或,“,水气,”),蒸馏方法。蒸馏过程中需要监控蒸气温度和时间，原因是,_,。,第34页,(4),对初步接收到乳浊液进行以下处理：,试剂,A,是,_,，装置,B,是,_,，试剂,C_,，其作用是,_,。,答案,(1),外植体消毒,(2),酒精培养移栽,(3),水中假如温度太高，时间太短，产品质量就比较差,(4)NaCl,分液漏斗无水,Na,2,SO,4,除去玫瑰精油中水分,第35页,2.,(,全国卷,，,39),回答与胡萝卜素相关问题：,(1),胡萝卜含有胡萝卜素中，最主要是,_(,填,“,胡萝卜素,”“,胡萝卜素,”,或,“,胡萝卜素,”),，该胡萝卜素在人体内能够转变成两分子,_,，后者缺乏会引发人在弱光下视物不清病症，该疾病称为,_,，胡萝卜素是,_(,填,“,挥发性,”,或,“,非挥发性,”),物质。,(2),工业生产上，用养殖岩藻作为原料提取胡萝卜素时，,_(,填,“,需要,”,或,“,不需要,”),将新鲜岩藻干燥。,(3),现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选取其中,_,作为胡萝卜素萃取剂，不选取另外一个理由是,_,。,第36页,答案,(1),胡萝卜素维生素,A,夜盲症非挥发性,(2),需要,(3),乙酸乙酯萃取胡萝卜素有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂,(,其它答案合理也可,),第37页,(1),植物芳香油提取成功关键点,水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。,用于萃取有机溶剂必须事先精制，除去杂质。,压榨时原料必须要浸透，这么压榨时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；使用石灰水充分浸泡原料目标是破坏细胞结构，分解果胶，预防橘皮压榨时滑脱，提升出油率。,(2),影响萃取原因：,主要原因：萃取剂性质和使用量。,次要原因：原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度、萃取时间等。总之，溶解越充分，效果就越好。,第38页,(3),水蒸气蒸馏法特点,水中蒸馏设备简单、成本低、易操作,而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。,水中蒸馏对于柑橘和柠檬等原料不适用。因为水中蒸馏会造成原料焦糊和有效成份水解。,水蒸气蒸馏法只适合用于含有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水成份提取。,第39页,易错易混防范清零,易错清零,易错点,1,不清楚,PCR,技术中,“,引物,”,及其作用,点拨,PCR,技术中引物及其作用,(1),含义：引物是一小段单链,DNA,或,RNA,分子。,(2),作用：为,DNA,聚合酶提供延伸子链,3,端起点。,(3),种类：扩增一个,DNA,分子需要,2,种引物,引物,、引物,(4),与,DNA,母链关系：两种引物分别与,DNA,母链,3,端经过碱基互补配对结合。,第40页,易错点,2,不清楚血红蛋白提取与分离中历次,“,除杂质,”,或,“,分离,”,原理,点拨,(1),凝胶色谱法：相对分子质量较大分子先流出，分子质量较小后流出，依此可对血红蛋白进行分离和纯化,(2),透析法：利用透析袋只允许小分子透出原理，去除小分子杂质，透析可实现对血红蛋白,“,粗分离,”,(3),电泳法：利用分离样品中各种分子带电性质差异以及分子本身大小、形状不一样，使带电分子产生不一样迁移速率，从而实现样品中各种分子分离。即,第41页,易错点,3,不清楚血红蛋白释放时蒸馏水和甲苯作用,点拨,红细胞中依次加入蒸馏水和甲苯作用：加入蒸馏水目标是使红细胞吸水涨破；甲苯溶解细胞膜，从而使血红蛋白释放出来。,第42页,易错点,4,对血红蛋白纯化与纯度判定结果分析不到位,点拨,下列图图,1,为,SDS,凝胶电泳结果，图,2,为凝胶色谱分离结果。,第43页,针对图,1,：,SDS,凝胶电泳装置是垂直装置，此种电泳方法主要取决于蛋白质相对分子质量大小，同时加样都在,“,”,极，通电后，样品蛋白质会向,“,”,极移动，相对分子质量较小，移动距离大，故图,1,中分子质量由小到大次序依次为,P,N,M,，,(P,比,M,、,N,移向,“,”,距离大，则,P,分子质量最小,),针对图,1,：因为凝胶色谱法分离物质分子时，分子质量越大者越先洗脱出来，越小者洗脱时间越长，故甲、乙、丙分子质量大小排序应为甲乙丙。,第44页,易错点,5,不清楚纸层析法分离胡萝卜素时，滤纸为何被,“,卷成筒状,”,点拨,将点好样滤纸卷成筒状，卷纸时将滤纸两边相互接触，因为毛细管现象造成溶剂沿滤纸两边移动加紧，溶剂前沿不齐，影响结果；为防止这种现象发生，卷纸时滤纸两边不能相互接触。,第45页,规范答题,下列图表示血红蛋白提取和分离试验部分装置或操作方法，请回答以下问题：,第46页,第47页,1,.,找错,纠错,错答序号：,_,正答：,错答序号：,_,正答：,错答序号：,_,正答：,错答序号：,_,正答：,错答序号：,_,正答：,错答序号：,_,正答：,分子质量较小杂质,磷酸缓冲液,(20mmol/L),B,C,D,A,完全进入凝胶层,关闭,不一样蛋白质带电性质、分子大小和,形状不一样，造成电泳时迁移速度不一样,第48页,2,.,错因分析,序号,应注明去除是哪类杂质,序号,忽略透析液必须使用,“,缓冲溶液,”,序号,、,对样品加入和洗脱过程及次序了解不到位,序号,考虑不周全，忽略了电泳法分离分子应受,“,电荷,”,影响,第49页,