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专题04 DNA与蛋白质技术
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专题4
DNA和蛋白质技术
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基础自主梳理
一、血红蛋白的提取和分离
1.凝胶色谱法:也称____________,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
2.电泳
(1)概念:电泳是指__________在电场的作用下发生迁移的过程。
(2)特点:电泳利用待分离样品中各种分子________的差异以及分子本身的大小、____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。
分配色谱法
带电粒子
带电性质
形状
3.实验操作
(1)样品处理:通过红细胞的洗涤、搅拌、离心等操作收集到血红蛋白溶液。
(2)粗分离:通过透析去除血红蛋白溶液中的_______________较小的杂质。
(3)纯化:通过______________分离相对分子质量不同的蛋白质。
(4)纯度鉴定:用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行样品纯度鉴定。
相对分子质量
凝胶色谱法
二、PCR技术扩增DNA片段
1.PCR技术
(1)PCR:_______________的简称,是一种体外迅速扩增____________的技术。
(2)扩增方向:总是从子链的5′端向__端延伸。
(3)引物特点:是一小段______或DNA,能与DNA母链的一段碱基序列互补配对,用于PCR的引物长度通常为________个核苷酸。
(4)原理:DNA复制原理。
(5)条件:DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种________,四种脱氧核苷酸、耐热的_______________,同时控制温度。
多聚酶链式反应
DNA片段
3′
RNA
20~30
引物
DNA聚合酶
2.过程
(1)变性:当温度上升到________以上时,双链DNA解旋为单链。
(2)复性:温度下降为50 ℃左右时,两种______通过碱基互补配对与_______________结合。
(3)延伸:当温度上升到72 ℃左右时,四种脱氧核苷酸在___________的作用下,根据_____________原则合成新的DNA链。
3.结果:DNA聚合酶只能特异性地复制处于___________________序列,使这段固定长度的序列呈_______扩增。
90 ℃
引物
两条单链DNA
DNA聚合酶
碱基互补配对
两个引物之间的DNA
指数
高频考点突破
1.基本原理
(1)血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂,据此可得含核DNA的溶液。
(2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。
(3)DNA不溶于酒精溶液;不被蛋白酶所水解;可被二苯胺染成蓝色。
DNA的粗提取与鉴定
2.方法目的
方法 目的
溶于NaCl溶液中并稀释 (1)NaCl溶液物质的量浓度为2 mol/L时,DNA溶解,而部分蛋白质发生盐析而生成沉淀,通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质
(2)当NaCl溶液稀释至0.14 mol/L时,DNA析出,过滤可除去溶于NaCl溶液的部分蛋白质和其他杂质
加入嫩肉粉 嫩肉粉中含木瓜蛋白酶,水解蛋白质
加入冷却酒精(95%) DNA析出,除去溶于酒精的蛋白质
加入二苯胺,并沸水浴 鉴定DNA
(1)实验过程中两次用到蒸馏水,第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA,第二次目的是稀释NaCl溶液,使DNA从溶液中析出。
(2)预冷的酒精溶液具有以下优点
①抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解。
②降低分子运动易于形成沉淀析出。
③低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。
【易误警示】 本实验用鸡血细胞作实验材料,不能用哺乳动物的成熟红细胞,原因是哺乳动物的成熟红细胞内无细胞核,但它可以作为血红蛋白提取和制备细胞膜的理想材料。
即时应用(随学随练,轻松夺冠)
1.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,将提取获得的DNA的黏稠物(还含有许多杂质)分别处理如下:
第一,放入0.14 mol/L的NaCl溶液中,搅拌后过滤,得滤液A和黏稠物a。
第二,放入2 mol/L的NaCl溶液中,搅拌后过滤,得滤液B和黏稠物b。
第三,放入冷却的95%的酒精溶液中,搅拌后过滤,得滤液C和黏稠物c。
以上过程获得的滤液和黏稠物中,因含DNA少而可以丢弃的是____________________________________。
解析:在不同浓度的NaCl溶液中,DNA的溶解度不同。在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度最小,DNA析出,呈丝状物,过滤后存在于黏稠物a中;在2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度最大,所以DNA溶解,过滤后存在于滤液B中;酒精可使DNA分子凝集,因此