《金版学案》2016届高考生物一轮复习学案41生物技术在其他方面的运用

高考总复习生物选修1生物技术实践学案41生物技术在其他方面的应用基础回顾基础回顾要点探究提能演练栏目链接一、DNA的粗提取与鉴定基础回顾1．RNA与DNA的区别。2．操作过程。(1)材料的选取：选用DNA含量____________的生物组织。(2)破碎细胞(以鸡血为例)：鸡血细胞，加________，用玻璃棒搅拌，用纱布过滤，收集滤液。0.14mol/LNaCl酒精二苯胺溶液蓝色相对较高蒸馏水基础回顾要点探究提能演练栏目链接基础回顾(3)去除杂质：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制________________________去除杂质。(4)DNA析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为____________溶液。(5)DNA的鉴定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂，_____________5min，溶液变成蓝色。NaCl溶液的浓度95%的酒精沸水中加热基础回顾要点探究提能演练栏目链接二、PCR技术的基本操作和应用基础回顾2．PCR反应过程。(1)________：当温度上升到________以上时，双链DNA解聚为单链。(2)________：温度下降到__________左右时，两种________通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。热变性冷却变性90℃复性55℃引物基础回顾要点探究提能演练栏目链接(3)________：温度上升到72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在______________的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。基础回顾延伸TaqDNA聚合酶基础回顾要点探究提能演练栏目链接三、血红蛋白的提取和分离基础回顾1．常用的分离方法：____________法、凝胶电泳法等。2．基本原理。(1)凝胶色谱法：是根据____________________分离蛋白质的有效方法。(2)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。凝胶色谱相对分子质量的大小带电性质形状基础回顾要点探究提能演练栏目链接3．血红蛋白的分离过程。样品处理：红细胞的洗涤→________的释放→分离血红蛋白溶液→透析↓粗分离：用________法除去血红蛋白溶液中相对分子质量________的杂质↓纯化：用______________法分离相对分子质量不同的蛋白质↓纯度鉴定：一般用_____________________________方法来测定蛋白质的纯度基础回顾血红蛋白透析较小凝胶色谱SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳基础回顾要点探究提能演练栏目链接四、植物有效成分的提取基础回顾1．提取玫瑰精油实验。(1)方法：______________法。(2)实验流程。鲜玫瑰花――→加清水________―→油水混合物――→分离油层――→除水――→过滤玫瑰油2．提取橘皮精油的实验。(1)方法：一般采用________法。(2)实验流程：石灰水浸泡→漂洗→______→过滤→______→再次过滤→橘皮油。基础回顾要点探究提能演练栏目链接水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏NaCl无水Na2SO4压榨压榨静置3．胡萝卜的提取。(1)胡萝卜素性质：________水，微溶于乙醇，________石油醚等有机溶剂。(2)提取方法及流程。①方法：________法，________最适宜作萃取剂。②实验流程：胡萝卜→粉碎→________→萃取→________→浓缩→胡萝卜素。(3)鉴定方法：________法。基础回顾基础回顾要点探究提能演练栏目链接不溶于易溶于萃取石油醚干燥过滤纸层析要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接考点1DNA的粗提取与鉴定要点探究1．DNA与蛋白质在NaCl溶液中溶解度比较。2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl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溶液从2mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大总结①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同②选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的基础回顾要点探究提能演练栏目链接2.DNA粗提取与鉴定中不同试剂的用途及原理比较。要点探究试剂浓度用途原理(“△”为实验的主要原理)NaCl溶液2mol/L溶解DNADNA在NaCl溶液中的溶解度随溶液浓度的变化而改变，溶解度在2mol/L时最大、在0.14mol/L时最小△0.14mol/L析出DNA2mol/L鉴定时的溶剂酒精95%(体积分数)除去杂质以提纯DNADNA不溶于酒精，但是细胞中的某些物质可以溶于酒精△二苯胺鉴定剂DNA遇二苯胺(沸水浴)会变蓝色△柠檬酸钠0.03g/mL抗凝剂除去血液中的钙离子，防止血液凝固基础回顾要点探究提能演练栏目链接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。(2)材料不同所采用的提取方法不同。①植物组织：取材→研磨→过滤→沉淀。②鸡血：制备鸡血细胞液→提取核DNA→溶解细胞核内DNA→析出并滤取DNA→DNA再溶解→提取较纯净的DNA。要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接4．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2～3min，溶液中会出现白色丝状物(此即粗提取的DNA)，且玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。(2)鉴定：要点探究比较加入物质实验结果图示实验组均加入：①4mL二苯胺试剂②2mol/LNaCl溶液5mL出现丝状物(DNA)，溶液逐渐变蓝对照组不变蓝基础回顾要点探究提能演练栏目链接♨归纳提炼不能正确区分动植物细胞获取含DNA滤液的原理和方法1．动植物细胞获取含DNA滤液的原理和方法。要点探究原理操作动物细胞(鸡血细胞)在低渗溶液中会吸水涨破在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液植物细胞(洋葱)洗涤剂能够瓦解细胞膜在切碎的洋葱中加入一定量的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液基础回顾要点探究提能演练栏目链接2.实验中2次加蒸馏水、3次加氯化钠溶液、3次过滤和6次搅拌的作用。(1)2次加蒸馏水：第一次是在第一步，加水是为了使血细胞吸水膨胀破裂，加水后必须充分搅拌，使血细胞充分破裂；第二次加蒸馏水是在第三步，是为了稀释氯化钠溶液。(2)3次加氯化钠溶液：第一次加氯化钠后，必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀，加速染色质中DNA与蛋白质分离，使DNA充分游离并溶解在氯化钠溶液中。第二次加氯化钠溶液是为了DNA的再溶解，这时溶液中的蛋白质含量已很少。第三次加氯化钠溶液是为了再次溶解DNA。要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接(3)三次过滤。第一次过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液，是为了得到含DNA的滤液；第二次过滤含有黏稠物的NaCl溶液，是为了得到从低浓度的NaCl溶液中析出的附着在纱布上的含DNA的黏稠物；第三次过滤溶解有DNA的NaCl溶液，目的是为了得到溶解有DNA的滤液。(4)6次搅拌：除最后一次搅拌外，前5次搅拌均要朝一个方向。并且，在析出DNA、DNA再溶解和提取中，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。要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接高考命题角度（1）原料、试剂角度：考查提取DNA的原料、试剂和方法。（2）操作流程：考查DNA提取的操作过程及注意事项。要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接【例❶】在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述中正确的是()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/LNaCl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要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接解析：用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L时，滤取析出物；将丝状物溶解在2mol/L的NaCl中，加入二苯胺试剂，需沸水浴加热几分钟，才呈蓝色；用菜花替代鸡血为实验材料，需要对材料的细胞壁进行处理。调节NaCl溶液浓度改变不同物质在其中的溶解度，加入木瓜蛋白酶分解蛋白质都可以去除部分杂质，B正确。答案：B要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接名师点睛利用耐受性的差异去除蛋白质的方法要点探究项目DNA特性蛋白质特性蛋白酶不分解被水解60～80℃高温不变性变性洗涤剂不瓦解瓦解基础回顾要点探究提能演练栏目链接考点2PCR技术的基本操作和应用要点探究1．细胞内DNA复制与PCR技术的比较。细胞内DNA复制PCR不同点解旋在DNA解旋酶作用下，边解旋边复制80～100℃高温解旋，双链完全分开酶DNA解旋酶、DNA聚合酶TaqDNA聚合酶引物RNADNA或RNA温度体内温和条件高温相同点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′端基础回顾要点探究提能演练栏目链接2.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，如下图：要点探究(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，如下图：基础回顾要点探究提能演练栏目链接(3)延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在TaqDNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，如下图：要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接特别提醒(1)DNA分子复制的人工控制。①解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。②恢复螺旋：在50℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。③复制条件：缓冲液、DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶和两种引物。要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接④反应场所：PCR仪。(2)PCR技术中的引物：①含义：引物是一小段单链DNA或RNA分子。②作用：为DNA聚合酶提供合成的3′端起点。③种类：扩增一个DNA分子需要2种引物。④数目：引物数目等于新合成的DNA子链数目。⑤与DNA母链的关系：两种引物分别与DNA母链的3′端通过碱基互补配对结合。要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接【例❷】多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历三十多次下述循环：95℃条件下使模板DNA变性、解链→55℃条件下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃条件下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述，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，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、4种核糖核苷酸D．PCR与细胞内DNA复制相比，其所需要酶的最适温度较高要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接解析：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。DNA变性(90～95℃)：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA。复性(55～65℃)：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。延伸(70～75℃)：在Taq酶(在72℃左右活性最高)的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料，从引物的5′端向3′端延伸，合成与模板链互补的DNA链。答案：C要点探究基础回顾要点探究提能演练栏目链接考点3血红蛋白的提取与分离要点探究1．常用的蛋白质分离方法。(1)凝胶色谱法。蛋白质项目相对分子质量大相对分子质量小凝胶内部不能进入能进入运动方式垂直向下垂直向下和无规则扩散运动经过路程较短较长洗脱次序先流出后流出基础回顾要点探究提能演练栏目链接(2)电泳法原理。①在一定pH下，蛋白质